Sistema de múltiplas etapas com filtração lenta no tratamento domiciliar de águas superficiais com risco microbiológico

• Autor(a) principal: Terin, Ulisses Costa
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24092021-085308/
• topic: água potável; BioSand filter; drinking water; filtração lenta em areia; filtro BioSand; household water treatment; rural sanitation; saneamento rural; slow sand filtration; tratamento de água domiciliar

Ao redor do mundo, 2,1 bilhões de pessoas não tem acesso a água segura em quantidade e qualidade adequadas, apesar de ser considerado um direito humano. Dessa forma, existe demanda para o desenvolvimento e o aprimoramento de tecnologias de tratamento de água em escala domiciliar. Entre essas tecnologias, o Filtro Lento Domiciliar (FLD) tem apresentado resultados promissores; entretanto, ainda possui limitações que carecem de solução (e.g., limitação ao tratar água com elevada turbidez e baixa eficiência durante os períodos nos quais a camada biológica &#8211; schmutzdecke &#8211; não está totalmente desenvolvida). Nesse contexto, um sistema em múltiplas etapas foi construído e avaliado durante 442 dias ininterruptos, tratando água superficial natural. Tal sistema contava com 3 etapas: pré-tratamento por sedimentação e filtração em tecido, filtração lenta em FLD e desinfecção com hipoclorito de sódio. Durante o período de operação, cada etapa foi avaliada individualmente na remoção de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Ainda, dois modelos distintos de FLD foram comparados. O FLD-d possuía um difusor, enquanto o FLD-b contou com um reservatório equipado com uma boiam, visando a melhoria da eficiência do filtro. A remoção de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium pelos FLDs também foi avaliada. Os resultados mostraram que o sistema foi capaz de produzir água com turbidez média abaixo de 3 UNT, cor aparente média abaixo de 12 UH e ausência de Escherichia coli em mais de 70% das amostras, sendo todas caracterizadas como de baixo risco (<10 UFC 100 mL-1), além de um residual de cloro livre de 1,4 mg L-1. O pré-tratamento reduziu a turbidez de entrada dos filtros, além de remover bactérias. A desinfecção, por sua vez, inativou as bactérias que eventualmente estavam presentes na água filtrada, apesar de sua baixa eficiência na inativação de cistos e oocistos de protozoários. FLD-d e FLD-b removeram, em média, 2,3 ± 0,8 log e 2,9 ± 0,3 log de Giardia spp., respectivamente, e 0,9 ± 0,4 log e 1,1 ± 0,7 log de Cryptosporidium spp., respectivamente. De forma geral, os parâmetros de correlação mais forte com as eficiências de remoção de turbidez, bactérias e protozoários foram a taxa de filtração, tempo de operação e idade da schmutzdecke. O FLD-b apresentou desempenho significativamente superior ao FLD-d na remoção de turbidez, cor aparente e E. coli. O sistema foi considerado potencialmente adequado para famílias isoladas da rede de distribuição de água, principalmente pela sua eficiência e simplicidade. Recomendam-se estudos que busquem uma opção de desinfecção capaz de inativar protozoários no contexto de tratamentos descentralizados.