Concepção de um sistema de tratamento de água em escala unifamiliar para regiões isoladas: viabilidade do sistema e segurança microbiológica da água produzida

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Soares, Emanuel Júnior Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: aerobic spore-forming bacteria; autonomous chlorinator; clorador autônomo; esporos de bactérias aeróbias; estabilidade microbiológica; filtros lentos domiciliares; household slow sand filters; microbiological stability; rural sanitation; saneamento rural
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-05062024-115123/

O Brasil caminha lentamente para a universalização do saneamento básico e para atingir este objetivo é de suma importância o desenvolvimento de tecnologias descentralizadas que possam promover o acesso ao saneamento básico para comunidades isoladas. De acordo com os últimos dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), 13,4% dos brasileiros ainda não têm acesso à água tratada, o que corresponde a mais de 33 milhões de pessoas, na conjuntura atual apenas 32% dos municípios de áreas rurais são atendidos pela rede geral de distribuição. Neste contexto, a presente pesquisa propôs o desenvolvimento e validação durante 140 dias de um sistema para tratamento de água em escala unifamiliar considerando as etapas de pré-tratamento, filtração lenta domiciliar e desinfecção por duas vertentes independentes: cloração e radiação ultravioleta (UV). O trabalhou buscou retratar a viabilidade técnica e econômica do sistema, além da garantia microbiológica da água produzida. A construção do sistema deu-se de forma simplificada e com materiais hidráulicos disponíveis no mercado, o que facilita a possibilidade de implantação em situações reais. Os resultados obtidos indicaram que o aumento da vazão de produção do Filtro Lento Domiciliar de escoamento contínuo (FLD-C) para 100 L.dia-1 exigiu maior frequência de manutenção e o processo mais adequado envolveu descompactação de 5 cm do leito filtrante. Em termos de eficiência global, independente da vertente de desinfecção utilizada, obteve-se remoções de turbidez próximas a 78,5%; redução de 70% da cor aparente e 46% da cor verdadeira. Obtiveram-se 3,48 log de remoção dos coliformes totais no sistema com uso do clorador autônomo e 3,7 log na tecnologia com pós-tratamento via radiação UV; a E. coli foi reduzida em 2,50 log em ambas as propostas; a tecnologia com emprego de radiação UV removeu 2,44 log dos EBA, enquanto o sistema com pós-tratamento por cloração removeu 1,81 log. Dadas as análises pontuais da remoção de protozoários, o FLD-C teve potencial de remover 2,6 ± 0,17 log cistos de Giardia e 1,64 ± 0,66 log oocistos de Cryptosporidium. O clorador autônomo desenvolvido apresentou estabilidade de funcionamento além de simplicidade para operação e manutenção, durante toda a operação observou-se ausência e E. coli na água tratada; uma única recarga do tubo de cloro permite a realização de cerca de 115 eventos de cloração. Devido ao critério de inovação o clorador e seu método de uso serão protegidos junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Os EBA se configuraram como indicadores da remoção de protozoários em sistemas descentralizados e apresentaram comportamento análogo aos estudos que avaliariam sua aplicabilidade em sistemas convencionais de tratamento de água. A análise da estabilidade microbiológica da água tratada, independente da vertente de desinfecção, indicou a possibilidade de recrescimento microbiológico após o tratamento sendo recomendado o consumo da água em até 24 h. O custo total da tecnologia considerando a desinfecção por cloração foi de R$ 3.101,55. Enquanto o sistema com pós-tratamento por radiação UV apresentou custo total de R$ 4.426,90. Mas ressalta-se que o critério econômico não é suficiente para a tomada de decisão, sendo de suma importância avaliar as particularidades de cada comunidade isolada para inferir sobre a viabilização de uso do sistema desenvolvido e validado na presente pesquisa.