Filtros lentos em escala domiciliar como alternativa de tratamento de água para comunidades...

O desenvolvimento de tecnologias alternativas de tratamento de águas de abastecimento que sejam econômicas, de fácil acesso e operação são de extrema importância, uma vez que uma parcela significativa da população não possui acesso a esse recurso. Como solução para o difícil acesso à água potável, surgiu a filtração lenta domiciliar (FLD), que consiste em um filtro de areia de fácil operação e alta eficiência de tratamento, podendo atingir 99% de remoção de bactérias (E. coli e coliformes) e 90% de turbidez. Neste estudo, o objetivo foi construir quatro modelos (intermitente e contínuo) de filtros lentos domiciliares de areia com materiais acessíveis de baixo custo, operar somente os filtros intermitentes e avaliar sua eficiência de remoção de diversos parâmetros, de acordo com a Portaria de Consolidação MS-GM nº 5, de 2017 e as recomendações da Organização Mundial da Saúde (OMS). O sistema de operação dos filtros consistiu em um pré-tratamento da água bruta oriunda do Rio Monjolinho de São Carlos, a fim de controlar a turbidez da água de alimentação. Os filtros analisados, em duplicata, foram alimentados três vezes ao dia (às 8h, 14h e 18h), com períodos de pausa de 2,5h e 11,5h. Durante a operação de 51 dias foi feita a determinação semanal de E. coli, coliformes totais, turbidez e cor aparente. A construção teve duração de 120 min por filtro, em duas pessoas. Os filtros apresentaram uma eficiência de remoção de até 1,5 Log para E. coli, e até 1,72 Log para coliformes totais, sendo os menores valores registrados de 4 UFC/100mL e 43 UFC/100mL respectivamente, não atendendo os parâmetros de potabilidade nacional. Para turbidez, a eficiência média foi de 42,6%, atendendo as recomendações da OMS de turbidez abaixo de 5 NTU. Para cor aparente, a eficiência média foi de 50,4%, e o limite de 15 uH foi atendido em alguns dias da operação, no geral quando a cor aparente da água bruta resultou abaixo de 30 uH. Além disso, as amostras provenientes do maior período de pausa obtiveram melhores resultados para turbidez e cor aparente, para ambos filtros. Os filtros lentos, em escala domiciliar com operação intermitente possuem potencial de aplicação devido à sua facilidade de construção e cumprimento dos requisitos de turbidez da OMS. Contudo, é necessária a avaliação do desempenho do filtro com um maior tempo de maturação. Destaca-se que a pesquisa foi financiada pelo The Global Challenges Research Fund (GCRF) UK Research and Innovation (EPSRC Grant Reference EP/P032427/1), e os materiais utilizados no projeto foram todos fornecidos pela empresa Amanco®.

Título em Inglês

Household slow sand filters as an alternative water treatment for communities without access to potable water in Brazil

Palavras-chave em Inglês

Alternative water treatment
Slow sand filtration
Isolated communities

Resumo em Inglês

The development of economically accessible and easily operated alternative water treatment technologies is extremely important, given that a significant part of the population does not have access to this resource. As a solution to the difficult access to potable water, the slow sand filtration emerged as an alternative treatment, which consists of an easy to operate and highly efficient sand filter, capable of achieving 99% removal of bacteria (E. coli and coliforms) and 90% turbidity removal. This project aimed to build four slow sand filtration models (intermittent and continuous) with low cost and accessible materials, and to operate and evaluate the intermittent filters’ efficiency of removal of several parameters, to meet the current national water quality standards and the World Health Organization’s (WHO) guidelines. The operation of the intermittent filters consisted of a pre-treatment of the source water from Monjolinho river in São Carlos, to control the affluent turbidity. The filters were operated in duplicate and fed three times a day (at 8 a.m., 2 p.m. and 6 p.m.), with two different pause periods of 2,5 h and 11,5 h. During the 51 days of operation, E. coli, coliforms, turbidity and color were measured weekly. The construction of the filters required approximately 120 minutes per filter and two people. The filters’ removal of E. coli was up to 1,5 Log and removal of coliforms was up to 1,72 Log, the lowest recorded values being 4 UFC/100mL and 43 UFC/100mL respectively, thus not meeting the national standards for drinking water. On average, removal of turbidity was 42,6%, in accordance with WHO’s guidelines for turbidity inferior to 5 NTU. Removal of color was 50,4% on average, and the 15 uH limit was achieved during part of the operation, especially when the source’s water color was below 30 uH. Furthermore, the samples from the greater pause period presented better results for turbidity and color removal, for both type of filters. The intermittent household slow sand filters have potential for application due to their easy construction process and compliance to WHO’s turbidity guidelines for drinking water. Nonetheless, the assessment of the filters’ performance with a greater maturation period is necessary. The authors would like to thank The Global Challenges Research Fund (GCRF) UK Research and Innovation for funding SAFEWATER (EPSRC Grant Reference EP/P032427/1). It is also important to state that all materials used in the project were provided by the company Amanco®.

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Data de Publicação

2019-04-17

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