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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO TECNOLÓGICO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL
ARTHUR DIAZ MARQUES
AVALIAÇÃO DA FILTRAÇÃO DIRETA NA REMOÇÃO
DE CRIPTOSPORÍDIO E GIÁRDIA EM ÁGUA PARA
ABASTECIMENTO
VITÓRIA
2006
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ARTHUR DIAZ MARQUES
AVALIAÇÃO DA FILTRAÇÃO DIRETA NA REMOÇÃO
DE CRIPTOSPORIDIO E GIÁRDIA EM ÁGUA PARA
ABASTECIMENTO
em Engenharia Ambiental da
omo
quisito parcial para obtenção do grau de mestre
área de concentração em
aneamento.
a
. Dr
a
. Regina de Pinho Keller
VITÓRIA
2006
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação
Universidade Federal do Espírito Santo, c
re
em Engenharia Ambiental,
S
Orientadora: Prof
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(Biblioteca Central da Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil)
Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP)
Marques, Arthur Diaz, 1960
M357a
em á ues. – 2006.
ina de Pinho Keller.
tratamento. 2. Cryptosporidium. 3.
Criptosporidose. 4. Giárdia. I. Keller, Regina de Pinho. II. Gonçalves,
Rica o Franci. III. Universidade Federal do Espírito Santo. Cen
Tecnológico. IV. Título.
CDU:628
Avaliação da filtração direta na remoção de Criptosporidio e Giardia
gua para abastecimento / Arthur Diaz M
arq
130 f. : il.
Orientadora: Reg
Co-orientador: Ricardo Franci Gonçalves.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Espírito Santo,
Centro Tecnológico.
1. Água - Estações de
rd tro
AVALIAÇÃO DA FILTRAÇÃO DIRETA NA REMOÇÃO
DE CRIPTOSPORIDIO E GIÁRDIA EM ÁGUA PARA
ABASTECIMENTO
ARTHUR DIAZ MARQUES
Prof
a
. Dr
a
. Regina de Pinho Keller
Orientadora – DEA/UFES
Prof. Dr. Ricardo Franci Gonçalves
Co-Orientador – DEA/UFES
Prof. Dra. Edumar Ramos Cabral Coelho
S
Examinador Interno – DEA/UFE
Prof. Dr. Miguel Mansur Aisse
Examinador Externo – PUC/Pr
oordenação do PPGEA: Prof. Dr. Jane Meri Santos
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
Vitória, 23 de fevereiro de 2006
C
AGRADECIMENTOS
A Deus, que permitiu trabalhar esses momentos de estudo, de pesquisa e de
crescimento profissional que, com certeza to
rnarão a vida mais rica e as jornadas
futuras mais prósperas.
uadalupe e aos meus filhos, Jéssica, Luiz Arthur e Vivian pelo
ros de jornada Osman e Maria Ignez e Eunice e a toda a minha
família pelo apoio;
Ao professor Ricardo Franci, pelas preciosas orientações cientificas e sua aplicação;
e todo o trabalho
realizado;
Ao amigo Cícero da empresa Arena que gentilmente cedeu os leitos filtrantes;
todos aqueles, principalmente aos que no anonimato estivaram sempre presentes
contribuindo, de alguma forma, para a conclusão dessa dissertação.
À minha esposa G
apoio e compreensão durante esse período;
Aos meus companhei
A professora Regina (Kelly) por ser sábia, simples e brilhante na condução de sua
tarefa de orientação;
Ao companheiro Marcus Andrade Covre, pela ajuda durant
A Professora Edumar, por sua valiosa presença e permanente colaboração;
Aos mestrandos que os quais convivi nesse período;
A todos do LabSan, que contribuíram para essa dissertação;
A
“A fé só é Fé quando consegue ver a razão face a face”.
Ramatís
RESUMO
A emergência de protozoários como agentes etiológicos de doenças
veiculadas pela água, tem levado a investigações da incidência destes
microorganismos em água bruta e em Estações de Tratamento de Água (ETAs) de
várias cidades no mundo. Este fato levou os pesquisadores a reavaliar se os
processos utilizados atualmente no tratamento da água distribuída às cidades são
inteiramente adequados à remoção de cistos de giárdia e oocistos de criptosporídio.
O objetivo do presente trabalho foi avaliar a filtração direta na remoção de oocistos
de Criptosporidium spp e cistos de Giárdia sp em água para abastecimento
utilizando três filtros; um ascendente de areia, um descendente de areia e antracito e
um descendente de areia. Os filtros receberam altas concentrações destes
protozoários (5000 (oo)cistos), 30 minutos após o inicio da carreira de filtração. O
coagulante utilizado foi o Sulfato de Alumínio na concentração de 25 mg/l e o
processo de coagulação foi realizado na região de adsorção/neutralização de carga
com pH de 5,4 . No Filtro Ascendente não foram encontrados cistos e oocistos na
água filtrada em todos os 5 experimentos efetuados. O Filtro Descendente de Areia
e Antracito apresentou bons resultados de retenção de (oo)cistos com remoção
média de 2,5 log para criptosporídio e 2,2 log para giárdia em um único experimento
em que foi positiva na água filtrada , indicando que este filtro foi mais eficiente na
remoção de cistos de giárdia do que de oocistos de criptosporídio. O Filtro
Descendente de Areia teve resultados semelhantes (remoção de 2.4 log) ao Filtro
Descendente de Areia e Antracito. Em nosso trabalho, o filtro Ascendente foi o que
apresentou melhor desempenho na remoção dos protozoários estudados. Os filtros
Descendentes, embora consigam remover grande parte dos protozoários, não foram
eficientes
para a remoção completa dos parasitas. Fato demonstrado pela presença
dos protozoários na água tratada, nas condições experimentais do presente
trabalho.
Palavra chave: 1. Água - Estações de tratamento. 2. Cryptosporidium. 3.
Criptosporidose. 4. Giárdia.
ABSTRACT
The emergency of protozoa as etiologic agents of illnesses propagated for the
water, has taken the inquiries of the incidence of these microorganisms in rude water
and Stations of Water Treatment (ETAs) of some cities in the world. This fact took the
researchers to reevaluate if the processes used currently in the treatment of the
water distributed to the cities entirely are adjusted to the removal of cysts of giardia
and oocysts of criptosporídio. The objective of the present work was to evaluate the
direct filtration in the removal of oocysts of Criptosporidium spp and cysts of Giárdia
sp in water for supplying being used three filters; a sand ascendant, a sand
descendant and antracito and a sand descendant. The filters had received high
concentrations from these protozoa (5000 (oo) cysts), 30 minutes after the beginning
of the filtration career. The used coagulant was the Aluminum Sulphate in the
concentration of 25 mg/l and the coagulation process was carried through in the
adsorption / neutralization of load with pH of 5,4. In the Ascending Filter oocysts
cysts and in the water filtered in all had not been found the 5 effected experiments.
The Descending Filter of Sand and Antracito presented good resulted of retention of
(oo) cysts with 2,5 average removal of log for criptosporídio and 2,2 log for giárdia in
an only experiment where she was positive in the filtered water, indicating that this
filter was more efficient in the removal of cysts of giárdia of what of oocysts of
criptosporídio. The Descending Sand Filter had resulted similar (removal of 2.4 log)
to the Descending Filter of Sand and Antracito. In our work, the Ascending filter was
what it presented better performance in the removal of the studied protozoa. The
Descending filters, even so obtain to remove great part of the protozoa, had not been
efficient for th
e complete removal of the parasites. Fact demonstrated for the
presence of the protozoa in the treated water, the experimental conditions of the
present work.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1
io e
......................
2
Figura 5
....
5
Figura 8
...
9
Figura 10
ia sp
Figura 12
Diagrama de coagulação da água do Rio Jucú usada nos
experimentos.....................................................................................
60
Reservatório de água bruta..............................................................
39
Figura 2 Unidade de mistura rápida com entrada de Sulfato de Alumín
água bruta .......................................................................................
41
Figura 3
Caixa de Sulfato de alumínio com gotejador tipo soro (3 ml/
minuto)..............................................................................................
42
Figura 4
Entrada da água bruta com registro para regulagem de
vazão..........................................................................
Unidade de mistura rápida (1) e pré-floculação (2) ........................
4
43
Figura 6
Vista frontal dos filtros com indicação de seus leitos
filtrantes...........................................................................................
.
Vista frontal do bocal de fundo dos filtros (diâmetro do furo =1,4
45
Figura 7
mm)
..................................................................................................................
Vista frontal dos três filtros e piezômetros........................................
4
48
Figura 9
Vista parcial dos filtros e Piezômetros (observar torneiras para
coleta da água de lavagem) ..........................................................
Oocistos de Cryptosporidium spp – Imunofluorescência.................
4
52
Figura 11
Oocistos de Cryptosporidium spp (menor) e Cisto de Giárd
(maior) – Imunofluorescência...........................................................
52
LISTA DE TABELAS
bruta do rio Jucú.- março e abril de 2005...................................
59
..
1
3
Tabela 15
filtro e % de recuperação
Tabela 1 Remoção de protozoários nos diferentes processos de
tratamento...................................................................................
28
Tabela 2 Parâmetros de qualidade e de projeto (máximos) sugeridos
para filtração direta ascendente.................................................
30
Tabela 3 Parâmetros de qualidade e de projeto (máximos) sugeridos
para filtração direta descendente...............................................
31
Tabela 4 Características físicas do Filtro Ascendente Camada Única de
Areia (FAA).................................................................................
46
Tabela 5 Característica física do Filtro Descendente Dupla Camada
(FDDC)........................................................................................
47
Tabela 6 Características físicas do Filtro Descendente Camada Única
de Areia (FDA)............................................................................
47
Tabela 7 Taxas superficiais dos três filtros no teste de comportamento
hidráulico.....................................................................................
49
Tabela 8 Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade –
Filtro Ascendente de Areia..........................................................
58
Tabela 9 Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade –
Filtro Descendente de Areia e Antracito.....................................
58
Tabela 10 Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade –
Filtro Descendente de Areia.......................................................
58
Tabela 11 Características físico-químicas e microbiológicas da água
Tabela 12 Dados técnicos e operacionais do Filtro Ascendente de Areia
6
Tabela 13 Dados técnicos e operacionais do Filtro Descendente Dupla
Camada de Areia e Antracito.....................................................
62
Tabela 14 Dados técnicos e operacionais do Filtro Descendente camada
única de Areia.............................................................................
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
6
água filtrada, água de lavagem do
dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia...............................
65
Tabela 16 ,
7
Tabela 17 ,
9
Tabela 18 ,
0
Tabela 19 ,
3
Tabela 20 ,
Tabela 25 ,
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito..........
82
Tabela 21
7
Tabela 22 ,
8
Tabela 23 ,
9
Tabela 24
1
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito...........
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
6
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia.............................
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
6
dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia ..............................
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
7
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito...........
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
7
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia.............................
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
água filtrada, água de lavagem do filtro, descarga de fundo e
75
% de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
7
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito .........
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
7
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia............................
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
água filtrada, água de lavagem do filtro, descarga de fundo e
7
Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
% de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
8
Tabela 26 Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia............................
84
Tabela 27 Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito .........
85
Tabela 28 Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta,
água filtrada, água de lavagem do filtro e % de recuperação
dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia............................
86
Tabela 29 Resultados do teste estatístico de Kruskal-Wallis de
recuperação de (oo)cistos na água de lavagem e água filtrada
dos filtros....................................................................................
95
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FAA)......
56
Gráfico 2 Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FDDC)..
57
Gráfico 3 Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FDA)......
57
Gráfico 4 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia........................................................................................
61
Gráfico 5 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia....................................................................
61
Gráfico 6 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
Dupla Camada de Areia e Antracito.............................................
62
Gráfico 7 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente Dupla Camada de Areia e Antracito......................
63
Gráfico 8 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
Camada Única de Areia ..............................................................
64
Gráfico 9 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente Camada Única de Areia........................................
64
Gráfico 10 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia ......................................................................................
66
Gráfico 11 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia ...................................................................
66
Gráfico12 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia Antracito .......................................................................
67
Gráfico 13 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia e Antracito...............................................
68
Gráfico 14 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia.......................................................................................
69
Gráfico 15 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia..................................................................
69
Gráfico 16 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia........................................................................................
71
Gráfico 17 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia....................................................................
71
Gráfico 18
Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia e Antracito ....................................................................
72
Gráfico 19 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia e Antracito...............................................
73
Gráfico 20 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia........................................................................................
74
Gráfico21 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia..................................................................
74
Gráfico 22 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia........................................................................................
75
Gráfico 23 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia....................................................................
76
Gráfico 24 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia Antracito........................................................................
77
Gráfico 25 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia e Antracito...............................................
77
Gráfico 26 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia........................................................................................
78
Gráfico 27 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia..................................................................
79
Gráfico 28 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia........................................................................................
80
Gráfico 29 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia....................................................................
80
Gráfico 30 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia Antracito.........................................................................
81
Gráfico 31 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia e Antracito...............................................
82
Gráfico 32 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia.......................................................................................
83
Gráfico 33 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia.................................................................
83
Gráfico 34 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente
de Areia........................................................................................
84
Gráfico 35 Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Ascendente de Areia....................................................................
84
Gráfico 36 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia e Antracito......................................................................
85
Gráfico 37 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia e Antracito...............................................
86
Gráfico 38 Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia........................................................................................
87
Gráfico 39 Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro
Descendente de Areia..................................................................
87
Gráfico 40 Número de cistos de Giardia e % de recuperação na água de
lavagem do FAA nos 5 experimentos..........................................
88
Gráfico 41 Número de oocistos de Criptosporidio e % de recuperação na
água de lavagem do FAA nos 5 experimentos............................
88
Gráfico 42 Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água
filtrada do FDA nos 5 experimentos.............................................
89
Gráfico 43 Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água de
lavagem do FDA nos 5 experimentos..........................................
90
Gráfico 44 Número de oocistos de Criptosporidio e % de recuperação na
água filtrada do FDA nos 5 experimentos....................................
90
Gráfico 45 Número de oocistos de Criptosporidio e % de recuperação na
água de lavagem do FDA nos 5 experimentos............................
91
Gráfico 46 Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água
filtrada do FDAA nos 5 experimentos..........................................
91
Gráfico 47 Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água de
lavagem do FDAA nos 5 experimentos........................................
92
Gráfico 48 Número de oocistos de Criptosporidio e % de recuperação na
água filtrada do FDAA nos 5 experimentos.................................
93
Gráfico 49 Número de oocistos de Criptosporidio e % de recuperação na
água de lavagem do FDAA nos 5 experimentos.........................
93
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
CESAN Companhia Espírito Santense de Saneamento
CNPq Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico
d Dia
DP Desvio Padrão
ETA Estação de tratamento de água
FAA Filtro Ascendente de Areia
FDA Filtro Descendente de Areia
FDAA Filtro Descendente de Areia e Antracito
h Hora
L Litro
m Metro
mm Milímetro
P Piezômetro
pH Potencial de Hidrogênio
PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Básico
UFES Universidade Federal do Espírito Santo
uT Unidade de turbidez
SUMÁRIO
1 Introdução........................................................................................... 17
2 Objetivo geral e objetivos específicos............................................ 19
2.1 Objetivo geral...................................................................................... 19
2.2 Objetivos específicos........................................................................... 19
3 Revisão Bibliográfica........................................................................ 20
3.1 Ocorrência e importância dos patógenos de veiculação hídrica ........ 20
3.1.1 Criptosporídio...................................................................................... 23
3.1.2 Giárdia................................................................................................ 25
3.2 Tecnologias de tratamento da água para a remoção de
protozoários.........................................................................................
26
3.3 Filtração Direta.................................................................................... 28
3.3.1 Coagulação......................................................................................... 31
3.3.1.1 Mecanismo de coagulação................................................................ 33
3.3.2 Floculação......................................................................................... 34
3.3.3 Filtração ........................................................................................... 34
3.3.4 Sistema de lavagem dos filtros........................................................... 35
3.3.4.1 Critérios de lavagem dos filtros........................................................... 36
3.3.5 Controle de perda de carga................................................................ 36
3.3.6 Lavagem dos filtros............................................................................. 37
3.4 Monitoramento de protozoários na água tratada................................ 37
4 Materiais e métodos......................................................................... 39
4.1 Características da água bruta............................................................. 39
4.2 O Piloto............................................................................................... 40
4.3 Características físicas e hidráulicas da instalação piloto.................... 40
4.3.1 Unidade de mistura rápida.................................................................. 40
4.3.2 Unidade de pré-floculação.................................................................. 42
4.3.3 Unidade de filtração............................................................................ 43
4.3.3.1 Filtro Ascendente................................................................................ 46
4.3.3.2 Filtro Descendente de Areia e Antracito............................................. 46
4.3.3.3 Filtro Descendente de Areia............................................................... 47
4.4 Caracterização do comportamento hidráulico dos filtros.................... 49
4.4.1 Testes iniciais para escoamento em meio granular limpo.................. 49
4.4.2 Determinação a porosidade dos meios granulares............................ 50
4.5 Padronização das condições de coagulação e floculação................. 50
4.5.1 Jar Test............................................................................................... 50
4.6 Análises físico-quimicas...................................................................... 51
4.7 Análises microbiológicas..................................................................... 51
4.7.1 Teste de imunofluorescência.............................................................. 51
4.7.2 Determinação quantitativa dos (oo)cistos........................................... 51
4.8 Obtenção de cistos de Giardia sp....................................................... 53
4.9 Obtenção de oocistos de Cryptosporidium spp na água bruta........... 53
4.10 Inoculo de Giardia sp e Cryptosporidium spp na água bruta.............. 54
4.11 Avaliação da remoção de (oo)cistos dos filtros.................................. 54
4.12 Análises estatística dos dados............................................................ 55
5 Resultados e Discussão................................................................... 56
5.1 Caracterização do comportamento hidráulico.................................... 56
5.1.1 Testes para escoamento em meio granular limpo.............................. 56
5.1.1.1 Filtro Ascendente de Areia.................................................................. 56
5.1.1.2 Filtro Descendente Dupla Camada Areia e Antracito......................... 57
5.1.1.3 Filtro Descendente Única Camada Areia............................................ 57
5.1.2 Determinação da porosidade dos meios granulares.......................... 58
5.2 Caracterização física, química e microbiológica da água bruta......... 58
5.3 Diagrama de coagulação.................................................................... 59
5.4 Avaliação do tempo de carreira de filtração e perda de carga com a
água do Rio Jucú................................................................................
60
5.4.1 Filtro Ascendente de Areia.................................................................. 61
5.4.2 Filtro Descendente Dupla Camada Areia e Antracito......................... 62
5.4.3 Filtro Descendente Única Camada Areia........................................... 63
5.5 Avaliação do desempenho dos filtros após inoculo de protozoários
na água bruta......................................................................................
65
5.5.1 Experimento 1 – Filtro Ascendente..................................................... 65
5.5.2 Experimento 1 – Filtro Descendente Areia e Antracito....................... 67
5.5.3 Experimento 1 – Filtro Descendente Areia......................................... 68
5.5.4 Experimento 2 – Filtro Ascendente..................................................... 70
5.5.5 Experimento 2 – Filtro Descendente Areia e Antracito....................... 71
5.5.6 Experimento 2 – Filtro Descendente Areia......................................... 73
5.5.7 Experimento 3 – Filtro Ascendente..................................................... 75
5.5.8 Experimento 3 – Filtro Descendente Areia e Antracito....................... 76
5.5.9 Experimento 3 – Filtro Descendente Areia......................................... 78
5.5.10 Experimento 4 – Filtro Ascendente..................................................... 79
5.5.11 Experimento 4 – Filtro Descendente Areia e Antracito....................... 81
5.5.12 Experimento 4 – Filtro Descendente Areia......................................... 82
5.5.13 Experimento 5 – Filtro Ascendente..................................................... 83
5.5.14 Experimento 5 – Filtro Descendente Areia e Antracito....................... 85
5.5.15 Experimento 5 – Filtro Descendente Areia......................................... 86
5.6 Resultados dos experimentos agrupados dos cinco experimentos... 87
5.6.1 Filtro Ascendente................................................................................ 88
5.6.1.1
Giardia sp...........................................................................................
88
5.6.1.2
Cryptosporidium spp...........................................................................
88
5.6.2 Filtro Descendente Areia.................................................................... 89
5.6.2.1
Giardia sp............................................................................................
89
5.6.2.2
Cryptosporidium spp...........................................................................
90
5.6.3 Filtro Descendente Areia e Antracito.................................................. 91
5.6.3.1
Giardia sp............................................................................................
91
5.6.3.2
Cryptosporidium spp...........................................................................
93
5.7 Análise estatística dos resultados....................................................... 95
5.8 Monitoramento de protozoários em água potável .............................. 96
6 Conclusões ........................................................................................ 97
6.1 Filtro Ascendente................................................................................ 97
6.2 Filtros Descendentes ......................................................................... 97
6.3 Padronização da metodologia para detecção e contagem de
protozoários........................................................................................
97
6.4 Lavagem dos filtros ............................................................................ 98
6.5 Água de lavagem dos filtros ............................................................... 98
7 Recomendações ............................................................................... 99
8 Referências Bibliográficas............................................................... 101
9 ANEXOS............................................................................................. 109
17
1- Introdução:
A emergência de protozoários como agentes etiológicos de doenças
veiculadas pela água tem levado à investigações da incidência destes
microorganismos em água bruta e em Estações de Tratamento de Água (ETAs) de
várias cidades no mundo. Alguns estudos têm demonstrado que os processos
utilizados atualmente no tratamento da água distribuída às cidades não são
inteiramente adequados à remoção de cistos de giárdia e oocistos de criptosporidio
(Smith e Rose, 1998).
O aumento dos casos de giardíases e criptoporidioses na população ressalta
a necessidade do desenvolvimento de tecnologias adequadas ao tratamento de
águas, ou o aperfeiçoamento das existentes, para atender a esta necessidade atual
de qualidade da água para consumo humano.
As estações de tratamento denominadas convencionais, são compostas por
etapas sucessivas de coagulação, floculação, sedimentação, filtração rápida e
desinfecção, são falhas com relação a esse ultimo aspecto.
Experiências recentes demonstraram a ineficiência dos processos físicos na
remoção de protozoários (Emelko, 2002).
É notável a baixa eficiência da etapa de filtração rápida na remoção de
oocistos da água decantada (Widmer et al., 1996). Este fato é preocupante, tendo
em vista ser a filtração rápida (5 a 30 m/h) o processo mais difundido de filtração, no
Brasil.
Vale ressaltar que, os cistos e oocistos destes protozoários têm mostrado
resistência à cloração convencional e podem persistir infecciosos por longos
períodos de tempo na coluna d’água ou nos sedimentos.
Além disso, os indicadores tradicionais de qualidade microbiológica da água
(coliformes fecais) não se correlacionam bem com a presença de parasitas
protozoários nos ambientes aquáticos e as técnicas laboratoriais de detecção
disponíveis são ainda relativamente sofisticadas e trabalhosas, dificultando
sobremaneira o monitoramento da qualidade das águas tratadas.
Apesar da predominância do tratamento convencional nos distritos brasileiros,
os tratamentos não convencionais (filtração direta ascendente e descendente, dupla
18
filtração e filtração lenta) vêm se difundindo cada vez mais e já apresentam
utilização significativa no país .
Estudos da prevalência de Cryptosporidium parvum e Giardia lamblia em água de
abastecimento no Japão, detectaram a presença de Cryptosporidium spp em 100%
das amostras analisadas e Giárdia sp em 92%, com concentração de 40
oocistos/100L e 17 cistos/100L, respectivamente, no manancial. Após o tratamento
convencional detectou-se Cyptosporidium spp em 35 % das amostras com
concentração de 1,2 oocistos/1000L e Giárdia sp em 12 % das amostras com
concentração de 0,8 cistos/1000L, estimando uma redução em log
10
do tratamento
convencional com filtração rápida para Cryptosporidium spp de 2,47 e Giárdia sp de
2,53 (Hashimoto at al,2002).
Perante o exposto, propõe-se avaliar a filtração direta ascendente e descendente na
remoção de Cryptoporidium spp e Giardia lamblia, procurando contribuir para
avanços nesta tecnologia de tratamento de água.
19
2- Objetivo geral e objetivos específicos:
2.1- Objetivo geral:
O objetivo desta pesquisa é avaliar o processo de Filtração Direta na remoção
de oocistos de Criptosporidium spp e cistos de Giardia sp em água para
abastecimento, utilizando-se dois filtros descendentes e um ascendente.
2.2- Objetivos específicos:
1- Projetar, construir e caracterizar o comportamento hidráulico de dois filtros
descendentes e um ascendente para avaliar a remoção dos protozoários, em
estudos para tratamento de água;
2- Determinar as condições ótimas de pH e dosagem de sulfato de alumínio para a
região de adsorção/neutralização de cargas através de experimentos em jarros
(Jar Test);
3- Padronizar uma metodologia para detecção e enumeração de Cryptosporidium
spp e Giardia sp na água bruta, na água filtrada e na água de lavagem dos filtros;
4- Avaliar o desempenho de dois filtros descendentes e um ascendente na filtração
direta, em escala piloto, para remoção dos protozoários Giardia sp e
Cryptosporidium spp, realizando experimentos com inoculo no inicio da carreira
de filtração com densidade de 5000 (oo)cistos.
20
3- Revisão Bibliográfica:
3.1- Ocorrência e importância dos patógenos de veiculação hídrica.
É amplamente conhecido o fato de que um grande número de doenças do ser
humano é veiculado pelo uso de água com precária qualidade. Hunter et al. (2001),
demonstraram altas taxas de morbidade e mortalidade causada pelo consumo água
não tratadas. Apenas 20 % da população mundial tem acesso à água potável de
qualidade e, como conseqüência, mais de cinco milhões de pessoas morrem
anualmente, devido à doenças associadas ao consumo da água contaminada e ao
esgotamento sanitário inadequado. Estima-se que se eliminado este problema,
seriam reduzidos em torno de 200 milhões de casos de diarréias, e 2,1 milhões de
mortes, causadas por doenças diarreicas a cada ano.
Dados obtidos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2000)
revelam que 61,4% dos distritos brasileiros são abastecidos com água tratada e que
a população de 3.258 distritos recebem água sem tratamento e além disso, apenas
41,6% dos distritos do Brasil possuem rede coletora de esgoto (IBGE, 2004). A falta
de rede coletora de esgoto faz com que a população contamine os rios e lagos de
sua região com esgoto domestico e utilize a mesma água para consumo próprio sem
tratamento adequado, produzindo um quadro dramático na saúde pública no Brasil.
As conseqüências da fragilidade do saneamento básico no Brasil, são
apresentadas em estudos que indicam alta taxa de mortalidade infantil. Em 2000, a
taxa foi de 28,3 óbitos infantis (menores de 1 ano) por 1.000 nascidos vivos e
ocorreram 3.596 mortes por doenças diarréicas aguda em crianças menores de
cinco anos de idade (DATASUS, 2004). Nos países desenvolvidos a taxa de
mortalidade infantil esta estimada em 10 por 1.000 nascidos vivos (ALMEIDA FILHO
e ROUQUAYROL, 2002).
Os protozoários e os vírus têm substituído as bactérias patogênicas como
agentes de maior preocupação na transmissão de doenças de veiculação hídrica e,
de modo geral, são mais infecciosos do que os agentes bacterianos (Gale &
Stanfield, 2000).
21
Durante os últimos 30 anos, os protozoários têm-se apresentado como a
principal causa de surtos de doenças transmitidas pela água nos países
desenvolvidos. Na década de 70, Giárdia lamblia foi o agente etiológico mais
identificado em água para abastecimento nos EUA, o que levou a “Environmental
Protection Agency” (EPA) à promulgar normas para o controle e detecção de
protozoários no tratamento de água de superfície.
O Cryptosporidium parvum vem sendo reconhecido nos últimos 15 anos,
como um dos patógenos mais importantes nos surtos de água de abastecimento nos
Estados Unidos da América (EUA) (Craun et al. 1998). Estudos indicam que o
Cryptosporidium spp. está presente em 65 a 97% das águas superficiais (rios, lagos
e córregos) monitoradas (ROSE, 1988; ROSE et al., 1991; LeCHEVALLIER et al.,
1991). Em águas tratadas, foram detectados oocistos de Cryptosporidium spp. em
28 % das amostras coletadas, com uma baixa média de 0,001 oocistos/L (ROSE,
1988). Em outros estudos nos EUA e Reino Unido, a ocorrência de oocistos variou
de 17 a 26,8% e de 7 a 37% em águas tratadas, com concentrações de 0,005 a
0,017 oocistos/L e 0,006 a 1,36 oocistos/L respectivamente (SMITH e ROSE, 1998).
Hashimoto at al (2002) estudando a prevalência de Cryptosporidium parvum e
Giardia lamblia em água de abastecimento no Japão, demonstraram a presença de
Cryptosporidium spp (100%) e Giárdia sp (92%), com concentrações de 40
oocistos/100L e 17 cistos/100L, respectivamente, no manancial. Após o tratamento
detectou-se Cyptosporidium spp em 35 % das amostras com concentrações de 1,2
oocistos/1000L e Giárdia sp em 12 % das amostras com concentrações de 0,8
cistos/1000L, estimando uma redução de 2,47 log
10
para Cryptosporidium spp e de
2,53 log
10
para Giardia sp no tratamento convencional com filtração rápida.
A grande preocupação dos países desenvolvidos tem sido a associação de
diversos surtos de diarréia à presença Cryptosporidium spp. e Giardia sp. na água
filtrada e clorada (CRAUN et al.,1998).
A ocorrência relativamente freqüente de oocistos e cistos em águas tratadas e
os ocasionais surtos de veiculação hídrica demonstram que os processos de
floculação, sedimentação, filtração e desinfecção, comumente utilizados na
purificação das águas, não são completamente efetivos na remoção ou inativação
dos (oo)cistos (Widmer et al., 1996).
Processos de filtração de água podem ser projetados e operados para
remover mais de 99 % de oocistos de Criptosporidium; todavia, o pré tratamento
22
químico adequado na etapa de coagulação, testes periódicos para dosagens ótimas
de coagulantes, e rotinas de monitoramento da performance da filtração são
essenciais para a efetiva remoção (Craun et al., 1998).
Um importante surto de criptosporidose transmitido pela água ocorreu em
1993 em Milwaukee, Wisconsin – EUA, afetando mais de 400.000 pessoas com
4400 hospitalizados, 100 óbitos de pessoas imunodeprimidas e um bilhão de dólares
de prejuízos; ocorreram pelo menos 20 surtos menores, associados com este
parasita nos EUA e Reino Unido. Esses acontecimentos levaram à um grande
interesse em pesquisas sobre a criptosporidose considerada uma doença perigosa
transmitida pela água, particularmente em pacientes com AIDS (Craun et al.,1998;
Fricker & Crabb,1998).
A presença de giárdia deve ser considerada como um risco para todos os
sistemas de abastecimento com águas de superfície (Hopkins et al. 1985). Giárdia é
prevalente nas fezes de animais silvestres como castores e outros mamíferos
aquáticos. Cistos de giárdia e oocistos de criptosporidio podem estar presentes em
uma ampla variedade de ambientes como estações de tratamento de esgoto,
efluentes de tanques sépticos, no escoamento de águas pluviais, em terras
adubadas com esterco, na ressuspensão de sedimentos de fundo de rios, e em
mananciais onde ocorre a entrada direta de animais silvestres e domésticos. As
chuvas parecem aumentar as concentrações desses protozoários nos cursos d’água
(LeCHEVALLIER et al., 1991).
Há evidências de que a maioria dos surtos de criptosporidose de veiculação
hídrica ocorre durante ou após as chuvas. A ocorrência de oocistos na água é
geralmente intermitente e não está associada à nenhuma estação do ano (Atherhold
et al., 1998; Rose et al., 2000).
A presença de oocistos de criptosporídio e cistos de giárdia em águas
subterrâneas indicam que a filtração natural através do solo nem sempre é uma
barreira adequada para prevenir o transporte desses protozoários para fontes, poços
e galerias de infiltração. A densidade média de oocistos em águas subterrâneas
contaminadas tem sido reportada como sendo de 5 a 8 (oo)cistos/ 100 L (Hancocket
al., 1998).
No Brasil, o tema tem despertado a atenção do meio técnico-científico.
Recentemente, no ano 2000, a publicação da Portaria nº 1.469 (MINISTÉRIO DA
SAÚDE, 2001), substituída posteriormente pela Portaria nº 518 (MINISTÉRIO DA
23
SAÚDE, 2004), representou um avanço significativo para o tema, na medida em que
determinou: (i) a pesquisa de organismos patogênicos, dentre outros, de cistos de
Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium sp.; (ii) a inclusão de tratamento por
filtração de toda água para consumo humano suprida por manancial superficial; (iii) a
recomendação para filtração rápida e de obtenção de efluente filtrado com valores
de turbidez inferiores a 0,5 UT em 95% dos dados mensais e nunca superiores a 5,0
UT. Entretanto, pouco se tem registrado no país, sobre a real extensão do problema,
incluindo informações epidemiológicas sobre estes parasitas (Bastos et al.,2001).
3.1.1- Criptosporidio
Criptosporidio foi descrito pela primeira vez em 1907 por Ernest Edward. Seu
trabalho não foi considerado de grande importância na época, passando mais tarde
a ser de interesse veterinário por ser tambem causador de diarréia bovina. Somente
em 1976, Nime et al. e Meisel et al., reportaram os primeiros casos de
criptosporidose humana.
Até o presente, com base na morfologia e em estudos de transmissão
cruzada, são reconhecidas as seguintes espécies do gênero Cryptosporidium : C.
parvum, que podem causar infecções intestinais e respiratórias nos mamíferos; C.
muris, que tem sido descrito por infectar apenas o estômago de roedores; C. baileyi,
que infecta as aves; C.serpentis que infecta os répteis e C. nasorum, infeccioso para
os peixes (Clancy, 2001).
O ciclo de vida do criptosporidio completa-se em um único hospedeiro
( monoxênico ) e pode ser dividido em seis segmentos distintos: o desencistamento,
a merogonia (assexual ), a gametogamia (sexual), a fertilização, a formação da
parede do oocisto e a esporogonia. A forma mais importante é a do oocisto
esporulado, com diâmetro de 4 a 6 micra, que é eliminado nas fezes dos
hospedeiros infectados responsável pela contaminação do ambiente, dos alimentos
ou da água, e que podem ser ingeridos ou inalados por outro hospedeiro susceptível
(Daniel et al., 1996). Nos mamíferos, a infecção ocorre freqüentemente no trato
gastrintestinal (Fayer,1997). Casos de criptosporidose respiratória já foram relatados
em humanos, e podem também ocorrer infecções em aves.
24
O Cryptosporidio desenvolve-se, preferencialmente, nas microvilosidades de
células epiteliais do trato gastrintestinal, mas pode se localizar em outras partes,
como parênquima pulmonar, vesícula biliar, dutos pancreáticos, esôfago e faringe.
Ele parasita a parte externa do citoplasma da célula e dá a impressão de se localizar
fora dela; esta localização é designada, por vários autores, como intracelular
extracitoplasmática (NEVES, 2001).
A criptosporidiose provoca uma gastroenterite autolimitada em pessoas
imunocompetentes ou uma diarréia crônica nos indivíduos com deficiência
imunológica. Esta doença pode ser particularmente severa e os sintomas mais
comuns são diarréia, dor abdominal, náusea, anorexia, febre e dor de cabeça. Nos
pacientes imunodeprimidos infectados pelo vírus da AIDS, o grau de
imunodeficiência correlaciona-se com a severidade da infecção, podendo ocorrer
desequilíbrio eletrolítico, má absorção, emagrecimento acentuado e mortalidade
elevada (NEVES, 2001). Criptosporidiose severa tornou-se uma questão significativa
de saúde pública por causa da severidade da doença em pessoas
imunocomprometidas (FROST e CRAUN, 1998). Em pessoas imunocompetentes, a
infecção é limitada pela resposta imune.
Estudos realizados em animais sugerem que a resposta imune protege contra
reinfecção (ZU et al., 1992 apud USEPA, 2004). A imunidade protetora em humanos
é demonstrada pelo grande número de hospedeiros assintomáticos em países com
alta prevalência de criptosporidiose (USEPA, 2004).
A habilidade deste organismo de causar infecção com baixa concentração de
oocistos aumenta o potencial de transmissão hídrica.
Na literatura diferentes valores de dose infecciosa têm sido descritos para o
cryptosporidio. A dose infecciosa é geralmente relatada entre 10 a 100 oocistos,
mas pode ser tão baixa como um único oocisto (MEINHARDT et al., 1996).
Em estudo realizado por DuPont et al. (1995) a ingestão de 30 ou mais
oocistos resultou em infecções em 62% dos voluntários. Aplicando-se um teste de
regressão linear da dose resposta, indicou uma DI50 (dose infecciosa que causa
doença em 50% da população) de 132 oocistos.
Estudos de transmissão cruzada têm indicado que o C. parvum apresenta
baixa especificidade ao hospedeiro e que animais infectados são capazes de
excretar um grande número de oocistos, servindo assim como reservatórios
potenciais à infecção humana. Current & Long (1983) demonstraram que indivíduos
25
imunocompetentes adquiriram a criptosporidiose por terem mantido contato direto
com bezerros infectados com C. parvum. Existem numerosos trabalhos sobre
infecções zoonóticas, tendo como fonte de oocistos os gatos (Bennetet al., 1985) ou
bezerros (Current & Long, 1983; Pohjola et al., 1986). Estes estudos demonstraram
a existência de uma alta correlação entre criptosporidose humana e contato direto
com animais jovens diarreicos (Tzipori, 1988; Casemore, 1989; Nouri et al., 1993).
3.1.2- Giárdia
A Giárdia, é um protozoário flagelado que foi inicialmente chamado de
Cercomonas intestinalis por Lambl em 1859 e renomeado como Giardia lamblia por
Stiles em 1915, em memória do Professor A. Giard, de Paris e Dr. F. Lambl, de
Praga. Muitos autores consideram Giardia intestinalis, o nome correto para esse
protozoário.
A infecção ocorre pela ingestão de cistos em água ou alimentos
contaminados. No intestino delgado, os cistos sofrem desencistação liberando dois
trofozoítos que sofrem divisão binária, onde ficam livres ou aderidos à mucosa
intestinal. A formação do cisto ocorre no colo transverso, no intestino grosso, e neste
estágio os cistos são encontrados nas fezes (forma infectante). No ambiente podem
sobreviver meses na água fria (CDC, 2005).
A giardíase possui distribuição mundial. A infecção acomete mais crianças do
que adultos. A prevalência é maior em áreas com saneamento básico deficiente.
Nos Estados Unidos, a transmissão de Giardia lamblia através da água é mais
freqüente em comunidades montanhosas e de pessoas que obtém água de fontes
sem tratamento de filtração adequado.
Os seres humanos atuam como importante reservatório da doença e,
possivelmente, animais selvagens e domésticos podem atuar como reservatórios
deste protozoário.
A giárdia possui um período de incubação que varia de 5 a 25 dias, com uma
média de 7 a 10 dias e podem aparecer infecções sintomáticas típicas.
A transmissão de Giardia lamblia de pessoa a pessoa ocorre por transferência
dos cistos presentes nas fezes de um indivíduo infectado, através do mecanismo
mão-boca. A transmissão ocorre quando há a ingestão de água contaminada com
26
fezes contendo o cisto, e com menor freqüência, por alimentos contaminados pelas
fezes. As concentrações de cloro utilizadas para o tratamento da água não matam
os cistos da Giardia; água não filtrada proveniente de córregos e rios expostos à
contaminação por fezes dos seres humanos e dos animais constitui uma fonte de
infecção comum. Pode ser transmitida pela ingestão de água contaminada com seus
cistos como; água de piscinas, lagos, rios, fontes, banheiras, reservatórios de água
que possam estar contaminado por fezes de animais e/ou seres humanos infectados
ou através da ingestão de alimentos mal cozidos contaminado por seus cistos.
(BENENSON, 1992)
3.2 – Tecnologias de tratamento da água para a remoção de
protozoários
Para a potabilização da água é necessária sua passagem por tratamentos
para a adequação de alguns parâmetros à legislação vigente que, no Brasil, é a
Portaria 1469 do Ministério da Saúde que entrou em vigor em 2002 sendo
substituída posteriormente pela Portaria nº 518 (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2004).
As tecnologias de tratamento de águas podem ser classificadas em:
Convencionais: possuindo as etapas de: coagulação, floculação, decantação
e filtração.
Não convencionais: Filtração Direta Ascendente (Filtração direta ascendente,
com as etapas de coagulação e filtração) e Descendente (Filtração direta
descendente com as etapas de coagulação, floculação e filtração), Filtração
Lenta e Dupla Filtração.
As características físico-químicas da água bruta é o que determinam a
escolha da tecnologia a ser aplicada no tratamento. Os parâmetros que limitam o
emprego da filtração direta no tratamento de águas são muito variáveis quando se
comparam os trabalhos de diferentes autores: Wiesner et al. (1987) cita que a
concentração de partículas na água bruta (Sólidos Totais) deve ser inferior a 10 ou
20 mg/l. Cleasby (1990) indica como água ideal para ser tratada por filtração direta
a que apresentar cor < 40uH e turbidez < 5 uT. Edzwald et al (1987) coloca como
fator limitante para uso desta tecnologia a concentração de carbono orgânico total
27
(COT) que deve ser menor ou igual a 5 mg/l, turbidez de 20 a 30 uT e cor < 40 uH.
Amirtharajha (1988) cita que as melhores condições para uso desta tecnologia
ocorrem com turbidez < 50 uT e coagulante < 15 mg/l. Di Bernardo (1993),
menciona que diversos trabalhos tem como valor limítrofe turbidez < 25 uT e sólidos
suspensos < 50 mg/l, aceitando picos de turbidez de até 100 uT por tempo inferior a
12 h. Treweek (1979) descreve ETAs que produzem efluente por filtração direta com
turbidez <1 uT com água bruta apresentando turbidez de 60 uT.
Águas brutas com parâmetros de turbidez mais elevadas devem ser direcionadas
para a tecnologia convencional de tratamento.
Os cistos de Giardia sp. e os oocistos de Cryptosporidium spp. medem,
respectivamente, de 8 a 15 µm e 4 a 6 µm de diâmetro (STATES et al., 1997),
portanto potencialmente removíveis por filtração. Apresentam características
similares de sedimentação e filtração, sendo que a remoção de oocistos de
Cryptosporidium spp. por filtração é usualmente inferior à de Giárdia sp (NIEMINSKI
e ONGERTH, 1995).
Os oocistos de Cryptosporidium spp. e os cistos de Giardia spp. têm
superfície negativa, tornando-os similares àquelas partículas de típica ocorrência
natural nas águas superficiais. Isto sugere que eles se comportariam como outras
partículas naturais de tamanhos similares em processos de tratamento de água
(BASTOS et al., 2001). Filtros em escala real e de teste são capazes de remoção de
2 a 4 log para Cryptosporidium spp. e Giardia sp., dependendo da qualidade da
água e das condições operacionais (ONGERTH e HUTTON, 1997).
A tabela 1 apresenta o potencial de remoção dos protozoários em alguns
processos de tratamento de água, revelando a eficiência da filtração e uma grande
variação de desempenho, sendo em geral, a remoção na escala piloto superior a
escala real.
28
Tabela 1 – Remoção de protozoários nos diferentes processos de tratamento
Processo de tratamento
Remoção (log)
Giardia Cryptosporidium
Coagulação + Sedimentação ND 1,4 - 1,8
(1)
ND 0,4 - 1,7
(2)
Coagulação + Filtração 1,5 - 4,8
(1)
2,5 - 5,9
(1)
3,9
(2)
1,6 - 4,0
(2)
Coagulação + Sedimentação + Filtração 1,1 - 5,1
(1)
2,1 - 5,3
(1)
1,5 - 5,0
(2)
< 0,5 - 4,0
(2)
Filtração Lenta 2,8 - 4,0
(1)
3,7 - 7,1
(1)
1,0 - 2,0
(2)
_
Coagulação + Microfiltração 6,0 - 7,0
(1)
> 6,0
(1)
Coagulação + Ultrafiltração _ > 6,0
(1)
Fonte: adaptado de USEPA (1998, 2001 a) apud HELLER, 2002.
(1) - experimento em escala piloto; (2) - experimento em escala real
(ND) – não determinado
3.3 - Filtração direta
A Filtração direta é uma tecnologia de tratamento de água bruta que não
apresenta a etapa de decantação dos flocos, formados na floculação, sendo que em
algumas tecnologias de filtração direta também é suprimida a etapa de floculação,
com a água indo direto do compartimento da mistura rápida para o filtro.
A filtração direta é uma tecnologia que data de 1685, atribuída ao italiano
Porzio, sendo dele o primeiro relato do uso de filtros de escoamento ascendentes
para tratamento de água.
A filtração ascendente passou a ser muito difundida a partir da metade do
século XX na Europa, notadamente na União Soviética e Holanda, A partir de 1953
iniciou-se construção de ETAs empregando esta tecnologia em cidades como
Moscou e Leningrado. Por este método é dispensado o uso de decantadores, pois a
água bruta, depois de receber o coagulante, é encaminhada diretamente aos filtros,
obtendo-se um efluente de qualidade satisfatória (Di Bernardo 2000).
Grinplasht, na cidade de Colatina (ES), realizou em 1971 a primeira
experiência de filtração direta e posteriormente, com base nesta experiência, foi
construída a ETA de Ponta Grossa, no Paraná, com redução do custo de
implantação da ETA na ordem de 40 % do custo de uma ETA convencional.
29
Estima-se que há mais de 350 instalações de filtração direta ascendente para
tratamento de água destinada ao consumo humano em funcionamento no Brasil,
com capacidade de 5 a 2.000 l/s, para remoção de cor, turbidez e ferro. Observa-se
que no estado da Bahia as ETAs de tratamento não-convencional já superam
aquelas de tratamento convencional ( Di Bernardo, 1993).
O número menor de unidades envolvidas, apresentando somente as unidades
de coagulação e floculação (eventualmente) e filtração, menor consumo de produtos
químicos durante o processo de tratamento, é o que promove a escolha desta
tecnologia. Estas estações são de fácil operação e manutenção, gerando grande
economia de recursos, já que a infra-estrutura a ser construída e mantida será mais
simples, havendo redução na quantidade de produtos químicos a serem adquiridos e
menor geração de lodo; um ponto sempre importante a ser considerado quando se
projeta uma ETA. Não se deve utilizar esta tecnologia para: mananciais que alterem
sua qualidade de água bruta com muita freqüência, tempo de tratamento
relativamente curto para oxidação de substâncias orgânicas presentes no afluente e
água bruta com turbidez ou cor verdadeira alta (Prosab
, 2003).
A filtração tem sido apontada como o processo mais efetivo para a remoção
de cistos e oocistos. Em estudo conduzido por Nieminsk e Ongerth (1995) em
estação de tratamento de água com filtração direta, obteve-se remoção média de
Cryptosporidium spp. de 2,8 log e de Giardia sp. de 3,9 log e em escala piloto, de
3,0 log para Cryptosporidium spp. e de 3,3 log para Giardia sp em escala real.
A filtração direta pode ser usada em três modelos distintos:
1- Filtração direta ascendente – composta de etapas de coagulação, filtração rápida
ascendente, desinfecção, correção de pH e fluoretação.
2- Filtração direta descendente, com ou sem pré-floculação – composta de etapas
de coagulação, floculação ou não, filtração rápida descendente, desinfecção,
correção de pH e fluoretação.
3- Dupla filtração – composta de etapas de coagulação, filtração rápida ascendente,
filtração rápida descendente, desinfecção, correção de pH e fluoretação.
Na tabela 2 são descritos os parâmetros de projeto e de qualidade sugeridos
para filtração direta ascendente com quatro tipos de águas diferentes.
30
Tabela 2 – Parâmetros de qualidade e de projeto (máximos) sugeridos para filtração direta
ascendente
FILTRAÇÃO DIRETA ASCENDENTE
Característica da água bruta
1 2 3 4
Turbidez (uT) 20 20 100 200
Cor verdadeira (uH) 20 20 100 150
Ferro total (mg/l – Fe) 2,5 2,5 15 15
Manganês (mg/l – Mn) 0,2 0,2 1,5 2,5
pH 5 a 9 5 a 9 5 a 9 5 a 9
DBO
5
(mg/l) 5 5 5 10
NMP coliformes totais/100 ml 2500 2500 5000 20000
NMP coliformes Fecais/100 ml 500 500 1000 5000
Carbono orgânico total (mg/l) 2,0 2,0 3,0 5,0
Densidade algas (UPA/ml) 500 500 2500 5000
Parâmetros de projeto e operação
Taxa no filt. Ascend. (m/d) 200 (*) 240 240 300
Taxa no filt. Descend. (m/d) ------ ------ ------ 400
Descarga de fundo intermediárias (**) (**) (***) (***)
Mecanismo de coagulação Adsorção- neutralização de cargas
– Fonte: PROSAB (2003)
(*) a taxa média de filtração é limitada a 200 m/d e a maxima a 300 m/d.
(**) deve ser realizada uma, pelo menos, antes da lavagem do filtro; se a operação for qualificada,
pode-se executar até quatro descargas de fundo em cada filtro, se houver entrada de água na
interface pedregulho-areia.
(***) o número de descargas intermediários durante a carreira de filtração, no filtro de escoamento
ascendente, dependerá da qualidade da água bruta, recomendando-se, no mínimo, 4 descargas por
dia em cada filtro.
31
Na tabela 3 são descritos os parâmetros de projeto e de qualidade sugeridos para
filtração direta descendente com dois tipos de águas diferentes.
Tabela 3 – Parâmetros de qualidade e de projeto (máximos) sugeridos para filtração direta
descendente
FILTRAÇÃO DIRETA DESCENDENTE
Característica da água bruta
Turbidez (uT) 25 50
Cor verdadeira (uH) 25 50
pH 5 a 9 5 a 9
DBO5 (mg/l) 5 5
NMP coliformes totais/100 ml 2500 5000
NMP coliformes Fecais/100 ml 500 1000
Carbono orgânico total (mg/l) 1,0 2,5
Densidade algas (UPA/ml) 500 1000
Parâmetros de projeto e
operação
Taxa de filtração 200 - 400 (*) 200 - 400 (*)
Pré-floculação
- gradiente de velocidade (s-
1
) ------- 50 a 200 (**)
- tempo de agitação (s) ------ 200 a 900 (***)
Mecanismo de coagulação Adsorção-neutralização de cargas
– Fonte :Di Bernardo (2000).
(*) depende da qualidade da água bruta e das características do meio filtrante; no caso de filtração
com taxa declinante , a taxa máxima também poderia ser limitada a 600 m/d;
(**) depende da qualidade da água bruta e uso de auxiliar de floculação.
(***) depende da qualidade da água bruta, tipo de coagulante primário, uso de auxiliar de coagulação
ou floculação e gradiente de velocidade.
3.3.1- Coagulação
O processo de coagulação para tratamento de água pode ser obtido pelo
mecanismo de adsorção/neutralização de cargas ou de varredura. Na filtração direta,
32
a coagulação ocorre pelo mecanismo de adsorção/neutralização de cargas devido
ao menor tamanho dos flocos formados aumentando com isto a carreira de filtração
e gerando menor quantidade de lodo (Di Bernardo 1993).
A coagulação por varredura não é desejável na filtração direta pelos seguintes
aspectos:
1- Produção de grande volume de lodo e conseqüentemente obstrução rápida
dos poros do meio filtrante;
2- Os flocos formados são mais sensíveis ao cisalhamento, podendo ocorrer o
transpasse destes;
3- Possibilidade de grande retenção de flocos na camada de pedregulho;
4- Redução na duração da carreira de filtração em conseqüência aos itens
citados acima, que levaria ao encerramento da carreira por deterioração da
qualidade da água produzida pelo filtro ou pelo valor da perda de carga.
O pH para a coagulação, quando se emprega o mecanismo de desestabilização
de partículas por adsorção / neutralização de carga, geralmente é menor do que
quando se utiliza a varredura, situando-se na faixa de 5,5 a 6,1. Estes valores
correspondem à região de menor solubilidade do alumínio. Esse aspecto é
importante porque na filtração direta não há unidade posterior à unidade de
coagulação para retenção de sólidos. Assim o alumínio não incorporado por
adsorção às partículas a serem removidas poderá ser convertido em hidróxido e
retido no filtro, permitindo o controle do alumínio residual.
O pH de coagulação ideal para remoção de cor normalmente é baixo, podendo
variar de 4,5 a 5,8. Segundo Edwards (1985), em decorrência da dissociação de
grupos funcionais,as moléculas responsáveis pela cor tornam-se mais estáveis com
o aumento do pH, aumentando a magnitude das cargas negativas. Wiecheteck
(2003), estudando a remoção de substâncias húmicas pela dupla filtração, constatou
que o pH da coagulação mais apropriado situava-se na faixa de 4,8 a 5,1.
A coagulação com sulfato de alumínio, por intermédio do mecanismo de
adsorção / neutralização de carga, exige controle rígido da faixa de pH, pois ocorre
33
em faixa muito estreita, aspecto que deve ser observado para a manutenção da
qualidade da água filtrada.
Emelko (2003), em seus estudos de remoção de Cryptosporidium parvum por
filtração com camada dupla e tripla, demonstrou a importância da coagulação para a
remoção do Cryptosporidium parvum. Seus dados indicam uma diminuição
significativa da passagem de Cryptosporidium parvum quando se utilizava
coagulante, quando comparado com os dados dos experimentos em que não o
utilizava. Os mesmos autores mostram tambem a presença, em números
expressivos, de Cryptosporidium parvum durante experimentos com coagulação não
ideal (parâmetros de pH e concentração de sulfato de alumínio fora do diagrama de
coagulação) mesmo quando o afluente apresentava turbidez abaixo de 0,3 uT,
indicando que a medida de turbidez não é necessariamente um indicador de
desempenho de tratamento para remoção de Cryptosporidium parvum por filtração.
3.3.1.1- Mecanismo da coagulação
O mecanismo de desestabilização de partículas desejado quando se trabalha
com filtração direta é a adsorção / neutralização de cargas. Neste processo, as
partículas presentes na água bruta adsorvem em suas superfícies produtos da
hidrólise do alumínio, ou de outros sais, capazes de neutralizá-las.
A desestabilização por adsorção exige que a mistura rápida seja feita com
muita energia (gradiente de velocidade elevado) e por tempo muito reduzido.
Segundo Amirtharajah (1982) a otimização de desempenho da filtração se da
com a faixa de gradiente (G) de 500 a 1200 s
-1
e um tempo (T) inferior a 60 s. Isso
ocorre porque os produtos da hidrólise do alumínio que podem ser adsorvidos pela
partícula ficam disponíveis na água durante alguns segundos, dependendo,
evidentemente, do pH em que está ocorrendo o processo. Após esse tempo formam
hidróxidos, os quais não interessam para a adsorção, mas são importantes porque
poderão ser removidos no meio filtrante. Estudos em sistema piloto têm fornecido
bons resultados com os seguintes valores: G = 1000 a 1.500 s
-1
e T = 5 a 30 s (Di
Bernardo 1993).
34
3.3.2- Floculação:
Uma vez desestabilizadas as partículas coloidais na fase de tratamento
denominada coagulação, através da Mistura Rápida, pode-se, em seguida, reunir
estas partículas, umas as outras, formando os flocos (Vianna – 2002). Para tanto,
deve-se manter a água em agitação durante certo tempo, de forma que as partículas
desestabilizadas entrem em contato umas as outras.
No inicio do processo, existem, na água em tratamento muitas partículas
desestabilizadas a serem reunidas. Por este motivo, e para propiciar condições
favoráveis ao choque, a agitação é sempre vigorosa.
Com o passar do tempo (T), os flocos que se formam como resultado desses
choques vão se tornando menos numerosos e mais volumosos. Flocos maiores não
resistem a agitações intensas, como as utilizadas na mistura rápida e as forças de
cisalhamento presentes seriam suficientes para quebrá-los.
Por essa razão o gradiente de velocidade (G) (intensidade de agitação) é bem
menor, em função do crescimento dos flocos. Em geral, o valor de G
f
varia de 10 a
60 s
-1
, enquanto T
f
pode resultar entre 10 e 40 min (Mendes 2006).
3.3.3 - Filtração:
A filtração consiste na remoção de partículas suspensas e coloidais e de
microorganismos presentes na água que escoa através de um meio poroso (Di
Bernardo, 2000).
Após certo tempo de funcionamento, há necessidade de lavagem do filtro,
realizada pela introdução de água no sentido ascensional com velocidade
relativamente alta para promove a fluidificação parcial do meio granular com
liberação das impurezas.
Considera-se a filtração o resultado da ação de três mecanismos distintos:
transporte, aderência e desprendimento.
Os mecanismos de transporte são responsáveis por conduzir as partículas
suspensas para as proximidades da superfície dos coletores (grãos de antracito,
areia ou outro material granular), as quais podem permanecer aderidas a estes por
35
meio de forças superficiais que resistem às forças de cisalhamento a qual é
resultante das características do escoamento ao longo do meio filtrante.
Quando essas forças superam as forças de aderência, tem-se o
desprendimento. Se a taxa de filtração (vazão afluente dividida pela área do filtro em
planta) ou velocidade de aproximação, permanecer constante, a velocidade de
escoamento nos poros, denominada velocidade intersticial, aumenta em decorrência
das partículas retidas e causa o arrastamento das partículas para subcamadas
inferiores (filtro descendente) ou superiores (filtro ascendente) do meio filtrante e
surge na água filtrada, podendo ocasionar o fenômeno conhecido como transpasse
(Di Bernardo 2000).
Para entender o fenômeno da filtração é importante relacionar as dimensões
relativas das partículas suspensas (dp), do grão (dg), dos poros (0,07 a 0,1 vezes
dg) e as distâncias nas quais os mecanismos de aderência atuam.
Os filtros removem partículas coloidais com tamanho de 0,01 a 10 µm em
meio filtrante constituído de areia com grãos de tamanho da ordem de 500 µm, cujas
dimensões dos poros variam de 35 a 50 µm.
Essas dimensões indicam que na filtração de água, a retenção por
interceptação (contato entre a partícula esférica que se move em uma linha de
corrente distante menos que a metade do seu diâmetro em relação a superfície do
grão) é pouco significativa, pois as partículas movem-se em poros de 100 a 1000
vezes maior que elas. Então, para serem removidas, as partículas necessitam ser
transportadas das linhas de corrente até as proximidades dos grãos.
3.3.4 – Sistema de lavagem dos filtros
Após um período de trabalho, os filtros necessitam de serem lavados
aplicando-se em escoamento ascendente, água ou ar e água com velocidade
ascensional entre 0,7 e 1,05 m/min com tempo de lavagem entre 7 a 10 minutos.
Estes parâmetros vão variar de acordo com a granulometria dos filtros.
A lavagem eficiente pode ser conseguida quando a expansão do leito atinge cerca
de 40 %.
36
3.3.4.1 - Critérios de lavagem dos filtros
O final de uma carreira de filtração é determinado quando:
1- A perda de carga no filtro atinge um valor limite estabelecido em função de
características construtivas e/ou operacionais do sistema, e pode ser pela
avaliação da perda de carga por meio de piezômetros instalados na unidade
filtrante.
2- Se for constatada a deterioração crescente da água filtrada (transpasse),
podendo comprometer sua qualidade sanitária.
É possível que, em alguns casos, as duas situações ocorram simultaneamente, com
o transpasse da turbidez ocorrendo junto com o limite máximo estabelecido para a
perda de carga.
3.3.5- Controle da perda de carga
A perda de carga de um filtro reflete o estado de colmatação do meio granular.
Sua determinação pode ser feita de maneira eficiente por meio de piezômetros. O
acompanhamento de sua evolução ao longo de uma carreira é importante para o
controle do momento da lavagem e pode ser um indicador de deficiência no
processo de coagulação.
Ao iniciar uma carreira após a lavagem, mantida a mesma taxa, o filtro deverá
apresentar pequena oscilação em torno do valor inicial de perda de carga,
representando:
1- Valor superior pode ser sinônimo de filtro mal lavado ou taxa superior a
prevista;
2- Valor inferior pode significar taxa inferior ‘a prevista, ou até mesma perda do
material filtrante.
A redução da taxa de crescimento da perda de carga durante a carreira de um
filtro expressa normalmente em centímetros/hora (cm/h), associada a valores mais
37
elevados de turbidez da água produzida, poderá gerar aumento na duração da
carreira, mas também pode significar deficiência no processo de coagulação (Di
Bernardo, 1993).
3.3.6- Lavagem dos filtros
De acordo com Arboleda (2000), a maioria dos problemas dos filtros tem
origem no processo de lavagem que se reflete em uma baixa eficiência no
desprendimento das partículas de sujeira aderidas aos grãos e daquelas alojadas
nos espaços intergranulares do meio filtrante e também na dificuldade de transportá-
las desde o leito filtrante até as calhas coletoras de água de lavagem.
Uma lavagem eficiente pode ser obtida quando a expansão do leito atinge
cerca de 40 %. Nestes casos, dependendo da granulometria, a lavagem pode ser
feita com velocidades ascensionais entre 1,0 a 1,2 m/min, correspondendo à taxa de
1440 a 1730 m
3
/m
2
/d respectivamente.
O tempo de lavagem varia de 7 a 10 min. O consumo de água de lavagem de
3% a 5%, podendo atingir 10% em alguns casos.
Libânio (1992) analisando sistemas de tratamento de água por filtração direta
ascendente em Minas Gerais e Espírito Santo observou que o consumo de água de
lavagem variou de 1,9% a 7,9%. Os sistemas de lavagem mais utilizados são de
bombeamento e os de reservatórios mais elevados que o filtro.
3.4 - Monitoramento de protozoários na água tratada.
Os oocistos são resistentes a fatores ambientais adversos e podem
sobreviver por períodos de tempo prolongado na água. À temperatura de 4ºC, os
oocistos podem permanecer infectivos por até seis meses (Widmeret al.,1996).
Por esta razão, o monitoramento de protozoários na água tratada, deve ser
também integrado com outros dados de qualidade de água e com informações de
saúde pública para fornecer uma base para tomadas de decisões. Clancy e Hansen
(1999) sugerem que > 10 oocistos/100L de água tratada é a concentração na qual
surtos são verificados na população.
38
Ficou estabelecido pela USEPA em 1998, através de legislação específica, o
nível máximo para Cryptosporidium spp. de zero e remoção mínima de 2 log para
sistemas de abastecimento de água para 10.000 habitantes ou mais e que utilizam
processo de filtração. Além disso, nos sistemas com tratamento convencional, a
turbidez deve ser menor ou igual a 0,3 NTU em 95% das medidas mensais e nunca
exceder a 1 NTU (USEPA, 1998).
Na Europa, o Reino Unido foi o primeiro país a regular diretamente o
Cryptosporidium spp. na água potável, fixando um valor padrão e exigindo
cumprimento de sua regulamentação. A Drinking Water Inspectorate (DWI) no Reino
Unido implementou em 1999 um regulamento estipulando o monitoramento de
Cryptosporidium spp. na água tratada. O padrão inglês aceito para águas potáveis é
de 1 oocisto/10L. Na França, não há obrigação de analisar protozoários na água, e
nenhuma informação é requerida (CLANCY e HANSEN, 1999). O monitoramento
dos protozoários ao redor do mundo, em geral, é voluntário e conduzido pelas
empresas de tratamento de água para desenvolver um banco de dados da
ocorrência, avaliação dos processos de tratamento, visando o projeto de novos
tratamentos e suporte para planejamento de investimentos (CLANCY e HANSEN,
1999).
No Brasil, a Portaria nº 518 do Ministério da Saúde cita como recomendação,
a inclusão da pesquisa de organismos patogênicos tendo como objetivo atingir um
padrão de ausência, de enterovírus, (oo)cistos de Giardia sp. e Cryptosporidium spp.
Recomenda-se também, como meta assegurar a adequada eficiência de remoção
destes agentes patogênicos, turbidez inferior a 0,5 UT em 95% dos dados mensais e
nunca superiores a 5,0 UT no efluente dos filtros rápidos.
39
4- Material e Métodos:
Este trabalho foi realizado no Campus experimental da Universidade Federal
do Espírito Santo (UFES), situado no Campus de Goiabeiras e as análises químicas
e microbiológicas foram executadas no Laboratório de Saneamento da Universidade
(LABSAN).
4.1- Características da água bruta
Para o desenvolvimento deste estudo, foi utilizada água do rio Jucú que
fornece água bruta para o sistema de tratamento da Companhia Espírito Santense
de Saneamento – CESAN, na Estação de Tratamento do Vale Esperança que fica
localizada no município de Cariacica, e distribui água tratada para os municípios de
Vitória, Vila Velha, Cariacica e Viana.
O rio Jucú foi escolhido em função dos sistemas sobre os quais operam a
ETA Vale Esperança, sendo um módulo convencional (coagulação, floculação,
decantação e filtração) e outro tipo filtração direta descendente.
A água foi transportada ate o campus da Universidade Federal do Espírito
Santo (UFES) em caminhão pipa e foram distribuídas em reservatórios de 2000 litros
com recirculação constante durante todos os períodos de experimentos (Figura 1).
Figura1 – Reservatório de água bruta
40
4.2 – O piloto
Foram construídos três filtros no Campus experimental da UFES. Uma
unidade de mistura rápida (Figura 2) e uma unidade de pré-floculação (Figura 3)
abasteceram dois filtros descendentes, sendo um de camada única de areia e o
outro, camada dupla de areia e antracito.
O filtro ascendente recebeu a água diretamente da unidade de mistura rápida.
Os filtros operaram com taxa e vazão constantes e perda de carga crescente. A
vazão de entrada do piloto foi de 60 l/h na unidade de mistura rápida, onde recebia o
sulfato de alumínio na concentração de 25 mg/l e controle de pH na faixa de 5,4 a
5,6 (Figura 3). Esta unidade recebeu três saídas niveladas. Uma para a distribuição
direta de 20 l/h para o filtro ascendente e as outras duas para a unidade de pré-
floculação que, posteriormente eram distribuídos para dois filtros descendentes. Em
todas as saídas para os filtros foram instalados registros para aferição das vazões
durante os experimentos (Figura 4).
4.3- Características Físicas e Hidráulicas da Instalação Piloto
Descreve-se a seguir as características físicas e hidráulicas da instalação
piloto constando da unidade de mistura rápida, unidade de pré-floculação e as
unidades de filtração.
4.3.1 - Unidade de Mistura Rápida
A unidade de mistura rápida foi construída com um recipiente de polietileno de
baixa densidade (PEB) que possuía um volume de 0,00075 m³, ou seja, 750 ml com
altura de 9,5 cm de coluna dágua em um recipiente quadrado com 10 cm de lado
(Figura 2).
O processo de coagulação foi ajustado para a obtenção das condições para
se trabalhar no mecanismo de adsorção / neutralização de cargas com um gradiente
41
de 1000 s-1 por um tempo de 20 s, que foi realizado por agitador de paleta única de
eixo vertical. Para o cálculo do gradiente utilizou-se a expressão de Parlatore (Viana
2002) mostrada abaixo.
G = 4,86 x 10
-2
V
DN
µ
53
A vazão nesta unidade foi de 60 l/h ou 0,0167 l/s, que corresponde à vazão
total dos três filtros. O misturador utilizado foi de paleta única de 5 cm
2
e de eixo
vertical com uma velocidade de 555 rpm para o gradiente de velocidade (G) de
1000. Para a aferição da velocidade utilizou-se um Tacômetro digital, marca Minnipa.
Foi utilizado como coagulante o sulfato de alumínio (Sulfato de Alumínio
Líquido F-666 produzido pela Industria Química Cataguases) com dosagem de 25
mg/l (figura 3).
Para a determinação da dosagem ideal do coagulante foram realizados testes
de jarros para a obtenção do diagrama de coagulação do sulfato de alumínio com
água do manancial citado para a localização da região de adsorção / neutralização
de carga.
Figura 2 - Unidade de Mistura Rápida com entrada do Sulfato de Alumínio (1), e Água Bruta (2).
2
1
42
1
Figura 3 – Caixa de Sulfato de alumínio (1) com gotejador tipo soro (3 ml/minuto)
Figura 4 - Entrada da água bruta com registro para regulagem de vazão
4.3.2 - Unidade de Pré-Floculação
A unidade de pré-floculação foi desenvolvida em reservatório de PEB,
Na unidade de Pré Floculação, (Figura 5) adotou-se um gradiente de
elocidade de 20 s-
1
com um tempo de floculação de 10 minutos (Di Bernardo, 2000)
retangular de 0,5 m por 0,25 m e 0,1m de altura.
v
43
e foi realizada por misturador com duas paletas de eixo vertical de 5 cm
2
, com
velocidade de 72 RPM.
areia e o filtro descendente de areia e antracito.
Nos cálculos do gradiente utilizou-se a expressão apresentada por Parlatore
para floculadores de paletas (Viana – 2002). Esta unidade abasteceu o filtro
descendente de
2
1
Figura 5- Unidade de mistura rápida (1) e pré-floculação (2).
térios desc ritos na Norma
Brasileira Registrada (NBR) 12216 da Associação Brasileira de Normas Técnicas
um ascendente e dois descendentes
4.3.3- Unidades de filtração
Para a construção dos filtros foram utilizados os cri
(ABNT) 1992.
O piloto possuía três filtros, sendo
conforme descrição abaixo (Figuras 6 e 7). Foram construídos em tubo de PVC
soldável com 4 metros de altura em diâmetro de 60 mm para o filtro descendente de
44
areia e antracito, 75mm para o filtro descendente de areia e 85 mm para o filtro
ascendente.
As aferições das vazões foram feitas volumetricamente utilizando proveta
graduada e cronômetro. Durante todas as carreiras de filtrações foram feitas
verificações e aferição da vazão.
Com o objetivo de controle da filtração foi feita coleta de amostras de água
filtrada de hora em hora para determinação dos parâmetros físico-químicos descritos
no item 4.6, com leitura simultânea da perda de carga. Após cada carreira, os filtros
descendentes foram lavados em contracorrente por 10 minutos, utilizando água
tratada. O filtro ascendente foi lavado com água tratada no mesmo sentido em que
se procede a filtração e com o mesmo tempo que os filtros descendentes.
Após o terceiro experimento, o filtro ascendente foi submetido a uma
descarga de fundo após a carreira de filtração, com coleta de 10 litros de água para
a contagem de oocistos de criptosporídio e cistos de giárdia. Após este
procedimento, o filtro foi lavado com água tratada por 10 minutos.
Foi co inicio do 5º
experimento, quando se inicia uma nova carreira de filtração do filtro ascendente,
para avaliação da presença de oocistos de criptosporidio e cistos de giárdia, logo
pós a lav
Serão apresentadas a seguir as características físicas e operacionais de cada
m dos filtros utilizados nos experimentos.
A figura 6 apresenta uma visão frontal dos filtros onde estão demarcadas
s. O primeiro filtro da esquerda para a direita é o
ltro descendente de areia e antracito, o filtro no centro, é o filtro descendente de
reia e
letada também uma amostra de 10 litros da água filtrada no
a agem do filtro, onde a turbidez é mais elevada.
u
suas respectivas camadas filtrante
fi
a o da direita, o filtro ascendente de areia. A figura 7 apresenta o fundo dos
filtros com perfurações de diâmetro inferior ao grão de areia do leito filtrante
45
Suporte
Areia
A
eus leitos filtrantes
ntracito
Figura 6 - Vista frontal dos filtros com indicação de s
Figura 7- Vista frontal do bocal de fundo dos filtros (diâmetro do furo =1,4 mm)
46
4.3.3.1 - ILTRO ASCENDEN
O filtro foi construído com tubo de PVC soldável com diâmetro de 85 mm, com
3 2
ma vazão de 4,48 l/min, por 10 minutos.
Esta unidade foi construída de acordo com Sens et al. (2002).
físicas do filtro ascendente de areia.
e Camada Única de Areia (FAA)
Granulometria Espessura da
camada
F TE
altura de 4 metros e trabalhou com uma taxa de filtração de 106,9 m
/m .dia.
A lavagem do filtro foi feita com u
Na tabela 4 são apresentadas as características
Tabela 4 - Características Físicas do Filtro Ascendent
Materiais
Camada suporte Topo 12,7 a 19 mm 7 cm
5º camada 3,2 a 9,5 mm 7 cm
4º camada 3,2 a 2,4 mm 10 cm
3º camada 3,2 a 6,4 mm 7 cm
2º camada 6,4 a 12,7mm 7 cm
Base 19,0 a 12,7mm 22 cm
Espessura total
60 cm
Leito filtrante - Areia
Diâm. efetivo = 0,70 mm Topo 0,59 a 0,83 mm 26 cm
Coeficiente CD < 2 3º camada 0,83 a 1,19 mm 40 cm
2º camada 1,19 a 1,68 mm 54 cm
Base 1,68 a 2,30 mm 60 cm
Espessura total
180 cm
Fonte: Sens et al. (2002).
Para a avaliação da perda de carga, foram instalados quatro piezômetros (P)
devidam como s
P1 - Camada Suporte do filtro
P2 – Início ia do
P3 – 1/3 da Camada de Areia do filtro
4.3.3.2 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA E ANTRACITO
3
/m
2
.dia. A lavagem do filtro foi
ita com uma vazão de 1,96 l/min, por 10 minutos.
ente graduados e segue:
da Camada de Are filtro
P4 – 2/3 da Camada de Areia do filtro
O filtro foi construído com tubo de PVC soldável com diâmetro de 60 mm,
altura de 4 metros e com taxa de filtração de 244,4 m
fe
47
Na tabela 5 são apresentadas as características do filtro descendente de
areia e antracito
Tabela 5 - Característica Física do Filtro Descendente Dupla Camada (FDDC)
Granulometria Espessura da
camada
Camada suporte Tamanho do grão 4,8 a 2,4 mm 20 cm
Tamanho do grão 12,7 a 4,8 mm 20 cm
Leito filtrante
Antracito
50 cm
Tamanho efetivo 1.1 mm
Tamanho do grão 0.7 a 2.4mm
Coef. desuniformidade < 1.5
Areia
30 cm
Tamanho efetivo 0.5 mm
Tamanho do grão 0.4 a 2.0 mm
Coef. desuniformidade < 1.5
Fonte: ABNT 1992
Para a avaliação da perda de carga, foram instalados quatro piezômetros (P)
devidamente graduados como se segue:
P1 - Camada Suporte do filtro
P2 - Camada de Areia do filtro
P3 - Camada de Antracito do filtro
P4 – Acima da camada de Antracito
4.3.3.3 - FILTRO DESCENDENTE DE CAMADA ÚNICA DE AREIA
O filtro foi construído com tubo de PVC soldável com diâmetro de 75 mm,
altura de 4 metros e trabalhou com taxa de filtração de 137,7 m
3
/m
2
.dia. Nesta
unidade e a lavagem do filtro foi feita com uma vazão de 3,5 l/min, por 10 minutos.
Na tabela 6 são apresentadas as características do filtro descendente de
areia.
Tabela 6 - Características Física do Filtro Descendente Camada Única de Areia (FDA)
Parâmetros Granulometria Espessura da
camada
Camada suporte Tamanho do grão 4,8 a 2,4 mm
20 cm
Tamanho do grão 12,7 a 4,8 mm
20 cm
Leito filtrante
Areia
60 cm
Tamanho efetivo 0.5 mm
Tamanho do grão 0.59 a 2.0 mm
Coef. desuniformidade < 1.5
Fonte: ABNT (1992).
48
Para a avaliação da perda de carga, foram instalados três piezômetros, (P)
devidamente graduados como se segue:
P1 - Camada Suporte do filtro
P2 - Camada de Areia do filtro
P3 – Acima da Camada de Areia do filtro
Nas figuras 8 e 9 apresentamos as unidades de filtração no piloto com seus
piezômetros.
Figura 8 – Vista frontal dos três filtros e piezômetros
49
Figura 9 – Vista parcial dos filtros e Piezômetros
(observar torneiras para coleta da água de lavagem)
.4 - Caracterização do comportamento hidráulico dos filtros
s para
4.4
s por hora. Foram medidas as perdas de carga
nos pi
- Taxas superficiais dos três filtros no teste de comportamento hidráulico.
3
/m
2
. d) Vazão (L/h) 10 l/h 20 l/h 30 l/h 40 l/h 50 l/h
4
Para avaliar o comportamento hidráulico dos filtros, foram feitos teste
escoamento em meio granular limpo e determinação da porosidade dos meios
granulares.
.1 – Testes iniciais para escoamento em meio granular “limpo”
Para o ensaio, foram introduzidas nas entradas dos três filtros água tratada
nas vazões de 10, 20, 30, 40 e 50 litro
ezômetros instalados nas unidades de filtração para cada vazão testada. As
taxas superficiais para cada vazão nos filtros são mostradas na tabela 7.
Tabela 7
Taxas (m
Filtro Descendente Areia Antracito 122 244 366 488 611
Filtro Descendente Areia 69 138 206 275 344
Filtro Ascendente 53 107 160 214 267
50
4.4.2 - Determinação da porosidade dos meios granulares
zios e o volume
tal do meio filtrante (Di Bernardo, 1993). É um parâmetro muito importante na
determinação da velocidade da água requerida para a lavagem do meio filtrante, na
urezas do
volume dos vazios, foram feitos pequenos
trante e após a ascensão de água limpa até a
ltura do orifício foi medido o volume do descarte da água limpa escoada no registro
epetido para todas as camadas do filtro. O
olume de água do fundo do filtro foi descontado nos cálculos realizados.
ções de Coagulação e Floculação
t
liação das condições ótimas de
Um diagrama de coagulação foi obtido fixando-se os parâmetros, gradiente de
velocidade de coagulação e floculação,
sedimentação e variando-se a dosagem de coagulante e o pH da água.
para a construção
O objetivo desta fase foi obter o diagrama de coagulação do sulfato de
alumín
A porosidade é definida como a relação entre o volume dos va
to
perda de carga no meio filtrante fixo e na capacidade de retenção de imp
meio filtrante. Para a determinação do
orifícios nos filtros, acima do leito fil
a
inferior do filtro. O procedimento foi r
v
4.5- Padronização das condi
4.5.1- Jar Tes
Foram realizados testes de jarros para ava
coagulação com determinação de pH e concentração de sulfato de alumínio.
tempo de mistura e velocidade de
Os procedimentos dos ensaios para levantamento dos dados
das curvas relatadas no trabalho foram realizados de acordo com as recomendações
de Guimarães (appud Costa – 1992).
io utilizando a água bruta do rio Jucú, onde foram obtidas as condições
otimizadas para a região de adsorção/ neutralização de cargas, usada nos
experimentos.
51
4.6 – Análises Físico-Químicas:
Os parâmetros físico-químicos que foram avaliados na água bruta e tratada foram
realiza
- Turbidez (uT): método -Nefelometria
3- pH: método – Potenciometria
4- Alcalinidade - Titulometria
4.7- Análises microbiológicas:
Foram analisados na água bruta e tratada os seguintes parâmetros:
E. coli, coliformes fecais; método cromofluorogênico em cartelas conforme
Standard Methods (APHA, 1995).
Cistos de giárdia e oocistos de criptosporidio pela técnica descrita por Vezey
et al. (1993).
4.7.1- Teste
Os testes de imunofluorescência foram realizados com o kit MeriFluor para
detecção de criptosporidio e giárdia e foram realizados de acordo com o fabricante.
O te do
(oo)cisto por anticorpos marcados com molécula fluorescente.
4.7.2 Determinação quantitativa dos (oo)cistos
da foram aplicados em lâminas de
icroscopia e realiza-se sua coloração. As lâminas são examinadas em microscópio
de imu
dos segundo o Standart Methods 19
TH
edition, 1995 e foram:
1
2- Cor verdadeira (uH): método colorimétrico - espectrofotometria
de Imunofluorescência (IFA)
ste se baseia na detecção de proteínas específicas da membrana
-
Dez microlitros da amostra a ser examina
m
nofluorescência com um aumento de 200-400 vezes e sua contagem feita
pela identificação dos cistos e oocistos por suas características citomorfológicas.
Cistos de Giárdia sp aparecem como esferas fluorescentes verdes brilhantes com 8-
52
12 um de diâmetro e os oocistos de Criptosporidium spp com 2-6 um ( Figuras 9 e
10).
Fórmula utilizada para o cálculo de cistos / oocistos por litro:
Nºcistos e oocistos / L = Média da contagem de cistos e oocistos x 100 x Volume total do sedimento (ml)
Volume total da amostra (L)
Figura 10 – Oocistos de Cryptosporidium spp – Imunofluorescência.
Figura 11 – Oocistos de Cryptosporidium spp (menor) e Cisto de Giárdia sp (maior)
Imunofluorescência
53
4.8- Obtenção de cistos de Giárdia sp
Para a obtenção de cistos de Giárdia sp, foram colhidas amostras fecais
humanas que se apresentavam positivas para o protozoário no setor de
Parasitologia do Laboratório Hemolab – Vitória – E.S. As
fezes foram dissolvidas
om água em cálice de vidro para promover a sedimentação do material fecal
solúvel e dos protozoários. A sedimentação se fez num tempo de 40 minutos.
aterial aguardando
empre seu tempo de sedimentação. O material foi transferido em seguida para
tubos
tos de Giárdia sp , utilizando-se hemocitômetros e microscópico
ótico . O numero de cistos encontrado foi multiplicado pelo fator de diluição usado
para a úmero de cistos por mililitro de solução. Os cistos
foram conservados em geladeira por 30 dias sem alterações morfológicas.
m também foi feita retirando-se 10 µl da amostra após centrifugação
orada e analisada
e para os cálculos
os inóculo nos filtros.
.9
- Obtenção de oocistos de Cryptosporidium spp:
Os oocistos de Cryptosporidium sp foram adquiridos da Faculdade de
eterinária de Uberada. Os oocistos foram obtidos de fezes de bezerros neonatais
fectados, e purificados conforme método descrito por Ortega e Moura et al. (1992).
solução estoque foi transportada após inativação com formalina a 5% e aliquotado
tos / mL e armazenada à temperatura
de 4 a 8 ºC.
o em vortex e procedendo a
c
in
Foram feitas mais duas lavagens com água para clarificação do m
s
de centrifuga e centrifugado por 10 minutos.
Após a centrifugação o sobrenadante foi desprezado e o pellet submetido à
contagem dos cis
contagem para se obter o n
A contage
e transferindo-se para a lâmina de imunofluorescência para ser c
em microscópio. O número de cistos encontrados em 10 µl é a bas
d
4
V
in
A
na concentração aproximada de 1x 10
6
oocis
A confirmação da contagem dos oocistos para inóculo nos filtros, foi realizada
retirando-se 10 µl do material após homogeneizaçã
técnica da imunofluorescência . O número de oocistos encontrados em 10 µl foi a
base para o cálculo do volume a ser retirado para o inóculo nos filtros.
54
4
nóculo de Giardia sp e Criptosporidium spp na água bruta.
.10
- I
Inóculos contendo 5000 cistos de Giárdia sp e 5000 oocistos de
ryptosporidium spp foram adicionados a cada filtro, no início da carreira de
ltração, tão logo a turbidez atingisse valores menores que 0,5 uT. Os (oo)cistos
ram adicionados na entrada de cada um dos filtros para posterior contagem na
gua filtrada, e na água de lavagem dos filtros. Foi determinada também a contagem
e cistos de Giardia sp e oocistos de Cryptosporidium spp na água bruta do rio Jucú
ara comparação com os resultados obtidos após inóculo.
.11- Avaliação da remoção de (oo)cistos dos filtros
Os resultados obtidos após as contagens dos protozoários nos experimentos
ram expressos em unidades de remoção logarítmas e foi calculada conforme a
eguinte fórmula:
Log remoção = log C
0 - C1
na qual:
0
= concentração média do parâmetro na água afluente ao filtro
1
= concentração média do parâmetro na água efluente ao filtro
Nos cálculos, os valores menores do que o limite de detecção foram
ssumidos como zero.
C
fi
fo
á
d
p
4
fo
s
C
C
a
55
4.12 – Análise estatística dos dados
Como os parâmetros estudados não apresentaram distribuição normal, neste
teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis (também chamado teste H) foi usado para
de lavagem dos filtros. Os valores dos parâmetros encontrados nos
fluentes dos filtros foram ordenados pelo teste H.
estudo trabalhou-se com métodos não-paramétricos.
O
determinar diferenças significativas na recuperação de (oo)cistos na água filtrada e
na água
e
Tabelas e gráficos foram realizados utilizando-se o programa Microsoft Excel
for Windows.
56
5- Resultados e Discussão:
Serão apresentados a seguir os resultados obtidos da caracterização do
comportamento hidráulico das unidades de filtração, (teste de escoamento em meio
granular limpo e porosidade do meio filtrante) assim como caracterização da água
bruta, diagrama de coagulação e em seguida, os resultados e discussão da retenção
dos protozoários pelos filtros testados.
5.1- Caracterização do comportamento hidráulico
5.1.1 - Testes para escoamento em meio granular limpo com água
testados com taxas crescentes fazendo medições da perda de carga, para avaliação
do comportamento da taxa aplicada nos experimentos no piloto.
Os gr a de carga
originada pelas taxas aplicadas aos três filtros.
5.1.1.1 - Filtro Ascendente de Areia
Gráfico 1 – Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FAA)
tratada
Este teste tem como objetivo caracterizar o comportamento dos filtros
áficos de 1 a 3 apresentam os resultados obtidos de perd
Perda de Carga Filtro ascendente
0
20
40
60
80
100
53,45 106,9 160,35 213,8 267,25
Taxas (m3/m2.d)
Perda de Carga (cm)
Camada suporte Camada de areia (início)
Camada de areia (1/3) Camada de areia (2/3)
57
5.1.1.2- Filtro Descendente de Dupla Camada Areia e Antracito
Gráfico 2 – Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FDDC)
Filtro descendente com dupla camada areia e
antracito
50
60
0
10
20
30
40
122,2 244,4 366,6 488,8 611
a de (cm) cargaPerd
Taxas (m3/m2. d)
Camada de areia Camada de antracito
ac eitoima do l camada
co 3 – Taxas superficiais x Perda de Carga com água limpa (FDA)
suporte
5.1.1.3 - Filtro Descendente de Camada Única de Areia
Gráfi
Filtro descendente de areia
0
5
10
15
68,85 137,7 206,55 275,4 344,25
Taxas (m3/m2.d)
Perda de carga
20
30
(cm)
25
Camada de areia Acima do leito Camada suporte
58
5.1.2 - Determinação da porosidade dos meios granulares
Após a determinação dos volumes de vazios, foram realizados os cálculos
dos volumes dos leitos filtrantes e obteve-se as porosidades mostradas nas tabelas
8 ,9 e 10.
A tabelas 8, 9 e 10 apresentam os resultados das porosidades dos meios
granulares, volume de vazios e o volume total da camada avaliada utilizados na
construçã
Tabela 8 – Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade – Filtro Ascendente de
Areia.
rea: 0,0045m
2
Volume Total (l) Volume de Vazios (l) Porosidade (ε)
o dos filtros.
Á
Areia (1,8 m) 8,06 2,20 0,27
Suporte (0,6 m) 2,68 0,97 0,36
Tabela 9 – Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade – Filtro Descendente de
Areia e Antracito
2
Volume de Vazios (l) Porosidade (ε)
Área: 0,0021 m
Volume Total (l)
Antracito (0,5 m) 1,05 0,41 0,39
Areia (0,3 m) 0,63 0,24 0,38
Suporte (0,4 m) 0,84 0,39 0,46
Tabela 10 – Volume total na camada, Volume de vazios e Porosidade – Filtro Descendente
de Areia
Área: 0,0035 m
2
Volume Total (l) Volume de Vazios (l) Porosidade (ε)
Areia (0,6 m) 2,10 0,75 0,36
Suporte (0,4 m) 1,40 0,56 0,40
5.2 – Caracterização física química e microbiológica da água bruta
Foram realizadas duas coletas de água do
oleta foi utilizada nos testes operacionais dos filtros e no primeiro experimento
realizado com semeadura dos cistos e oocistos na água. Com a água obtida na
segunda coleta foram realizados os demais experimentos. As duas coletas de água
rio Jucú. A água obtida na primeira
c
59
foram realizadas nos meses de março e abril, em época de pouca chuva, o q
permitiu que os experimentos fossem realizados com águas com característica
muito próxima
ue
s
s quanto aos principais parâmetros físico-químico e microbiológicos.
a tabela 11 são apresentados os resultados das avaliações físico-químicas e
Tabela 11 - Características físico-químicas e microbiológicas da água bruta do rio Jucú.- março e
abril de 2005
Parâmetro Valores médios
N
microbiológicas da água afluente à unidade de coagulação.
Turbidez (uT) 32
pH 6.9
Cor aparente (uH) 155,3
Cor verdadeira (uH) 79,6
Alcalinidade (mg / l CaCO3) 14
Coliformes Totais (NMP/100ml) 7,3 x 10³
E. coli (NMP/100ml) 3 x 10²
Giárdia sp (cistos/L) Não detectado
Cryptosporidium spp (oocistos/L) Não detectado
Os parâmetros apresentados se apres
entam concordantes com os valores
nto (CESAN) para o
n p ão do
diagrama de coagulação. A região de adsorção / neutralização de cargas é mostrada
na ads
ensaio 3 – A - 26 que se encontra no anexo deste trabalho com 25 mg/l de Sulfato
de Alumínio em pH de 5.4. Obteve-se neste ensaio, 83 % de redução de turbidez.
C junho
de 2004, foi necessário que antes de iniciar os experimentos com o piloto (abril de
2005), repetíssemos os testes de jarro na região de adsorção/neutralização de
cargas para verificar as condições levantadas anteriormente, as quais se
mantiveram constantes.
levantados pela Companhia Espírito Santense de Saneame
período do ano em que foi feita a coleta da água bruta.
5.3 - Diagrama de Coagulação
Foram realizados 27 e saios de testes de jarros ara determinaç
figura 11. A região de orção/neutralização de cargas foi determinada no
omo o levantamento do Diagrama de coagulação foi determinado em
60
Figura 12 – Diagrama de coagulação da água do Rio Jucú usada nos experimentos
O ensaio com 25 mg/l de Sulfato de Alumínio em pH de 5.4, referente à região de
adsorção-neutralização de cargas esta sinalizada na figura 11 com uma seta verde.
5.4 - Avaliação do tempo de carreira de filtração e perda de carga
lfato de Alumínio e as vazões desejadas, foi
carreiras de filtração diferentes para os três filtros avaliados.
com a água do rio Jucú
Após ajustar o piloto aos parâmetros desejados para os gradientes de mistura
rápida e floculação, concentração de Su
ava p o vemos liado o funcionamento do iloto com a água bruta d rio Jucú e obti
61
5.4.1 - Filtro Ascendente de Areia
A tabela 12 mostra os dados técnicos e operacionais do filtro.
Os gráficos 4 e 5 apresentam os resultados obtidos de turbidez e perda de carga do
filtro ascendente de areia.
Tabela 12 – Dados técnicos e operacionais do Filtro Ascendente de Areia
Mistura Rápida: 1000 s
-1
(550 rpm) Vazão de entrada do filtro: 20 l/h Lavagem do filtro:
Tempo: 10 min
Taxa de filtração:
Vazao: FA = 4,48 l/min
Conc. coag. Al2(SO4)3: 25mg/l
FA = 106,9 m
3
/m
2
/dia
Vazão do coag.: 3 ml/min
pH de coag.: 5,5
Gráfico 4 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro ascendente
0,5
1
1,5
2,5
Turbidez (UT)
2
0
0246810121416182022242628
Tempo (horas)
Turbidez
Gráfico 5 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de
Areia
Filtro ascendente
60
0
10
Pe
20
rda d
30
8 10 2 14 16 20 22
s)
e c
40
50
arga (cm)
0 2 4 6 1 18 24 26 28
Tempo (hora
P1- Camada suporte
P2- In io do leitoíc
P3- 3 do leito 1/
P 2/3 do o
4- leit
62
A perda de carga não limitou a carreira de filtração que, foi encerrada pelo
transpasse de turbidez (> 1,0 uT) e se deu após 25 horas de filtração. Este filtro
a
porosidade (0,27) ser mais baixa quando comparada com os filtros descendentes,
possuir a maior camada de leito filtrante (1,80 m) e operar com a menor taxa de
filtração (106,9 m
3
/m
2
/dia).
5.4.2 - Filtro Descendente Dupla Camada Areia e Antracito
A tabela 13 mostra os dados técnicos e operacionais do filtro.
Os gráficos 6 e 7 apresentam os resultados obtidos de turbidez e perda de carga do
filtro descendente de areia e antracito.
Tabela 13 – Dados técnicos e operacionais do Filtro Descendente Dupla Camada de Areia e Antracito
Mistura Rápida: 1000 s
-1
(550 rpm) Vazão de entrada do filtro: 20 l/h Lavagem do filtro:
presentou a carreira de filtração mais longa do piloto. Este fato deve-se a sua
Mistura lenta: 20 s
-1
(72 rpm)
Tempo: 10 min
Taxa de filtração:
Vazão: FDAA = 1.96 l/min
Conc. coag. Al2(SO4)3: 25mg/l
FDAA = 244.4 m3/m2/dia
Vazão do coag.: 3 ml/min
pH d ce oag.: 5,5
ráfico 6 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente Dupla Camada de Areia e G
Antracito
Filtro descendente areia e antracito
4
12
14
16
Tu )
6
8
10
rbidez (UT
0
2
012345678
Tempo (horas)
Turbidez
63
Gráfico 7 –Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente Dupla Camada de
Areia e Antracito
Filtro descendente areia e antracito
0
10
20
012345678
Tempo (horas)
Perd
30
50
a de a (cm
60
70
)
40
carg
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
i
encerrada pelo transpasse de turbidez (> 1,0 NTU) e se deu após 5 horas de
filtração.
5.4.3- Filtro Descendente Camada Única de Areia
A tabela 14 mostra os dados técnicos e operacionais do filtro.
Os gráficos 8 e 9 apresentam os resultados obtidos de turbidez e perda de carga do
filtro descendente de areia .
Tabela 14 – Dados técnicos e operacionais do Filtro Descendente camada única de Areia
Dados técnicos:
Mistura Rápida: 1000 s
-1
( 550 rpm) Vazão de entrada do filtro: 20 l/h Lavagem do filtro:
A perda de carga não foi o fator que limitou a carreira de filtração, pois esta fo
Mistura lenta: 20 s
-1
( 72 rpm)
Tempo: 10 min
Taxa de filtração:
Vazão: FDA = 3.5 l/min
Conc. coag. Al2(SO4)3: 25mg/l
FDA = 137.7 m3/m2/dia
Vazão do coag.: 3 ml/min
pH de coag.: 5,5
64
Gráfico 8 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente Camada Única de Areia
Filtro descendente areia
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
-1 1 3 5 7 9 1113151719212325
Tempo (horas)
Turbidez (UT)
Turbidez
Gráfico 9 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente Camada Única de
Areia
Filtro descendente de areia
70
10
60
Perd m)
20
30
40
50
a de carga (c
0
-1 1 3 5 7 9 1113151719212325
Tempo (horas)
P1- Camada suporte P2- Camada de areia P3- Acima da areia
sta foi
encerr
A perda de carga não foi o fator que limitou a carreira de filtração, pois e
ada pelo transpasse de turbidez (> 1,0 NTU) e se deu após 4 horas de
filtração.
65
5.5 – Avaliação do desempenho dos filtros após inoculo de
protozoário
s na água bruta
a
a ser tratada, 500 poridium spp, na
entrada dos filtros, conforme d o no 10 a da dos
prot pe testado Foram alizad inc nto m os
inóc los e seus s são m trados n itens 5 1 a 5.5.
As amostras foram coletadas dos três filtros para análises nos seguintes
ontos: Água bruta, água filtrada e água de lavagem dos filtros. Para o Filtro
As o
(executada a partir do 3º experimento) e a água produzida nos 30 minutos iniciais da
carreira de filtração no 5º experimento. Em cada experimento foram avaliados a
perda de carga nos filtros, a turbidez e a recuperação de (oo)cistos na água.
5.5.1 - Experimento 1 - FILTRO ASCENDENTE
Serão apresentados os resultados obtidos no primeiro experimento realizados
com o filtro ascendente com inóculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
tabela 15 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, na
água filtrada e na água de lavagem do filtro . Serão mostrados nos gráficos 11 e 12
a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento.
T
FILTRO ASCENDENTE
Após a etapa de avaliação operacional dos filtros, foram acrescentado à águ
0 cistos de Giardia sp e 5000 oocistos de Cryptos
escrit item 4. , para a valiação remoção
ozoários los filtros s. re os c o experime s co
u resultado os os .5. 15.
p
cendente, além destes pontos, também foi coletada a água da descarga de fund
abela 15 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.716
cistos
34.32
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 4.333
oocistos
86.66
66
Gráfico 10 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro ascendente
0
0,2
0,4
0246810121416182022242628
Tempo (horas)
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Turbidez (UT)
Turbidez (UT)
Gráfico 11 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 2 4 6 8 10121416182022242628
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Início do leito
P3- 1/3 do leito
P4- 2/3 do leito
Conforme citado no item 5.4.1, o filtro ascendente se comportou de modo
semelhante ao experimento realizado sem o inóculo de protozoários com carreira de
filtra da
turbidez.
ção com 26 horas onde a carreira de filtração foi encerrada pelo transpasse
67
Não foram encontrados (oo)cistos dos protozoários na água filtrada e
encontramos 1.716 cistos de giárdia e 4.333 oocistos de criptosporídio na água de
lavagem do filtro, representando uma recuperação de 34,3 e 86,6 %
respectivamente.
5.5.2 - Experimento 1 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA E ANTRACITO
Serão apresentados os resultados obtidos do primeiro experimento do filtro
descendente de areia e antracito com inóculo de (oo)cistos de protozoários.
Observa-se na tabela 16 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na
gua bruta, água filtrada e na água de lavagem do filtro . Mostram-se também os
a e turbidez obtidos durante o
experimento.
á
gráficos 12 e 13 que representam a perda de carg
Tabela 16 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
%
Recupe.
Água
lavagem
%
Recupe.
Exper. 1 Giárdia 0 30 0.6
5000 cistos
1.470 cistos 29.4
Cryptosp. 0 0 0 411 8.82
5000 oocistos oocistos
Gráfico12 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia Antracito
Filtro De den reia e Antracit
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0123456
Tempo
Turbidez
scen te A o
1,6
Turbidez
68
Gráfico 13 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e
Antracito
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
10
20
30
40
012345
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
6
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
O filtro descendente de areia e antracito após receber o inóculo, se comportou
de m de
carga, turbidez e tempo de carreira de filtração. Neste experimento obtivemos 30
sendo este fato discordante com os demais experimentos como será mostrado. Na
água de lavagem do filtro foram encontrado 1470
presentado os resultados obtidos no primeiro experimento do filtro
descendente de areia com inóculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
ta a
ltrada e na água de lavagem do filtro . Mostra-se também os gráficos 14 e 15 que
repre entam a pe n
odo semelhante ao experimento com água bruta do rio Jucú para perda
cistos de giárdia e não foram encontrados oocistos de criptosporídio na água filtrada,
cistos de giárdia e 411 oocistos de
criptosporídio dado também discordante dos demais experimentos
5.5.3 - Experimento 1 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
Serão a
bela 17 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, águ
fi
s rda de carga e turbidez obtidos durante o experime to
69
T
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
abela 17 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.837
cistos
36.74
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0.3 2.143
oocistos
42.85
Gráfico 14 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia
Filtro Descendente de Areia
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0123456
Tempo em horas (h)
Turbidez (UT)
Turbidez
Gráfico 15 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia
Filtro Descendente Areia
20
0123456
Tempo (h)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Acima da areia
70
2002), com
atamento convencional (filtração rápida) obteve uma remoção de 2,47 log de
oo e
lavagem do filtro foram encontrado 1837 cistos de giárdia e 2143 oocistos de
criptosporídio, não conseguindo uma remoção istos
5.5. - EXPERIM ILTR ASCE ENTE
filtro
ascendente com inóculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na tabela 18 os
resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, água filtrada e na
água de lavagem do filtro . Mostram-se também os gráficos 16 e 17 que representam
a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento
Tabela 18 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
FILTRO ASCENDENTE
O filtro descendente de areia após receber o inóculo, se comportou de modo
semelhante ao experimento com água bruta do rio Jucú para perda de carga,
turbidez e tempo de carreira de filtração. Neste experimento não obtivemos cistos de
giárdia e foram encontrados 15 oocistos de criptosporídio na água filtrada, obtendo
2,5 log de remoção de criptosporídio neste experimento. Hashimoto (
tr
cistos de criptosporidio, em águas de abastecimento no Japão. Na água d
c sompleta do (oo)c do leito.
4 ENTO 2 - F O ND
Serão apresentado os resultados obtidos no segundo experimento do
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
%
Recupe.
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 3.640 cistos 72.8
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 3.640
oocistos
72.8
71
Gráfico 16 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
0
0,2
,4
T po (h)
0
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Turbidez (UT)
0 2 4 6 8 10121416182022242628
em
T U
Gráfico 17 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
urbidez ( T)
Filtro Ascendente
0
10
20
30
40
50
60
70
m)
80
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Tempo (h)
Perda de carga (c
P1- Camada suporte
P2- Início do leito
P3- 1/3 do leito
P4- 2/3 do leito
5.5.5 - EXPERIMENTO 2 - FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Serão apresentado os resultados obtidos no segundo experimento do filtro
descendente de areia e antracito com inoculo de (oo)cistos de protozoários.
Observa-se na tabela 18 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na
águ m os a bruta, água filtrada e na água de lavagem do filtro . Mostram-se també
72
gráficos 18 e 19 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o
experimento.
Tabela 18 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
%
Recupe.
Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.715 34.3
Cryptosp.
5000 oocistos
0 13.5 0.27 3.087 61.74
Gráfico 18 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia Antracito
Filtro Descendente Areia e Antracito
0,
1,2
1,4
z (UT)
0
0,2
0,4
0,6
8
1
Turbide
0123456
Tempo (h)
Turbidez (UT)
73
Gráfico 19 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e
Antracito
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
20
40
60
0123456
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
Neste experimento detectou-se 13,5 oocistos de criptosporidium na água
ação dos oocistos inoculados com remoção de 2,56
rídio e 1.715 cistos
e giárdia com, 61,7% de recuperação de oocistos de criptosporídio e 34.3% de
recupe
Serão apresentado os resultados obtidos no segundo experimento do filtro
stos de protozoários. Observa-se na
tabela 1 , água
filtrada e na água de la os gráficos 20 e 21 que
epresentam a de c tur obtido mento
Tabela 19 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos tro Desc e de Are
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
filtrada com 0,27% de recuper
log. Na água de lavagem obteve-se 3.087 oocistos de criptospo
d
ração de cistos de giárdia. Este comportamento se repetiu nos 4 demais
experimentos.
5.5.6 - EXPERIMENTO 2 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
descendente de areia com inoculo de (oo)ci
9 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta
vagem do filtro . Mostram-se também
r a perd arga e bidez s durante o experi
– Fil endent ia.
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Ex
5000 cistos cistos
per. 2 Giárdia 0 0 0 2.625 52.5
Cryptosp.
5000 oocistos
0 25 0.5 2.625
oocistos
52.5
74
Gráfico 20 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia .
Filtro Descendente Areia
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
012345
Tempo (h)
Turbidez (UT)
6
Turbidez (UT)
e
Gráfico 21 – Perda de Carga x Tempo da carr a de filtração – Filtro Descendente de Areia . ir
Filtro Descendente Areia
0
5
10
15
20
25
30
Perda de carga (cm)
35
0123456
Tempo (h)
P1- Camada suporte
P2- Cam d eia a de ar a
P3- Acim ei
a da ar a
75
5.5.7 - EXPERIMENTO 3 - FILTRO ASCENDENTE
Serão apresentados os resultados obtidos no terceiro experimento do filtro
scendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
tabela 2 , água
filtrada, água de lavagem do filtro e da descarga de fundo . Mostram-se também os
gráficos 22 e 23 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o
experimento
Tabela 20 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro, descarga de fundo e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
%
Recupe.
Água
lavagem
%
Recupe.
Descarga
de Fundo
a
0 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta
Exper.
3
Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1760
cistos
35,2 750
cistos
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2640
oocistos
52,8 0
Gráfico 22 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Tempo (h)
Turbidez (UT)
Turbidez (UT)
76
Gráfico 23 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
0
10
20
30
40
0 2 4 6 8 1012141618202224262830
Tempo (h)
Perda de carga (
50
60
70
cm)
P1- Camada suporte
P2- Início do leito
P3- 1/3 do leito
P4- 2/3 do leito
A partir deste experimento foi realizada uma descarga de fundo antes da
lavagem do filtro para retirada dos flocos retidos na camada suporte e evitando sua
penetração no leito filtrante quando se realizasse a lavagem do filtro. Neste
experimento obteve-se 750 cistos de giárdia na descarga de fundo e 1760 cistos na
água de lavagem totalizando 2510 cistos de giárdia e 2640 oocistos de criptosporídio
na água de lavagem e não detectamos oocistos de criptosporídio na descarga de
fundo.
5.5.8 - EXPERIMENTO 3 - FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Serão apresentado os resultados obtidos no terceiro experimento do filtro
descendente de areia e antracito com inóculo de (oo)cistos de protozoários.
Observa-se na tabela 21 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na
água bruta, água filtrada e na água de lavagem do filtro . são apresentados também
os o
experimento.
gráficos 24 e 25 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante
77
Tabela 21 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito.
Inóculo Água Água % Recupe. Água % Recupe.
bruta Filtrada lavagem
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1568
cistos
31,36
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 3724
oocistos
74,48
Gráfico 24 -Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia Antracito.
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
1
1,4
1,6
0123456
Turbidez (UT)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,2
Tempo (h)
Turbidez (UT)
Gráfico 25 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e
Antracito
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
20
40
60
0123456
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
78
5.5.9 - EXPERIMENTO 3 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
São apresentados os resultados obtidos no terceiro experimento do filtro
descendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
tabela 22 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, água
filtrada e na água de lavagem do filtro . Mostram-se também os gráficos 26 e 27 que
representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento.
Tabela 22 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia
Inóculo Água
bruta Filtrada
% Recupe.
lavagem
% Recupe. Água Água
Exper. 3 G
5
0 0 15
cistos
,5 iárdia
000 cistos
0 75 31
Cryptosp. 0 15 0,3 1575 31,5
5000 oocistos oocistos
Gráfico 26 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia
Filtro Descendente Areia
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0123456
Tempo (h)
Turbidez (UT)
Turbidez (UT)
79
Gráfico 27 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente
de Areia
Filtro Descendente Areia
0
5
10
15
20
35
246
T mpo (h)
Perda de car )
25
30
ga (cm
0
e
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Acima da areia
5.5.10 - EXPERIMENTO 4 - FILTRO ASCENDENTE
Serão apresentado os resultados obtidos no quarto experimento do filtro
ascendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
tabela 23 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, água
filtrada , água de lavagem do filtro e na descarga de fundo . Mostram-se também os
gráficos 28 e 29 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o
experimento.
Tabela 23 – Contagem de Cryptosporidium spp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro, descarga de fundo e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia
Água
bruta
Água
Filtrada
%
ecupe.
Água
lavagem
%
Recupe.
Descarga
de Fundo
Inóculo
R
Exper.
4
Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1980
cistos
39,6 1080
cistos
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2520
oocistos
50,4 1620
oocistos
80
Gráfico 28 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
1,2
1,4
0
0,2
0,4
1
2 4 8 1 214 1820 2426
Tempo (h)
0,6
0,8
Turbidez (UT)
0 6 01 16 22
Turbidez (UT)
Gráfico 29 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia
Filtro Ascendente
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte P2- Início do leito P3- 1/3 do leito P4- 2/3 do leito
81
5.5.11- EXPERIMENTO 4 - FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
arto experimento do filtro
de areia e antracito com inoculo de (oo)cistos de protozoários.
Observa-
ium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lava
Serão apresentado os resultados obtidos no qu
descendente
se na tabela 24 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na
água bruta, água filtrada e água de lavagem do filtro. Mostram-se também os
gráficos 30 e 31 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o
experimento.
Tabela 24 – Contagem de Cryptosporid
gem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia e Antracito.
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2800 56
cistos
Cryptosp. 0
5000 oocistos
18 0,36 3180
oocistos
63,76
Gráfico 30 - Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia Antracito.
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
012345
Tempo (h)
Turbidez (UT)
6
Turbidez (UT)
82
Gráfico 31 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e
Antracito.
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
10
20
30
40
50
0123456
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
5.5.12 - EXPERIMENTO 4 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
Serão apresentado os resultados obtidos no quarto experimento do filtro
escendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
)cistos realizadas na água bruta, água
agem do filtro. Mostram-se também os gráficos 32 e 33 que
representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento.
Tabela 25 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Descendente de Areia.
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
d
tabela 25 os resultados das contagens de (oo
filtrada e água de lav
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2920
cistos
58,4
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 3440
oocistos
68,86
83
Gráfico 32 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia
Filtro Descendente Areia
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
012345
Tempo (h)
Turbidez (UT
)
Turbidez (UT)
Gráfico 33 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia
Filtro Descendente Areia
0
5
10
15
012345
Tempo (h)
Perda de ca
20
25
30
rga (cm)
P1- Camada suporte P2- Camada de areia P3- Acima da areia
5.5.13 - EXPERIMENTO 5 - FILTRO ASCENDENTE
sultados obtidos no quinto experimento do filtro
a
tabela 26 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, água
filtrada , água de lavagem do filtro, na descarga de fundo e amostra colhida na
Serão apresentado os re
scendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
84
primeira meia hora da carreira de filtração . Mostram-se também os gráficos 34 e 35
que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento.
Tabela 26 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
lavagem do filtro, descarga de fundo e % de recuperação dos (oo)cistos – Filtro Ascendente de Areia.
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
%
Recupe
Água
lavagem
% Rec
Inicio da
carreira
Descarga
de Fundo
Exper
5
Giárdia
5000 cistos
0 0 0 110
cistos
2,2 0 1620
cistos
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 220
oocistos
4,4 1 2600
oocistos
Gráfico 34 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia.
Filtro Ascendente
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 2 4 6 8 1012141618202224262830
Tempo (h)
Turbidez (UT)
Turbidez (UT)
G
ráfico 35 – Perda de Carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Ascendente de Areia.
Filtro Ascendente
30
40
50
60
70
a de carga (cm)
0
0 2 4 6 8 101214161820222
10
20
42628
Tempo (h)
Perd
P1- Camada suporte
P2- Início do leito
P3- 1/3 do leito
P4- 2/3 do leito
85
5.5.14- EXPERIMENTO 5 - FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Serão apresentado os resultados obtidos no quinto experimento do filtro
descendente de areia e antracito com inoculo de (oo)cistos de protozoários.
Observa-se na tabela 27 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na
água bruta, água filtrada e água de lavagem do filtro. Mostram-se também os
gráficos 36 e 37 que representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o
experimento.
Tabela 27 – Contagem de Cryptosporidium sp e
lavagem do filtro e % de recuperação dos (oo)c
Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
istos – Filtro Descendente de Areia e Antracito.
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Inóculo Água
bruta Filtrada
cupe. Água
lavagem
% Recupe. Água % Re
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1411
cistos
28,24
Cryptosp.
5000 oocistos
0 48 0,96 1764
oocistos
35,28
Gráfico 36 - Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e Antracito.
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Turbidez (UT)
1,4
1,6
1,8
012345678
Tempo (h)
Turbidez (UT)
86
Gráfico 37 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia e
Antracito
Filtro Descendente Areia e Antracito
0
10
20
30
40
50
60
70
012345678
Tempo (h)
Perda de carga (cm)
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Camada de antracito
P4- acima do leito
5.5.15 - EXPERIMENTO 5 - FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
Serão apresentado os resultados obtidos no quinto experimento do filtro
descendente de areia com inoculo de (oo)cistos de protozoários. Observa-se na
tabela 28 os resultados das contagens de (oo)cistos realizadas na água bruta, água
filtrada e água de lavagem do filtro. Mostram-se também os gráficos 38 e 39 que
representam a perda de carga e turbidez obtidos durante o experimento.
lavagem do filtro e % de recu iltro Descendente de Areia.
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
Tabela 28 – Contagem de Cryptosporidium sp e Giárdia sp na água bruta, água filtrada, água de
peração dos (oo)cistos – F
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 15 0,3 1537
cistos
30,74
Cryptosp.
5000 oocistos
0 90 1,8 2887
oocistos
57,7
87
Gráfico 38 – Turbidez x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia.
Filtro Descendente de Areia
1,4
1,6
1,8
2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Turbidez (uT)
01234567
Tempo (h)
Turbidez
Gráfico 39 – Perda de carga x Tempo da carreira de filtração – Filtro Descendente de Areia.
Filtro Descendente Areia
30
35
m)
5
10
15
20
25
Perda de carga (
0
01234567
Tempo (h)
c
P1- Camada suporte
P2- Camada de areia
P3- Acima da areia
5.6 – Resultados agrupados dos cinco experimentos
Serão apresentados os resultados da quantificação dos protozoários
avaliados durante os 5 experimentos. Os resultados foram agrupados por unidade
88
de filtração para melhor visualização do comportamento dos filtros para remoção dos
protozoários avaliados.
O teste usado para detecção dos cistos e oocistos na água está citado no
item 4.7.1 de Material e Métodos.
Não existe no momento uma metodologia padrão para a concentração das
amost
5.6.1.1
ras de água. Os diferentes trabalhos concentram de 10 a 1000L de água por
técnicas diferentes o que dificulta sensivelmente a comparação dos resultados
obtidos nos diferentes estudos.
5.6.1 – FILTRO ASCENDENTE DE AREIA
– Giárdia sp
Grafico 40 – Número de cistos de Giardia e % de recuperação na agua de lavagem do FAA nos 5
experimentos.
Filtro Ascendente - Giardia sp
3840
4000
5000
17 16
2510
3060
17 3 0
10 0 0
2000
3000
0
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº cist os de Giard ia sp - Á gua de Lavagem
Filtro Ascendente - Giardia sp
72,8
80
e
34,32
50,2
61,2
34,6
0
20
40
60
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação d
cistos
% de recuperação de cistos - Água de Lavagem
5.6.1.2 - Cryptosporidium spp
Grafico 41 - Número de oocistos de Criptosporídio e % de recuperação na água de lavagem do FAA
nos 5 experimentos.
Filtro Ascendente -
Cryptospori dium spp
3000
p. 3 Exp. 4
Nº de oocistos
4333
3840
4140 4140
2820
4000
5000
0
Exp. 1 Exp. 2 Ex
1000
2000
Exp. 5
Nº oocistos de Cryptosporidium spp - Água de Lavagem
Filtro Ascendente -
Cryptosporidium spp
86,66
72,8
82,8 82,8
80
100
oocist
56,4
0
20
40
60
Exp. 1 Exp. Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação de os
2 Exp. 3
% de recuperação de oocistos - Água de Lavagem
89
O filtro ascendente foi testado por Sens et al., 2002 e apresentou resultados
satisfatórios (remoção de 2,3 a 3,8 log) para remoção de algas e fitoplancton , os
quais possuem tamanhos semelhantes aos protozoários avaliados.
No filtro ascendente não foram encontrados protozoários na água filtrada nos
experimentos realizados. Apenas no experimento em que foi coletada uma amostra
de 10 litros nos primeiros 30 minutos no início da carreira de filtração, detectou-se
um (1) oocisto de Criptosporidium spp. Este fato pode te ocorrido porque, neste
período, a turbidez é um pouco mais elevada e o protozoário possivelmente pode
ser rem
experimentos.
anescente da lavagem do filtro da carreira anterior, já que foram encontradas
em todas as águas de lavagem do filtro quantidades elevadas de oocistos de
criptosporídio. Os resultados mostraram uma boa retenção de oocistos de
criptosporídio com média de 76.3% de remoção (DP=12,2) e para giárdia uma média
de 50,6 % de remoção (DP= 16,7) no filtro ascendente.
5.6.2 – FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
5.6.2.1 – Giárdia sp
Grafico 42 - Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na agua filtrada do FDA nos 5
Filtro descendente de Areia Giardia sp
Filtro descendente de Areia Giardia sp
0000
0
5
Exp. 1Exp. 2Exp. 3Exp. 4Exp. 5
15
15
20
uperaç
stos
10
% de rec ão
de ci
Nº de cistos de Giardia sp - Água Filtrada
0000
0
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de
0,3
0,1
0,4
rec ão
de ci
0,2
0,3
uperaç
stos
% de recuperação de cistos - Água Filtrada
90
Grafico 43 - Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na agua de lavagem do FDA nos 5
experimentos.
Filtro Descendente de Areia - Giardia sp
Filtro Descendente de Areia - Giardia
sp
1837
2825
1575
2920
1537
0
1000
2000
3000
000
Exp. 1Exp. 2Exp. 3E
Nº de cistos
4
xp. 4Exp. 5
Nº cistos de Giardia sp - Água de Lavagem
s
36,74
52,5
31,5
58,4
30,74
10
20
30
40
50
60
70
recuperação de cisto
0
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de
% de recuperação de cistos - Água de Lavagem
, os resultados mostraram remoção completa
quatro experimentos sendo que no ultimo,
ncontramos 15 cistos na água filtrada. A remoção neste filtro foi de 2,52 log de
mostram que a lavagem do filtro não conseguiu retirar
ompletamente os cistos de Giárdia do leito filtrante, sendo possível a ocorrência de
No filtro Descendente de Areia
de cistos de Giárdia pelo filtro em
e
remoção. Os resultados
c
acúmulo de cistos de um experimento para o outro, o que pode ter originado a
presença dos cistos no último experimento na concentração de 0,15 cistos / litro de
água filtrada. O filtro descendente de areia apresentou uma remoção media de cistos
de giárdia de 41,9 % (DP= 12,7), nos cinco experimentos.
5.6.2.2 – Cryptosporidium spp
Gráfico 44 - Número de oocistos de Criptosporídio e % de recuperação na água filtrada do FDA nos
cinco experimentos
Filtro Descendente de Areia -
Cryptosporidium spp
15 15
18
90
20
80
100
Nº de tos
25
40
60
oocis
0
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº oocistos de Cryptosporidium spp - Água Filtrada
Filtro Descendente de Areia -
Cryptosporidium spp
0,3
0,5
0,3
0,36
1,8
0,5
1
1,5
2
de recuperação
0
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
%
% de recuperação de oocistos- Agua Filtrada
91
Gráfico 45 - Número de oocistos de Criptosporídio e % de recuperação na água de lavagem do FDA
nos cinco experimentos.
Filtro Descendente de Areia -
Cryptosporidium spp
2825
3443
2887
4000
2134
1575
0
3000
N ocistos
1000
2000
º de o
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº oocistos de Cryptosporidium spp - Água de lavagem
Filtro Descendente de Areia -
Cryptosporidium spp
80
ão
42,85
52,5
31,5
68,86
57,7
0
60
% uperaç
20
40
de rec
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação de oocistos- Agua Lavagem
O filtro Descendente de Areia não removeu completamente oocistos de
criptosporídio, onde obteve-se uma média de 2,3 log de remoção deste protozoário
pelo filtro. A lavagem do filtro não foi capaz de remover completamente o protozoário
avaliad
filtrada respectivamente (média
00 litros de água filtrada por experimento).
Gráfico 46 - Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água filtrada do FDAA nos cinco
experimentos.
o, com média de remoção de 41,9% dos protozoários inoculados (DP= 12,6),
sendo possível a ocorrência de acúmulo de oocistos de um experimento para o outro
(gráfico 44), originando a partir do 3º experimento um aumento de oocistos na água
filtrada de 0,15 , 0,18 e 0,9 oocistos/litro de água
1
5.6.3 - FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO (FDAA)
5.6.3.1 - Giárdia sp
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Giardia sp
Filtro Descendente de Areia e Antracito - Giardia
sp
30
000
15
0
10
20
30
40
Nº de cistos
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº cistos de Giardia sp - Água Filtrada
0,6
0,3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
% de recuperação
000
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação de cistos- Agua Filtrada
92
Gráfico 47 - Número de cistos de Giárdia e % de recuperação na água de lavagem do FDAA nos
cinco experimentos.
Filtro Descendente de Areia e Antracito - Giardia
sp
1470
1715
1568
2800
1411
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Exp. 1Exp. 2Exp. 3Exp. 4Exp. 5
Nº de cistos
Nº cistos de Giardia sp - Água de lavagem
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Giardia sp
29,4
34,3
31,36
56
28,24
0
10
20
30
40
50
60
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação
% de recuperação de cistos- Agua Lavagem
No filtro Descendente de Areia e Antracito houve problemas no 1º
xperimento e os dados se mostraram discordantes em relação aos demais
perimentos, com
exceção do último não foi detectada a presença de cistos de Giárdia na água
sporídio
ais elevadas que cistos de giárdia, indicando que estes são mais facilmente
ulo dos oocistos no leito
ltrante de um experimento para outro gerando um aumento progressivo dos
e
experimentos. Neste experimento, ao contrario do que ocorreu nos outros filtros,
foram observados cistos de giárdia na água filtrada. Nos demais ex
filtrada.
A água de lavagem apresentou quantidades de oocistos de cripto
m
removidos do leito que os cistos de giárdia. Neste filtro, obtivemos a partir do 2º
experimento, 0,11 – 0,12 – 0,15 e 0,4 cistos / litro de água filtrada (media de água
filtrada obtida foi de 120 litros), mostrando um acúm
fi
oocistos na água filtrada.
93
5.6.3.2 – Cryptosporidium spp
Gráfico 48 - Número de oocistos de criptosporídio e % de recuperação na água filtrada do FDAA nos
cinco experimentos.
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Cryptosporidium spp
0
13,5
15
18
48
0
10
20
30
40
50
60
Nº de oocistos
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº oocistos de Cryptosporidium spp - Água Filtrada
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Cryptosporidium spp
0
0,27
0,3
0,36
0,96
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
de recuperação
0
Exp. 1Exp. 2Exp. 3Exp. 4Exp. 5
%
% de recuperação de oocistos- Agua Filtrada
Gráfico 49 - Número de oocistos de criptosporídio e % de recuperação na água de lavagem do FDAA
nos cinco experimentos.
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Cryptosporidium spp
411
3087
3724
3180
1764
0
1000
2000
3000
4000
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Nº de oocistos
Nº oocistos de Cryptosporidium spp - Água de lavagem
Filtro Descendente de Areia e Antracito -
Cryptosporidium spp
8,82
61,74
74,48
63,76
35,28
0
20
40
60
80
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
% de recuperação
% de recuperação de oocistos- Agua Lavagem
Os resultados demonstram a presença de oocistos de critposporidio na água
ltrada em todos os experimentos com media de 2,38 log de remoção. O gráfico 48
ostra um aumento crescente dos valores de oocistos de criptosporidio na água
ltrada apresentando indicação de acumulação de oocistos de uma carreira de
ltração para a outra que pode ser conseqüência da não remoção completa dos
ocistos pela lavagem do filtro.
Neste filtro, obtivemos a partir do 2º experimento, 0,11 – 0,12 – 0,15 e 0,4
istos / litro de água filtrada (media de água filtrada obtida foi de 120 litros),
dicando um acúmulo dos oocistos no leito de um experimento para outro gerando
m aumento progressivo dos oocistos na água filtrada. Esta unidade apresentou
ma remoção media de 2,65 log.
fi
m
fi
fi
o
c
in
u
u
94
A água de lavagem apresentou cistos de Giárdia e oocistos de
riptosporiduim em grande quantidade mas, não os removendo totalmente. Fato que
ossibilitou o acúmulo de cisto e oocistos no leito filtrante. Obteve-se uma media de
ercentagem de remoção nesta unidade de 58,8 (DP= 26,6)
Em todos os filtros analisados, a lavagem dos filtros foi capaz de remover do
ito, maiores quantidades de oocistos de Criptosporidium que de cistos de Giárdia.
O modelo proposto, com inóculo em quantidade elevada em período de
tempo curto, procura simular momentos de uma ETA, em que o manancial é
submetido a uma descarga de protozoários a montante da captação.
Os oocistos são resistentes a fatores ambientais adversos, e podem
ados de literatura mostram
cer infectivos por até seis
eses (Widmeret al.,1996).
ção usuais da água, os processos de coagulação e
ltração precisam atingir níveis de eficiência maiores para reter a totalidade dos
ente foi mais eficiente que os
escendentes, em remover os (oo)cistos nos experimentos realizados sob as
mitiu um melhor
esempenho deste filtro. Em todos os três filtros a carreira de filtração foi encerrada
um desempenho melhor, como a menor
orosidade (0,27) (tabela 10), assim com a maior camada de areia, e pelo filtro
A habilidade destes protozoários em causarem infecção a partir de um
em dois experimentos para a giárdia . A dose infecciosa, geralmente
latada entre 10 a 100 oocistos, pode ser tão baixa como um simples oocisto
C
p
p
le
sobreviver por períodos de tempo prolongado na água. D
que à temperatura de 4ºC, os oocistos podem permane
m
Vale ressaltar que devido às dificuldades de inativação destes organismos
através dos métodos de desinfec
fi
cistos de giárdia e oocistos de criptosporídio antes de chegar a unidade de filtração.
Os resultados demonstram que o filtro ascend
d
condições relatadas. A duração da carreira de filtração do filtro ascendente (25
horas) foi muito superior aos descendentes (5 horas), o que per
d
pelo transpasse da turbidez. Além disto, algumas características próprias ao filtro
ascendente podem ter contribuído para
p
trabalhar com a menor taxa de filtração quando se comparam os três filtros (106,9
m
3
/m
2
/dia).
número reduzido de (oo)cistos, aumenta o potencial de transmissão hídrica, visto
que, nos filtros descendentes isto ocorreu em todos os experimentos para o
criptosporídio e
re
(MEINHARDT et al., 1996).
95
Clancy e Hansen (1999) sugerem que > 10 oocistos/100L de água tratada é a
concentração na qual surtos são verificados na população. Em nossos
experimentos, o filtro Descendente de Areia apresentou de 15 a 18 oocistos de
Criptosporidium / 100 litros chegando no ultimo
n
experimento a 90 oocistos /100 litros
as condições experimentadas.
resultados
Para determinar diferenças estatisticamente significantes entre os três filtros
a recuperação de (oo) cistos foi utilizado o teste de Kruskal–Wallis. Os resultados
tados
baixo na tabela 29.
e criptosporidio pelos 3 filtros na água de lavagem dos filtros
W = 1,520; p = 0,468 e KW = 0,260; p = 0,878 respectivamente). De forma
iltrada dos três filtros (KW = 2,472; p = 0,291).
ntretanto, foi detectada uma diferença estatística entre os filtros para a variável
contrar esta diferença já
ue esta provavelmente se encontra no filtro ascendente não apresentou oocistos e
s seja pequeno os resultados obtidos indicam que os filtros descendentes
e areia e de areia e antracito foram menos eficientes na retenção destes
5.8 - Análise estatística dos
n
de porcentagem de recuperação de criptosporídio e giárdia na água filtrada e na
água de lavagem dos filtros com um nível de significância de 5% são apresen
a
Tabela 29 -Resultados do teste estatístico de Kruskal-Wallis de recuperação de (oo)cistos na água
de lavagem e água filtrada dos filtros
Parâmetro avaliado Água filtrada Água de lavagem dos filtros
% de rec
giárdia
uperação de
p= 0,291
p = 0,468
% de recuperação de
criptosporídio p= 0,014
p= 0,878
Os resultados indicaram que não houve diferença estatística ao se comparar a
retenção de giárdia
(K
análoga, também não foi detectada diferença estatística quando se considerou a
retenção de giárdia na água f
E
criptosporídio na água filtrada (KW = 8,484; p = 0,014). Não foi realizado outro teste
estatístico para identificar em qual dos filtros poderia se en
q
cistos na água filtrada.
Assim, embora o número de experimentos realizados com inóculo de cistos
e oocisto
d
96
protozoários do que o filtro ascendente principalmente com relação aos oocistos de
criptosporídio que são menores do que os cistos de giárdia. Considerando-se que os
filtros receberam
uma água nas mesmas condições e que operaram
oncomitantemente, o melhor desempenho do filtro ascendente possivelmente seja
a captura de
ocistos.
ento de protozoário em água potável.
resentam
aracterísticas similares de sedimentação e filtração, sendo que a remoção de
convencional e
ltração direta, observaram uma relação direta entre a turbidez na água tratada e a
situaram-se entre
re 2,7 a 5,2 log para
stalações em escala piloto. Outra observação foi a remoção de Giardia,
endam que para garantir a ausência de oocistos a água tratada deve
ossuir turbidez final entre 0,1 e 0,2 uT.
Os estudos confirmaram os dados citados
s filtros descendentes.
ONGERTH e HUTTON (1997) mostraram que filtros em escalas reais e de
cionais. Os filtros testados
presentaram uma remoção média de
2,38 log para os filtros descendentes e 3,7 log
c
pelo fato deste apresentar múltiplas camadas de areia com diâmetros variados
formando um leito filtrante com tamanho de poros que favoreceram
o
5.9 - Monitoram
ONGERTH e PERCORARO, (1995), demonstraram em seus estudos que os
cistos de Giardia sp. e os oocistos de Cryptosporidium spp ap
c
oocistos de Cryptosporidium spp. por filtração é usualmente inferior (NIEMINSKI e
ONGERTH, 1995). Nieminsky e Ongerth (1995), estudando por mais de 2 anos o
desempenho em larga escala de filtros rápidos em fluxograma
fi
eficiência na remoção de oocistos. Os valores médios de remoção
2,25 e 2,79 log nas instalações em grande escala, e ent
in
consistentemente superior em 0,1 a 0,3 log à remoção de Cryptosporidium. Estes
autores recom
p
com maior retenção de cistos de Giárdia pelo leito ascendente e com passagem de
maior quantidade de oocostos de Criptosporidium spp no
teste são capazes de remoção de 2 a 4 log para Cryptosporidium sp. e Giardia spp.,
dependendo da qualidade da água e das condições opera
a
para o filtro ascendente.
97
6 – CONCLUSÕES
6.1 – Filtro ascendente
O filtro ascendente de a
reia promoveu remoção efetiva dos protozoários nos
xperimentos realizados. Observa-se três pontos importantes neste filtro; menor
), que contribuíram
ara sua eficiente remoção dos protozoários estudados. Por ultimo, é importante
ndição é
ropicia ao aparecimento dos surtos de diarréia causadas pela água tratada e o filtro
.2 – Filtros descendentes
os avaliados e os dados são concordantes com a literatura cientifica atual.
ão houve diferença estatística significativa na remoção dos protozoários entre o
.
Nesse contexto, o modelo experimental discutido e que simula o ambiente em
ara a remoção dos protozoários avaliados.
avagem dos filtros, que atendesse às
ecessidades do piloto no que se refere a vazão de entrada e volume de água
tratada. A metodologia detalhada encontra-se nos anexos, item 4 e foi desenvolvida
e
porosidade do meio granular (0,27ε), espessura da camada de leito filtrante mais
elevada (1,80 m) e sua menor taxa de filtração (106,9 m
3
/m
2
.d
p
observar que as condições nas quais foi testado o filtro, onde se destaca a carga
elevada de protozoários em um período de tempo de tratamento. Esta co
p
ascendente, durante os 5 experimentos promoveu a remoção dos protozoários
avaliados.
6
Os filtros descendentes promoveram remoção de grande parte dos
protozoári
N
filtro descendente de areia e o filtro descendente de areia e antracito, sendo que
ambos apresentaram passagem dos (oo)cistos para a água filtrada
que se apresentam os surtos de criptosporidiose e giardiase na população, os dados
mostram que a tecnologia de tratamento que contemple o filtro ascendente é mais
adequado p
6.3 – Padronização da metodologia para detecção e contagem de protozoários
Desenvolveu-se uma metodologia para detecção e contagem dos
protozoários na água bruta, filtrada e de l
n
98
para volume de amostra de 10 litros com floculação over-night que, apre
resultados satisfatórios quando comparado com a literatura atual.
Um ponto importante é a observaç
lâminas de imunofluorescência. Este procedimento demanda experiê
sentou
ão microscópica dos protozoários nas
ncia de
s, pois outras partículas da água também apresentam
uorescência e podem induzir a erros de contagem.
Em todas as lavagens feitas nos filtros verificou-se uma retenção dos
demonstrado nos resultados, a água de lavagem dos filtros remove
randes quantidades de protozoários do leito filtrante e exige que os operadores de
contagem pelo pesquisado
fl
6.4 – Lavagem dos filtros
(oo)cistos no leito filtrante, e que o processo de lavagem não é eficiente para retirada
completa dos protozoários do leito.
6.5 – Água de lavagem dos filtros
Conforme
g
ETAs procedam o seu manuseio, considerando-a potencialmente contaminante e
destinem um local adequado para seu destino final .
99
7 – RECOMENDAÇÕES
Novos experimentos devem ser realizados visando esclarecer melhor este difícil
de Giárdia e oocistos de Criptosporidium do leito filtrante.
cistos de uma carreira de filtração para a outra.
ios.
no da carreira de
ltração.
os padrões de tratamento de água como o ozônio ou
cloro em concentrações elevadas na água para a lavagem do filtro
ias de tratamento existentes para maior
egurança na remoção dos (oo)cistos dos protozoários nas épocas mais chuvosas
problema atual e, poderiam ser conduzidos com os tópicos abaixo:
- Aumentar o tempo de lavagem dos filtros para avaliar um possível aumento da
remoção de cistos
- Determinar o impacto da medida anterior na água filtrada avaliando melhorias na
remoção dos protozoários na água filtrada, caso a medida minimize a acumulação
de (oo)
- Testar os filtros Descendentes com aumento da camada de leito filtrante de areia
avaliando melhorias na remoção dos protozoários na água filtrada.
- Realizar experimentos com inóculo de protozoários durante toda a carreira de
filtração com quantidades constantes mais baixas e mais elevadas de protozoár
- Avaliar o piloto com inóculo de protozoários no compartimento de entrada da água
bruta, determinando a contribuição dos compartimentos de mistura rápida, pré-
floculação e filtração na remoção dos protozoários após o termi
fi
- Pesquisar formas para desinfecção dos filtros que sejam efetivas para os
protozoários e compatível com
o
- A pesquisa elucida uma questão que fortalece a obrigatoriedade para o
monitoramento dos protozoários pelas companhias de tratamento de água e coloca
novos desafios para trabalhar as tecnolog
s
do ano.
100
- De acordo com os resultados obtidos, não é recomendado a reutilização da água
de lavagem dos filtros na planta de tratamento, visto que pode-se potencializar a
passagem dos (oo)cistos para a água filtrada.
101
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Anexos:
resultados ru os
1- Ensaios de Jarros com ag pad
Dosagem
Ensaio Jarro
(ml) (mg/l)
pH (floculada) rb Cor T z Abso ância urbide
A1 1,0 5,0 6,56 0,009 6 7,80 ,89
A2 2,0 10,0 6,21 35,35 0,016 11,50
A3 3,0 15,0 5,91 0,0 31,29 15 21,50
A4 4,0 20,0 5,17 ,01 23,15 0 3 22,70
A5 5,0 25,0 5,32 0,022 59,75 24,70
1
A6 6,0 30,0 4,92 0,019 47,55 23,80
B1 1,0 5,0 5,77 0,014 27,22 13,0
B2 2,0 10,0 5,70 0,013 23,15 15,60
B3 3,0 15,0 5,37 0,012 19,09 22,20
B4 4,0 20,0 5,04 0,019 47,5 5 22 70 ,
B5 5,0 25,0 4,73 ,0 9 47,55 21,10 0 1
2
B6 6,0 30,0 4,60 0,011 2 15,02 0,00
C1 1,0 5,0 5,37 0,012 19,09 14,0
C2 2,0 10,0 5,14 0,011 15,02 12 0 ,9
C3 3,0 15,0 4,87 0,017 39,42 15,60
C4 4,0 20,0 4,70 51,62 13,70 0,020
C5 5,0 25,0 4,61 23,15 0,013 11,70
3
C6 6,0 30,0 4,61 ,01 19,09 0 2 10,90
D1 1,0 5,0 5,20 0 10,96 0, 10 10,1
D2 2,0 10,0 4,92 ,0 15,02 0 11 10,00
D3 3,0 15,0 4,67 ,01 31,29 9,10 0 5
D4 4,0 20,0 4,59 01 15,02 0, 1 7,70
D5 5,0 25,0 4,50 ,010 10,96 0 7,30
4
D6 6,0 30,0 4,47 0,012 1 09 6,60 9,
E1 1,0 5,0 4,54 0,013 23,15 23,60
E2 2,0 10,0 4,47 0,014 27,22 16,60
E3 3,0 15,0 4,73 0,014 27,22 8,80
E4 4,0 20,0 4,67 0,015 1 31,29 0,20
E5 5,0 25,0 4,33 0,012 19,09 11,50
5
E6 6,0 30,0 4,28 0,012 19,09 10,00
F1 1,0 5,0 4,22 0,010 10,96 21,60
F2 2,0 10,0 4,13 31,29 0,70 0,015 2
F3 3,0 15,0 4,10 15,02 0,011 18,10
F4 4,0 20,0 4,09 ,01 27,22 0 4 13,70
F5 5,0 25,0 4,05 0 23,15 0, 13 12,40
6
F6 6,0 30,0 4,00 01 10,96 0, 0 12,50
G1 1,0 5,0 3,99 01 39,42 0, 7 20,70
G2 2,0 10,0 3,93 ,01 47,55 0 9 26,90
G3 3,0 15,0 3,90 3 0,015 1,29 14,10
G4 4,0 20,0 3,85 0,014 27,22 15,20
G5 5,0 25,0 3,84 0,010 10,96 12,40
7
3,83 ,0 3 23,15 12,20 G6 6,0 30,0 0 1
110
Dosagem
Ensaio Jarro
/l)
pH (floculada) Absorbância or Turbidez
(ml) (mg
C
A1 0,2 1,0 6,67 2,82 0,008 23,40
A2 0,4 2,0 6,63 ,01 15,02 20,70 0 1
A3 0,6 3,0 6,60 0 27,22 21,90 0, 14
A4 0,8 4,0 6,56 00, 09 6,89 18,10
A5 0,9 4,5 6,51 012 19,09 0, 12,50
8
A6 1,0 5,0 6,45 00 -1,24 0, 7 10,30
B1 1,0 5,0 6,62 ,00 6,89 0 9 20,10
B2 2,0 10,0 6,53 0,017 39,42 8,64
B3 3,0 15,0 6,41 0,009 6,89 13,90
B4 4,0 20,0 6,15 0,014 27,22 20,40
B5 5,0 25,0 5,81 0,016 35,35 21,10
9
,0 30,0 5,41 0,019 47,55 B6 6 21,50
C1 1,0 5,0 6,77 0,024 67,88 21,00
C2 2,0 10,0 6,69 ,0 3 23,15 5,25 0 1
C3 3,0 15,0 6,55 0,011 15,02 7,79
C4 4,0 20,0 6,33 0,022 59,75 16,40
C5 5,0 25,0 6,14 0,014 27,22 21,90
10
C6 6,0 30,0 5,87 0,014 27,22 21,70
D1 1,0 5,0 7,34 21,50 21,50 0,025
D2 2,0 10,0 7,18 4,46 0,011 4,46
D3 3,0 15,0 7,03 ,01 9,79 0 4 9,79
D4 4,0 20,0 6,86 0 8,63 0, 12 8,63
D5 5,0 25,0 6,67 0 13,40 0, 16 13,40
11
D6 6,0 30,0 6,39 01 20,70 0, 3 20,70
E1 1,0 5,0 8,48 0 76,01 0, 26 22,10
E2 2,0 10,0 8,09 ,0 6 51,62 0 2 23,10
E3 3,0 15,0 7,77 0,021 55,68 8,28
E4 4,0 20,0 7,48 0,015 31,29 5,41
E5 5,0 25,0 7,22 ,0 1 15,02 7,16 0 1
12
6,96 E6 6,0 30,0 0,016 35,35 9,31
F1 1,0 5,0 8,87 0,025 2 71,95 1,70
F2 2,0 10,0 8,35 0,029 88,21 23,00
F3 3,0 15,0 8,05 0,021 55,68 20,10
F4 4,0 20,0 7,41 15,02 0,011 1,60
F5 5,0 25,0 7,30 15,02 0,011 11,10
13
F6 6,0 30,0 7,07 ,01 47,55 0 9 7,74
G1 1,0 5,0 9,20 0,026 76,01 21,60
G2 2,0 10,0 9,01 0,0 76,01 26 24,20
G3 3,0 15,0 8,73 0,0 92,28 22,20 30
G4 4,0 20,0 8,23 0 67,88 22,50 0, 24
G5 5,0 25,0 7,89 0,015 31,29 4,71
14
G6 6,0 30,0 7,59 0,011 1 02 4,17 5,
111
Dosagem
Ensaio Jarro
/l)
pH (floculada) Absorbância or Turbidez
(ml) (mg
C
A1 6,5 32,5 6,75 27,22 0,014 6,55
A2 7,0 35,0 6,63 ,01 31,29 0 5 7,58
A3 7,5 37,5 6,53 0 35,35 0, 16 13,30
A4 8,0 40,0 6,43 010 10,96 0, 16,20
A5 8,5 42,5 6,32 0,015 31,29 16,70
15
A6 9,0 45,0 6,19 0 15,02 0, 11 16,70
B1 0,2 1,0 6,45 ,02 84,14 0 8 19,30
B2 0,4 2,0 6,40 0,028 84,14 20,00
B3 0,6 3,0 6,33 0,026 76,01 18,70
B4 0,8 4,0 6,20 0,013 23,15 10,70
B5 0,9 4,5 6,13 0,016 35,35 12,00
16
,0 5,0 6,09 0,014 27,22 B6 1 5,19
C1 6,5 32,5 4,60 0,010 10,96 6,20
C2 7,0 35,0 4,44 ,0 7 39,42 7,78 0 1
C3 7,5 37,5 4,44 0,021 55,68 7,77
C4 8,0 40,0 4,47 0,017 39,42 8,71
C5 8,5 42,5 4,48 0,022 59,75 6,27
17
C6 9,0 45,0 4,48 0,014 27,22 7,46
D1 6,5 32,5 4,51 19,09 0,012 8,05
D2 7,0 35,0 4,48 ,01 35,35 0 6 9,01
D3 7,5 37,5 4,47 ,01 35,35 0 6 8,27
D4 8,0 40,0 4,46 0 35,35 0, 16 9,85
D5 8,5 42,5 4,44 0 23,15 0, 13 6,75
18
D6 9,0 45,0 4,44 ,01 19,09 0 2 7,27
E1 6,5 32,5 4,11 ,01 27,22 0 4 11,40
E2 7,0 35,0 4,08 ,0 35,35 0 16 11,30
E3 7,5 37,5 4,07 0,015 31,29 8,97
E4 8,0 40,0 4,05 0,019 47,55 9,64
E5 8,5 42,5 4,03 ,0 2 19,09 7,71 0 1
19
4,01 E6 9,0 45,0 0,018 43,48 8,20
A1 5,5 27,5 5,23 0,028 1 84,14 7,20
A2 5,5 27,5 6,18 0,023 63,81 5,54
A3 5,0 25,0 5,57 0,028 84,14 22,30
A4 4,5 22,5 5,42 76,01 2 0,026 1,30
A5 4,5 22,5 5,98 67,88 0,024 9,76
20
A6 4,5 22,5 6,46 ,029 88,21 0 3,86
B1 4,0 20,0 5,95 0 80,08 0, 27 14,10
B2 3,5 17,5 5,07 0 00, 33 1 4,47 15,40
B3 3,5 17,5 5,59 0 84,14 0, 28 14,30
B4 3,5 17,5 6,15 0 92,28 0, 30 6,48
B5 3,0 15,0 5,06 ,03 96,34 0 1 10,30
21
B6 2,5 12,5 5,08 0,027 80,08 11,30
112
Dosagem
Ensaio Jarro
/l)
pH (floculada) Absorbância or Turbidez
(ml) (mg
C
C1 2,5 12,5 5,14 ,02 88,21 11,30 0 9
C2 2,5 12,5 5,80 ,02 80,08 11,90 0 7
C3 3,5 17,5 4,96 ,0 84,14 0 28 14,90
0,0 0,0 0,00 00, 00 0,00 0,00
0,0 0,0 0,00 ,00 00 0 ,00 0,00
22
0,0 0,0 0,00 ,00 00 0 ,00 0,00
D1 4,0 20,0 7,75 1 0,035 1 2,61 13,30
D2 5,0 25,0 7,60 0,025 71,95 12,20
D3 6,0 30,0 7,15 0,024 67,88 6,74
D4 7,0 35,0 7,29 0,027 80,08 10,90
D5 8,0 40,0 7,04 0,028 84,14 10,20
23
,0 45,0 6,84 0,027 D6 9 80,08 7,13
F1 4,0 20,0 9,18 ,0 1 96,34 12,80 0 3
F2 5,0 25,0 8,87 13,50 0,022 59,75
F3 6,0 30,0 8,35 0,020 1 51,62 2,70
F4 7,0 35,0 8,02 0,018 43,48 8 3 ,6
F5 8,0 40,0 7,74 0,018 43,48 4,76
24
,0 7,38 27,22 F6 9,0 45 0,014 7,38
G1 2,5 12,5 4,93 ,01 19,09 0 2 5,81
G2 3,5 17,5 4,82 ,01 39,42 0 7 6,89
G3 4,5 22,5 4,85 0 59,75 0, 22 9,66
G4 6,5 32,5 7,01 0 35,35 0, 16 2,08
G5 7,5 37,5 6,87 ,01 35,35 0 6 8,28
25
G6 8,5 42,5 6,75 ,01 31,29 0 5 4,10
A1 2,5 12,5 4,46 ,02 51,62 0 0 8,02
A2 3,5 17,5 4,61 0,014 27,22 6,59
A3 4,5 25,0 5,42 0,031 96,34 4,72
A4 6,5 32,5 6,97 0,022 59,75 4,12
A5 7,5 37,5 6,89 ,0 1 55,68 9,72 0 2
26
A6 8,5 42,5 6,85 0,026 76,01 5,10
B1 3,5 17,5 4,26 0,015 31,29 6,23
B2 4,5 22,5 4,58 0,013 23,15 6,62
B3 6,5 32,5 7,32 0,022 59,75 12,20
B4 6,5 32,5 7,74 59,75 1 0,022 0,50
B5 7,5 37,5 7,51 ,02 59,75 0 2 2,36
27
B6 8,5 42,5 7,34 ,01 43,48 0 8 4,46
113
2- Ensaios de Jarr Test – Dados isolados.
Caracterís as da água brtic uta
Média Mínimo Máximo
Turbidez: 27,50 29,31 32,20 (NTU)
Cor aparente: 153,27 155,30 157,33 U
Cor real: 67,88 79,06 92,28 U
Alcalinidade: 14,00 14,00 14,00 (mg/l)
pH: 6,58 6,80 6,94
Temperatura: 23,10 23,31 23,50 ºC
G
mr
= 700 s
-1
Rot = 330 RPM
Mistura rápida:
t
mr
= 20 s-1
G
f
= 15 M s
-1
Rot = 30 RP
Floculação:
t
f
= 20 min
Ensaio n
o
: 01 A 1 data: 22/06/04 Hora: 09:40
Aplicaçao de solução padronizada de:
N
aOH
antid : mQu ade
-
l
H
CL
Jarro 1 2 6 3 4 5
Dosagem de Coagulante (ml) 2,0 6,0 1,0 3,0 4,0 5,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 20,0 5,0 10,0 15,0 25,0 30,0
pH sobrenadante 6,56 6,21 4,92 5,91 5,17 5,32
Absorbância 0,013 0,009 0,016 0,015 0,022 0,019
Cor real (mg/l) 6,89 35,35 47,5531,29 23,15 59,75
Cor real remanescente (%) 10% 52% 46% 34% 88% 70%
Turbidez (NTU) 7,8 11,5 21,5 22,7 24,7 23,8
Turbidez remanescente (%) 28% 42% 78% 83% 90% 87%
Ensaio n
o
: 02 B 2 da 0 ta: 22/06/04 Hora: 10:3
Aplicaçao de solução padronizada de:
Na
OH
antid :
1,0
mQu ade l
H
X
CL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 4,0 5,0 6,0 1,0 2,0 3,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 20,0 25,0 30,0 5,0 10,0 15,0
pH sobrenadante 5,77 5,70 5,37 5,04 4,73 4,60
Absorbância 0,014 0,013 0,012 0,019 0,019 0,011
Cor real (mg/l) 27,22 23,15 47,55 47,55 15,0219,09
Cor real remanescente (%) 40% 34% 28% 70% 70% 22%
Turbidez (NTU) 13,0 5,6 1 22,2 22,7 21,1 20,0
Turbidez remanescente (%) 47% 57% 81% 83% 77% 73%
114
n
o
: 03 C 3 data: 22/06/04 Hora: 11:20
Ensaio
Aplicaçao de solução padronizada de:
N
aOH
Quanti m
dade:
2,0
l
HCL
X
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 30,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
pH sobrenadante 5,37 5,14 4,87 4,70 4,61 4,61
Absorbância 0,012 0,011 0,017 0,02 0,013 0,012
Cor real (mg/l) 19,09 15,02 39,42 51,62 23,15 19,09
Cor real remanescente (%) 28% 22% 58% 76% 34% 28%
Turbidez (NTU) 14,0 12,9 15,6 13,7 11,7 10,9
Turbidez remanescente (%) 51% 47% 57% 50% 43% 40%
Ensaio n
o
: 04 D 4 a or 3:30 d ta: 22 6/04 /0 H a: 1
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade:
3,0
ml
X
HC
L
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 5,0 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sobrenadante 4,50 5,20 4,92 4,67 4,59 4,47
Absorbância 0,01 0,011 0,015 0,011 0,01 0,012
Cor real (mg/l) 10,96 15,02 31,29 15,02 10,96 19,09
Cor real remanescente (%) 16% 22% 46% 22% 16% 28%
Turbidez (NTU) 10,1 0,0 1 9,1 7,7 7,3 6,6
Turbidez remanescente (%) 37% 36% 33% 28% 27% 24%
Ensaio n
o
: 05 E 5 a ora: 14:20 d ta: 22 6/04 /0 H
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
ntida :
4,0
mQua de l
X
HC
L
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 2,0 3,0 1,0 4,0 5,0 6,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sobrenadante 4,54 4,47 4,73 4,67 4,33 4,28
Absorbância 0,013 0,014 0,014 0,015 0,012 0,012
Cor real (mg/l) 23,15 27,22 27,22 31,29 19,09 19,09
Cor real remanescente (%) 34% 40% 40% 46% 28% 28%
Turbidez (NTU) 23,6 6,6 8,8 1 10,2 11,5 10,0
Turbidez remanescente (%) 86% 60% 32% 37% 42% 36%
115
n
o
: 06 F 6 data: 22/06/04 Hora: 15:10
Ensaio
Aplicaçao de solução padronizada de:
N
aOH
nti m
Qua dade:
5,0
l
H
X
CL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sobrenadante 4,22 4,13 4,10 4,09 4,05 4,00
Absorbância 0,01 0,015 0,011 0,014 0,013 0,01
Cor real (mg/l) 10,96 31,29 15,02 27,22 23,15 10,96
Cor real remanescente (%) 16% 46% 22% 40% 34% 16%
Turbidez (NTU) 21,6 20,7 18,1 13,7 12,4 12,5
Turbidez remanescente (%) 79% 75% 66% 50% 45% 45%
Ensaio n
o
: 07 G 7 da 0ta: 22 6/04 /0 Hora: 16:0
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
ntid : m
Qua ade
6,0
l
HC
X
L
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sobrenadante 3,99 3,93 3,90 3,85 3,84 3,83
Absorbância 0,017 0,019 0,015 0,014 0,01 0,013
Cor real (mg/l) 39,42 47,55 31,29 27,22 10,96 23,15
Cor real remanescente (%) 58% 70% 46% 40% 16% 34%
Turbidez (NTU) 20,7 5,2 12,4 2,2 26,9 14,1 1 1
Turbidez remanescente (%) 75% 98% 51% 55% 45% 44%
Ensaio n
o
: 01 A 8 data: 24/06/04 Hora: 08:40
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade:
-
ml
HCL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 1,0 2,0 3,0 4,0 4,5 5,0
pH sobrenadante 6,67 6,63 6,60 6,56 6,51 6,45
Absorbância 0,008 0,011 0,014 0,009 0,012 0,007
Cor real (mg/l) 2,82 15,02 27,22 6,89 19,09 -1,24
Co ar re l remanescente (%) 4% 22% 40% 10% 28% -2%
Turbidez (NTU) 23,40 20,70 21,90 18,10 12,50 10,30
Turbidez remanescente (%) 85% 75% 80% 66% 45% 37%
116
Ensaio n
o
: 02 B 9 data: 24/06/04 Hora: 09:15
Aplicaçao de solução padronizada de:
X
NaOH
Quantidade:
1,0
ml
HCL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosage 3,0 4,0 5,0 6,0 m de Coagulante (ml) 1,0 2,0
Dosage 15,0 20,0 25,0 30,0 m de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0
pH b 1 5,41 so renadante 6,62 6,53 6,41 6,15 5,8
Absorbância 0,019 0,009 0,017 0,009 0,014 0,016
Co ar re l (mg/l) 6,89 39,42 6,89 27,22 35,35 47,55
Cor real remanescente (%) 10% 58% 10% 40% 52% 70%
Turbide 20,10 8,64 13,90 20,40 21,10 21,50z (NTU)
Tur ebid z remanescente (%) 73% 31% 51% 74% 77% 78%
Ensaio n
o
: 03 C 10 data: 24/06/04 Hora: 09:55
Aplicaçao de solução padronizada de:
X
NaOH
Quantidade:
2,0
ml
HCL
Jarro 3 4 5 6 1 2
Do esag m de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
Do esag m de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sob 6,77 6,69 6,55 6,33 6,14 5,87 renadante
Absorbância 0,024 0,013 0,011 0,022 0,014 0,014
Cor real (mg/l) 67,88 23,15 15,02 59,75 27,22 27,22
Cor real remanescente (%) 100% 34% 22% 88% 40% 40%
Turbidez (NTU) 21,00 5,25 7,79 16,40 21,90 21,70
Turbidez remanescente (%) 76% 19% 28% 60% 80% 79%
Ensaio n
o
: 04 D 11 data: 24/06/04 Hora: 10:35
Aplicaçao de solução padronizada de:
X
NaOH
Quantidade:
3,0
ml
HCL
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 0 5,0 6,0 4,
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 0 15, ,0 2 30,0 10, 0 20 5,0
pH sobrenada 7,34 7,18 7, 6, 6,39 nte 03 6,86 67
Absorbância 0,025 0,011 0,01 12 0,016 0,013 4 0,0
Cor real (mg/ 71,95 15,02 27,2 09 35,35 23,15l) 2 19,
Cor real remanescente (%) 106% 22% 40% 28% 52% 34%
Turbidez (NT 21,50 4,46 9,79 3 13,40 20,70U) 8,6
Turbidez remanescente (%) 78% 16% 36% 31% 49% 75%
117
Ensaio n
o
: 05 data: 24/06/04 Hora: 13:50 E 12
Aplicaçao de izada de:
NaOH
solução padron
X
Quantidade:
4,0
ml
HCL
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 0 5,0 6,0 4,
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 15 2 30,0 10,0 ,0 20,0 5,0
pH sobrenada 8,48 9 7, 7, 6,96 nte 8,0 77 8 7,4 22
Absorbância 0,026 0,026 0,02 5 0,011 0,016 1 0,01
Cor real (mg/ 76,01 51,62 55,6 9 15,02 35,35l) 8 31,2
Cor real remanescente (%) 112% 76% 82% 46% 22% 52%
Turbidez (NTU) 22,10 23,10 8,28 41 7, 9,31 5, 16
Turbidez remanescente (%) 80% 84% 30% 20% 26% 34%
Ensa n
o
: 06 F data: 24/06/04 Hora: 14:15 io 13
Aplicaçao de onizada de:
NaOH
solução padr
X
Qu e:
5,
ml antidad
0
HCL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
Dosagem de Coagulante ( ,0 20,0 25,0 30,0 mg/l) 5,0 10,0 15
pH sobrenada 8,87 7,41 7,30 7,07 nte 8,35 8,05
Absorbância 0,025 0,029 0 11 0,011 0,019,021 0,0
Cor real (mg/ 71,95 88,21 55,6 02 15,02 47,55l) 8 15,
Cor real remanescente (%) 106% 130% 82% 22% 22% 70%
Turbidez (NT 21,70 23,00 20U) ,10 1,60 11,10 7,74
Turbidez remanescente (%) 79% 84% 73% 6% 40% 28%
Ensaio n
o
: 07 data: 24/06/04 Hora: 15:00 G 14
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
X
Quantidade:
6,0
ml
HCL
Jarro 1 2 3 5 6 4
Dosagem de Coagulante (ml) 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0 5,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
pH sobrenada 9,20 9,01 8,7 3 7 7,59 nte 3 8,2 ,89
Absorbância 0,026 0,026 0,03 24 0,015 0,0110 0,0
Cor real (mg/ 76,01 76,01 92 8 31,29 15,02l) ,28 67,8
Cor real remanescente (%) 112% 112% 136% 100% 46% 22%
Turbidez (NTU) 21,60 24,20 22,20 22,50 4,71 4,17
Turbidez remanescente (%) 79% 88% 81% 82% 17% 15%
118
Ensaio n
o
: 08 A 15 data: 24/06/04 Hora:16:00
Aplicaçao de solução padronizada de:
X
NaOH
e:
Quantidad
6,0
ml
HCL
Jarro 1 3 4 5 6 2
Dosagem de Coagulante (ml) 6,5 7,0 7 8,5 9,0 ,5 8,0
Dosagem de mg/l) 32,5 0 37, ,0 4 45,0 Coagulante ( 35, 5 40 2,5
pH sobrenada 6,75 6,5 3 6 6,19 nte 6,63 3 6,4 ,32
Absorbância 0,014 0,015 0,016 0,015 0,011 0,010
Cor real (mg/ 27,22 31,29 35,3 6 31,29 15,02l) 5 10,9
Cor real remanescente (%) 40% 46% 52% 16% 46% 22%
Turbidez (NT 6,55 7,58 13,3 20 16,70 16,70U) 0 16,
Turbidez remanescente (%) 24% 28% 48% 59% 61% 61%
Ensaio n
o
: 01 data: 25/06/04 Hora: 08:25 B 16
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade:
1,0
ml
X
HCL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 1,0 2,0 3,0 4,0 4,5 5,0
pH sobrenadante 6,45 6,4 6,33 6,2 6,13 6,09
Absorbância 26 0,013 0,016 0,014 0,028 0,028 0,0
Cor real (mg/l) 23,15 84,14 84,14 76,01 35,35 27,22
Cor real remanescente (%) 124% 124% 112% 34% 52% 40%
Turbidez (NTU) 19,30 20,00 18,70 10,70 12,00 5,19
Turbidez remanescente (%) 70% 73% 68% 39% 44% 19%
Ensaio n
o
: 02 data: 25/06/04 Hora: 09:35 C 17
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade:
2,0
ml
HCL
X
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de ml) 6,5 7,0 7,5 0 8,5 9,0 Coagulante ( 8,
Dosagem de mg/l) 32,5 0 37,5 42 45,0 Coagulante ( 35, 40,0 ,5
p ada 4,60 4,44 4,4 7 4, 4,48 H sobren nte 4 4,4 48
Absorbância 0,01 0,017 0,021 17 0,022 0,014 0,0
Cor real (mg/l) 10,96 39,42 55,68 39,42 59,75 27,22
Cor real rema (%) nescente 16% 58% 82% 58% 88% 40%
Turbidez (NT U) 6,20 7,78 7,77 8,71 6,27 7,46
Turbidez remanescente (%) 23% 28% 28% 32% 23% 27%
119
Ensaio n
o
: 03 D 18 /04 Hora: 10:15 data: 25/06
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade: ml
3,0
X
HCL
Jarro 1 3 2 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 6,5 7,0 7 8,5 9,0 ,5 8,0
Dosagem de (mg/l) 32,5 37,5 ,0 42 45,0 Coagulante 35,0 40 ,5
pH sobrenada 4,51 4,48 4, 4, 4,44 nte 47 4,46 44
Absorbância 0,012 0,016 0,0 6 0,013 0,012 16 0,01
Cor real (mg/ 19,09 35,35 35 5 23,15 19,09l) ,35 3 35,
Cor real remanescente (%) 28% 52% 52% 52% 34% 28%
Turbidez (NT 8,05 9,01 8,27U) 9,85 6,75 7,27
Turbidez remanescente (%) 29% 33% 30% 36% 25% 26%
Ensaio n
o
: 04 E data: 25/06/04 Hora: 11:00 19
Aplicaçao de izada
NaOH
solução padron de:
Quantidade:
5,0
ml
X
HCL
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de 0 9,0 Coagulante (ml) 6,5 7,0 7,5 8, 8,5
Dosagem de Coagulante (mg/l) 32,5 37,5 40,0 42,5 45,0 35,0
pH sobrenada 4,11 8 4,0 5 4 4,01 nte 4,0 7 4,0 ,03
Absorbância 0,014 0,016 0,01 19 0,012 0,0185 0,0
Cor real (mg/ 27,22 35,35 31,2 55 19,09 43,48l) 9 47,
Cor real remanescente (%) 40% 52% 46% 70% 28% 64%
Turbidez (NT 11,40 11,30 8,97 4 7 8,20 U) 9,6 ,71
Turbidez rem ) anescente (% 41% 41% 33% 35% 28% 30%
Ensaio n
o
:1A data: 29/06/04 Hora: 13:50 20
Aplicaçao de solução padronizada de:
X
NaOH
Quantidade:
Variavel
ml
HCL
0,6 3,8 0,75 0,3 2,3 3,9
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 5,50 5,50 5,00 4,50 4,50 4,50
Dosagem d 22,50e Coagulante (mg/l) 27,50 27,50 25,00 22,50 22,50
pH sobrena 6,46 da 5,23 5,57 5,42 nte 6,18 5,98
Absorbância 0,028 0,023 0,028 0,026 0,024 0,029
Cor real (mg/l) 84,14 63,81 84,1 01 67,88 88,21 4 76,
Cor real remanescente (%) 124% 94% 124% 112% 100% 130%
Turbidez (NTU) 17,20 5,54 22,30 21,30 9,76 3,86
Turbidez remanescente (%) 63% 20% 81% 77% 35% 14%
120
Ensaio n
o
: 2B 21 data: 29/06/04 Hora: 14:50
Aplicaçao de padroniza :
NaOH
solução da de
X
e:
Quantidad
Variavel
ml
HCL
X
0,70 1,70 0 2,00 2,00 1,6
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de Coagulante (ml) 4,00 3,50 3,50 3,50 3,00 2,50
Dosagem de mg/l) 20,00 17,50 17,5 0 15,00 12,50Coagulante ( 0 17,5
pH sobrenada 5,95 7 5,59 nte 5,0 6,15 5,06 5,08
Absorbância 0,027 0,033 0,028 0,030 0,031 0,027
Cor real (mg/l) 80,08 104,47 84,1 8 9 80,08 4 92,2 6,34
Cor real remanescente (%) 118% 154% 124% 136% 142% 118%
Turbidez (NTU) 14,10 15,40 14,30 6,48 10,30 11,30
Turbidez remanescente (%) 51% 56% 52% 24% 37% 41%
Ensaio n
o
: 3C 22 data: 29/06/04 Hora: 17:15
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Qu e:
Va
ml antidad
riavel
X
HCL
2,0 0,2 2,0
Jarro 1 2 3 5 6 4
Dosagem de ) 2,50 3, Coagulante (ml 2,50 50
Dosagem de /l) 12,50 17 0 0,00 Coagulante (mg 12,50 ,50 00 0, ,00
pH sobrenada 5,14 4, nte 5,80 96
Absorbância 0,029 0,027 0,028
Cor real (mg/l) 88,21 80,08 84,14
Cor real remanescente (%) 130% 118% 124% 0% 0% 0%
Turbidez (NTU) 11,30 11,90 14,90
Turbidez remanescente (%) 41% 43% 54% 0% 0% 0%
Ensaio n
o
: 01 D 23 0/06/04 Hora: 17:30 data: 3
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
X
Quantidade:
7,0
ml
HCL
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de ml) 4,00 0 6,0 0 8 9,00 Coagulante ( 5,0 0 7,0 ,00
Dosagem de mg/l) 20,00 25,00 30,0 00 40,00 45,00Coagulante ( 0 35,
pH sobrenada 7,75 7,60 7,1 9 7,04 6,84 nte 5 7,2
Absorbância 0,035 0,025 0,02 7 0,028 0,027 4 0,02
Cor real (mg/ 112,61 71,95 67,8 08 84,14 80,08l) 8 80,
Cor real remanescente (%) 166% 106% 100% 118% 124% 118%
Turbidez (NTU) 13,30 12,20 6,74 10,90 10,20 7,13
Turbidez remanescente (%) 48% 44% 25% 40% 37% 26%
121
Ensaio n
o
: 01 4 F 24 data: 01/07/0 Hora: 14:30
Aplicaçao de droniz :
NaOH
solução pa ada de
X
Quantidade:
9,0
ml
HCL
Jarro 1 3 2 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 4,00 5,00 6, 8,00 9,00 00 7,00
Dosagem de /l) 20,00 25,00 30, 0 40,00 45,00Coagulante (mg 00 35,0
pH sobrenada 9,18 8, 7 7,38 nte 8,87 35 02 8, ,74
Absorbância 0,031 0,022 0,0 8 0,018 0,014 20 0,01
Cor real (mg/l) 96,34 59,75 51,62 43,48 27,2243,48
Cor real remanescente (%) 142% 88% 76% 64% 64% 40%
Turbidez (NTU) 12,80 13,50 12,70 8,63 4,76 7,38
Turbidez remanescente (%) 47% 49% 46% 31% 17% 27%
Ensaio n
o
: 02 data: 01/07/04 G 25 Hora: 16:30
Aplicaçao de onizada :
NaOH
solução padr de
Qu e:
Var
ml antidad
iável
HCL
3 2,5 1,5 8 8 8
Jarro 1 3 6 2 4 5
Dosagem de te (ml) 2,50 0 4,5 0 7,5 8,50 Coagulan 3,5 0 6,5 0
Dosagem de Coagulante (mg/l) 12,50 17,50 22,5 50 37,50 42,500 32,
pH sobrenada 4,93 2 4,85 1 6 6,75 nte 4,8 7,0 ,87
Absorbância 0,012 0,017 0,02 16 0,016 0,0152 0,0
Cor real (mg/l) 19,09 39,42 59,75 35,35 35,35 31,29
Cor real remanescente (%) 28% 58% 88% 52% 52% 46%
Turbidez (NTU) 5,81 6,89 9,66 2,08 8,28 4,10
Turbidez remanescente (%) 21% 25% 35% 8% 30% 15%
Ensaio n
o
: 0 3 A 26 data: 01/07/04 Hora: 18:10
Aplicaçao de droniz :
NaOH
solução pa ada de
Quantidade:
Variáv
ml
el
H
CL
4 3,5 2,5 8,5 8,5 8,5
Jarro 1 3 2 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 2,50 3,50 4, 7,50 8,50 50 6,50
Dosagem de /l) 12,50 17,50 25 0 3 42,50Coagulante (mg ,0 32,5 7,50
pH sobrenada 4,46 4,61 5, 6 6,85 nte 42 97 6, ,89
Absorbância 0,020 0,014 0,0 2 0 0,026 31 0,02 ,021
Cor real (mg/l) 51,62 27,22 96,34 76,0159,75 55,68
Cor real remanescente (%) 76% 40% 142% 88% 82% 112%
Turbidez (NTU) 8,02 6,59 4,72 4,12 9,72 5,10
Turbidez remanescente (%) 29% 24% 17% 15% 35% 19%
122
Ensaio n
o
: 04 B 27 data: 01/07/04 Hora: 19:07
Aplicaçao de solução padronizada de:
NaOH
Quantidade:
Variavel
ml
HCL
4,5 3,5 9,5 10 9,5 9,5
Jarro 1 2 3 4 5 6
Dosagem de Coagulante (ml) 3,50 4,50 6,50 6,50 7,50 8,50
Dosagem de Coagulante (mg/l) 17,50 22,50 32,50 32,50 37,50 42,50
pH sobrenadante 4,26 4,58 7,32 7,74 7,51 7,34
Absorbância 0,015 0,013 0,022 0,022 0,022 0,018
Cor real (mg/l) 31,29 23,15 59,75 59,75 59,75 43,48
Cor real remanescente (%) 46% 34% 88% 88% 88% 64%
Turbidez (NTU) 6,23 6,62 12,20 10,50 2,36 4,46
Turbidez remanescente (%) 23% 24% 44% 38% 9% 16%
3- Metodologia para T
Os ensaios foram realizados na segui
este de Jarros (Jarr Test)
nte seqüência metodológica, em passos.
das
os de acordo com as recomendações de
e alcalinidade.
es de
cado para a mistura rápida.
o pH da água bruta, adicionar o volume
necessário de solução (HCl ou NaOH, respectivamente) em cada jarro.
• Mantendo os agitadores em funcionamento coletar amostra para a leitura do
valor do pH.
• Adicionar o volume determinado de coagulante concomitantemente em todos
os jarros, na concentração determinada, variando a dosagem de jarro para
jarro, e direcionando-o para a paleta do agitador.
• Medir o tempo pré-determinado para a realização da mistura rápida.
• Ajustar a rotação do agitador garantindo o novo gradiente de velocidade,
agora para a floculação.
Os procedimentos dos ensaios para levantamento dos dados para a construção
curvas relatadas no trabalho foram realizad
Guimarães (appud Costa – 1992):
• Homogeneizar o volume de água bruta medindo e determinando os valores
da temperatura, turbidez, pH
• Adicionar aos jarros o volume de 2,0 l de água bruta, ligando os agitador
maneira a atingir o gradiente especifi
• Caso se deseje baixar ou elevar
123
• Medir o tempo pré-determinado para a realização da floculação.
• Atingido o tempo pré-determinado no inicio dos ensaios para a floculação,
desligar os agitadores e aguardar o tempo de sedimentação desejado.
• Proceder nesta etapa a coleta das amostras de cada jarro, sem esquecer de
inicialmente descartar 10 ml de cada jarro e somente então, após, coletar em
novos recipientes um volume aproximado de 40 ml.
• Com as amostras coletadas, proceder à leitura de pH , turbidez e cor aparente
para cada uma.
• Repetir o ensaio variando o pH de coagulação e a dosagem de coagulante.
5 - Dados agrupados de quantificação de Giardia sp e Cryptosporidium spp
nos cinco experimentos
FILTRO ASCENDENTE
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.716
cistos
34.32
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 4.333
oocistos
86.66
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 3.640
cistos
72.8
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 3.640
oocistos
72.8
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1760
cistos
35,2
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2640
oocistos
52,8
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 750
cistos
15
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 1500
oocistos
30
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1980
cistos
39,6
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2520
oocistos
50,4
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 1080
cistos
21,6
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 1620
oocistos
32,4
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 110
cistos
2,2
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 220
oocistos
4,4
Inicio da
carreira
(1/2 hora)
Giardia
0 0 0 ----- -----
124
Cryptosp.
0 1 0,02 ----- -----
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 1620
cistos
32,4
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 2600
oocistos
52
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.837
cistos
36.74
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0.3 2.143
oocistos
42.85
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2.625
cistos
52.5
Cryptosp.
5000 oocistos
0 25 0.5 2.625
oocistos
52.5
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1575
cistos
31,5
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 1575
oocistos
31,5
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2920
cistos
58,4
Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 0,36 3443
oocistos
68,86
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 15 0,3 1537
cistos
30,74
Cryptosp.
5000 oocistos
0 90 1,8 2887
oocistos
57,7
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 30 0.6 1.470
cistos
29.4
Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 411
oocistos
8.82
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.715 34.3
Cryptosp.
5000 oocistos
0 13.5 0.27 3.087 61.74
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1568
cistos
31,36
Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 3724
oocistos
74,48
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2800
cistos
56
125
Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 0,36 3180
oocistos
63,76
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1411
cistos
28,24
Cryptosp.
5000 oocistos
0 48 0,96 1764
oocistos
35,28
Dados agrupados
FILTRO ASCENDENTE – Giárdia sp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.716
cistos
34.32
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 3.640
cistos
72.8
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1760
cistos
35,2
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 750
cistos
15
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1980
cistos
39,6
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 1080
cistos
21,6
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 110
cistos
2,2
Inicio da
carreira
(1/2 hora)
Giardia
0 0 0 ----- -----
Descarga
de Fundo
Giárdia
5000 cistos
---- ---- ---- 1620
cistos
32,4
FILTRO ASCENDENTE - Cryptosporidium spp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 4.333
oocistos
86.66
Exper. 2 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 3.640
oocistos
72.8
Exper. 3 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2640
oocistos
52,8
Descarga
de Fundo
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 1500
oocistos
30
Exper. 4 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 2520
oocistos
50,4
Descarga
de Fundo
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 1620
oocistos
32,4
Exper. 5 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 220
oocistos
4,4
126
Inicio da
carreira
(1/2 hora)
Cryptosp.
0 1 0,02 ----- -----
Descarga
de Fundo
Cryptosp.
5000 oocistos
---- ---- ---- 2600
oocistos
52
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA – Giardia sp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.837
cistos
36.74
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2.625
cistos
52.5
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1575
cistos
31,5
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2920
cistos
58,4
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 15 0,3 1537
cistos
30,74
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA – Cryptosporidium spp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0.3 2.143
oocistos
42.85
Exper. 2 Cryptosp.
5000 oocistos
0 25 0.5 2.625
oocistos
52.5
Exper. 3 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 1575
oocistos
31,5
Exper. 4 Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 0,36 3443
oocistos
68,86
Exper. 5 Cryptosp.
5000 oocistos
0 90 1,8 2887
oocistos
57,7
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO – Giárdia sp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 30 0.6 1.470
cistos
29.4
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.715 34.3
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1568
cistos
31,36
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2800
cistos
56
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1411
cistos
28,24
127
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO – Cryptosporidium spp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
% Recupe. Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 0 411
oocistos
8.82
Exper. 2 Cryptosp.
5000 oocistos
0 13.5 0.27 3.087 61.74
Exper. 3 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 0,3 3724
oocistos
74,48
Exper. 4 Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 0,36 3180
oocistos
63,76
Exper. 5 Cryptosp.
5000 oocistos
0 48 0,96 1764
oocistos
35,28
5- Tabelas com calculo de LOG de remoção
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA – Giardia sp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
LOG de
remoção
Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.837
cistos
36.74
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2.625
cistos
52.5
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1575
cistos
31,5
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2920
cistos
58,4
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 15 2,521 1537
cistos
30,74
FILTRO DESCENDENTE DE AREIA – Cryptosporidium spp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
LOG de
remoção
Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 2,521 2.143
oocistos
42.85
Exper. 2 Cryptosp.
5000 oocistos
0 25 2,3 2.625
oocistos
52.5
Exper. 3 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 2,521 1575
oocistos
31,5
Exper. 4 Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 2,442 3443
oocistos
68,86
Exper. 5 Cryptosp.
5000 oocistos
0 90 1,743 2887
oocistos
57,7
128
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO – Giárdia sp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
LOG de
remoção
Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Giárdia
5000 cistos
0 30 2,22 1.470
cistos
29.4
Exper. 2 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1.715 34.3
Exper. 3 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1568
cistos
31,36
Exper. 4 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 2800
cistos
56
Exper. 5 Giárdia
5000 cistos
0 0 0 1411
cistos
28,24
FILTRO DESCENDENTE AREIA E ANTRACITO – Cryptosporidium spp
Inóculo Água
bruta
Água
Filtrada
LOG de
remoção
Água
lavagem
% Recupe.
Exper. 1 Cryptosp.
5000 oocistos
0 0 3,698 411
oocistos
8.82
Exper. 2 Cryptosp.
5000 oocistos
0 13.5 2,567 3.087 61.74
Exper. 3 Cryptosp.
5000 oocistos
0 15 2,521 3724
oocistos
74,48
Exper. 4 Cryptosp.
5000 oocistos
0 18 2,442 3180
oocistos
63,76
Exper. 5 Cryptosp.
5000 oocistos
0 48 2,016 1764
oocistos
35,28
129
7 - Especificação do Tacômetro Digital
TACÔMETRO FOTO/CONTATO DIGITAL MINIPA
MODELO: MDT-2238
CARACTERÍSTICAS
- Display: LCD 5 dígitos com leitura máxima de 99999.
- Indicação de Bateria Fraca: Indicação “LO” será mostrada quando a tensão da
bateria cair abaixo da tensão de operação.
- Memorização dos Valores Máximo, Mínimo e Última Leitura: “UP”, “dn”, e “LA” são
mostrados, respectivamente, no display.
- Base de Tempo: Cristal de Quartzo, 4,194MHz.
- Ambiente de Operação: 0°C ~ 50°C, RH < 80%.
- Ambiente de Armazenamento: -20°C ~ 650°C, RH < 80%.
- Alimentação: 4 baterias de 1.5V.
- Consumo de Corrente: Aprox. 153mA DC (Tipo Foto). Aprox. 10mA DC (Tipo
Contato).
- Dimensões: 195(A) x 61(L) x 38.5(P)mm.
- Peso: Aprox. 280g (incluindo baterias).
Livros Grátis
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