Potabilização de água com elevada densidade de cianobactérias e microalgas através de sistema de dupla filtração em meio granular utilizando filtro de lavagem contínua

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental

No mundo, muitos mananciais de abastecimento apresentam água com qualidade inferior ao padrão estabelecido para consumo humano; situação preocupante, visto que muitas doenças podem ser transmitidas tanto pelo consumo quanto pelo contato com água contaminada. Dentre as enfermidades, pode-se citar a intoxicação da população pelo consumo de água contaminada por cianotoxinas, o que, em alguns casos, pode ser fatal. Várias são as técnicas para potabilização de água com elevada densidade de cianobactérias e microalgas; porém a filtração direta não pode ser citada como exemplo. O motivo dessa não utilização se dá pelo fato de, para esse tipo de água, haver uma rápida colmatação do filtro, além da possibilidade de transpasse de células e toxinas. Entretanto, fazendo-se uso de um processo de lavagem contínua, tal tecnologia apresenta-se como promissora. Na filtração direta, destaca-se a filtração ascendente, na qual a água escoa no sentido dos grãos mais grossos para os mais finos e emprega-se um único material filtrante (areia). A pesquisa em questão utilizou a dupla filtração: filtro de lavagem contínua e filtro ascendente para potabilização de água, objetivando, principalmente, a remoção de cianobactérias e microalgas. Três tipos de tratamento foram testados: Tratamento 1 # adição de coagulante na entrada do filtro de lavagem contínua; Tratamento 2 # adição de coagulante na entrada de ambos os filtros; e Tratamento 3 # adição de coagulante apenas na entrada do filtro ascendente; além disso, comparam-se, três taxas de filtração, 150, 200 e 250 m³.(m².d)-1, para o filtro ascendente. Os parâmetros avaliados foram: turbidez, cor aparente, cor verdadeira, carbono orgânico dissolvido (COD), absorbância 254 nm, pH, condutividade, sólidos dissolvidos totais (SDT), clorofila a, densidade de cianobactérias, concentração de saxitoxina, perda de carga e tempo de filtração. O sistema de dupla filtração estudado se mostrou eficiente para a remoção de cianobactérias e microalgas, em alguns casos a remoção foi de cerca de 96%, e vantajoso quanto aos serviços operacionais, tendo em vista que diminui as lavagens do segundo filtro, permitindo obter carreira de filtração de até 338 h e um grande aumento na produção efetiva de água. O emprego desse sistema de tratamento não provocou a lise celular e observou-se redução na concentração de cianotoxinas, tendo em vista que houve remoção de células de cianobactérias.

Worldwide, there is a significant amount of water source with quality below the standard for human use. Clearly, it is a worrying situation because too many diseases can be transmitted by contaminated water. Among the diseases, we ought to cite the intoxication of the population by consumption of water contaminated with cyanotoxins, which in some cases might be fatal. There are diversified techniques for treatment of water with high density of cyanbacteria and microalgae. However, direct filtration can not be considered one example. The reason is that, under such conditions, occurs a quick blinding of the filter. Furthermore, cells and toxins might run through. Surprisingly enough, using the continuous backwashing process, a promising technology reveals itself.The direct filtration, which is based on rising filtration, demands only one filtering material (sand) that flows water from coarse grains to the finest.Double filtering system was used: continuous backwashing filter and rising filter for water treatment. The main purpose was the removal of cyanobacteria and microalgae. Three different types of water treatment were tested: Treatment 1 # Coagulant addition at the intake of the continuous backwashing filter; Treatment 2 # Coagulant addition in both filters inlet; Treatment 3 # Coagulant addition at the intake of the upflow filter. Furthermore, a comparision of three filtration rates was made: 150; 200; 250 m³.(m².d)-1 for the upflow filter.The parameters evaluated were: turbidity, apparent color, true color, dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254nm, pH, conductivity, total dissolved solids (TDS), chlorophyll a, density of cyanobacteria, the concentration of saxitoxin, loss of load and filtering duration.In terms of operational services, the system has shown some advantages. For example, reducing the washes of the second filter, which permit a filtration run up to 338 hours. Consequently, the double filtering system achieves a large increment in effective water production. Moreover, this system did not cause cell lysis and we observed a reduction in concentration of cyanotoxins; facts that foster relevance, considering that there was cyanobacteria removal.