Sendo que baixas temperaturas (8,9 º C a 15,6 º C) inibem o desenvolvimento dos embriões dentro dos ovos, assim como temperaturas superiores à 34ºC podem ocasionar sua morte, quando os ovos são expostos por certo tempo (Soares et al., 2005).
Este fato torna os helmintos a forma mais resistente dentre os organismos patogênicos. Dentre os helmintos, o gênero Ascaris sp. se destacam pela sua alta resistência a agentes químicos e físicos.
De uma forma geral, os ovos de helmintos são bastante resistentes aos processos de desinfecção físico e químico; por outro lado, devido ao tamanho, densidade e características físico-químicas que facilitam a adesão à partículas, são removidos através de processos físicos, como a sedimentação e a filtração, acumulando-se no lodo. As estações de tratamento de esgotos concentram os ovos de helmintos no lodo (removendo-os do efluente tratado), podendo ser inativados no lodo (Jimenez, 2005).
2.3 DESINFECÇÃO SOLAR: UMA ABORDAGEM GERAL
A radiação ultravioleta é uma forma estabelecida, bastante estudada e utilizada, e de crescente aplicação como alternativa aos agentes químicos no processo de desinfecção de águas de abastecimento e, também, de águas residuárias. Inicialmente a aplicação da radiação ultravioleta foi direcionada para ser utilizada em água potável, entretanto, hoje em dia, inclui a desinfecção de efluentes primários, secundários e terciários (Bukhari et al., 2004; Kalisvaart, 2004).
A fonte primária de radiação ultravioleta é o sol, mas também pode ser emitida por lâmpadas incandescentes e fluorescentes, solda elétrica, maçarico de plasma e equipamentos a laser (Lobo et al, 2009).
Uma vez que o sol é fonte natural, universalmente disponível e gratuita, tanto de calor como de radiação ultravioleta, imagina-se que essa fonte seja à base de um método de desinfecção efetivo e de baixo custo para uso em regiões afastadas e menos favorecidas, principalmente em países em desenvolvimento e áreas críticas (Morgado, 2008).
O uso da energia solar para tratamento de água não é uma descoberta recente, registros sobre a utilização da radiação solar para o tratamento de água na antiga Índia remontam a 2000 a.C (Sobsey, 2002).
De acordo com Hirtle (2008), o primeiro estudo controlado sobre a capacidade de luz solar em inibir o crescimento bacteriano foi relatado em 1877 por Downes e Blunt. Eles demonstraram que a luz era capaz de inativar tanto as bactérias como inibir o seu crescimento
27 mesmo em caldo nutriente. Em 1943, Hollaender realizou o primeiro estudo quantitativo de inativação de E.coli próximo à radiação ultravioleta, enquanto que em 1946, Lukiesh especificamente relatou a capacidade da luz natural em inativar E. coli.
Mais recentemente, Calkins em 1976, confirmou que simulando raios UV-B rapidamente inativou E.coli e outros organismos indicadores, em concordância com as taxas de inativação observada em Kentucky em lagoas de estabilização. Na década de 1980, o professor Aftim Acra, da Universidade Americana de Beirute, publicou os primeiros estudos quantitativos sobre a desinfecção solar de água potável, conhecida como SODIS (do inglês Solar Disinfection) (Hirtle, 2008).
Em 1984, a UNICEF publicou um livro chamado “Solar Disinfection of Drinking Water and Oral Rehydration Solutions” (Acra et al., 1984) que se refere às primeiras experiências científicas com desinfecção solar de água, feitas num estudo de campo na Universidade de Beirute, no Líbano. Este estudo pesquisou, principalmente, a redução de
E.coli, sob influência dos raios ultravioleta.
Desde então esta tecnologia tem sido desenvolvida e aperfeiçoada como uma solução extremamente barata para a desinfecção de água para consumo humano, e, várias organizações, entidades e universidades vêm ampliando as pesquisas nessa área, destacando-se os trabalhos realizados pelo Instituto Suíço Federal de Ciência Aquática e Tecnologia (EAWAG); Departamento de Higiene de Povoamento em Países Subdesenvolvidos (SANDEC), pertencente à mesma EAWAG e situados em Dübendorf, na Suíça; Instituto de Investigação e Desenvolvimento em Água Potável, Saneamento Básico e Conservação dos Recursos Hídricos (CINARA) em Cali-Colômbia, da rede de pesquisa montada pela Associação do Sistema Integrado de Energia Rural (INRESA), no Canadá, com participação de cinco países: Peru, Colômbia, Nigéria, Egito e Siri Lanka e ainda pelo apoio financeiro do UNICEF às pesquisas (Acra et al. 1984).
No Brasil as pesquisas referentes à desinfecção por ultravioleta foram iniciadas em 1977, tendo por objetivo a desinfecção de esgotos (Chernicharo et al., 2001). No entanto a maioria das pesquisas à nível de Brasil se restringem ao uso de lâmpadas ultravioleta, sendo ainda muito escassas investigações experimentais mais detalhadas sobre a desinfecção com energia solar para águas residuárias.
Em relação ao uso da radiação ultravioleta na desinfecção de águas cinza, poucos trabalhos foram encontrados na literatura. Entre eles, destacam-se o uso de oxidação fotocatalítica com lâmpada ultravioleta assistida por TiO2 (Li et al., 2004), o uso de lâmpadas ultravioleta na desinfecção em sistema de batelada (Gilboa & Friedler, 2008), e um novo
28 modelo cinético para desinfecção de água cinza com lâmpadas ultravioleta em reatores de fluxo contínuo (Fenner & Komvuschara, 2005).
Destaca-se, no entanto, que todas essas pesquisas têm em comum a utilização de lâmpadas como fonte de radiação ultravioleta, trabalhos utilizando a radiação solar como método de desinfecção para água cinza, são ainda mais escassos.
Destacando os trabalhos de Pansonato (2010) sobre o tratamento e reúso de águas cinza com sistemas alagados construídos e desinfecção solar, e os trabalhos de Sánchez-Román et al. (2007) e Queluz & Sanchéz-Sánchez-Román (2014) que ambos avaliaram a eficiência da desinfecção solar de águas residuárias domésticas para reúso na agricultura.
De acordo com Sánchez-Román et al. (2007), as limitações dos estudos realizados sobre o uso da radiação ultravioleta para a desinfecção de águas residuárias domésticas por famílias de baixa renda nos países em desenvolvimento incluem: (1) o processo necessita de lâmpadas ou de estruturas complexas para serem construídas e mantidas; (2) a maioria dos trabalhos é realizado com enfoque em água para consumo humano e não em água para irrigação; (3) a maioria dos sistemas desenvolvidos necessita de energia elétrica, que pode ser indisponível em áreas rurais.
O processo de desinfecção pela energia solar tem dois componentes principais: a luz ultravioleta, que irradia os microrganismos e induz a formação de formas reativas de oxigênio e a radiação infravermelha que aquece a água. O primeiro, a radiação ultravioleta tem um efeito de germicida. O segundo componente, a radiação infravermelha, aumenta a temperatura da água, e é conhecida como pasteurização quando a temperatura da água é elevada entre 70°C e 75°C. O uso combinado da radiação ultravioleta e produção de calor, causa um efeito em conjunto que aumenta a eficiência do processo (SODIS, 2002).
Existem diversos modelos e maneiras de realizar a desinfecção solar. De modo geral, o sistema é composto apenas por um recipiente que permita a exposição da água ou efluente à radiação solar. Para isso, podem ser utilizadas garrafas pet (politereftalato de etileno), garrafas de vidro, reatores, caixas de concreto e outros. Estas características justificam seu baixo custo de instalação e manutenção e, portanto, torna essa tecnologia adequada para ser adotada por países em desenvolvimento e/ou comunidades rurais de baixa renda (Queluz et al., 2014).
A desinfecção solar pode ser concebida tanto em instalações em batelada, para servir a uma unidade domiciliar (pequenos volumes), como em sistema contínuo, a fim de produzir maior volume de água.