Tipos de tratamentos de água para consumo humano

Ao longo da história alguns contextos sugerem, que a implementação de serviços sanitários resultou em melhoria dos indicadores de saúde da população. Dois mecanismos principais de transmissão de doenças pela água são observados: por agentes biológicos à ingestão de água contaminada por micro-organismos patogênicos e à transmissão por falta de higiene devido à diminuição da quantidade de água. Embora seja comum dizer que, do ponto de vista técnico, pode-se potabilizar qualquer tipo de água, os riscos sanitários e os custos envolvidos no tratamento de águas contaminadas podem ser muito elevados, exigindo o emprego de técnicas cada vez mais custosas e sofisticadas, como desinfecção da água por uso de produtos químicos (cloro e ozônio) ou até mesmo luz ultravioleta, por esse motivo deve-se priorizar ações de proteção dos mananciais, ou seja, onde segundo Leo Heller “o tratamento começa na escolha da captação da água bruta” (Heller, et al, 2006)

Visando a melhoria da qualidade de vida populacional, técnicas eficientes foram desenvolvidas para o tratamento de água e a consequente promoção de água de boa qualidade a ser distribuída para a população. Todavia, nem todos os locais possuem acesso à sistemas eficientes para o tratamento de água uma vez que seu custo de operação e manutenção são elevados. Assim, serão descritos os métodos da filtração lenta, filtração em múltiplas etapas, convencionais e alternativos para o tratamento de água para consumo humano.

2.5.1 Filtração Lenta

A filtração lenta é o sistema de filtração mais antigo utilizado no tratamento de água. Devido a suas características de simplicidade de construção, operação e manutenção ele segue sendo considerado o sistema de tratamento mais adequado para pequenas comunidades e regiões com escassos recursos técnicos e financeiros. PATERNIANI, 2017.

A prova concreta da eficiência da filtração lenta em remover microorganismos, além de sólidos suspensos e outras impurezas, ocorreu em 1892, pela experiência vivenciada por duas comunidades vizinhas, Hamburgo e Altona, situadas na Alemanha, as quais utilizavam o rio Elba como fonte de abastecimento. O tratamento em Hamburgo consistia em sedimentação simples, enquanto em Altona havia filtros lentos de areia. Com a contaminação do rio Elba, houve uma epidemia de cólera que causou a morte de 7500 pessoas em Hamburgo, o que não aconteceu em Altona. Epidemias subseqüentes em várias partes do mundo confirmaram a importância da filtração antes do consumo de água (DI BERNARDO, 1993).

De acordo com Gimbel et al., 2006 e Langenbach et al 2010, em sistemas com filtração lenta, a água é introduzida no filtro com baixas taxas de filtração (entre 3 e 12 m³/m².dia), o que permite o tratamento principalmente por meio das atividades biológicas. Esses sistemas também são reconhecidos por sua simplicidade na construção e operação, por poderem ser utilizados recursos locais e de não precisar de dosagem de produtos químicos.

O sistema de filtração lenta, possui algumas desvantagens como a sua inviabilidade para turbidez superior a 40 ppm ou para turbidez + cor acima de 50 ppm e, também, sua baixa velocidade de filtração, o que implica em grandes áreas de ocupação. Assim, os filtros lentos têm sua aplicabilidade restrita a tratamento de pequenas vazões de consumo, águas pré- sedimentadas ou de baixa turbidez, e para localidades onde os terrenos não sejam muito valorizados.

A figura 2, apresenta um modelo de filtração lenta. Observa-se que na filtração lenta, utiliza-se basicamente camadas de areia com diferentes granulometrias. Assim, quando a água passar por essas camadas, em uma velocidade reduzida, há a remoção de possíveis micro-organismos presentes na água, o que evidencia a eficiência do método.

Figura 2: Esquema Vertical da Filtração lenta

2.5.2 Filtração em Múltiplas Etapas (FIME)

A operação de limpeza de um filtro lento, sempre foi considerada um problema para os usuários, devido a dificuldade em retirar as primeiras camadas de areia ou a retirada das camadas de não tecido, removendo assim, todo o Schmutzdecke. A demora dessas operações e a mão de obra gasta, mesmo quando não se utilizam não tecidos para posterior colocação do filtro, implicam aumento significativo de custos. Assim, quanto mais essas operações forem espaçadas, ou seja, quanto mais longa forem as carreiras de filtração, mais econômico e viável será o sistema de tratamento (PATERNIANI, 2017).

Tendo em vista a limitação apresentada no Sistema de Filtração Lenta, surge a tecnologia da Filtração em Múltiplas Etapas (FIME). Esta seqüência de tratamento envolve a utilização de pré-filtro dinâmico de pedregulho seguido de pré-filtro de pedregulho de escoamento horizontal ou vertical (ascendente ou descendente) e a filtração lenta como barreira microbiológica. O conceito da filtração em múltiplas etapas se origina, portanto, da busca de opções de acondicionamento ou pré-tratamento para fontes superficiais de água cuja qualidade não é compatível com o uso da filtração lenta, e que apresentem, ao mesmo tempo, eficiência de remoção, níveis de complexidade técnica e custos de manutenção compatíveis com a própria filtração lenta (VISSCHER et al., 1996).

A Filtração em Múltiplas Etapas (FIME) é uma tecnologia adequada às zonas rurais, pequenos e médios municípios por ser um sistema de simples construção, com instalações de baixo custo, nas quais a instrumentação pode ser praticamente eliminada. Essa tecnologia proporciona água filtrada com baixa turbidez, sem a presença de impurezas e organismos patogênicos devido ao seu funcionamento, dividido em etapas com remoção gradativa das impurezas e atenuação de picos de concentração de sólidos suspensos. (FRANCO, 2010).

A figura 3, apresenta todas as etapas da FIME. Nota-se pelo esquema apresentado que é um sistema que apresenta uma ótima eficiência, todavia sua implantação demanda de grandes áreas o que torna sua implantação inviável em grandes centros urbanos. Dessa forma, nesses locais utiliza-se o tratamento de água convencional, o qual será descrito no próximo item a ser abordado.

Figura 3: Filtração em Múltiplas Etapas

Fonte: Di Bernardo, 1999

2.5.3 Sistema de Tratamento de Água Convencional

O sistema de tratamento de água convencional é o mais usual utilizado devido a sua eficiência. O sistema de tratamento de água convencional é composto de adutora, floculadores, decantadores, filtros e reservatórios. Conforme descrito, o sistema convencional atende plenamente às necessidades de um eficiente processo de tratamento, compondo a maioria das estruturas de Tratamento de Água. Sua principal vantagem corresponde à eficiência do tratamento tanto em relação à remoção de cor e turbidez como em relação à eliminação de possíveis patógenos presentes na água para consumo humano. Todavia, seu custo para implantação é elevado e dessa forma se torna inviável sua implantação em pequenas comunidades levando-se em consideração que é necessário um tratamento químico para que se obtenha essa eficiência, o que aumenta seu custo. A figura 4 apresenta um sistema de tratamento de água convencional.

Figura 4: Sistema de tratamento de água Convencional.

Fonte: Sabesb,2018.

1. Captação: A água é bombeada da represa para a ETA.

2. Chegando a ETA, antes de ir para os tanques a água recebe sulfato de alumínio, Cal e cloro, para o tratamento de águas superficiais;

3. A água chega ao tanque de floculação, onde a parte solida nela existente vai formar flocos;

4. A água passa para decantação onde vai ficar em repouso até que a maioria dos sólidos vai para o fundo do tanque;

5. A água é filtrada passando por um filtro de carvão, areia e cascalho 6. Após esse processo adiciona-se cal, flúor e Cloro

7- A água é armazenada no Reservatório da ETA. 8- A água é distribuída para os reservatórios dos bairros. 9- É feita a distribuição para a população

2.6 Processos de Desinfecção da água para consumo humano: Método Físico e