Construção de um filtro de água (fluxo ascendente intermitente) e avaliação dos seus principais parâmetros de controle

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Iniciação Científica

Autores

Barbosa Guedes de Souza, N. (UFPE) ; da Costa Cavalcanti, P.S. (UFPE) ; da Silva, G.M. (UFPE) ; Carvalho de Souza Calado, S. (UFPE)

Resumo

A água potável deve estar dentro dos padrões determinados pela Portaria MS 2914/11.Para simular o que ocorre em residências, um filtro similar aos comercializados (carvão ativado impregnado com prata coloidal e polipropileno) foi construído e funcionou por 54h. Amostras de água foram coletadas de 2/2h para análises de pH, cor, Cloro, turbidez e E.coli, avaliando a influência de paralizações. Os resultados mostraram que com o filtro operando intermitente (6h, vazão de 60L.h-1, taxa de filtração 492,73m3/m2.d) a turbidez e cor aumentaram, mesmo estando dentro da referida Portaria. Conclui-se que quanto mais tempo passar este sistema com paradas aleatórias, a filtração não ocorre devidamente. Para ter eficiência adequada e segurança microbiológica o sistema de operação deve ser contínuo.

Palavras chaves

Filtro Doméstico; Água Potável; Filtração

Introdução

A água, devido ao seu excelente poder de solubilização, dificilmente se encontra livre de impurezas na natureza e é facilmente contaminada, sendo o principal veículo de doenças aos seus consumidores (NEVES et al., 2015; BORELI et al., 2014). Para ser potável, deve obedecer o que estabelece a Portaria MS 2914/11 (FERNANDES; SCALIZE, 2015; BRASIL, 2011). No estado de Pernambuco, a água destinada à população é tratada pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA), porém, pode sofrer contaminação nos reservatórios das residências ou até mesmo durante a sua distribuição, de modo que pode ser fornecida para a população fora dos padrões de potabilidade (HENNING et al., 2014; FREITAS; BRILHANTE; ALMEIDA, 2011). Por falta de segurança neste sistema público de fornecimento de água, uma parcela da população tem optado pelo uso de filtros domésticos, que prometem conferir potabilidade à mesma (APARECIDA et al., 1997). Diante da baixa quantidade de informações a respeito do assunto, este projeto teve por objetivo analisar a influência das interrupções do funcionamento de um filtro doméstico sob a qualidade da água, simulando assim o que ocorre nas residências. Para isso, um filtro rápido de pressão de fluxo ascendente, similar aos vendidos comercialmente, foi construído e submetido às condições domiciliares. As amostras obtidas foram analisadas de modo a se averiguar a conformidade com a Portaria MS 2914/11.

Material e métodos

Foi realizada uma pesquisa para avaliar as características de alguns filtros domésticos comercializados no mercado nacional, constatando-se que a composição mais frequentemente encontrada era de polipropileno em sistema Melt Blown e carvão ativado impregnado com prata coloidal. Logo, um filtro rápido de pressão de fluxo ascendente foi então construído com base nos requisitos da NBR 16.098 (ABNT) e leito filtrante idêntico. O filtro, cujo volume é de 53,71 cm3, diâmetro 3,55 cm e altura de 15,13 cm, foi dimensionado com vida útil estimada de 1500 litros com vazão de 60 L.h-1 e taxa de filtração de 492,73 m³/m².d., trabalhando intermitentemente por períodos de 6 horas, semelhante ao que ocorre com os utilizados em residências, de modo a se obter uma boa visualização do efeito destas interrupções na qualidade da água. Foram realizadas as análises físico- químicas (pH, cor, turbidez, cloro e E.coli) em intervalos de 2 em 2 horas de 100 mL de amostras de água após a filtração, seguindo a metodologia do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2011). A filtração da água no equipamento ocorreu através da passagem da mesma (pela pressão da rede de distribuição) em três etapas: travessia pelo polipropileno com abertura superficial de 5 micra, passagem pelo carvão ativado (coeficiente de uniformidade igual a 1,7) impregnado com prata coloidal e, por fim, pelo polipropileno. Os parâmetros estudados tiveram seus resultados comparados com as limitações impostas pela Portaria MS 2914/11 (BRASIL, 2011).

Resultado e discussão

Neste estudo, o filtro construído (Figura 1) foi analisado durante 54 horas cujo os resultados (Figura 2a) mostraram que a turbidez (NTU) após 24, 36 e 48 horas aumentou 70%, 50%, 50% da concentração inicial, respectivamente. Isto pode ter ocorrido pela decantação de impurezas na parte interna do filtro que foram arrastadas devido à alta taxa de filtração. De forma geral, não houve redução da turbidez durante a filtração no período estudado. O cloro residual apresentou, nos intervalos de 36 e 48 horas, concentração de 0,0 ppm (Figura 2b). Neste mesmo período a turbidez das amostras de água analisadas elevou-se, o que indica um aumento na concentração de sólidos em suspensão, deixando a água filtrada sem segurança para ser consumida. Com relação ao pH (6.8-7.9) e E.coli as amostras de água filtrada encontraram-se dentro da Portaria MS 2914/11, assim como a cor (0.5-7.4), embora foi constatado que esta elevou-se durante o tempo de funcionamento de 24 e 36 horas. Em resumo observou-se que a partir de 36 horas tem-se alta turbidez e cor da água e ausência de cloro, o que mostra que com o funcionando intermitentemente(6h), o filtro já apresenta redução na eficiência.

Cortes frontal, lateral e superior de um filtro rápido de pressão


Figura 2a mostra o resultado da turbidez e Figura 2b os valores das concentrações do cloro residual

Conclusões

O filtro(vazão de 60 L.h-1,taxa de filtração 492,73 m3/m2.d,54h) intermitente (6h) apresentou resultados elevados de turbidez e cor demonstrando que o sistema de filtração leva a um aumento destes parâmetros.A partir de 36h foi que constatou-se esta elevação com diminuição do teor de cloro,fazendo que haja uma preocupação neste sistema.Quanto mais tempo passar este meio filtrante com paradas aleatórias e frequentes,a filtração não ocorre devidamente,concluindo que para que este filtro trabalhe com sua eficiência adequada e com segurança microbiológica,o sistema de operação tem que ser contínuo

Agradecimentos

Referências

American Public Health Association (APHA). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.20th Edition, 2011.
APARECIDA, N. et al., Evaluation of Domestic Commercial Filters To Waters Purification and Retention of inorganic contaminates, São Paulo, v. 20, n. 2, p. 208–212, abril/out. 1997.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16098. Aparelho para melhoria da qualidade da água para consumo humano – Requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 2012.
BORELI, K. et al., Avaliação de coliformes e termotolerantes em bebedouros de escolas públicas e ginásios de esportes em um município do norte do Mato Grosso, Revista Brasileira de Educação e Saúde, Pombal, v. 5, n. 1, p. 96-99, jan./mar.2014.
BRASIL. Portaria nº 2914 de 12 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.
FERNANDES, N. C.; SCALIZE, P. S., Comparação entre dois métodos para determinação da qualidade da água tratada, Ciência & Engenharia, Goiânia, v. 24, n.2, p. 85-93, jul./dez. 2015.
FREITAS, M.B.; BRILHANTE, O.M; ALMEIDA, L.M. Importância da análise de água para a saúde pública em duas regiões do Estado do Rio de Janeiro: enfoque para coliformes fecais, nitrato e alumínio, Cadernos de Saúde Pública, Rio de Janeiro, v. 17, n. 3, p. 651–660, maio/jun. 2001.
HENNING, E. et al., Um estudo para a aplicação de gráficos de controle estatístico de processo em indicadores de qualidade da água potável, Sistemas & Gestão, Santa Catarina, v. 9, n. 1, p. 2-13, 2014.
NEVES, F. M. C. et al., Avaliação da qualidade da água do Rio Bacacheri, Curitiba/PR, Revista meio ambiente e Sustentabilidade, Curitiba, v. 8, n. 4, jan./jun. 2015.