Análise da influência de uma espuma de poliuretano instalada em um filtro intermitente de areia biologicamente estabilizado

Abstract

A falta de acesso a fontes seguras de água potável ainda é um grande obstáculo para a universalização do saneamento básico no Brasil, atingindo mais da metade da população rural do país. Sendo assim, alternativas como o filtro lento intermitente (biosand filter) têm se tornado relevantes, por se tratarem de soluções descentralizadas para o tratamento de água. O objetivo deste trabalho é analisar a influência de uma espuma de poliuretano sobre a qualidade da água proveniente de filtros lentos intermitentes, e sobre as frequências de limpeza destes filtros. Para esse propósito, foram operados dois filtros lentos intermitentes, com areia em suas camadas filtrantes, por 325 dias. Um dos filtros recebeu, sobre seu leito de filtração, uma espuma de poliuretano de 2 cm de espessura. Esta espuma foi substituída ao longo do experimento, a fim de avaliar a influência da sua troca sobre o sistema. A alimentação dos filtros foi feita de forma intermitente, uma vez ao dia, e o fluxo da água no interior dos filtros ocorreu de forma descendente. A qualidade da água foi monitorada através de análises de turbidez, cor aparente, cor verdadeira, pH, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos totais dissolvidos, condutividade elétrica, coliformes totais e Escherichia coli. Também foram aferidas as vazões iniciais dos filtros, para avaliar a duração de suas carreiras de filtração. Ambos os filtros obtiveram índices semelhantes para os parâmetros de qualidade da água, independentemente da espuma utilizada. O filtro com espuma obteve carreiras de filtração consideravelmente superiores em relação ao filtro sem espuma. A substituição da espuma proporcionou, ainda, um aumento na duração das carreiras de filtração. Apesar de não alterar significativamente a qualidade da água, a combinação do biosand filter com a espuma de poliuretano mostrou-se uma tecnologia promissora no tratamento descentralizado de água, devido a sua capacidade em reduzir a frequência entre limpezas do sistema.

The lack of access to safe sources of drinking water is still a major obstacle to the universalization of basic sanitation in Brazil, reaching more than half of the country's rural population. Therefore, alternatives such as the slow intermittent filter (biosand filter) have become relevant, since they are decentralized solutions for water treatment. The objective of this final paper is to analyze the influence of a polyurethane foam on the quality of water coming from slow intermittent filters, and on the cleaning frequencies of these filters. For this purpose, two intermittent slow filters were operated, with sand in their filtering layer, for 325 days. One of the filters received a 2 cm thick polyurethane foam over its filtration bed. This foam was replaced over the experiment in order to evaluate the influence of its replacement on the system. The filters were fed intermittently, once a day, and the water flow inside the filters occurred downwards. Water quality was monitored through analysis of turbidity, apparent color, true color, pH, temperature, dissolved oxygen, total dissolved solids, electrical conductivity, total coliforms and Escherichia coli. The initial outflows of the filters were also measured to assess the duration of their filtration runs. Both filters obtained similar water quality parameters, regardless of the foam used. The filter with foam obtained significant larger filtration runs than the filter without foam. The replacement of the foam also provided an increase in the duration of the filtration runs. Despite not significantly altering water quality, the combination of the biosand filter with the polyurethane foam has shown to be a promising technology in decentralized water treatment, due to its ability to reduce the frequency between system cleanings.