Subprojeto 1 - Avaliação comparativa das variantes da tecnologia MOGOD (Misturas Oxidantes Geradas on site para Desinfecção)

Esse subprojeto tinha como objetivos: (i) avaliar se a tecnologia de produção in loco de "solução de misturas oxidantes" a partir da eletrólise, apresenta o mesmo potencial de desinfecção que a tecnologia de geração de "mistura de gases oxidantes" da qual foi originada; (ii) identificar o espectro de aplicabilidade dessa tecnologia considerando a qualidade da água bruta; (iii) avaliar as condições operacionais que levam a uma eficaz desinfecção; (iv) avaliar, preliminarmente, o potencial de formação de subprodutos clorados. O trabalho foi desenvolvido em uma instalação em escala de laboratório que funcionava em fluxo contínuo. A instalação era composta de um tanque de alimentação de "água bruta", um tanque de salmoura, dois reatores (células) eletrolíticos para produção de desinfetante, um dispositivo de injeção e mistura de desinfetante no fluxo de água a ser tratada e um tanque de contato tubular, dispostos conforme mostrado a Figura 1.

A água bruta e o desinfetante, produzidos através da eletrólise de uma solução de cloreto de sódio, eram alimentados, via bombeamento, no dispositivo de mistura. O fluxo misturado era introduzido no tanque de contato tubular dotado de pontos de amostragem. Esses pontos de amostragem permitiram avaliar, ao mesmo tempo, a eficiência de desinfecção a diferentes tempos de contato.

A água bruta usada nos experimentos consiste em uma "água sintética", na qual estiveram sendo variados, de forma independente, os níveis de contaminação microbiológica, e os teores de turbidez e cor, permitindo simular várias situações de qualidade de água. Para uma dada característica de qualidade da água foram realizados experimentos em replicatas com cada um dos dois reatores eletrolíticos de geração de desinfetante.

A água sintética foi padronizada e foi a mesma em todos os subprojetos da rede, o que permitiriu uma comparação eficaz entre as tecnologias de desinfecção que estavam sendo estudadas nas várias instituições que compõem a rede.

A contaminação microbiológica da água baseia-se na adição, em concentração pré-estabelecida, de três espécies de microorganismos indicadores (Escherichia coli, Colifagos e Clostriduim perfringens) que apresentam resistências diferenciadas a ação dos agentes desinfetantes

Subprojeto 2: Potencial de uso da radiação solar no Brasil como técnica de desinfecção em comunidades rurais - Desenvolvimento de protótipos

Esse subprojeto foi desenvolvido em duas fases: (1) de ensaios em batelada; e (2) de experimentos em reator de fluxo contínuo. A mesma "água sintética" usada no subprojeto 1,foi adotada nesse subprojeto 2. Neste caso também são variados os níveis de contaminação fecal e os teores de turbidez e cor. A princípio, tanto os ensaios de batelada como os de fluxo contínuo, têm duração (tempo total de exposição) de 6 horas.

Na fase 1, ensaios em batelada, a partir de uma amostra de "água sintética" com uma determinada característica de qualidade, são retiradas alíquotas de igual volume que são submetidas a três condições distintas: (a) exposição à radiação solar em recipiente claro (luz e calor); (b) exposição à radiação solar em recipiente escuro (calor); (c) não exposição à luz sob temperatura constante. .

Esse procedimento permitiu avaliar, separadamente, o efeito da radiação solar, da temperatura (aquecimento ) e do decaimento natural dos microorganismos. A figura 2 apresenta a distribuição das alíquotas em cada ensaio realizado. Os recepientes usados nesta fase consistem de unidades de base retangular, com área de exposição constante, confeccionadas em vidro transparente de 3 mm de espessura.

Para cada situação de qualidade de água o ensaio foi realizado com recipientes de diferentes profundidades e foi repetido várias vezes de modo que se pudesse observar a eficácia do processo sob distintas condições de nebulosidade. Da mesma forma que no subprojeto 1, algumas amostras expostas à radiação solar foram mantidas sob temperatura de 20o C por sete dias, ao longo dos quais foram realizadas análises bacteriológicas. Com esse procedimento pretendeu-se avaliar a possibilidade do recrescimento de microorganismos no caso de armazenamento da água desinfetada.

As análises de qualidade da água, juntamente com os dados de temperatura e radiação monitorados ao longo de cada experimento, permitiram: (i) avaliar o efetivo potencial biocida do processo de desinfecção solar em condições locais; (ii) estimar os tempos de exposição ao sol necessários para efetiva inativação de microorganismos, considerada a condição de nebulosidade e qualidade da água; (iii) estimar as doses (fluxo de energia) necessárias para inativação sob condições distintas; (iv) propor um protótipo de recipiente para uso na desinfecção solar de água em domicílios da zona rural; e, (v) propor projeto da unidade de desinfecção solar em fluxo contínuo, que será avaliada na segunda fase do projeto.

Na fase 2, foram realizados testes com uma unidade de fluxo contínuo que foi projetada com base nos resultados dos experimentos em batelada. O reator de fluxo contínuo deve ser um dispositivo similar a um aquecedor solar, porém confeccionado com componentes transparentes. O reator é dotado de dispositivos para coleta de amostra ao longo de sua extensão, podendo, assim, ser simulados diferentes tempos de detenção em um único experimento.