Desinfecção de águas com Cor e Turbidez Elevadas. Comparação Técnica e Econômica de Processos Alternativos ao Cloro Empregando Radiação Ultravioleta e Ácido Paracético.




:: Instituição

O Departamento de Hidráulica e Saneamento - SHS, da Escola de Engenharia de São Carlos - EESC/USP foi criado em 1968, para atender aos cursos de graduação da Escola. Em 1970, tiveram início as atividades de seu Programa de Pós-Graduação em Hidráulica e Saneamento.Em 1976, foi implantado dentro do contexto deste departamento, o CRHEA - Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada, com seu programa de Pós-Graduação em Ciências da Engenharia Ambiental (desde 1989). Até julho de 1999, os dois programas de pós-graduação formaram mais de 100 doutores e de 350 mestres, que hoje encontram-se dispersos pelo Brasil e América Latina. Além das atividades de pesquisa, o SHS também dedica-se a atividades de extensão que envolvem o oferecimento de cursos específicos, consultoria e assessoria nas áreas de: Tratamento de Água e de Esgotos; Gestão de Resíduos Sólidos; Gestão Ambiental, Hidráulica, Recursos Hídricos, Ecologia, etc.O SHS dispõe de vinte e três docentes em regime de dedicação exclusiva e um em regime de tempo parcial, sendo que vinte possuem título de Doutor.
 

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:: Resumo do Projeto

Estão sendo estudados nesta pesquisa três métodos de desinfecção com os quais estão sendo obtidas as constantes cinéticas de inativação de microrganismos indicadores. Está sendo estudado, também, o efeito da cor e da turbidez como interferentes redutores de eficiência de desinfecção, tanto pela demanda química exercida pela matéria orgânica, como pela proteção oferecida pelo material particulado em suspensão. O estudo utiliza, numa primeira etapa, água destilada e desionizada, à qual são adicionados os componentes para geração de cor (substância húmica) e turbidez (argila montmorilonita), além dos microrganismos indicadores. A etapa seguinte utiliza água natural proveniente de manancial que abastece a cidade de São Carlos, à qual são também adicionados os microrganismos indicadores e, caso necessário, cor e turbidez.

Como microrganismos indicadores são utilizados Escherichia coli, cepa ATCC 25922, fornecida pela Fundação André Tosello, Campinas SP, colifagos e Clostridium perfrigens (linhagens cedidas pelo ICB-USP), previamente desenvolvidos em condições padronizadas de meio de cultivo.

  • Método 1-Cloro

    A desinfecção com cloro é feita com hipoclorito de sódio e os ensaios são realizados em unidades de laboratório, pois o objetivo principal é a determinação de constantes de inativação de microrganismos indicadores, além de avaliar a influência da cor e da turbidez na eficiência da desinfecção. Este método já está consolidado, sendo empregado, particularmente nesta pesquisa, como padrão de referência para os demais métodos de desinfecção investigados, pois é quase que exclusivamente o único produto em uso no Brasil para a desinfecção de água de abastecimento.

  • Método 2-Ácido Peracético

    O ácido peracético é mais utilizado para a desinfecção de equipamentos hospitalares e de efluentes de esgotos sanitários. O uso em água de abastecimento é pouco estudado. A pesquisa é investigativa e considera-se que o ácido peracético poderá tem maior aplicabilidade na pré-desinfecção de águas provenientes de mananciais não protegidos, as quais necessitam de tratamento preliminar para enquadrar a qualidade às características das Estações de Tratamento de Água por processos convencionais, com objetivo de reduzir o risco sanitário. A pesquisa utiliza instalação de bancada, pois o objetivo principal é obter as constantes de inativação dos microrganismos indicadores.

  • Método 3-Radiação Ultravioleta

    O SHS-EESC-USP vem estudando a desinfecção de água e esgoto com radiação ultravioleta desde 1977, ano em que o Prof. José Roberto Campos iniciou as pesquisas. Para este método de desinfecção utiliza-se, em primeiro momento, unidade de laboratório, construída em aço inoxidável e alumínio. Um dos modelos de reator adotado emprega lâmpadas emersas, fixadas em refletor de alumínio. A operação deste reator envolve a mensuração da intensidade de radiação ultravioleta, gerada por lâmpadas de baixa pressão de vapor de mercúrio, cada qual com potência nominal de 15 W, utilizando duas técnicas: actinometria com ferrioxalato de potássio e radiometria. A actinometria possibilita mensurar a intensidade média no reator enquanto a radiometria possibilita determinar o padrão de distribuição de intensidade de radiação no interior do reator. Estes dados são importantes na determinação da constante de inativação e no cálculo da perda de energia radiante, causada pela reflexão não especular do refletor e das paredes do reator de aço inoxidável, a qual está diretamente relacionada com o consumo de energia.

    Esquema de unidade de desinfecção com radiação ultravioleta

    Utiliza-se, também, unidade constituída de reator tubular de escoamento contínuo, construído em tubo de aço inoxidável, no centro do qual há uma lâmpada de baixa pressão de vapor de mercúrio de potência nominal de 36 W, com capacidade para desinfetar vazão máxima de 2 m3/h. A água utilizada para estudo é proveniente de manancial que abastece a cidade de São Carlos - SP.


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