:: Instituição

A Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Epusp) possui 15 departamentos de ensino e pesquisa, firmando-se no cenário nacional como entidade geradora de conhecimento e de tecnologia. A Epusp tem fomentado a criação de grupos de pesquisa, modernizando laboratórios nas diversas áreas da engenharia, procurando estender para a comunidade o seu conhecimento. O Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária (PHD) vem consolidando marcante atuação na área de recursos hídricos, participando ativamente de encontros e reuniões técnicas nacionais e internacionais. Recentemente foi criado o Centro Internacional de Referência e Reúso de Água (Cirra), cujo principal objetivo é desenvolver pesquisas na área de uso racional da água e reúso. Esse centro conta com as mais avançadas técnicas para tratamento de água e efluentes e dispõe de infra-estrutura para análise de laboratório e de treinamento.

:: Resumo do Projeto

O O avanço tecnológico ocorrido ao longo das últimas décadas possibilitou o estudo e o desenvolvimento de processos alternativos de tratamento de água para abastecimento público. Uma das maiores inovações nesse setor refere-se aos processos de separação por membranas que eram aplicados estritamente nas indústrias farmacêutica, eletrônica e nuclear ou para dessalinização da água do mar com o objetivo de produzir água potável (Mierzwa e Hespanhol, 2005).
O emprego desses sistemas para água de abastecimento tem ganhado muita importância no mundo, como documentado por um número crescente de plantas, projetos de pesquisas e instalações-piloto (LERCH et al., 2005). Entre as principais vantagens da tecnologia de separação por membranas, estão a invariável qualidade da água produzida, livre da utilização de produtos químicos, a facilidade de automação e a necessidade de espaço reduzido.
Nesse processo, a membrana atua como uma barreira seletiva, permitindo a passagem de determinados componentes, enquanto impede a passagem de outros. Pode-se com isso obter a separação de sólidos imiscíveis e solutos que se encontram dissolvidos na água. Entre as membranas mais utilizadas estão as de microfiltração (MF), as de ultrafiltração (UF), as de nanofiltração (NF) e as de osmose reversa (OR). Nesses sistemas a água é forçada a atravessar uma barreira semipermeável (membrana) com a introdução de uma pressão, positiva ou negativa.
A produtividade depende do fluxo da água através da membrana, que, por sua vez, está vinculado a fatores como diâmetro dos poros, espessura e porosidade da membrana, acúmulo de material em sua superfície, entre outros. Os dois principais fatores responsáveis pela diminuição do fluxo de operação, para a maioria dos processos de membrana empregados no saneamento básico, são a formação de depósitos de matéria orgânica e o crescimento de comunidades microbianas.
A instalação-piloto está montada junto ao sistema de tratamento de água Guarapiranga localizado a sul da Região Metropolitana de São Paulo. Duas etapas são definidas na pesquisa. A primeira delas conta com um sistema que receberá água diretamente do reservatório Guarapiranga, sendo constituída de pré-tratamento composto por pré-filtro de areia e filtro tela, para produção de água com características adequadas ao processamento por membranas de ultrafiltração. A segunda etapa é constituída de pré-tratamento composto por
filtro tela e um sistema de membranas de nanofiltração. Nesse caso, o sistema recebe a água produzida na estação de tratamento de água (ETA), antes do processo de cloração.



Figura 1 - Unidade-piloto constituída de membrana de ultrafiltração


Com a instalação da unidade-piloto, o acompanhamento do seu desempenho operacional é realizado, contemplando: a capacidade de produção do sistema, as taxas de produção de água pela membrana e pela unidade, o modo de operação, a freqüência e eficiência das operações de limpeza química e sanitização e a eficiência para a remoção de contaminantes.
Em relação às características operacionais do sistema, são coletados dados sobre vazão de água produzida, volume de concentrado gerado, vazão de recirculação de água, temperatura do permeado, pressão de operação do sistema, perda de carga na membrana, perda de carga nos pré-filtros.
Quanto à eficiência para a remoção de contaminantes, são monitorados parâmetros tradicionalmente utilizados para o controle da qualidade de água para abastecimento público, além de alguns poluentes orgânicos presentes em microquantidades.
Como parâmetros básicos a serem monitorados destacam- se turbidez, cor, pH, absorção de radiação ultravioleta (254 nm), algas, coliformes totais, Escherichia coli, carbono orgânico total, condutividade elétrica, dureza e alcalinidade.
Em relação aos contaminantes orgânicos presentes em microquantidades,é dada ênfase às cianotoxinas e compostos capazes de provocar alterações no sistema endócrino. Em relação às substâncias com potencial para alterações no sistema endócrino, são considerados, inicialmente, o 17β – etinilestradiol, princípio ativo de contraceptivos, e o nonilfenol, metabólito da degradação de detergentes à base de alquil fenol poli-etoxilado.
O acompanhamento da eficiência da remoção de contaminantesé realizado mediante análises de amostras periódicas da água bruta que alimenta o sistema, água produzida e concentrado.