Resumo

Entre as diversas formas de contaminação de água potável encontra-se a ocorrência de florações de cianobactérias, gerando um grande risco à saúde humana e animal. A legislação brasileira estabelece padrão de qualidade físico-químico, que exige o monitoramento de clorofila controlando, desta forma, o aumento da densidade de cianobactérias no ponto de captação. O tratamento de água empregado deve ser eficiente na remoção de células de cianobactérias e cianotoxinas, sendo que no Brasil é comumente usado o tratamento convencional. Porém, este tratamento não é eficiente na remoção de cianotoxinas na forma dissolvida, sendo necessária sua adequação. Este estudo tem o objetivo de avaliar a eficiência do tratamento convencional por meio de ensaios de tratabilidade em escala de bancada com cepa da cianobactéria Microcystis aeruginosa BCC-USP 232 empregando as etapas de coagulação, floculação, sedimentação e filtração, utilizando os coagulantes policloreto de alumínio (PAC) e sulfato de alumínio, seguindo os seguintes parâmetros operacionais: gradiente de mistura rápida de 200 s-1, tempo de mistura rápida de 120 s, gradiente de floculação de 30 s-1, tempo de floculação de 1200 s, taxa de aplicação superficial de 14,4 m3.m-2.dia-1, taxa de filtração de 61 m3.m-2.dia-1 e água de estudo sintética com densidade aproximada na ordem de 105 cel.mL-1. Com os resultados obtidos foram construídos diagramas de isoeficiência para os parâmetros de turbidez e cor após as etapas de sedimentação e filtração, utilizando o programa Surfer 8.0. Com a análise desses diagramas foi possível notar que o coagulante PAC demonstrou-se mais eficiente na remoção de células de cianobactérias em menores dosagens de coagulante e pH variando de 7,0 a 8,0, quando comparado ao sulfato de alumínio. Enquanto que o sulfato de alumínio tende a tornar a água mais ácida e sendo necessária maiores dosagens de alcalinizantes e coagulante para chegar ao pH desejado. Com dosagens de PAC variando de 10 a 100 mg.L-1 foi possível obter uma remoção tanto de turbidez quanto de cor, acima de 50%. Já para que a remoção chegasse a valores acima de 50% foi necessário dosagens de sulfato de alumínio superiores a 55 mg.L-1. Com melhorias nas condições de coagulação é possível remover porcentagens próximas a 100% de células de cianobactérias, com baixas dosagens de coagulantes, alcalinizantes e/ou acidificantes.

Introdução

O aumento da floração de cianobactéria e algas se dá pelo excesso de nutrientes na água, principalmente o fósforo e nitrogênio. Isto se explica pelo fato de que, em diversos locais, fica evidente a falta de redes de coleta e tratamento de esgoto, onde, em conjunto com o aumento da atividade agrícola e industrial, além do crescimento da taxa de urbanização, contribui para a deterioração dos corpos hídricos (OLIVEIRA, 2005).

A Microcystis aeruginosa libera toxinas conhecidas por microcistinas. Estas são heptapeptídeos produzido por florações de cianobactérias em água doces eutrofizadas (CARMICHAEL, 2001, apud HASHIMOTO, 2012). A Microcistina – LR é considerada uma das mais tóxicas no grupo das cianotoxinas, onde apenas uma dose pode causar hemorragia no fígado e desenvolver lesões internas graves (HASHIMOTO, 2012).

Conforme a Portaria 2.914 de 2011 do Ministério da Saúde, em água potável, devem ser realizadas algumas análises de cianotoxinas, estabelecendo valores limites para microcistinas de 1,0 µg. L-1. A Portaria ainda prevê que, em mananciais de abastecimento de água com potencial de eutrofização, o monitoramento de clorofila deve ser semanal controlando o aumento na densidade de cianobactérias. Sendo assim, em águas eutrofizada e com florações de cianobactérias, o tratamento empregado deve ser eficiente para remover as cianobactérias e cianotoxinas.

Em função das características da água bruta, ocorre a escolha dos métodos de tratamento a serem empregados, sendo que no Brasil o tratamento mais usado é conhecido por convencional, composto pelas etapas de coagulação, floculação, sedimentação, filtração e desinfecção. Sabe-se que este tratamento é eficiente para remover células de cianobactérias e cianotoxinas na forma intracelular, porém, é ineficiente para removê-las na forma dissolvida (OLIVEIRA, 2005; SANTIAGO, 2008; DI BERNARDO et al., 2010).

Dessa forma, é necessário que ocorra um aprimoramento no tratamento convencional para haver uma maior eficiência na remoção de cianotoxinas, o que pode ocorrer por meio de estudos em escala de bancada com o uso do equipamento jarteste, otimizando as dosagens de coagulante e ajuste de pH, junto com os filtros de laboratório de areia (FLAs), simulando o processo de tratamento das Estações de Tratamento de Água (ETAs).

Neste estudo, foi realizado o processo de ensaio de bancada com o intuito de otimização do tratamento convencional das ETAs, com o uso dos coagulantes, policloreto de alumínio (PAC) e sulfato de alumínio, avaliando-se a remoção de Microcystis aeruginosa como contaminante de água para o abastecimento humano.

Autores: Elisabete Hiromi Hashimoto; Bruna Pozzan; Mariana Pastre Pereira; Josemarque Lima da Rosa e Priscila Soraia da Conceição.