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Desenvolvimento de um sistema de tratamento de água para a região Amazônica utilizando membranas de microfiltração

Resumo

A gravidade do problema da saúde na região amazônica, especificamente nas populações ribeirinhas, isoladas ou não, é resultante, em parte, da falta de água potável, principalmente no aspecto microbiológico, causando assim, diversas doenças de veiculação hídrica. Neste sentido, uma opção que tem sido considerada para atender este desafio é o processo de separação por membranas. Este trabalho objetiva desenvolver um protótipo em escala de bancada compacto, de baixo custo, fácil operação e manutenção, utilizando membranas poliméricas de microfiltração, bem como sustentável pela utilização de módulos de adsorção por carvão ativado oriundos de caroços de açaí. Além disso, foi realizada a caracterização físico-química da água bruta e tratada para avaliar a eficiência do processo de filtração pelo uso do filtro de carvão ativado de caroço de açaí e de uma membrana. Os resultados obtidos indicam que o sistema desenvolvido é eficiente para ajuste de pH, neutralizado de 6,3 para 7, redução de cor aparente, de 168,2 para 3,2 uC, e turbidez, de 131 da água bruta para 0,7 uT no tratamento de filtro e membrana, sendo o uso do conjunto “filtro + membrana” o mais eficiente e recomendado.

Introdução

A água é uma necessidade humana, todavia, diversas são as ocasiões que a mesma é desperdiçada ou usada de forma inadequada. O mau uso está muitas vezes ligado ao fato de possuí-la em maior quantidade, como é o caso da região Norte do Brasil, possuidora de grandes mananciais, entretanto, a maior parte deste recurso não é adequado ao consumo humano, necessitando de um tratamento adequado para ingestão.

Para um abastecimento de qualidade é essencial o desenvolvimento de tecnologias eficientes para o abastecimento ou tratamento dos mais diversos tipos de água, sejam eles pluviais, fluviais ou, talvez, o aproveitamento de águas provenientes de esgotos tratados para fins potáveis. Contudo, muitas são as áreas que não são abrangidas por tecnologias satisfatórias (Barcellos et al., 1998), ocasionando usos indevidos, um fator alarmante para a saúde, uma vez que os esgotos e resíduos gerados são direcionados aos meios fluviais ou ao meio superficial podendo contaminar o solo e os aquíferos freáticos, possibilitando uma deterioração da água proveniente de poços. Um exemplo consiste nas populações que residem às margens dos rios em zonas marginalizadas. Elas não detêm água de qualidade adequada para consumo, dessa forma, são adotadas maneiras rudimentares de tratamento, como é o caso de armazenamento de água em garrafas plásticas ou de vidro postas ao sol, visando um aquecimento da água e eliminação de agentes patogênicos. Outra forma de tratamento consiste na fervura da água em uma panela ou mesmo na filtração em tecidos, sendo que esses métodos podem não produzir água na qualidade desejada. Outro problema consiste na higiene dos habitantes que não é feita de forma correta, neutralizando as vantagens de suas vertentes de tratamento.

A capital do Pará, Belém, apresenta baixo índice de coleta de esgoto, 7%, mas o seu tratamento não é realizado na integra, não atingindo a faixa dos 3% (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2014). As cidades componentes da Região Metropolitana de Belém (RMB) também apresentam a mesma situação, com destaque para a cidade de Ananindeua, posta em último lugar da pesquisa realizada, abrangendo as 100 maiores cidades do país. O esgoto, quando coletado, é comumente lançado no leito do rio, como é o caso de Belém, e o despejo de esgoto não tratado neste meio produz uma degradação, uma vez que são encontradas altas concentrações de fósforo e de nitrogênio em suas diversas formas, além de outros poluentes. Os poluentes do esgotamento dispersam-se ao longo do rio, todavia, no decorrer de seu percurso, outros despejos são feitos e as concentrações mantêm-se por mais tempo no rio, atingindo áreas maiores. Por conseguinte, este fato colabora com doenças em regiões ribeirinhas e até mesmo em zonas urbanizadas.

O estudo realizado com membranas está se tornando mais viável nos últimos anos devido a diminuição do seu custo, o que torna mais competitivo no mercado. Dacanal (2006) aponta a utilização de microfiltração associada à reatores anaeróbicos, a qual demonstrou alta redução de turbidez e remoção de DQO, além da diminuição da variação da eficiência do reator quando atrelado à membrana de microfiltração. Giacobbo (2010) também obteve dados convincentes para DQO, sólidos totais e nitrogênio amoniacal, com reduções de 40%, 16% e 33%, respectivamente.

Filtros à base de carvão ativado são amplamente utilizados para tratamento de água, Islam et al. (2015) estudou a ativação do carvão com hidróxido de sódio em altas temperaturas. Pereira & Rodrigues (2013) elaboraram um filtro de carvão ativado de caroço de açaí, o qual apresentou resultados satisfatórios ao longo da carreira de filtração. Outros trabalhos fizeram uso do autor, contudo, implementaram pequenas alterações e a aplicação de análises diferenciadas, visando melhor caracterização do meio filtrante e aprofundamento na análise da água filtrada pelo filtro de carvão ativado, tal qual Cunha, Sousa & Alves (2014).

A pesquisa visa avaliar o tratamento de água superficial por processo de filtração, fazendo uso de um filtro de carvão ativado de caroço de açaí, seguido por uma segunda filtração realizada por uma membrana de microfiltração. O projeto tem como intuito fornecer água de qualidade para a população ribeirinha, cujo abastecimento não é suficiente para suprir suas necessidades. Para tal, foram feitos testes em uma membrana e em um filtro com meio filtrante a base de caroço de açaí, recurso regional e de fácil acesso. Os testes visavam conhecer a eficiência da membrana e do filtro para tratamento de água fluvial.

Autores: Danilo Cunha de Oliveira; Luiza Carla Girard Mendes Teixeira; Cláudio José Cavalcante Blanco e Gabriel Borba Ferreira.

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