A importância de propor soluções para o suprimento de água potável no mundo é
inquestionável, principalmente em regiões subdesenvolvidas que não tem acesso a
água tratada, essencial para a sobrevivência humana. Atualmente, 2 bilhões de
pessoas em todo o mundo sofrem sem acesso a água potável e esse número é
ainda maior quando se trata de falta de saneamento básico. No Brasil, 21 milhões de
pessoas, que vivem em áreas rurais, não tem acesso a água tratada e encanada e
são obrigadas a buscar alternativas em ―poços rasos‖, que são fonte de
contaminação microbiológica. A desinfecção de água por energia solar é uma
alternativa eficiente, segura e sustentável. O objetivo da tese é propor novas
alternativas de desinfecção em águas contaminadas com microrganismos
patogênicos para pequenas comunidades rurais, comparando a eficiência e utilidade
prática de dois sistemas de desinfecção solar. Para isto foi utilizado um Disco Solar
que promove a desinfecção por pasteurização solar e um reator cilíndrico parabólico
composto (CPC) que promove a desinfecção utilizando a radiação UVA do Sol como
principal agente. Os experimentos no disco solar demonstraram desinfecção de
água mineral previamente autoclavada e contaminada com E.coli a concentrações
iniciais de 106 UFC.mL-1
em fluxo contínuo, alcançando uma temperatura de 60°C,
produzindo 315 litros de água desinfectada em 5 horas de trabalho. O reator CPC
construído no Brasil, com volume final de 40 litros foi eficiente para tratar E.coli após
3 horas, com radiação UVA média de 20 W.m-2
a temperatura de 37°C. Após colocar
uma tampa de vidro borossilicato entre a parte refletora e o tubo e fechar as laterais
com isolamento térmico, a temperatura da água alcançou 44°C e o tempo de
desinfecção diminuiu para 1 hora, otimizando o sistema de desinfecção do reator.
Em todos os experimentos, os testes de recrescimento das bactérias foram
negativos, comprovando a sua eliminação. Os protótipos foram testados ainda com
água naturalmente contaminada (Raoultella ornithinolytica, Escherichia.coli, Shigella
sonnei, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Pseudomonas aeruginosa e
Pseudomonas oleovorans) proveniente de poços rasos do assentamento Oziel
Alves. Tanto o disco solar como os reatores CPC foi capaz de promover a
desinfecção desta água, eliminando todas as bactérias detectadas inicialmente.
Comparando os dois sistemas, o disco solar possui maior produtividade diária,
porém menor robustez e necessidade de constante manutenção. Os reatores CPC
podem ser replicados e devidamente isolados, um volume maior de água diária pode
ser tratado para que atenda às necessidades básicas de uma comunidade e as
pessoas possam consumir esta água livre de contaminantes biológicos.
Palavras-chave: Pasteurização Solar (SOPAS), Desinfecção Solar (SODIS),
Concentrador Parabólico Composto (CPC), Disco Solar. |