Desinfecção de água por energia solar: utilização de sodis e sopas

Autor Orientador Instituição Programa Nível do Programa Data da defesa
Marcelo Domingos Maria Cristina Canela UENF Ciências Naturais Doutorado 29 de Maio de 2019
Descrição Livre Espécie Substância Química Localização
Qualidade da água, Aquíferos E.coli, Raoultella ornithinolytica, Escherichia.coli, Shigella sonnei, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Pseudomonas aeruginosa e Pseudomonas oleovorans NA Campos dos Goytacazes
Tags Trabalho completo
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Resumo

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.

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