Biofiltros em areia operados em fluxo contínuo e em fluxo intermitente: desafios na construção, operação e manutenção

Resumo

O biofiltro em areia - BFA tem sido utilizado, como tratamento doméstico de água de consumo, em comunidades carentes ao redor do mundo em função de seu baixo custo, eficiência e simplicidade nas atividades de operação e manutenção. O desempenho do BFA na remoção de parâmetros físico-químicos e microbiológicos vem sendo estudado; contudo, ainda faltam pesquisas que, entre outros aspectos, ponderem: i) os desafios na construção considerando a realidade das comunidades isoladas do Brasil; ii) a caracterização do escoamento em biofiltros conforme o método de operação (fluxo contínuo e fluxo intermitente); iii) o uso de coagulantes naturais como pré-tratamento da água a ser encaminhada aos BFAs, especialmente, quando o manancial apresenta elevada turbidez, alto risco microbiológico e cianobactérias; e vi) o estudo de técnicas simples de adsorção e de desinfecção do efluente dos BFAs.Neste contexto, o presente projeto de pesquisa tem como objetivos: i) aperfeiçoar o BFA simplificando sua construção; ii) caracterizar o escoamento nos biofiltros quando operados em fluxo contínuo e em fluxo intermitente; iii) estudar o desempenho dos cactos Opuntia ficus-indica e Nopalea cochenillifera como coagulantes naturais visando o pré-tratamento da água afluente aos biofiltros; iv) avaliar o desempenho da esponja-vegetal Luffa cylindrica como adsorvente alternativo do efluente dos biofiltros; v) ponderar o desempenho das plantas Hibiscus esculentus e Luffa cylindrica como desinfetantes alternativos do efluente dos biofiltros; vi) avaliar a eficiência dos BFAs quando o pré-tratamento (coagulantes naturais) e o pós-tratamento (adsorvente ou desinfetante alternativo) são utilizados em unidades, em escala real, operando em fluxo contínuo e em fluxo intermitente; e vii) avaliar a qualidade da água com ensaios toxicológicos utilizando larvas do inseto Chironomus xanthus. Para desenvolver o estudo quatro BFAs em escala real serão montados no Laboratório de Pilotos do SHS/EESC/USP. A pesquisa será coordenada pela proponente com a colaboração do Prof. Dr. Juliano José Corbi nos ensaios toxicológicos. No estudo serão envolvidos três alunos de mestrado do Programa de Pós-graduação em Engenharia Hidráulica e Saneamento - PPG/SHS (Nota 7 na CAPES) e três alunos de iniciação científica da EESC/USP. O orçamento previsto para o projeto, em dois anos, será de R$85.285,00 considerando itens de capital e custeio. A pesquisa permitirá ampliar os conhecimentos em relação aos biofiltros visando sua posterior transferência em comunidades isoladas do Brasil. A configuração do BFA prevista nesta pesquisa poderá ser de interesse para diversas empresas de saneamento visando sua produção em ampla escala. Ao longo do projeto vários artigos científicos serão publicados em revistas e congressos nacionais e internacionais. (AU)