Desenvolvimento e avaliação de um sistema de desinfecção solar de água em fluxo contínuo na inativação de cistos de Acanthamoeba castellanii e de bactérias

Abstract

A desinfecção solar (SODIS) é uma técnica eficaz de tratamento microbiológico de água que é barata e de fácil acesso, aplicável às comunidades desprovidas de sistemas convencionais de distribuição de água potável, entretanto o menor volume de água tratada por dia é uma limitação para o processo convencional de SODIS. Visando contribuir para a superação desta limitação, no presente trabalho foi desenvolvido um sistema de desinfeção solar de água em fluxo contínuo que utiliza o efeito sinérgico do calor e da radiação ultravioleta, e foi testado para inativação de cistos de Acanthamoeba castellanii, e Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Enterococcus faecalis e Pseudomonas aeruginosa. O sistema consistiu de um aquecedor solar, constituído de um concentrador cilíndrico-parabólico e um irradiador de UV, constituído de um concentrador do tipo fresnel combinado com um concentrador cilíndricoparabólico. A água contaminada foi bombeada para o interior do absorvedor tubular colocado no foco do aquecedor, passando em seguida pelos reatores tubulares de quartzo colocados nos focos dos concentradores no irradiador de UV. A inativação efetiva de cistos de A. castellanii foi obtida quando a água foi exposta ao feito sinérgico da UVA e UVB a uma temperatura de 60ºC por 10 minutos. A inativação de todas bactérias aeruginosa foi obtida quando a água foi aquecida até 55ºC e feita passar uma única vez pelo irradiador de UVA e UVB. O protótipo processou 1 litro de água a cada 90 segundos, funcionando das 08:30 as 16:30 horas, em dias ensolarados. O sistema é eficaz, e tem potencial para ser aplicado como uma alternativa para o suprimento público de água potável em larga escala.

Solar water disinfection (SODIS) is an effective microbiological water treatment technique and is inexpensive and easily accessible, applicable to communities lacking conventional drinking water distribution systems; however, the smaller volume of treated water per day is a limitation for the conventional SODIS process. In order to contribute to overcome this problem, a continuous flow solar water disinfection system was developed and tested for inactivation of Acanthamoeba castellanii cysts, and Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Enterococcus faecalis and Pseudomonas aeruginosa. The system consisted of a solar heater consisting of a cylindrical-parabolic concentrator and a UV irradiator consisting of a fresnel-type flat concentrator combined with a cylindricalparabolic concentrator. Contaminated water was pumped into the tubular absorber placed on the heater focus and then passed through the quartz tubular reactors placed on the concentrator foci on the UV irradiator. The inactivation of all A. castellanii cysts was achieved when water was exposed to the synergistic effect of UVA and UVB at a temperature of 60ºC for 10 minutes. The inactivation of all bacteria was achieved when the water have been preheated to 55ºC and passed once through the UVA and UVB irradiator. The prototype processes 1 liter of water every 90 seconds. The system is effective and has the potential to be applied as an alternative to the large-scale public drinking water supply.