Remoção de oocistos de cryptosporidium na filtração lenta, precedida ou não de filtração ascendente em pedregulho

Abstract

Devido a sua ocorrência em águas superficiais e sua significativa resistência aos estresses ambientais, Cryptosporidium parvum é considerado um dos mais importantes parasitas de veiculação hídrica. Por causa do tamanho reduzido dos oocistos, 4 a 6 µm, e a resistência à desinfecção com cloro, a filtração é considerada o processo fundamental para a remoção desses microrganismos. A filtração lenta é apontada como um processo capaz de remover patógenos eficientemente, porém a remoção de oocistos é ainda pouco estudada. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em escala piloto, a remoção de oocistos de Cryptosporidium pela filtração lenta, precedida ou não da pré-filtração em pedregulho com escoamento ascendente. As taxas de filtração avaliadas nos filtros lentos foram de 3 e 6 m/d enquanto a taxa de filtração no pré-filtro foi mantida constante em 10 m/d. A concentração de oocistos na água bruta durante os experimentos variou de 102 e 103 ooc/L. Quando os filtros lentos foram submetidos a algum período de amadurecimento, as eficiências de remoção de oocistos nas seqüências estudadas foram próximas, variando entre 2,76 a 4,28 log. As menores remoções foram obtidas quando a turbidez da água bruta era mais elevada, a taxa de filtração do filtro lento era igual a 6 m/d e a concentração inicial de oocistos era mais baixa. Quando os filtros lentos não foram submetidos a período de amadurecimento a remoção de oocistos no filtro lento atuando como única unidade de tratamento foi de no máximo 3,68 log, enquanto o conjunto pré-filtro+filtro lento atingiu até 4,27 log, indicando a importância da adoção do pré-filtro em situações críticas de operação. O pré-filtro de pedregulho foi responsável pela remoção de 0,29 a 2,37 log de oocistos. O aumento da taxa de filtração dos filtros lentos (3 para 6 m/d) parece afetar a remoção de oocistos e coliformes totais, mas não a remoção de turbidez. Em qualquer das unidades de filtração, as remoções de coliformes totais e Clostridium perfringens foram sempre inferiores à de oocistos, sugerindo que esses indicadores são conservadores em relação aos oocistos. Ao obter turbidez efluente menor ou igual a 1 UT no filtro lento sozinho, foi verificada ocorrência de correlação a 90% de confiança entre turbidez residual e ocorrência de oocistos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Owing to its widespread occurrence in water and its significant resistance to environmental stresses, Cryptosporidium parvum is regarded as one of the most important waterborne microbial parasites. Due to the small size of Cryptosporidium, 4 to 6 μm, and its resistance to disinfection with chlorine, filtration is regarded a key process to remove this microrganism. Slow Sand Filtration has been shown to be effective in achieving removal of pathogens, but there is a lack of studies about oocyst removal. This study aimed to evaluate, at pilot scale, Cryptosporidium oocysts removal by slow sand filtration preceded or not by the upflow roughing filtration. The filtration rates evaluated at the slow sand filters were 3 and 6 m.d-1 while for roughing filter it was constant at 10 m.d-1. Oocysts concentration in raw water during the experiments ranged between 102 and 103 ooc.L-1. When slow sand filters were subjected to a period of ripening, the efficiencies of oocysts removal in the sequences studied were similar, varying in the range of 2.76 to 4.28 log. Lower removals were obtained when raw water turbidity was higher, filtration rate of slow sand filter was 6 m.d-1 and oocysts initial concentration was lower. When the slow sand filters were not subjected to a period of ripening, oocysts removal by slow sand filter acting as single unit of treatment was no more than 3.68 log, while the roughing filter + slow sand filter reached up to 4.27 log, indicating the importance of the adoption of roughing filter in critical situations of operation. Upflow roughing filter was responsible for 0.29 to 2.37 log of oocysts removal. The increase in the filtration rate of slow sand filters from 3 to 6 m.d-1 seems to affect negatively oocysts and total coliform removals, but not turbidity removal. In every unit of filtration, total coliform and Clostridium perfringens removal efficiencies were always lower than oocysts removal, suggesting that these indicator organisms are conservative for Cryptosporidium oocysts. When turbidity of slow sand filter alone was equal or lower than 1 NTU, it was observed a correlation at 90% of confiability between turbidity and oocysts occurrence.