Desinfecção solar da água: avaliação da técnica "SODIS" aplicada a águas de chuva, poço e manancial superficial, nas condições climáticas de verão na região de Porto Alegre, RS

Abstract

SODIS (Solar Water Disinfection) é uma tecnologia simples para tratamento de água no ponto-de-uso, sendo uma alternativa importante para disponibilizar água em situações de emergência ou onde não há acesso à água potável. A ação concomitante entre a temperatura e a radiação ultra violeta do sol provoca a morte dos microorganismos presentes na água. Este estudo avaliou a eficiência de inativação de coliformes totais e Escherichia coli pela técnica SODIS para as águas de chuva (coletada em telhado), de poço freático e de manancial superficial (reservatório), sob as condições climáticas de verão de Porto Alegre, RS. Foram ainda, realizados ensaios para verificar se ocorreu o recrescimento dos microorganismos após 24 e 48 horas do término da exposição ao sol. Também foram determinadas as constantes de decaimento das bactérias utilizando a Lei de Chick para representar o declínio dos microorganismos. Os ensaios de SODIS foram realizados em batelada, utilizando garrafas PET transparentes de 1,5 L, expostas ao sol por um período de 6 h. O mesmo número de garrafas era mantido à sombra pelo mesmo período, como controle. As temperaturas do ar e da água e a radiação ultravioleta foram monitoradas ao longo dos ensaios. Os valores médios de remoção de concentrações de E. coli no SODIS nas amostras das águas analisadas variaram entre 98,8 a maior do que 99,99%; para coliformes totais as reduções médias nas amostras variaram entre 90,00 – 99,99%. Não houve recrescimento de microorganismos após 24 e 48 horas seguindo-se ao término da exposição solar. As constantes de decaimento para coliformes totais e E. coli foram, respectivamente, 0,2979 h⁻¹ 0,9397 h⁻¹, confirmando as observações de que E. coli é mais sensível a desinfecção. Os coeficientes de determinação para a equação da Lei de Chick foram de 0,938 (E. coli) e 0,877 (coliformes totais). Os resultados da pesquisa indicam que as águas de chuva e de poço freático tratadas com SODIS atingiram os padrões microbiológicos recomendados pela Organização Mundial da Saúde, o que não ocorreu com as amostras de água do reservatório superficial estudado.

SODIS (Solar Water Disinfection) is a simple techhnology for point-of-use drinking water treatment, and can be used during emergencies or in sites without running water. The joint action of high temperature and ultraviolet radiation causes the die-off of microrganisms. This study evaluated the removal of total coliforms and Escherichia coli using SODIS to disinfect water from rain (collected in roofs), from well and from surface water (reservoir) under the climate conditions of Porto Alegre, RS. Essays were also conducted to see if bacteria regrowth occurred after 24 and 48 h after the end of the SODIS test. In addition, bacterial decay coefficients were calculated using the Chick´s Law as model. SODIS essays were performed in batch reactors using 1.5 L transparent PET bottles exposed to the sunlight for 6 h. The same number of bottles were kept in the shadow, as a control. Air and water temperatures and ultraviolet radiation were monitored hourly. E. coli mean removals in samples from the three sources of water varied between 98,8% to greater than 99,99%. The mean reductions for total coliforms varied between 90.0% to 99.99%. Microorganism regrowth was not observed after 24 and 48 h. Decay coefficients for coliforms and E. coli were, respectively, 0.2979 h⁻¹ e 0.9397 h⁻¹, confirming the observation that E. coli is more sensitive than total coliforms to SODIS. Coefficients of determination for Chick´s Law equation were 0.938 (E. coli) and 0.877 (total coliform). The results from this research indicate that water from rain and well, but not reservoir, achieved the World´s Health Organization drinking water guidelines for drinking water with low risk of disease acquisition.