Drinking water consumption is essential to maintain a good quality of life, but it is not available for all communities. Therefore, this work aimed to develop an alternative and accessible process for water treatment, based on filtration and solar disinfection, and evaluate it in both bench and pilot scales. The construction cost of the system was estimated and compared with other available options so that its economic viability could be discussed. For this purpose, water from a stream was collected and analyzed. A filter made of PVC tubes, sand, and gravel was built, acting, respectively, as a column, filtering medium, and support layer. As for the disinfection process, the SODIS (Solar Water Disinfection) methodology was adopted. The water was exposed to the sun, and the best exposure time was determined based on the analysis of total coliforms and E. coli. Finally, a prototype was built for a flow rate of 37.5 L d−1, consisting of two filters operating at a filtration rate of 2.38 m3 m−2 d−1. About 97% turbidity removal was obtained, as well as 99.9% for total coliforms and 99.1% for E. coli. It is estimated that the cost of building a water treatment system for one person is approximately USD 29.00.
RESUMO A má distribuição geográfica de águas em território nacional aliada ao seu desperdício, à poluição dos cursos d’água próximos aos centros urbanos e industriais e à eficiência inadequada de processos de tratamento convencionais faz com que o tratamento e o reúso de água sejam tópicos de crescente importância no Brasil. Um dos métodos de tratamento de água são os processos de separação por membranas, como a nanofiltração. No entanto, esses processos estão sujeitos ao fenômeno de incrustação, que provoca diminuição gradativa de sua eficiência. Sendo assim, o presente trabalho visou à avaliação de diferentes métodos de pré-tratamento de água para mitigação da formação de biofilme em membranas de nanofiltração. Os processos de adsorção em partículas de alumina e desinfecção por meio de carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata foram aplicados em uma amostra de um corpo d’água superficial. As amostras com e sem pré-tratamento foram nanofiltradas e a propensão à incrustação de cada uma foi avaliada. As eficiências de remoção de compostos orgânicos dos adsorventes empregados separadamente e em conjunto e as análises de absorção UV/Vis, microscópio eletrônico de varredura e espectroscopia de energia dispersiva do carvão ativado impregnado com nanopartículas de prata mostraram que os materiais empregados no pré-tratamento puderam ser apropriadamente sintetizados. Foi possível também identificar os principais grupos funcionais dos biopolímeros presentes nos biofilmes formados ao longo do tempo. Por fim, pôde-se observar que a adsorção da matéria orgânica é mais eficiente para o controle da incrustação rápida, enquanto o efeito bactericida se destaca no controle a longo prazo.
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