Trabalho

XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UNIDADE PILOTO DE
FILTRAÇÃO DOMICILIAR EM MÚLTIPLAS ETAPAS NA
REMOÇÃO DE BACTÉRIAS
Amanda Ramos Caminha de Gouveia1, Carmem Caroline Almeida Soares2, Manoela Adelina Rogerio Barbosa3, Agenor
Tavares Jácome Júnior4, Irapuan Oliveira Pinheiro5

Introdução
A água é um bem indispensável à sobrevivência do homem e demais seres vivos que habitam a terra. As ações
humanas são as principais responsáveis pela redução e degradação deste recurso. O Brasil destaca-se no cenário mundial
pela grande descarga de água doce de seus rios, cuja produção hídrica, representa 53% da produção de água doce do
continente sul-americano e 12% do total mundial (REBOUÇAS, 2006). Embora a situação pareça favorável, no Brasil
há bastante desigualdade na distribuição regional dos recursos hídricos superficiais. A região norte dispõe de grande
acessibilidade hídrica, diferente das regiões nordeste e sudeste.
O semiárido nordestino merece destaque por possuir baixa disponibilidade de água, demandando realização de
estratégias baseadas em tecnologias eficientes para aperfeiçoar seu uso (BRASIL, 2006). Cisternas construídas para
garantir acesso das populações do sertão nordestino à água de qualidade, podem estar relacionadas diretamente com
problemas de doenças de veiculação hídrica, graças à falta de informação sobre manejo correto na captação,
armazenamento, coleta para o uso e tratamento, resultando em contaminação.
A avaliação de alguns parâmetros bacteriológicos de contaminação é de extrema relevância. A presença de coliformes
na água, por exemplo, indica poluição com o risco da presença de organismos patogênicos, e sua ausência evidencia
uma água bacteriologicamente potável. Quando coliformes termotolerantes estão presentes, em geral representados por
Escherichia coli, o quadro tende a se tornar preocupante, haja vista que esse microrganismo pode acometer desde uma
simples gastroenterite ou evoluir até casos letais, principalmente em crianças, idosos, gestantes e imunodeprimidos
(SIQUEIRA et al., 2010). A importância da pesquisa da bactéria Pseudomonas aeruginosa na água também tem sido
fator crucial na avaliação da potabilidade. Bactérias pertencentes a tal gênero são amplamente encontradas no ambiente
e por serem ditas bactérias oportunistas, estão relacionadas com vários episódios graves de infecções.
Através de uma parceria entre Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e Universidade de Pernambuco (UPE)
foi proposto o desenvolvimento de um novo filtro doméstico, o filtro domiciliar de múltiplas etapas (Filtro DOME)
construído em 2006, através de projeto de pesquisa e extensão que visava também conscientizar as populações do sertão
em relação à utilização responsável de recursos hídricos disponíveis. O protótipo de sistema de filtração desenvolvido
representa uma maneira economicamente viável e de fácil operação para obtenção de água potável. Porém, os estudos
não avançaram no que diz respeito à avaliação de seu desempenho.
Este estudo se propõe a avaliar o desempenho do Filtro DOME quanto à remoção de coliformes totais e P.
aeruginosa, a fim de atender as populações ainda sem acesso à água própria para consumo.
Material e métodos
O protótipo de filtro foi avaliado no Laboratório de Processos e Produtos Biotecnológicos (LPPB), Instituto de
Ciências Biológicas, Universidade de Pernambuco.
O Filtro DOME é constituído por 5 compartimentos cilíndricos superpostos: caixa de alimentação (CA); filtro de
areia (F1); filtro de vela de cerâmica microporosa (F2); reservatório de água filtrada (R1) e reservatório de água
desinfetada (R2). Foi utilizada como elemento filtrante do filtro F1, uma camada de areia, com tamanhos de grãos de 0,1
a 1,0 mm e altura de 6 cm. Abaixo dessa camada está presente uma tela de material plástico com aberturas de 1,0 mm,
para retenção da areia. No filtro F2, foi utilizada vela cerâmica microporosa, ref. 84010, fabricada por Pozzani-Água,
1
Aluna de Graduação do curso de Bacharelado em Ciências Biológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Pernambuco. Rua
Arnóbio Marques, 310, Santo Amaro, 50.100-130. E-mail: [email protected].
2
Aluna de Graduação do curso de Bacharelado em Ciências Biológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Pernambuco. Rua
Arnóbio Marques, 310, Santo Amaro, 50.100-130. E-mail: [email protected].
3
Aluna de Graduação do curso de Bacharelado em Ciências Biológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Pernambuco. Rua
Arnóbio Marques, 310, Santo Amaro, 50.100-130. E-mail: [email protected].
4
Professor na Associação Caruaruense de Ensino Superior, Faculdade ASCES, Av. Portugal, 584, 55016901 - Caruaru, PE. E-mail:
[email protected].
5
Professor Adjunto do Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Pernambuco. Rua Arnóbio Marques, 310, Santo Amaro, 50.100-130. Email: [email protected].
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
com diâmetro de 5,2 cm e altura de 8,7 cm. No reservatório R2 foram dosadas duas gotas de solução de hipoclorito de
sódio, a 2,5%, para cada litro de água, e aguardados 30 minutos, segundo orientação do Ministério da Saúde.
A primeira etapa para a avaliação do filtro DOME foi contaminar água a fim de simular valores de contaminação
encontrados nas regiões do sertão nordestino. A água utilizada foi coletada diretamente da torneira do laboratório, e
posteriormente foram adicionados a cada 40 litros, 10 ml do meio Caldo lactosado dupla concentração (CLD)
contaminados com E. coli, 10 ml de Caldo Asparagina dupla concentração (CAD) contaminados com p. aeruginosa e
400g de areia, coletada na área externa do laboratório, a fim de elevar valores de turbidez. A água (água bruta) foi
armazenada em bombona com capacidade de 40L, medindo 50 cm de altura e 37 cm de diâmetro.
Após contaminação, a água foi então adicionada ao primeiro compartimento do filtro. Concomitante a adição da água
no filtro, eram realizadas as coletas em diferentes pontos. A pesquisa ocorreu em um ensaio, com 3 carreiras de
filtração, onde por 2 semanas foi filtrado volume de aproximadamente 40 litros, a fim de avaliar o desempenho do
protótipo na redução da contaminação. Para cada carreira de filtração foram feitas quatro coletas, sendo a primeira
amostra coletada direto da caixa CA (água bruta) e as três seguintes retiradas dos diferentes compartimentos do
protótipo: efluente do filtro areia, efluente do filtro vela, efluente desinfetado (Figura 2).
Na investigação microbiológica, utilizou-se a técnica dos tubos múltiplos, empregando o Caldo Asparagina (fase
presuntiva) e o Caldo Acetamida (fase confirmatória) para investigação de P. aeruginosa, com incubação a 35°C/48 h.
Para a pesquisa de bactérias do grupo coliforme utilizam-se os meios Caldo Lactosado (fase presuntiva) e Caldo
Lactosado Verde Brilhante Bile (fase confirmatória) incubados a 35°C/48 h.
Os resultados das concentrações são expressos em NMP (número mais provável)/100 ml de amostra. Foi adotado
limite de confiança de 95% para várias combinações de resultados positivos sendo utilizados 5 tubos para cada diluição
(10 ml, 1,0 ml e 0,1 ml).
Resultados e Discussão
A primeira etapa do processo de filtração (filtração lenta em areia) não resultou em remoção significativa de bactérias
Coliformes Totais, uma vez que na água bruta sua concentração foi igual ou superior a 500 NMP/100 mL e nas amostras
do efluente do filtro F1 sua concentração resultou igual ou superior a 80 NMP/100 mL. Silva (2011), em estudo do
mesmo protótipo, observou resultado semelhante, com variações de iguais ou superiores a 2.100 NMP/100 mL (água
bruta), a 1.500 NMP/100 mL (efluente F1). A redução da concentração de bactérias P. aeruginosa nessa etapa também
não se mostrou eficiente, apresentando variações de 280 a 140 NMP/100 mL.
Na segunda etapa do processo de filtração (filtração em vela cerâmica), a remoção de bactérias Coliformes Totais
mostrou-se mais eficiente que na primeira etapa, visto que nas amostras afluentes sua concentração variou entre 1.600 e
80 NMP/100 mL e nas amostras efluentes entre 280 e 22 NMP/100 mL (Tabela 1). Silva (2011), havia constatado
variações nas amostras afluentes de 1.500 a 14.000 NMP/100 mL e nas amostras efluentes de 90 a 4.600 NMP/100 mL.
Gusmão (2006) também observou desempenho semelhante em experimento com filtros domiciliares dotados de velas
cerâmicas funcionando por gravidade. Nesse experimento as concentrações de bactérias Coliformes Totais nas amostras
afluentes variaram entre 101,6 e 12.700,8 NMP/100 mL e, nas amostras efluentes, entre 5,2 e 2.419,2 NMP/100 mL. A
eficiência na diminuição de P. aeruginosa não mostrou evolução na segunda etapa, mostrando alguns valores de
amostras efluentes mais elevados do que os de algumas amostras afluentes (Tabela 2).
Embora tenham causado redução nas concentrações de bactérias Coliformes Totais e P. aeruginosa, os processos de
filtração que ocorreram no filtro DOME não foram capazes de eliminar completamente essas bactérias. A completa (ou
quase completa) remoção de Coliformes totais só ocorreu no reservatório R2, após a aplicação do hipoclorito de sódio.
A concentração de P. aeruginosa, se comportou de forma inesperada em algumas amostras, mas no reservatório R2,
sempre apresentou valores menores de contaminação que as amostras anteriores. Porém, não mostrou a eficiência
observada na redução de Coliformes totais.
Os resultados indicam que este sistema de filtração apresenta potencial na redução de Coliformes totais. Porém, se
mostrou ineficiente na diminuição de P. aeruginosa.
Referências
BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Vigilância e controle da qualidade da água para consumo humano. Brasília (DF):
Ministério da Saúde; 2006.
GUSMÃO, P. T. R. (2006). Filtros Domésticos: Avaliação de sua eficácia e eficiência na redução de agentes
patogênicos. In III Seminário Internacional de Engenharia de Saúde Pública. Fortaleza.
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
REBOUÇAS, ALDO DA C. Água doces do Brasil: Capital ecológico e conservação. 30Ed. Escritura Editora. 2006. São
Paulo. SP.
SILVA, J. C. P. (2011). Avaliação da remoção de turbidez e de bactérias coliformes em unidade piloto de filtração
domiciliar em múltiplas etapas (Filtro DOME). Melhoria da saúde pública em comunidades rurais através do
desenvolvimento de sistemas de tratamento de água de baixo custo e trabalhos de educação ambiental e sanitária.
Tuparetama, PE.
SIQUEIRA, L. P. et al. Avaliação microbiológica da água de consumo empregada em unidades de alimentação. Ciência
& saúde coletiva. Pernambuco, p.63-66, 2010.
Tabela 1:
NMP de bactérias Coliformes Totais no ensaio E01.
Ensaio
E1
Tabela 2: NMP
Ensaio
E1
Carreira de
filtração
Água bruta
Coliformes Totais (NMP/100 mL)
Efluente do F1 Efluente do F2 Efluente desinfetado
1o
≥ 1.600
1.600
280
2
2
o
≥ 1.600
1.600
70
<2
3
o
500
80
22
2
de bactérias P. aeruginosa no ensaio E01.
Carreira de
filtração
Água bruta
P. aeruginosa (NMP/100 mL)
Efluente do F1 Efluente do F2 Efluente desinfetado
≥ 1.600
≥ 1.600
≥ 1.600
350
2
o
280
140
170
26
3
o
33
90
500
27
1o
Figura 1:Esquema ilustrativo do Filtro DOME.