Remoção de patógenos da água

A necessidade de remover patógenos do abastecimento de água potável é reconhecida há muito tempo. Neste artigo, as características dos grupos de patógenos são descritas juntamente com uma visão geral das abordagens usadas para remover ou desativar patógenos da água. A eficácia dessas abordagens e quaisquer desvantagens significativas também são consideradas.

Neste artigo, descrevemos as características dos grupos de patógenos e fornecemos uma visão geral das abordagens usadas para remover ou desativar patógenos da água, resumindo a eficácia dessas abordagens e destacando suas desvantagens significativas. Nós nos concentramos particularmente na eficácia de tecnologias modernas aprimoradas para remoção de patógenos, incluindo filtração por membrana, agora sendo adotada por vários motivos em todo o mundo. Examinamos a eficácia da filtragem na remoção de patógenos de águas residuais e no fornecimento de água potável.

Patógenos, organismos biológicos microscópicos capazes de causar doenças, incluem vírus (compostos de DNA ou RNA com um revestimento de proteína), bactérias (organismos unicelulares), protozoários (também unicelulares, mas com um núcleo distinto ligado à membrana) e toxinas liberadas por algas (espécies aquáticas fotossintéticas unicelulares ou multicelulares).

Os efeitos nocivos dos patógenos variam de uma doença aguda leve, passando por uma doença crônica grave até a fatalidade. Importantes veiculadas pela água (transmissão através do consumo de água contaminada), lavadas com água (onde a qualidade da água de limpeza usada é de menor importância, ela mesma atua como uma fonte de patógeno) e à base de água (o patógeno ou um hospedeiro intermediário passa parte de sua vida- ciclo na água) doenças matam milhões anualmente. A Organização Mundial da Saúde (OMS) afirma que 2,16 milhões de pessoas morreram de doenças diarreicas em todo o mundo em 2004, mais de 80% das quais eram de países de baixa renda. Cólera, giardíase, hepatite infecciosa, febre tifóide, disenterias amebiana e bacilar e bilharzia são algumas das doenças mais comuns responsáveis.

De longe, a via de transmissão mais comum é a via de consumo oral de patógenos, derivados de fezes humanas ou urina que residem em água contaminada, incluindo água de limpeza/lavagem. Embora muitos patógenos possam viver apenas por um curto período de tempo fora do corpo humano, a transmissão aquática de cistos e oocistos bacterianos resilientes, juntamente com o transporte direto de patógenos, é um mecanismo de infecção chave. Fezes e urina de animais também abrigam importantes espécies patogênicas (por exemplo, leptospirose), enquanto outros riscos, particularmente para o gado, são derivados da excreção de toxinas na água por algas e outros micróbios (por exemplo, cianobactérias). Nos últimos anos, a potencial contaminação por patógenos do aumento do lodo de esgoto espalhado pelo solo exigiu maior atenção ao tratamento do lodo para aliviar o risco.

Uma variedade de abordagens de tratamento de água pode melhorar a segurança da água potável em relação à contaminação patogênica. A eficácia do tratamento é amplamente medida usando o valor de remoção de log (LRV):

LRV=log10(Cin/Cout)

Onde Cin é a concentração de patógenos influentes e Cout é a concentração de patógenos efluentes.

Portanto, para um determinado patógeno, o LRV 2 reflete 99% de remoção, enquanto o LRV 4 reflete 99,99% de remoção.

A importância do tratamento efetivo de patógenos, particularmente para certos patógenos indicadores com baixa dose infecciosa, é refletida nos altos padrões de qualidade estabelecidos no mundo industrializado. Os Regulamentos de Abastecimento de Água (Qualidade da Água) do Reino Unido (2000), em si uma implementação nacional da Diretiva Europeia de Água Potável, exigem concentração zero de E. Coli e enterococos e nenhuma alteração anormal nas colônias microbianas cultiváveis ​​na água das torneiras dos usuários, enquanto o Nacional dos EUA Os regulamentos de água potável primária adotam níveis de concentração máxima zero para Cryptosporidium, Giardia lamblia e coliformes totais.

O tratamento do patógeno é abordado de duas formas: processos de remoção e/ou processos de inativação (desinfecção). Idealmente, esses processos fazem parte de uma estratégia abrangente de tratamento de "barreiras múltiplas" que garante a proteção da fonte de água (usando água da mais alta qualidade inicial possível), seguida pela remoção apropriada de patógenos, desinfecção subsequente e estratégias finais de proteção contra contaminação para a água sistema de distribuição.