Association between the concentration of protozoa and surrogates in effluents of the slow sand filtration for water treatment

Currently, a major challenge on producing high-quality drinking water is to monitor pathogens, such as Giardia, Cryptosporidium and enteric viruses. Due to limitations of the analytical methods available to detect pathogens in water, the research of surrogate indicators is an up-to-date subject. In view of these aspects, a pilot scale study was performed to evaluate the association between microbiological and physical indicators and the presence of Giardia spp and Cryptosporidium sp in the effluent of upflow and downflow slow sand filters. The results showed that efficient bacterial removal could indicate suitable protozoa removal. Although coliforms and Escherichia coli do not present the appropriate physiological profile for an "ideal" indicator, they are still good references for drinking water microbiological quality, specifically for slow sand filtration. The results also point out to the need of deeper researches about the use of anaerobic spores as routine indicator. Regarding the control of Cryptosporidium outbreaks, the expectation that a single indicator will satisfy all purposes is unreal. It may be more useful to know the advantages and disadvantages of several indicators, and integrate them appropriately.

Atualmente, um grande desafio para a produção de água de elevado padrão de qualidade é o monitoramento de patogênicos, como Giardia, Cryptosporidium e vírus entéricos. Devido a limitações nos métodos analíticos para a detecção de patogênicos na água, a pesquisa de indicadores substitutos é um tema atual. Em vista desses aspectos, foi realizado um estudo em escala piloto para a avaliação da associação entre indicadores microbiológicos e físicos e a presença de Giardia spp e Cryptosporidium sp no efluente de filtros lentos de areia de escoamentos ascendente e descendente. Os resultados mostraram que uma remoção bacteriana eficiente pode indicar adequada remoção de protozoários. Embora coliformes e Escherichia coli não apresentem o perfil fisiológico apropriado de um indicador "ideal", eles são ainda boas referências para a qualidade microbiológica da água, especificamente para a filtração lenta. Os resultados também chamam a atenção para o necessário aprofundamento de pesquisas sobre o uso de esporos anaeróbios como um indicador rotineiro. Quanto ao controle de surtos de Cryptosporidium, a expectativa de que um único indicador satisfará todos os objetivos não é realista. Seria mais útil conhecer as vantagens e desvantagens de diversos indicadores e utilizá-los apropriadamente de forma integrada.

Desempenho da filtração lenta em areia submetida a cargas de pico de oocistos de Cryptosporidium sp, bactérias e sólidos: uma avaliação em instalação piloto / Performance of slow sand filtration submitted to peak loads of Cryptosporidium sp oocysts, bacteria and solid: an evaluation in pilot scale

Um tema chave no monitoramento dos sistemas de abastecimento de águas é a variação temporal e espacial nas concentrações de patogênicos, conduzindo programas de monitoramento baseados em amostras pontuais geralmente a subestimarem o risco de infecção. Em vista disto, o artigo apresenta pesquisa desenvolvida para verificar o comportamento da filtração lenta em areia, perante um aumento súbito na concentração de oocistos de Cryptosporidium e na turbidez da água, desenvolvida em unidades piloto. Os pilotos foram operados em condições estacionárias seguidas por um aumento na concentração dos oocistos de Cryptosporidium parvum e, após 48h, com a mesma concentração de oocistos, por um aumento nos níveis de turbidez. Os testes revelaram, para os oocistos, que, enquanto na condição estacionária os efluentes apresentaram concentrações medianas iguais a zero, nas duas condições transientes os efluentes já apresentaram oocistos, contudo a diferença não apresentou significância estatística. Apesar das condições transientes, foi observada elevada remoção percentual média de oocistos de Cryptosporidium sp (99,988-99,998 por cento).

Amadurecimento de filtros lentos de areia e remoção de microrganismos indicadores de qualidade da água ao longo da profundidade do leito: uma avaliação em instalação piloto / Maturation of slow sand filters and removal of microorganisms' indicators of water quality along the media depth: an evaluation in pilot plant

O potencial da filtração lenta como opção tecnológica para o tratamento de água nos países em desenvolvimento e sua capacidade de remoção de contaminantes, sobretudo patogênicos, são reconhecidos. Contudo, ainda permanece incompleto o conhecimento acerca dos mecanismos que predominantemente atuam na remoção dos microrganismos. Objetivando avançar nessa compreensão, desenvolveu-se uma investigação experimental, em unidades piloto, em filtros lentos de areia com escoamento descendente e ascendente, operados com água sintética e duas taxas de filtração (3 e 6m /m2.d). A retenção dos microrganismos indicadores foi avaliada em cinco camadas, com 0,15 m de espessura cada, em dois momentos da carreira. A maturidade biológica do leito filtrante foi menos favorecida pela taxa mais alta de filtração e pelo fluxo ascendente. Os 0,45 m iniciais do leito filtrante foram importantes na remoção de microrganismos sob as condições estudadas, mas a remoção não se restringiu a estas camadas, tendo sido observada para todos os indicadores retenção nas camadas de 0,45-0,60 m e de 0,60-0,75 m. A schmutzdecke parece desempenhar papel efetivo na remoção de indicadores microbiológicos apenas quando bem desenvolvida. Há uma indicação de que a camada suporte exerce algum papel na retenção de sólidos e microrganismos no fluxo ascendente.

Oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia: circulação no ambiente e riscos à saúde humana / Cryptosporidium Oocysts and Giardia Cysts: Environmental Circulation and Health Risks

Embora a presença de protozoários em águas para consumo humano revele-se como um importante problema de SaúdePública em diversos países, o conhecimento sobre esses riscos, no Brasil, ainda é escasso. Em vista dessa lacuna, apresentam-se,neste trabalho, informações que ajudam a compor e explicar a circulação no ambiente e a importância epidemiológica de oocistos de Cryptosporidium e de cistos de Giardia. A metodologia do trabalho incluiu: uma varredura da presença dos (oo)cistos em diferentes mananciais de abastecimento, em amostras de esgotos sanitários, em fezes de animais e humanas; a pesquisa da sua presença em hortaliças; a avaliação da eficiência de instalações de tratamento de água – em escala-piloto e em escala real – na remoção desses microrganismos; e a sua presença em águas de consumo após filtração. Foram identificadas: elevadas concentrações dos protozoários em mananciais abastecedores; a sua presença na água filtrada de estações de tratamento existentes e em efluentes de filtros lentos (ensaios em escala-piloto), em que pese a boa eficiência do processo na remoção; uma elevada densidade nos esgotos sanitários e em fezes de animais contaminados; além de uma considerável prevalência nas fezes de um contingente populacional urbano estudado. O estudo traz evidências do expressivo risco à saúde humana representado pelos protozoários no ambiente e reúne inéditas informações para subsidiar avaliações de riscos à saúde, sobretudo na perspectiva de validação das premissas adotadas pela Portaria Nº 518/2004, sobre potabilidade da água