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Os montantes limitados investidos no tratamento de água potável nas zonas rurais explicam-se, em parte, pelo elevado custo dos sistemas de tratamento de água. Consequentemente, a maioria das comunidades rurais ainda está bebendo água superficial que não atende ao padrão de qualidade exigido, causando sérios problemas de saúde.

Em muitos casos, o alto custo dos sistemas de tratamento de água e a má qualidade da água impedem o investimento até mesmo nos sistemas mais simples de transporte de água não tratada por gravidade, agravando ainda mais a situação de saúde e forçando a população – especialmente mulheres e crianças – a caminhar longas distâncias para buscar água de qualidade pior do que aquela que poderiam obter por transporte das cabeceiras dos rios próximos.

Sistemas de filtração lenta de areia são uma solução de tratamento de água tecnicamente viável. No entanto, ainda há uma série de dificuldades envolvidas na implementação da tecnologia e na operação do sistema. Além disso, o custo direto da construção é relativamente alto. Uma grande percentagem destes sistemas foi abandonada pelas seguintes razões:

• Desenhos inadequados, pois as variações na qualidade da água em diferentes épocas do ano não foram levadas em consideração.
• As pessoas encarregadas de operá-los geralmente são membros da comunidade que não foram adequadamente treinados para operar o sistema.
• As instituições responsáveis não monitorizam adequadamente as instalações.
• As peças de reposição não estão disponíveis localmente.
• A areia no leito filtrante não é substituída quando a espessura mínima é atingida, após várias camadas terem sido raspadas.

A principal característica da filtração lenta da areia é que, devido ao efeito da atividade biológica, ela remove eficientemente organismos patogênicos da água bruta, particularmente as bactérias e vírus responsáveis pela transmissão de doenças relacionadas à água. Além disso, não são necessários produtos químicos, nem supervisão contínua altamente qualificada.

A filtração lenta é, sem dúvida, a tecnologia mais adequada para áreas rurais. No entanto, para evitar alguns dos problemas descritos, é necessário aplicar soluções que tenham em conta as capacidades técnicas e económicas locais, para que o sistema possa realmente atingir o seu objectivo de fornecer água potável às populações rurais.

A proposta contida neste manual é uma alternativa de baixo custo, tecnicamente adequada e de fácil manejo pela comunidade. Consiste em pré-filtração de cascalho modificada, filtração lenta de areia e unidades de desinfecção adaptadas

PROJETAR

Antes de iniciar um projeto de abastecimento de água tratada, é essencial avaliar e definir o nível de organização na comunidade. Se for insuficiente ou inexistente, a operação e a manutenção do sistema provavelmente serão negligenciadas e, eventualmente, abandonadas.

A comunidade deve participar de todas as etapas da instalação do serviço de abastecimento de água, incluindo a seleção da opção técnica, a construção e fiscalização das obras e a gestão do serviço.

Na fase de projeto, a comunidade deve estudar as soluções propostas e decidir sobre a melhor alternativa técnica e o serviço mais adequado. Consequentemente, eles devem estar cientes dos custos do sistema – incluindo sua própria contribuição para a construção e as taxas a serem pagas, as vantagens e desvantagens de cada alternativa e suas responsabilidades de operação e manutenção (PNUD, 1998).

Os seguintes fatores devem ser levados em consideração para um estudo preliminar para definir possíveis soluções de tratamento de água:

• Condições climáticas: A temperatura tem influência substancial no desempenho dos sistemas de tratamento de água e a intensidade e duração da chuva influenciam na quantidade e qualidade da fonte.
• Características da bacia hidrográfica: Fatores humanos e naturais, como descargas de águas residuais ou escoamento de terras agrícolas quimicamente tratadas, podem afetar seriamente a qualidade da água.
• Qualidade da água: Uma análise física, química e bacteriológica da água é necessária para determinar sua qualidade e o nível de tratamento necessário.
• Localização da fábrica: O terreno deve ser facilmente acessível, ter uma inclinação natural entre 5 e 10% e não ter exposição a perigos naturais ou a águas subterrâneas nas proximidades. Um acordo escrito com o proprietário deve ser assinado.
• Características da comunidade: É necessário conhecer os costumes e crenças que podem afetar a aceitação do sistema, as características das organizações existentes, a disponibilidade de materiais naturais e recursos humanos e o nível de escolaridade.
• Existência de doenças relacionadas com a água: A seleção de processos de tratamento de água como possível solução para o fornecimento de água potável às comunidades rurais depende da qualidade da água bruta.

P = Pré-sedimentação S = Sedimentação PC = Cascalho Pré-filtro em camadas com fluxo ascendente PS = Cascalho Pré-filtro em série com escoamentos verticais ou horizontais FL = Filtro de areia lenta C = Peneira

• Se a água contiver coliformes fecais e níveis de turbidez que excedam os valores mostrados na tabela, é aconselhável procurar outras fontes de água.
• Na entrada da usina, uma estrutura de açude triangular deve ser considerada para medir a vazão, na qual a água desejada deve ser marcada com tinta. O operador pode abrir a válvula de entrada para reproduzir o fluxo necessário para operar o sistema.

AERAÇÃO

A aeração consiste em misturar a água com o ar para:

• Aumentar o teor de oxigênio na água
• Aumentar o pH da água, reduzindo o seu teor de dióxido de carbono
• Remova o ferro, magnésio, sulfato de hidrogênio, metano e vários compostos orgânicos voláteis responsáveis pelo sabor e cheiro do

água (Hofkes et al, 1987).

Os métodos de aeração mais simples são descritos abaixo:

Aerador de bandeja múltipla

Esta é uma solução econômica que ocupa pouco espaço. Consiste em quatro a oito bandejas com fundos de malha, colocadas uma em cima da outra com um espaçamento de 30 a 50cm entre elas. A água é distribuída uniformemente na primeira bandeja através de tubos porosos, ou parando o jorro com uma barra (como mostrado na figura), de modo que a água escorra para a bandeja a uma taxa de 0,02 m3/s por metro quadrado da superfície da bandeja. Pequenas gotículas são então pulverizadas na próxima bandeja. As bandejas podem ser feitas de vários materiais: chapas de fibrocimento, tubos plásticos com pequenos diâmetros ou ripas de madeira paralelas. Para obter uma pulverização mais fina, as bandejas do aerador podem ser preenchidas com cascalho grosso de aproximadamente 10cm de profundidade.

Fig 2: Bandejas de madeira freiam a água em gotículas

Aerador em cascata

Este consiste em quatro ou seis degraus, cada um com 30 cm de altura e uma capacidade de aproximadamente 0,01 m3/seg por metro de largura. Um obstáculo é frequentemente colocado na borda de cada passo para produzir turbulência e, assim, melhorar a eficiência da aeração,

Embora seja necessário mais espaço do que para vários aeradores de bandeja, menos cabeça é perdida e nenhuma manutenção é necessária.

PRÉ-FILTRAÇÃO

Muitos projetos de estações de tratamento de água não levam em conta as diferenças na qualidade da água, particularmente durante a estação chuvosa, quando a turbidez aumenta, obstruindo os filtros e reduzindo sua eficácia. Daí a necessidade de limpar previamente a água através de diferentes processos, incluindo a pré-filtração, que não só remove a turbidez, mas também algas e bactérias, prolongando a vida útil dos filtros e reduzindo a frequência de limpeza (Collins et al, 1991).

Embora a eficiência dos pré-filtros de fluxo ascendente e descendente seja semelhante, os primeiros são mais fáceis de manter, pois a operação de retrolavagem hidráulica é mais simples.

A alternativa de um fluxo ascendente em camadas é recomendada para águas com turbidez inferior a 50 UT com picos curtos. Por outro lado, o pré-filtro em série é melhor para água de má qualidade, pois tem uma melhor capacidade de armazenar sólidos (AARAUV 1985).

Existem duas alternativas para obter um fluxo uniforme nas unidades de pré-filtração:

• Estrutura com tanques retangulares equipados com válvulas de comporta manuais para isolar as unidades. Embora seja necessário um pequeno investimento, esta é a solução mais confortável para o operador e a mais confiável a longo prazo.
• Dispositivos de medição de água na entrada de cada unidade e a subsequente regulação da válvula de admissão. Não é necessário investimento adicional.

Pré-filtro de cascalho em camadas, com fluxo ascendente

Descrição

O tubo de admissão passa pelo centro do pré-filtro até o fundo da unidade. A partir dessa tubulação, a água é distribuída uniformemente por toda a unidade por meio de tubulações porosas secundárias. A zona de filtração consiste em quatro camadas de cascalho de diferentes tamanhos, com a brita mais grossa formando a camada inferior e a brita mais fina a camada superior.

A água atravessa a zona de filtração de forma ascendente e é coletada pela tubulação de saída que tem furos de 12,7 mm de diâmetro a 50 mm do centro e 0,40 m do leito de filtragem de brita. Este tubo pode ser maior do que o tubo de admissão para reduzir a perda de carga e facilitar o fluxo de saída.

A zona de drenagem fica na parte inferior do pré-filtro. O piso da unidade tem uma inclinação de 12,5% para facilitar a descarga de sedimentos para o canal de descarga de água de limpeza. Lajes ou tijolos são colocados no canal de descarga para sustentar a brita, em intervalos de dois ou três centímetros (CRHEA 1991; Marrón, 1998).

Critérios de projeto

A velocidade de filtração é selecionada dependendo da qualidade da água: aumenta de acordo com a qualidade a uma taxa de 1 a 1,5 m/h.

• A relação de velocidade nas tubulações secundárias e principais que distribuem a água no fundo da unidade deve ser de Vp/Vs < 0,462 para uma distribuição uniforme. O diâmetro dos tubos secundários é assim obtido.
• A perda de volume no leito durante a operação normal de pré-filtração é de aproximadamente 20cm.
• O sistema de pré-filtração-filtração tem uma capacidade limitada de assimilar diferenças súbitas na qualidade da água bruta.

Outros modelos de pré-filtração de cascalho com camadas de fluxo ascendente

Pré-filtração de brita de fluxo vertical em série

Pré-filtração de brita de fluxo horizontal

FILTRAÇÃO

Filtro modificado lentamente com limpeza angustiante do filtro

O filtro de areia lenta proposto a seguir difere do filtro lento de cabeça variável convencional nos seguintes aspectos:

• Suas estruturas de entrada e saída de água são mais simples que as dos filtros convencionais, sem alterar sua função.
• Considerando que a principal atividade biológica no leito arenoso ocorre nas primeiras camadas e que a alta temperatura na região amazônica é favorável para essa atividade, sugere-se que a altura do leito seja de 35cm para que 95% dos coliformes possam ser removidos.
• O método de limpeza de angustiante do filtro de fluxo ascendente é aplicado, como mostrado na página 22.

Com as modificações citadas acima, o custo direto de construção dos filtros é reduzido em aproximadamente 40% (as estruturas são simplificadas e a altura da caixa filtrante é reduzida)), além de facilitar sua operação.

A seleção da areia para o leito de filtração é um ponto crítico, pois a necessidade de transportar a areia selecionada de lugares distantes eleva significativamente os custos; Isso poderia representar 30% dos custos diretos de construção dos filtros. A literatura técnica é muito exigente em relação às características da areia. Com um método simples, no entanto, a areia disponível localmente pode ser peneirada e limpa para obter um leito de filtragem adequado sem afetar a eficácia do filtro (consulte o capítulo Operação e Manutenção).

Descrição

Durante uma operação normal de filtração, a água entra pela parte superior do filtro até a camada sobrenadante. O tubo de entrada tem dois orifícios para liberar o possível acúmulo de ar na parte superior do tubo de entrada. A água permanecerá na camada sobrenadante por várias horas, durante as quais as partículas em suspensão se depositarão.

A obstrução do filtro fará com que a camada sobrenadante suba até a borda, momento em que será necessário limpar o leito de areia. Deve haver 20cm de espaço livre acima da borda.

A maior atividade biológica ocorre na camada superficial de areia, onde a maioria dos organismos patogênicos na água é removida. A cama deve ter entre 30 e 40cm de altura, dependendo da qualidade do volume bruto de água. As paredes internas da caixa filtrante na seção que contém o leito de filtração devem ter um acabamento áspero para evitar a formação de curtos-circuitos.

A areia deve passar por um processo de peneiramento para eliminar grãos muito grossos ou muito finos. Tanto a brita quanto a areia devem ser lavadas antes de serem colocadas no filtro, a fim de eliminar a matéria orgânica e a argila (ver capítulo Operação e Manutenção).

A água passa pelo leito de areia de filtração até o sistema de drenagem embaixo, que é composto por tubulações porosas que levam à próxima unidade. Camadas de cascalho são colocadas em cima dos tubos porosos na parte inferior para apoiar a areia.

Fora do filtro, o tubo de saída tem um tubo de tee de 10-20cm acima do leito de areia para evitar qualquer descarga acidental do filtro que possa afetar a camada de microrganismos e evitar a formação de pressões negativas durante a operação. Este tubo tem a mesma finalidade do dispositivo que controla o nível mínimo em filtros convencionais.

No canal de limpeza, utiliza-se o método de filtragem-gradeamento, coletando a água que arrasta a sujeira do leito durante o processo de raspagem.

Critérios de projeto

Quanto menor o diâmetro efetivo da areia, mais eficientemente as bactérias serão removidas no filtro; no entanto, a frequência de limpeza também aumentará. Para águas claras com alto teor bacteriológico, pequenos diâmetros efetivos serão selecionados, enquanto grandes diâmetros efetivos serão escolhidos para águas turvas.

• Para águas com alto teor bacteriológico, recomendam-se baixas velocidades de filtração e leito de 0,4m de espessura.
• Os tubos de drenagem consistem em um dreno principal e drenos laterais porosos com furos de 12,7mm de diâmetro em intervalos de 50mm no fundo, por onde a água tratada entrará. O espaço entre os drenos laterais deve ser equivalente a 1/16 do comprimento total dos drenos laterais e 1/32 do comprimento total da parede.
• O dimensionamento dos tubos deve basear-se no critério de que o limite de velocidade em qualquer ponto dos tubos não deve exceder 0,30 m/s. A lista de velocidades entre o dreno principal (VD) e o dreno secundário (Vd) deve ser VD/Vd < 0,462 para obter uma distribuição uniforme.
• Deve ser considerada uma altura máxima de 3m desde a saída dos pré-filtros até à base do filtro, de modo a que a água que flui dos pré-filtros possa ser utilizada para a limpeza do filtro de fluxo ou contra-fluxo. Essa altura evita a perda de carga gerada pelo assoreamento nos filtros, permitindo que a água flua normalmente durante o processo de limpeza.

DESINFECÇÃO: clorador gotejador em pequena escala

Descrição

• Tanque de solução original Este consiste em um pequeno tanque de concreto no topo do reservatório, colocado próximo à entrada de água e próximo à tampa do tanque. As paredes internas e o piso do clorador devem ser revestidos com uma camada de cimento de 2cm com um selador para evitar vazamentos. É importante que não haja vazamento – principalmente pelo piso – pois o cloro pode deteriorar a estrutura do reservatório. O piso deve ser ligeiramente inclinado em direção à tubulação de limpeza. O tanque deve ter uma capacidade máxima de armazenamento suficiente para sete dias.

• Tampa do clorador em pequena escala A tampa sobre o clorador e o reservatório deve ter um cadeado para evitar que estranhos os manuseiem. Eles devem estar sempre no lugar para evitar que o cloro evapore. No entanto, o cloro ainda pode evaporar através dos sulcos entre a tampa e as paredes do clorador. Para evitar isso, um tubo interno de borracha deve ser pregado nas bordas do tanque para que ele seja hermeticamente fechado.
• Instalação por gotejamento Este consiste em um tubo de 3/<>" e uma torneira plástica de <>/<>" colocada <>cm acima do piso do clorador. A torneira é útil para controlar o gotejamento. O sistema de controle de gotejamento consiste em um flutuador e um tubo com um furo através do qual o fluxo – e, portanto, o gotejamento – pode ser constante.
• Tubulação de limpeza Este é um tubo de plástico de 1998/<>" que é nivelado com o piso do clorador. Possui um plugue no ponto de saída que pode ser aberto quando o clorador necessita de limpeza. (Marrón, <>b).

OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO

Um dispositivo de medição de vazão deve ser instalado na entrada da estação de tratamento, bem como uma válvula de entrada correspondente para regular o fluxo operacional na planta.

Abaixo está um esquema de válvulas para o transporte de água tratada. As válvulas de bypass (B) permitem que a planta continue operando mesmo quando uma unidade está fora de serviço.

Para o medidor de vazão, recomenda-se um açude triangular e dois açudes retangulares, como mostra a figura.

Para regular o fluxo, a válvula de entrada IP é ligada até que a água no açude triangular atinja a marca de pintura, que indica o fluxo de operação da planta. Os açudes retangulares servem para garantir que a água entre uniformemente nos dois tanques de sedimentos. Duas comportas de madeira simples servem ao propósito das válvulas IS1 e IS2, desligando o fluxo de água em um tanque de sedimentos durante a manutenção.

PRÉ-FILTRO EM CAMADAS DE FLUXO ASCENDENTE

Os pré-filtros servem para eliminar as impurezas que turvam a água. Se as impurezas entrarem diretamente no filtro, elas o obstruirão: a limpeza frequente é, portanto, necessária.

A água suja entra pela parte inferior e sobe pelo leito de filtração de cascalho, que por si só retém algas, uma boa porcentagem de bactérias e todo o material em suspensão com mais de 10mm de diâmetro. Em seguida, as tubulações superiores coletam a água para transportá-la para a próxima unidade de tratamento.

Operação do pré-filtro em camadas de fluxo ascendente

• Início de operação Para preencher o pré-filtro, desligue a válvula de drenagem e abra levemente a válvula de entrada para que um fluxo moderado não arraste os sólidos acumulados no leito. Esse fluxo pode ser aumentado gradualmente à medida que o enchimento progride.
• Operação normal de pré-filtragem Durante a operação de pré-filtração, as válvulas de entrada e saída devem estar abertas. A válvula de drenagem deve permanecer fechada. Quando necessário, remova algas e elementos flutuantes.
• Limpeza hidráulica A descarga descendente do pré-filtro arrastará as partículas que se depositaram na brita durante a operação normal. Para uma limpeza completa é importante esvaziar completamente o pré-filtro. A operação deve ser repetida duas ou três vezes até que a água esteja limpa.

O pré-filtro não deve permanecer vazio por muito tempo, pois o material aderido será compactado, tornando o processo de limpeza hidráulica subsequente menos eficaz.

Para evitar a compactação da lama acumulada (e reduzir a regularidade da limpeza manual da brita), a limpeza hidráulica deve ocorrer aproximadamente uma vez por semana durante a estação chuvosa (alta turbidez) ou a cada dois meses durante a estação seca (baixa turbidez).

Os seguintes passos devem ser seguidos:

1. Feche a válvula de entrada e abra a válvula de drenagem
2. Aguarde até que a unidade esteja completamente vazia
3. Encha a unidade novamente, conforme indicado no capítulo de arranque, ou seja, com um fluxo moderado
4. Se a água de limpeza estiver turva, repita a operação

• Limpeza manual

Chega um momento em que, após sucessivos processos de limpeza hidráulica, nem todo o material acumulado no leito de filtração é eliminado porque fica preso às paredes de brita. Neste caso, o pré-filtro deve ser limpo manualmente. Como referência, isso deve ser feito pelo menos uma vez por ano após o período chuvoso.

Em primeiro lugar, retire a água da tubulação de entrada. Extraia a camada superior e lave-a em um recipiente de água. O melhor procedimento para lavar a brita é mexê-la mecanicamente em um recipiente para que o atrito solte os sólidos que estão presos à superfície da brita. Um cilindro poderia ser usado, como mostra a figura. O cascalho é então raspado com a ajuda de um bastão enquanto a água limpa está entrando no cilindro através de uma mangueira. A água com as impurezas da brita sairá por outra mangueira colocada mais acima no cilindro.

O mesmo procedimento é seguido para a próxima camada, tentando não misturar a brita das diferentes camadas. Se, por algum motivo, eles se misturarem, devem ser peneirados novamente para separá-los.

O pré-filtro deve conter água para evitar que o material filtrado compacte a brita não lavada na parede do pré-filtro.

Uma vez que o pré-filtro está vazio, as paredes devem ser escovadas para baixo e as camadas substituídas no fundo.

A brita deve ser reabastecida cuidadosamente em camadas de tamanho correspondente. Isso deve ser feito imediatamente após esse processo de limpeza, a fim de evitar possíveis contaminações.

Manutenção de pré-filtros

• Corte ervas daninhas, arbustos e árvores ao redor dos pré-filtros.
• Proteger o solo contra a erosão.
• Reparar rachaduras nas paredes da estrutura.
• Verifique todas as válvulas e unte-as se necessário.
• Extrair elementos flutuantes da água.

FILTROS DE AREIA LENTOS

A principal característica da filtração lenta é que elimina bactérias e vírus na água. É um mecanismo muito eficaz porque simula o processo natural de purificação que ocorre quando a água da chuva atravessa a crosta terrestre até os rios subterrâneos.

Uma película fina e gelatinosa se forma na superfície da areia, digerindo e eliminando impurezas na água. Uma vez que a água tenha passado por essa camada, ela se infiltra no leito de areia, onde ocorre a parte principal do tratamento purificador e onde a água pura é obtida.

Durante o processo de filtração, as impurezas entram em contato - e ficam presas - com os grãos de areia na superfície. As impurezas então passam por um processo de degradação química e biológica para se tornarem formas mais simples e inofensivas que se dissolvem ou permanecem no leito de areia como matéria inerte até que o filtro seja limpo.

Outras vantagens da filtração lenta:

• Nenhuma substância química precisa ser aplicada
• O sistema pode ser gerenciado por um operador bastante não qualificado em uma base regular.

Funcionamento do filtro de areia lenta com limpeza com filtro

Preparando o leito de areia

É importante eliminar os grãos de areia mais finos e grossos. Isso manterá uma boa porosidade no leito sem afetar a eliminação bem-sucedida de bactérias e vírus. A areia deve estar isenta de argila ou matéria orgânica.

Para preparar a areia ela deve ser peneirada da seguinte forma: coloque a peneira fixa em um ângulo de 45%. Com uma pá, jogue a areia com força. A areia deve estar completamente seca durante esta tarefa. (Cánepa 1988).

As etapas são as seguintes:

1. Peneire a areia através de uma peneira com furos de 2,54cm (1") para eliminar pedaços de madeira, pedras, etc.
2. Peneire a areia através de uma peneira com furos de 1,588cm (5/8") para reter areia grossa.
3. Peneire a areia através de um 0,635cm. (1/4") e 0,317cm. (1/8") peneira para eliminar areia que é muito fina.
4. Lave a areia para retirar a argila e a matéria orgânica aderida aos grãos de areia, seguindo o mesmo procedimento da lavagem da brita. Um total de oito pessoas são necessárias para a operação de peneiramento.

Início de operação

A ideia é preencher os dois filtros com um fluxo ascendente, a fim de evitar o acúmulo de bolhas de ar.

1) Verifique as válvulas do filtro para se certificar de que estão fechadas

2) Encher o primeiro filtro através da abertura superior da válvula de entrada (F1) e da válvula de saída (SF1).

3) Enquanto o primeiro filtro estiver enchendo, feche a válvula de entrada do reservatório (IR) e abra a válvula de saída do segundo filtro (SF2) para que a água tratada no primeiro filtro entre pelo fundo do segundo filtro. O enchimento do segundo filtro com um fluxo ascendente elimina as bolhas de ar acumuladas no leito de areia.

4) Quando a água do segundo filtro atingir um nível de 10cm acima do leito de areia, abra a válvula de entrada (IF2) e feche a válvula de entrada do primeiro filtro (IF1).

5) Abra a válvula de limpeza na parte inferior do primeiro filtro que foi preenchido através da parte superior, a fim de drená-lo completamente.

6) Quando o primeiro filtro estiver vazio, feche a válvula de drenagem e deixe a água tratada no segundo filtro entrar no primeiro filtro pelo fundo, preenchendo-o até entre 10 e 20cm acima do leito de areia.

7) Abra a válvula de entrada para o primeiro filtro (IF1) e a válvula de entrada para o reservatório para o processo normal de filtração.

Operação normal de filtração

Durante a operação de filtragem, as válvulas de entrada e saída devem estar abertas, enquanto as válvulas para limpeza do fundo e do leito de filtragem devem permanecer fechadas.

Quando necessário, algas e elementos flutuantes devem ser removidos.

O fluxo de entrada deve ser medido desaparafusando a união universal do tubo descendente por onde a água entra, ao mesmo tempo que enche um balde com uma capacidade específica. Se o fluxo que entra nas unidades de filtração for diferente, as válvulas de entrada devem ser reguladas para que o fluxo de entrada seja o mesmo.

Limpeza do leito de filtragem

Se o nível de água no filtro sobe até a borda, significa que o leito de areia está obstruído e precisa ser limpo (Canepa 1988; Marrón, 1998a).

Dois métodos de limpeza podem ser aplicados, dependendo da duração do fluxo de filtração anterior.

Método de limpeza com filtro a seco: aplicado quando a execução anterior tiver durado mais de um mês. Consiste em descompactar a areia e redistribuir o material filtrado para regenerar a porosidade do leito de areia. (Perdão et al, 1983). Estes passos devem ser seguidos:

1) Feche a entrada de água e deixe a água filtrar a uma taxa decrescente ao longo da noite.

2) No dia seguinte, retire o material flutuante e abra a válvula de limpeza do fundo até que a água atinja 15cm abaixo da superfície da areia.

3) Descompacte a cama de areia de 15cm de profundidade com uma picareta, depois raspe a areia para soltá-la e deixá-la mais esponjosa.

4) Abra a válvula de entrada do filtro.

Enquanto o método de filtragem estiver sendo aplicado em um filtro seco, deve-se tomar cuidado para garantir que apenas a quantidade correspondente de água entre no filtro que ainda está em operação. Para isso, feche a válvula de entrada do filtro até obter o fluxo de operação correto. Desta forma, a água excedente nos pré-filtros irá transbordar. Essa operação deve ocorrer sempre que um dos dois filtros estiver fora de serviço.

Isso é aplicado quando a execução anterior durou menos de um mês. Consiste em fazer a água fluir contra a corrente (ascendente) enquanto o leito de areia é raspado até que a água de limpeza fique menos turva. A água de limpeza vai arrastar a sujeira e outros materiais retirados da areia. Em seguida, deve ser aplicado o mesmo método aplicado para o método de filtragem a seco. Os passos a serem seguidos para a limpeza do primeiro filtro são:

1) Feche a entrada de água e deixe a água filtrar a uma taxa decrescente ao longo da noite.

2) No dia seguinte, retirar o material flutuante e abrir a válvula para limpar o leito de filtração. Feche as válvulas de entrada para ambos os filtros, a válvula de saída (SF2) do filtro que não será limpo e a válvula de entrada para o reservatório (R). Abra as válvulas de by-pass do filtro (BF) para que o efluente dos pré-filtros entre pelo fundo do filtro a ser limpo – ou seja. através da tubulação de saída de água filtrada (ver esboço).

3) Raspe toda a profundidade do leito de areia (30 a 40cm) enquanto a água flui contra a corrente até que fique mais clara, tomando cuidado para não raspar a camada que sustenta o cascalho abaixo da areia. Ancinho 15 - 20cm de toda a superfície do filtro por linhas; Em seguida, remova a areia raspada da superfície de metade do filtro para a outra metade, como mostrado no desenho, e ancinho os 15 a 20 cms restantes. Substitua a areia e, em seguida, repita a operação na outra metade do leito de areia. Tente evitar que a água de limpeza transborde e perca areia. Essa operação pode levar cerca de duas horas e são necessárias duas pessoas para se revezar na areia.

4) Fechar a saída de água (SF 1) e a válvula de limpeza do leito de filtração no filtro em processo de limpeza (filtro 1). Abra a válvula de entrada para o reservatório (IR) e as válvulas de entrada (IF2 e saída (SF2) do filtro 2, colocando-a em modo normal de operação.

5) Em seguida, aplique o método de filtragem seca para filtrar 1.

Limpeza completa do filtro

Essa operação ocorre a cada cinco anos.

1) Retire a areia e a brita, sem misturar a brita das diferentes camadas.

2) Lave a camada filtrante e os tubos de drenagem com uma escova e água e substitua-os se estiverem deteriorados.

3) Lave a areia e o cascalho

4) Coloque a brita limpa e a areia de volta no lugar. Substitua qualquer areia ou cascalho perdido.

Manutenção dos filtros

• Corte ervas daninhas, arbustos e árvores ao redor dos filtros.
• Proteger o solo contra a erosão.
• Reparar rachaduras nas paredes da estrutura.
• Examine as válvulas e unte-as, se necessário.
• Remova os elementos flutuantes da camada de água.
• Monitorar o crescimento de algas. Se houver crescimento excessivo os filtros devem ser cobertos.
• Monitore o fluxo que entra nos filtros.
• Monitore o cheiro e o sabor da água.
• Mantenha um registro da turbidez na entrada dos filtros e observe a duração do processo de filtração.

CLORADOR DE GOTEJAMENTO EM PEQUENA ESCALA

A água de muito boa qualidade é produzida por filtração lenta da areia. No entanto, a cloração é essencial para fins de desinfecção completa e para evitar a contaminação futura da água durante o transporte e manuseio. Uma solução de cloro e água é preparada no clorador e, em seguida, deixada gotejar no reservatório para desinfetar a água. O gotejamento é controlado com uma torneira.

Operação e manutenção do clorador

Medição do fluxo, cálculo do gotejamento e preparação da solução-mãe

As operações a seguir só são necessárias quando o clorador entra em operação e quando a quantidade de água que entra no reservatório varia, por exemplo, durante uma mudança de estação. (Marrón, 1998b). Uma avaliação deve ser feita para calcular a vazão que entra no reservatório. Uma vez calculado o fluxo, a quantidade de cloro necessária, o volume da solução-mãe a ser preparada e as gotas por minuto necessárias para desinfetar a água podem ser obtidos usando a tabela a seguir.

Depois de usar a tabela acima para calcular a quantidade de cloro, coloque-o em um balde com água suficiente para dissolvê-lo, em seguida, despeje essa mistura no clorador e adicione água suficiente para completar os litros de solução-mãe recomendados pela tabela. A solução-mãe (concentração: 5000 ppm) é a mistura de cloro e água despejada no clorador de gotejamento para desinfetar a água no reservatório. A torneira deve então ser regulada para fornecer o número aproximado de gotas por minuto indicado na tabela. Conte as gotas por minuto e se o clorador fornecer cinco gotas a mais ou a menos do que o indicado na tabela, ele pode ser considerado correto.

O cloro considerado nesta tabela é HTH em pó a 65%. Se for utilizado cloro de outra percentagem, o peso necessário pode ser calculado com a seguinte operação (apenas a segunda coluna do quadro irá variar).

Calibração do clorador de pequena escala: regulando o gotejamento

O tipo normal de água é considerado para os dados anteriores. Entretanto, alguns aspectos físicos e químicos da água podem alterar a cloração. Consequentemente, o gotejamento deve ser sempre regulado ao colocar o clorador em operação.

A medição do cloro residual nos tanques mais afastados da rede demonstrará se o gotejamento obtido na tabela está correto.

Se a quantidade necessária de cloro residual não for encontrada (0,2 ppm – 1,0 ppm), a torneira deve ser regulada para aumentar o gotejamento. Nunca aumente a dose para mais de três vezes a quantidade calculada na tabela.

Funcionamento do clorador de pequena escala

A solução-mãe deve ser removida a cada dois dias – porque o cloro tende a se depositar no fundo do clorador – e o número de gotejamentos deve ser controlado para garantir que sejam adequados, caso contrário a torneira precisará ser regulada.

O sistema de controle de gotejamento, composto por um tubo flexível de polietileno com um furo e um flutuador, proporciona um gotejamento constante. Este sistema deve ser verificado para se certificar de que está em boas condições.

Se, por qualquer motivo, a água parar de fluir para o reservatório, a torneira que pinga a solução de cloro deve ser fechada imediatamente. O cloro perde seu poder desinfetante com o passar dos dias, portanto, a solução-mãe não deve permanecer no clorador por mais de sete dias.

Limpeza do clorador

Sempre que uma nova solução-mãe é preparada, o clorador deve ser limpo para remover as partículas anteriores e a solução restante. Para isso, retire a rolha da tubulação de limpeza e enxágue com água.

TREINAMENTO DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO

UM GUIA DE TREINADORES

A formação é orientada para a mudança de comportamentos. É, portanto, um agente de mudança e garante a sustentabilidade dos sistemas de tratamento de água.

O conhecimento dos procedimentos de tratamento de água e as competências manuais de operação e manutenção não darão origem a uma mudança de comportamento se não forem acompanhados de um processo de motivação e da criação de um ambiente adequado entre a comunidade e as pessoas responsáveis pela operação.

Análise da situação

É necessário analisar a situação na comunidade e seus níveis de organização.

Avaliação dos requisitos de formação

Com base em uma análise das tarefas a serem executadas pelos operadores, deve-se tomar uma decisão sobre quantos deles serão treinados e o tipo e nível de treinamento que receberão.

As tarefas exigidas devem ser comparadas com os conhecimentos e as competências dos operadores disponíveis. Os cursos de formação devem colmatar estas lacunas.

Concepção do programa de formação

O programa será concebido com base em estudos anteriores, definindo os conteúdos, a metodologia, os materiais e o nível de conhecimentos e competências a adquirir (ver o exemplo de um programa de formação).

Execução do programa de formação

Se eu ouço: eu esqueço, se eu vejo: eu lembro, se eu vejo: eu entendo. (Provérbio chinês antigo)

A aprendizagem tende a ser um processo de imitação, portanto, é necessário que o treinador forneça exemplos adequados a serem seguidos. Este processo deve ser reforçado com um trabalho prático para garantir que os operadores compreendam corretamente, caso contrário devem ser corrigidos.

Métodos participativos pelos quais os operadores se comunicam entre si e aprendem fazendo são sempre muito mais eficazes do que simples palestras.

Em primeiro lugar, o formador deve fornecer uma visão geral de todas as tarefas e procedimentos necessários para o funcionamento de uma estação de tratamento de água. Em seguida, as informações sobre cada tarefa devem ser apresentadas e assimiladas como parte de uma sequência lógica. Os passos abaixo devem ser seguidos para cada tarefa:

1) O conhecimento deve ser transmitido através de palestras, fotografias, desenhos, perguntas e discussões (no máximo 30 minutos)

2) Demonstração de um exemplo prático.

3) Trabalho prático. Esta etapa aumenta a confiança dos operadores nas tarefas e deve continuar até que demonstrem que são capazes de executar a tarefa adequadamente.

Características do treinador Um formador é um facilitador da aprendizagem que dá aos participantes a oportunidade de aprender através da experiência, aumentando assim a sua confiança.

Deve-se lembrar que as pessoas aprendem individualmente, portanto, o treinador deve:

• Mostre um interesse sincero em cada indivíduo
• Fornecer incentivo e apoio
• Envolva todos
• Certifique-se de que ele seja compreendido por todos

Avaliação do curso de formação

A avaliação consiste em obter informações sobre o progresso da aprendizagem, em termos de feedback sobre os conhecimentos adquiridos e o sucesso do trabalho prático. A avaliação fornece informações úteis aos operadores sobre o progresso feito e é uma fonte de informações para sessões de treinamento subsequentes.

Avaliação de impacto

Consiste em obter informações sobre a aplicação dos conhecimentos adquiridos (IRC 1983; Linhas d'água 1997).

Exemplo de um programa de formação em filtração lenta de areia

Programa de cursos teóricos

BIBLIOGRAPHY

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