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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/38861
Title: | Diretrizes para plano de segurança da água para soluções alternativas de abastecimento em comunidades rurais dispersas. |
Other Titles: | Water security plan guidelines for alternative water supply solutions in dispersed rural communities. |
???metadata.dc.creator???: | LUCENA, Danyllo Vieira de. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | COURA, Mônica de Amorim. |
???metadata.dc.contributor.advisor2???: | OLIVEIRA, Rui de. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | RODRIGUES , Andréa Carla Lima. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | NASCIMENTO, Ruth Silveira do. |
???metadata.dc.contributor.referee3???: | HENRIQUES, Juscelino Alves. |
Keywords: | Acesso à água para populações dispersas;Ozonização da água;Plano de segurança da água (PSA);Sistemas de abastecimento de água;Tratamento de água;Access to water for dispersed populations;Water ozonation;Water Safety Plan (PSA);Water supply systems;Water treatment |
Issue Date: | 5-Sep-2024 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | LUCENA, Danyllo Vieira de. Diretrizes para plano de segurança da água para soluções alternativas de abastecimento em comunidades rurais dispersas. 2024. 124 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
???metadata.dc.description.resumo???: | A utilização de solução alternativa de abastecimento de água para consumo humano mostra-se como uma opção para tentar mitigar a problemática do acesso à água nas zonas rurais para populações dispersas. O grande desafio dessas soluções para os gestores é a manutenção da segurança sanitária da água, visto que são sistemas de múltiplas entradas, os quais são difíceis de predição dos perigos. O modelo de gestão recomendado para sistemas de abastecimento, solução alternativa coletiva de abastecimento de água para consumo humano (SAC) e solução alternativa individual de abastecimento de água para consumo humano (SAI), pela World Health Organization (WHO) e posteriormente pela Portaria GM/MS nº 888 de 2021, é o Plano de Segurança da Água (PSA), uma ferramenta robusta e confiável, por isso de difícil implementação por essas soluções. Trabalhos anteriores constataram a necessidade da simplificação do PSA, mantendo os ganhos para a população com a sua implementação desse instrumento, o qual se baseia no princípio das múltiplas barreiras, que pode ser visto como uma série de boas práticas para garantir a segurança da qualidade da água disponível para consumo humano. Uma das ferramentas utilizadas pelo PSA é a análise de risco. Essa ferramenta é essencial para identificar os perigos no abastecimento de água. Através dela, é possível reconhecer os principais riscos e, a partir dessas informações, desenvolver medidas de controle para mitigar os problemas identificados. Assim, o trabalho teve como objetivo propor diretrizes para plano de segurança da água para soluções alternativas de abastecimento em comunidades rurais, de forma simplificada, possibilitando sua aplicação em localidades dispersas. O estudo avaliou cinco soluções alternativas de abastecimento, são elas: captação de água de chuva, poços rasos ou tubulares, abastecimento com rede convencional, captação direta em mananciais superficiais (rios, nascentes e reservatórios) e abastecimento por veículo transportador (Caminhão-pipas regulamentados ou autônomos). Para tal, foi utilizada a análise de risco de processo com a metodologia Hazard and Operability Study (HAZOP), para identificar os principais desvios, suas consequências e as providências necessárias para cada fonte de abastecimento e Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) de produto para hierarquização dos perigos na água de abastecimento. O HAZOP identificou como os principais desvios operacionais o acúmulo de sedimentos, as falhas de manutenção e interrupções no fornecimento de água, os quais comprometem a segurança sanitária da água. Já o FMEA identificou a presença de Escherichia coli e coliformes totais como os principais riscos para o produto, seguidos pelos indicadores de baixa concentração de cloro residual livre (CRL) e alta turbidez. A partir dessas análises, se desenvolveram protocolos de ações e recomendações práticas para soluções alternativas, checklist de procedimentos de segurança sanitária para soluções alternativas de abastecimento e as ações do processo de condução da auditoria do PSA. Paralelamente, foi desenvolvido um sistema de desinfecção por meio de ozonização, compacto e de fácil operação, visando ser uma alternativa como uma medida de adequação e controle do PSA, auxiliando a manutenção da qualidade microbiana das águas. O sistema obteve bons resultados na inativação de coliformes totais e Escherichia coli em 100% das análises de águas oriundas de cisternas e poços no universo amostral de n = 30. Entretanto, teve uma eficiência inferior em águas advindas de captação direta de açudes, obtendo eficiência de 86,66% na remoção de coliformes totais e 90% de Escherichia coli. |
Abstract: | The use of alternative water supply solutions for human consumption is an option to try to mitigate the problem of access to water in rural areas for dispersed populations. The great challenge for managers of these solutions is maintaining water safety, since they are multi-entry systems, which are difficult to predict hazards. The management model recommended for supply systems, collective alternative water supply solutions for human consumption (SAC) and individual alternative water supply solutions for human consumption (SAI), by the World Health Organization (WHO) and subsequently by Ordinance GM/MS No. 888 of 2021, is the Water Security Plan (PSA), a robust and reliable tool, which is therefore difficult to implement by these solutions. Previous studies have found the need to simplify the PSA, while maintaining the benefits for the population with its implementation of this instrument, which is based on the principle of multiple barriers, which can be seen as a series of good practices to ensure the safety of the quality of water available for human consumption. One of the tools used by the PSA is risk analysis. This tool is essential for identifying hazards in water supply. It allows us to recognize the main risks and, based on this information, develop control measures to mitigate the problems identified. Thus, the study aimed to propose guidelines for a water safety plan for alternative supply solutions in rural communities, in a simplified way, enabling its application in dispersed locations. The study evaluated five alternative supply solutions, namely: rainwater harvesting, shallow or tubular wells, supply with conventional network, direct collection from surface sources (rivers, springs and reservoirs) and supply by transport vehicle (regulated or autonomous tanker trucks). To this end, process risk analysis was used with the Hazard and Operability Study (HAZOP) methodology to identify the main deviations, their consequences and the necessary measures for each supply source and Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) of product to prioritize the hazards in the water supply. The HAZOP identified sediment accumulation, maintenance failures and interruptions in water supply as the main operational deviations, which compromise the sanitary safety of the water. The FMEA identified the presence of Escherichia coli and total coliforms as the main risks to the product, followed by indicators of low free residual chlorine (FRC) concentration and high turbidity. Based on these analyses, action protocols and practical recommendations for alternative solutions were developed, as well as a checklist of sanitary safety procedures for alternative supply solutions and the actions of the PSA audit process. At the same time, a compact and easy-to-operate ozonation disinfection system was developed, aiming to be an alternative as a measure for adequacy and control of the PSA, helping to maintain the microbial quality of the water. The system obtained good results in the inactivation of total coliforms and Escherichia coli in 100% of the analyses of water from cisterns and wells in the sample universe of n = 30. However, it had a lower efficiency in water coming from direct capture of reservoirs, obtaining an efficiency of 86.66% in the removal of total coliforms and 90% of Escherichia coli. |
Keywords: | Acesso à água para populações dispersas Ozonização da água Plano de segurança da água (PSA) Sistemas de abastecimento de água Tratamento de água Access to water for dispersed populations Water ozonation Water Safety Plan (PSA) Water supply systems Water treatment |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Civil. Engenharia Ambiental. |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/38861 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental |
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