Ao redor do mundo, 2,1 bilhões de pessoas não tem acesso a água segura em quantidade e qualidade adequadas, apesar de ser considerado um direito humano. Dessa forma, existe demanda para o desenvolvimento e o aprimoramento de tecnologias de tratamento de água em escala domiciliar. Entre essas tecnologias, o Filtro Lento Domiciliar (FLD) tem apresentado resultados promissores; entretanto, ainda possui limitações que carecem de solução (e.g., limitação ao tratar água com elevada turbidez e baixa eficiência durante os períodos nos quais a camada biológica – schmutzdecke – não está totalmente desenvolvida). Nesse contexto, um sistema em múltiplas etapas foi construído e avaliado durante 442 dias ininterruptos, tratando água superficial natural. Tal sistema contava com 3 etapas: pré-tratamento por sedimentação e filtração em tecido, filtração lenta em FLD e desinfecção com hipoclorito de sódio. Durante o período de operação, cada etapa foi avaliada individualmente na remoção de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Ainda, dois modelos distintos de FLD foram comparados. O FLD-d possuía um difusor, enquanto o FLD-b contou com um reservatório equipado com uma boiam, visando a melhoria da eficiência do filtro. A remoção de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium pelos FLDs também foi avaliada. Os resultados mostraram que o sistema foi capaz de produzir água com turbidez média abaixo de 3 UNT, cor aparente média abaixo de 12 UH e ausência de Escherichia coli em mais de 70% das amostras, sendo todas caracterizadas como de baixo risco (<10 UFC 100 mL^-1), além de um residual de cloro livre de 1,4 mg L^-1. O pré-tratamento reduziu a turbidez de entrada dos filtros, além de remover bactérias. A desinfecção, por sua vez, inativou as bactérias que eventualmente estavam presentes na água filtrada, apesar de sua baixa eficiência na inativação de cistos e oocistos de protozoários. FLD-d e FLD-b removeram, em média, 2,3 ± 0,8 log e 2,9 ± 0,3 log de Giardia spp., respectivamente, e 0,9 ± 0,4 log e 1,1 ± 0,7 log de Cryptosporidium spp., respectivamente. De forma geral, os parâmetros de correlação mais forte com as eficiências de remoção de turbidez, bactérias e protozoários foram a taxa de filtração, tempo de operação e idade da schmutzdecke. O FLD-b apresentou desempenho significativamente superior ao FLD-d na remoção de turbidez, cor aparente e E. coli. O sistema foi considerado potencialmente adequado para famílias isoladas da rede de distribuição de água, principalmente pela sua eficiência e simplicidade. Recomendam-se estudos que busquem uma opção de desinfecção capaz de inativar protozoários no contexto de tratamentos descentralizados.

Around the world, 2.1 billion people do not have access to safe water in adequate quantity and quality, despite being considered a human right. There is, therefore, a demand for the development and improvement of water treatment technologies on a household scale. Among these technologies, the Household Slow Filter (HSSF) has shown promising results; however, it still has limitations that need to be address (e.g., limitation when treating water with high turbidity and low efficiency during periods in which the biological layer – schmutzdecke – is not fully developed). In this context, a multi-step system was built and evaluated for 442 uninterrupted days, treating natural surface water. This system had 3 steps: pre-treatment by sedimentation and fabric filtration, slow sand filtration in HSSF and disinfection with sodium hypochlorite. During the operation period, each step was individually evaluated in the removal of physicochemical and microbiological parameters. Furthermore, two distinct HSSF models were compared. The HSSF-d had a diffuser, while the HSSF-f had a reservoir equipped with a float, aiming to improve the filters efficiency. The removal of Giardia cysts and Cryptosporidium oocysts by HSSFs was also evaluated. The results showed that the system was able to produce water with average turbidity below 3 NTU, average apparent color below 12 HU and absence of Escherichia coli in more than 70% of the samples, being all samples characterized as low risk (<10 CFU 100 mL^-1), and a residual free chlorine of 1.4 mg L^-1. Pre-treatment reduced the inlet turbidity of the filters, in addition to removing bacteria. Disinfection, on the other hand, inactivated the bacteria that were eventually present in the filtered water, despite its low efficiency in inactivating protozoan cysts and oocysts. HSSF-d and HSSF-f removed, on average, 2.3 ± 0.8 log and 2.9 ± 0.3 log of Giardia spp., respectively, and 0.9 ± 0.4 log and 1.1 ± 0.7 log of Cryptosporidium spp., respectively. Overall, the strongest correlation parameters with turbidity, bacteria and protozoa removal efficiencies were filtration rate, operating time and schmutzdecke age. HSSF-f performed significantly better than HSSF-d in removing turbidity, apparent color and E. coli. The system was considered potentially suitable for families isolated from the water distribution network, mainly due to its efficiency and simplicity. Studies that seek a disinfection option capable of inactivating protozoa in the context of decentralized water treatment are recommended.