Agentes Químicos Desinfetantes: Essenciais Para O Tratamento De Água

No último mês de abril, a Organização Mundial da Saúde (OMS) fez um preocupante alerta: quase dois bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água de qualidade e estão expostas à cólera, disenteria, febre tifoide e pólio


No último mês de abril, a Organização Mundial da Saúde (OMS) fez um preocupante alerta: quase dois bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água de qualidade e estão expostas à cólera, disenteria, febre tifoide e pólio. A água é um nutriente essencial para a sobrevivência dos seres humanos, bem como para o desenvolvimento econômico e social de uma comunidade.
A qualidade da água é um tema que preocupa os órgãos mundiais. Em 2015, a Organização das Nações Unidas (ONU) e alguns países elaboraram uma lista de 17 objetivos de desenvolvimento sustentável visando 2030 e um deles é garantir à população o acesso à água potável e ao saneamento básico. Para atingir essa meta é vital a implantação de sistemas de tratamento, com atenção redobrada nas etapas de desinfecção.
A desinfecção é a etapa do tratamento de água que inativa os microrganismos patogênicos da água. Assim, ela é responsável pela proteção da saúde pública ao prevenir a disseminação de doenças de veiculação hídrica, tais como amebíase, giardíase, criptospporidíase, gastroenterite, disenteria bacteriana, entre outras. "A desinfecção é um processo que tem por objetivo a inativação, por meio do uso de um agente químico ou não químico, de microrganismos patogênicos presentes na água, incluindo bactérias, protozoários e vírus, além de microalgas e cianobactérias, através, principalmente da destruição da parede celular, com consequente desintegração das células, e da difusão de um agente no interior da célula, o qual interfere na sua atividade. Também é importante a manutenção de um residual persistente do desinfetante na água, visando garantir a qualidade da água até o consumidor final", explicam os especialistas da Hidrosan, Luiz Di Bernardo, Paulo Eduardo Nogueira Voltan e Angela Di Bernardo Dantas.
Segundo Mario Rovani, vendedor técnico da HidroAll os desinfectantes exercem um papel fundamental na eliminação dos patógenos causadores de doenças de veiculação hídrica, controlando e garantindo a saúde e o bem estar da população, contribuindo também para a redução dos custos com tratamento e as internações hospitalares decorrentes destas doenças.

 

Agentes Químicos Desinfetantes: Essenciais Para O Tratamento De Água

 

Agentes desinfetantes
Dentre os agentes químicos utilizados na desinfecção em geral, há os oxidantes cloro, bromo, iodo, dióxido de cloro, ozônio, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio, ácido peracético e ferrato de potássio, e os íons metálicos prata e cobre.
Entre os desinfetantes químicos utilizados no tratamento de água destacam-se o cloro gasoso, compostos de cloro (hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio, dicloroisocianurato de sódio, ácido tricloroisocianúrico, ET.c), e o dióxido de cloro. "Estes agentes podem ser empregados no início das estações de tratamento como pré-oxidantes ou em unidades de tratamento como inter-oxidante e na desinfecção final, como pós-desinfetante com o fim de fornecer residual do desinfetante destinado a preservar a qualidade microbiológica da água no sistema de distribuição", indicam os especialistas da Hidrosan.
Rovani da HidroAll explica que estes agentes geralmente são aplicados através de equipamentos específicos nas etapas iniciais (pré – cloração/oxidação) e finais (antes da distribuição de água), de acordo com cada característica do processo de tratamento.
Atualmente, o cloro é o agente químico mais utilizado no mercado, seja na forma líquida de hipoclorito de sódio ou como cloro gasoso. Normalmente, este agente é adicionado à água logo na entrada da Estação de Tratamento de Água (ETA) para facilitar a remoção da matéria orgânica e metais e controlar o crescimento de microrganismos nas etapas seguintes, e na etapa final de tratamento para inativação dos microrganismos e manutenção de residual na rede de distribuição de água. "Porém, devido à crescente preocupação com a formação de subprodutos tóxicos e com o manuseio de produtos químicos durante a desinfecção com cloro, outros métodos como a irradiação ultravioleta e o ozônio vêm ganhado importância", afirma a engenheira de Aplicação da Xylem, Larissa Matos Scarpelini.
A cloração, com cloro gasoso ou hipoclorito de sódio, é feita adicionando este agente químico à água. Na dosagem de hipoclorito, o sistema é composto por tanque de armazenamento e bombas dosadoras enquanto na dosagem com cloro gasoso são normalmente utilizados cilindros de gás e injetores.
Os principais usos do cloro são: controle de sabor e odor; prevenção do crescimento de algas nas unidades da ETA; oxidação de ferro e manganês; destruição de sulfeto de hidrogênio; redução da cor; controle do crescimento de filmes biológicos em tubulações.
As desvantagens do cloro estão associadas ao fato de o cloro livre reagir com diversos compostos orgânicos e inorgânicos presentes na água, para formar subprodutos indesejáveis (THM - trihalometanos, AHA - ácidos haloacéticos) e, em dosagens relativamente altas, causar sabor e odor na água. "O método tem baixo custo e, após a ação oxidante, deixa residual na água. Entretanto, pode gerar subprodutos tóxicos, afetar o gosto e o odor da água e está associado a riscos de saúde e segurança de operadores devido ao manuseio e transporte dos químicos", explica Larissa.
Ressalta-se também que a implantação de um sistema de cloração novo ou a reforma e ampliação de instalações existentes a partir do uso de cloro gasoso (líquido) no perímetro urbano têm sido dificultadas pelos órgãos estaduais responsáveis pelo licenciamento ambiental, pois, apesar de todos os cuidados requeridos no manuseio do cloro líquido/gasoso, podem ocorrer acidentes decorrentes de mau funcionamento de válvulas de fechamento ou armazenamento e instalação inadequados de cilindros. "Por isso, em muitas estações de tratamento de capacidade média a pequena tem sido usado o hipoclorito de sódio, muitas vezes obtido pelo método de geração a partir de sal (cloreto de sódio)", contam os especialistas da Hidrosan.
O dióxido de cloro também é utilizado como um produto desinfetante no tratamento de água, Esse agente é um composto neutro de cloro com estado de oxidação de +IV, que funciona como um oxidante altamente seletivo devido ao seu mecanismo de transferência de um único elétron, sendo reduzido a lO2-, clorato ClO3- e cloreto Cl. É geralmente gerado no local de consumo, principalmente por um dos seguintes métodos: clorito de sódio + ácido hidroclórico; clorato de sódio + peróxido de hidrogênio + ácido sulfúrico.
Em relação ao cloro, o dióxido de cloro possui vantagens como: diminuição da formação de subprodutos halogenados potencialmente tóxicos ao ser humano, maior inativação de protozoários patogênicos, redução e controle de sabor e odor. Apesar destas vantagens, o dióxido de cloro possui um custo de produção mais elevado e métodos de análises mais complexos.
O Ozônio é outro agente químico desinfetante. Esse agente foi utilizado pela primeira vez foi utilizado no tratamento de água em 1893, na Holanda, porém a sua utilização no Brasil não é comum. "O ozônio é geralmente produzido por uma descarga elétrica em uma célula geradora através da qual escoa o oxigênio ou um gás contendo oxigênio (ou ar). De difícil transporte e manuseio, o ozônio é comumente produzido próximo ao local de uso. No Brasil o uso de ozônio como desinfetante em estações de tratamento de água para abastecimento público não é comum", revelam os especialistas da Hidrosan.
O ozônio é um potente oxidante, capaz de oxidar compostos orgânicose inorgânicos na água. A ozonização é feita por um gerador que utiliza ar atmosférico ou oxigênio para geração de ozônio. "Durante o processo de síntese do ozônio, as moléculas de oxigênio são separadas através do fornecimento de energia por uma descarga elétrica. Os átomos de oxigênio reagem com as moléculas de oxigênio e formam o ozônio", diz Larissa.
A formação do ozônio ocorre entre dois eletrodos, os quais são isolados um do outro por um dielétrico de vidro ou cerâmica e por um pequeno espaço entre eles. Uma corrente alternada de alta tensão e média frequência é aplicada a estes eletrodos. O oxigênio escoa por estes espaços entre os eletrodos, resultando na geração de ozônio neste campo elétrico. Posteriormente, o oxigênio é injetado na água através de injetores ou difusores.
"O ozônio tem alto potencial de oxidação, não necessita químicos para sua geração, não apresenta problemas de gosto e odor, auxilia na coagulação em etapas posteriores de tratamento e não gera subprodutos nocivos. Porém, não deixa residual persistente na água. A demanda de energia, um problema recorrente quando os primeiros geradores foram lançados no mercado, vem sendo reduzida significativamente com o aperfeiçoamento da tecnologia e novos eletrodos", destaca a engenheira da Xylem.

 

Agentes Químicos Desinfetantes: Essenciais Para O Tratamento De Água


Para serem usados nas estações de tratamento de água, os desinfetantes devem: destruir, em tempo razoável, os organismos patogênicos na quantidade em que se apresentam e nas condições das águas; não ser tóxico ao ser humano e animais domésticos, e, nas dosagens usuais, não causar odor e sabor nas águas; ser disponível a custo razoável e oferecer condições seguras nos quesitos transporte, armazenamento, manuseio e aplicação na água; ter sua concentração na água medida de forma rápida, através de métodos simples e confiáveis; produzir residuais persistentes na água, assegurando, desse modo, a qualidade da água contra eventuais contaminações nas diferentes partes do sistema de abastecimento. Falhas operacionais de qualquer natureza podem comprometer a qualidade microbiológica da água distribuída e causar ou facilitar a disseminação de doenças. "Para evitá-las é importante o monitoramento da qualidade da água em diferentes pontos do sistema de abastecimento - da captação à rede de distribuição, visando a otimização dos processos e operações em uma estação de tratamento para o devido atendimento ao Padrão de Potabilidade, principalmente quanto ao residual do oxidante. Dependendo das características da água bruta, da capacidade da estação, da qualidade da operação e manutenção, o monitoramento da qualidade da água pode ser contínuo de forma que, em qualquer momento é possível corrigir rapidamente quaisquer anomalias que eventualmente aconteçam", orientam os especialistas da Hidrosan.
A consequência mais grave decorrente da falha na escolha do agente desinfetante e sua tecnologia e método apropriado a ser utilizado no processo de desinfecção, está relacionada ao comprometimento com a saúde da população segundo Rovani da HidroAll, que complementa, "As falhas podem ser evitadas através do controle de fiscalização por parte dos órgãos municipais, estaduais e federais de saúde, revisões e atualizações constantes das normas e legislações vigentes, bem como no aprimoramento técnico e científico das empresas, entidades de ensino e dos profissionais responsáveis envolvidos neste assunto."

 


Saiba mais

O livro, "Métodos e Técnicas de Tratamento de Água", traz na sua 3ª Edição a reformulação dos capítulos, atualização dos seus conteúdos e inclusão das tecnologias desenvolvidas nos últimos 11 anos, bem como os resultados de pesquisas recentes. Muitas destas pesquisas foram realizadas sob a orientação do Prof. Luiz Di Bernardo, professor titular aposentado da Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo (EESC-USP), e diretor-presidente da Hidrosan, empresa de referência na elaboração de projetos de Estações de Tratamento de Água.
A publicação, que será lançada em outubro de 2017, durante o Congresso ABES/Fenasan conta com um capítulo totalmente dedicado à oxidação e desinfecção, que aborda com profundidade os métodos usuais de oxidação/desinfecção e os agentes químicos.
Título: Métodos e Técnicas de Tratamento De Água. 3ª Edição
Autores: Luiz Di Bernardo, Angela Di Bernardo Dantas e Paulo Eduardo Nogueira Voltan

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Mercado
O mercado vem passando por transformações significativas como a crise hídrica, já superada em São Paulo, e no momento uma grave crise econômica que deve ter um período prolongado para ser atenuada e reverter os efeitos nocivos do descontrole fiscal. "Mesmo com a superação da atual crise, o crescimento deverá ser mais lento que em vezes passadas e proporcionar a recuperação dos empregos e investimentos, até que possamos retornar a períodos mais exuberantes, como tivemos no passado. Entretanto, o desenvolvimento tecnológico não para e segue efervescente, trazendo sempre novidades interessantes ao mercado, contribuindo para soluções inovadoras em diversas áreas do saneamento", analisa o diretor geral da Xylem Brasil, Mário Ramacciotti.
As demandas vão se transformando ao longo do tempo e as soluções tecnológicas também para proporcionar novas maneiras de tratar problemas antigos ou novos. A Xylem, através de sua fábrica Wedeco, há mais de 40 anos no mercado e com mais de 250.000 sistemas instalados em todo o mundo, faz uso de sua experiência nesta área e traz soluções, utilizando Ultra Violeta e/ou Ozônio para desinfecção da água e também tratamento terciário do efluente, com resultados surpreendentemente positivos e eficientes em termos de qualidade da água ou efluente tratado e energeticamente, outro fator importantíssimo nos dias atuais", enfatiza Mário.

 

Contato das empresas:
Hidrosan:
www.hidrosanengenharia.com.br
Xylem: www.xyleminc.com
HydroAll: www.hidroall.com

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