Desinfecção de água: os principais sistemas disponíveis no mercado

Tratamento adequado pode impedir a disseminação de doenças como hepatite e cólera


Desinfecção de água: os principais sistemas disponíveis no mercado

 

A água é um dos elementos essenciais para a sobrevivência do ser humano e por conta disso, necessita de um tratamento rigoroso que garanta a qualidade da água e evite a disseminação de graves doenças entre a população. Neste cenário, a desinfecção da água se torna um processo de extrema importância para a humanidade e para o combate de doenças infecciosas. "Um tratamento adequado da água, incluindo a desinfecção, é essencial para nossas vidas, pois dependemos de água de boa qualidade não somente para nossa ingestão diária, mas também higiene, cultivo e produção de alimentos e em muitos processos industriais. Sendo assim, a desinfecção da água é um processo fundamental para nossa sobrevivência", afirma a engenheira da Prominent, Adriana Sato.
Para obter uma desinfecção eficiente é preciso reduzir o nível de microrganismos a um nível aceitável, dentro de parâmetros regulamentada por órgãos governamentais ou institucionais, de forma que o consumo da água tratada seja seguro para nossa saúde, evitando qualquer tipo de doença ou danos. "O combate à disseminação de doenças potencialmente transmissíveis pela água como: febre tifoide, hepatite infecciosa e a cólera, consiste na desinfecção da água. Alguns parâmetros importantes devem ser observados durante o processo de desinfecção, como o pH da água, o objetivo do uso da água (se é para consumo humano ou para processo), a temperatura, entre outros. Quando é possível utilizar hipoclorito de sódio, a manutenção do teor de cloro residual é mais fácil de controlar do que quando usamos ozônio ou ultravioleta por exemplo", explica a gerente de engenharia da Nova Opersan, Audri Lanza.
Segundo Adriana, um bom método de desinfecção deve não somente reduzir a carga microbiológica em parâmetros aceitáveis, mas também deve minimizar a formação de subprodutos que sejam nocivos à nossa saúde."Uma das principais dificuldades para desinfecção da água é a seleção do processo que reduza a carga microbiológica a um nível aceitável, que tenha um teor mínimo de formação de subprodutos e que seja o mais vantajoso do ponto de vista econômico, sem esquecermos do fator segurança, relacionados com manuseio; logística; armazenagem; etc. Para isso, é necessário avaliar diversos parâmetros do processo: a qualidade/composição da água a ser tratada, insumos necessários (energia, produtos químicos, etc)", afirma a engenheira.

Sistemas de desinfecção
A desinfecção da água pode ocorrer por meio de métodos químicos, como cloração, dióxido de cloro e ozônio, ou por métodos físicos, como a radiação ultravioleta e a filtração por membranas.
As formas mais comuns de desinfecção da água são: ozonização, dosagem de hipoclorito, cloração e lâmpada de ultravioleta. "A ozonização é feita a partir de um gerador de ozônio produzido a partir de oxigênio do ar ou cilindro de oxigênio. A dosagem de hipoclorito de sódio é feita diretamente na água, nesta aplicação o tempo de contato é fundamental para manutenção de cloro residual produzindo o ácido hipocloroso. Já a cloração da água consiste na dosagem direta de cloro gasoso. Na desinfecção por ultravioleta, a destruição do DNA de bactérias, vírus, esporos, algas e fungos ocorre no comprimento de onda de 254 nm utilizando-se lâmpadas fluorescentes de vapor de mercúrio de alta eficiência sem alterar as características da água pré-filtrada", comenta Audri.
O processo de cloração possui na verdade duas funções: a de pré-cloração que é destinada ao consumo doméstico e atua como oxidante primário e de pós-cloração cuja função principal é bactericida. "A dosagem de hipoclorito de sódio é eficiente e é indicada para diversas aplicações: potabilização de água, desinfecção e limpeza de circuitos como tubulações e caixas d’água, tratamento de água de piscinas, eliminação de odores de águas industriais, oxidação de cianetos, entre outros. O sistema é composto basicamente por tanques de armazenamento, controle de nível e bomba dosadora", indica a gerente de engenharia da Nova Opersan.
Desinfecção de água: os principais sistemas disponíveis no mercadoAlém do hipoclorito de sódio, a desinfecção da água por cloração pode ser realizada por dosagem de cloro gás em cilindros através de injetores de gás; sistemas de geração de hipoclorito de sódio por meio de eletrólise e sistemas de geração de cloro gás a partir de eletrólise. "Em todos os sistemas descritos, sensores e controladores de cloro podem ser utilizados em um sistema integrado com a dosagem do produto químico. Desse modo, pode-se ter um sistema automático de controle e dosagem. No método de cloração, é muito importante também controlar o pH da água a ser tratada, pois a capacidade de desinfecção do cloro é altamente dependente do pH. Em geral, são também utilizados sistemas de dosagem para correção de pH (dosagem de ácido ou base), integrados com sensores e controladores de pH. A vantagem da utilização dos geradores de cloro gás e solução de hipoclorito de sódio por meio de eletrólise são que o químico é produzido no local e momento de consumo. Soluções prontas de hipoclorito de sódio podem degradar durante o armazenamento, formando subprodutos. Além disso, não é necessário transportar um grande volume de água, pois em solução NaOH 12%, 88% do produto corresponde a água. Em relação ao uso de cilindros de gás, uma instalação de um gerador por eletrólise é mais segura, pois somente se produz a quantidade de gás que irá ser consumida", afirma Adriana.
A eficácia do processo de cloração depende de alguns fatores, como pH, temperatura e tempo de contato."Tanto o hipoclorito de sódio como o cloro gás, quando dissolvidos em água, levam à formação de ácido hipocloroso (HClO) e íons hipoclorito (OCl-), denominados como cloro livre. Dependendo do valor do pH da água, há um deslocamento para a formação de íons hipoclorito ou para ácido hipocloroso. O ácido hipocloroso é o que efetivamente tem efeito de desinfecção e sua formação é favorecida em valores de pH mais baixos. No entanto, normalmente evitase manter um pH muito baixo devido ao risco de corrosão de tubulações e equipamentos. Em muitos processos, procura-se trabalhar na faixa de pH entre 6,5 e 7,5 para se ter um efeito de desinfecção aceitável e evitar riscos de corrosão", diz a engenheira da Prominent.
Outro processo de desinfecção é o sistema de cloro gasoso, que consiste na dosagem direta de dióxido de cloro à água. O clorador possui um injetor que gera vácuo de operação introduzindo o cloro na forma gasosa à água. "Há muitos cuidados no manuseio de cilindros e segurança da instalação que deve ser analisada. Este equipamento é utilizado normalmente para altas vazões", alerta Audri.
Diferentemente do cloro, a capacidade de desinfecção do dióxido de cloro quase não é afetada por variações de pH, sendo altamente eficiente entre pH 4 e 10. Quanto à formação de sub produtos, o dióxido de cloro também possui vantagens em relação ao cloro. A formação de compostos como trihalometanos THMs (ex. clorofórmio) é desprezível. "O dióxido de cloro é altamente eficiente em uma larga faixa de pH. Além disso, por não reagir com a água, permanece como gás dissolvido. Por essa característica o dióxido de cloro possui maior eficiência do que o cloro para a redução e eliminação de biofilmes em tubulações e equipamentos, já que os gases possuem maior facilidade de penetração. Devido à sua alta eficiência, geralmente é possível utilizar concentrações muito inferiores ao cloro e tempos de contato reduzidos", afirma Adriana.
O ozônio é também um gás com alto poder de oxidação e desinfecção. Trata-se de uma molécula com três átomos de oxigênio e pode ser produzido em geradores que utilizam ar (atmosférico ou comprimido) ou oxigênio. No reator do gerador, uma descarga elétrica de alta tensão promove a formação do ozônio, que pode ser posteriormente dissolvido em água para o tratamento. "Além de seu alto poder de desinfecção, as vantagens do uso de ozônio que podemos destacar é que se decompõe em oxigênio e não requer produtos químicos para sua formação", comenta a engenheira da Prominent.
A radiação ultravioleta UVC também pode ser utilizada como método de desinfecção. Neste sistema, raios ultravioleta C, principalmente no Desinfecção de água: os principais sistemas disponíveis no mercadocomprimento de onda de 254 nm, causam alterações no DNA das células dos microrganismos, levando consequentemente a sua inativação. A água a ser tratada flui pela câmara do gerador, onde recebe irradiação UV emitida por uma lâmpada. A turbidez e transmitância da água a ser tratada devem ser avaliadas, uma vez que interferem na eficiência do tratamento UV. "O método dispensa o uso de produtos químicos. No entanto, como o tratamento UV não possui efeito residual, pode ser combinado com o uso de outros produtos químicos, dependendo da aplicação", diz Adriana.
Os equipamentos que compõem o sistema de radiação ultravioleta são: câmara de aço inoxidável com dois bocais com entrada e saída de água, um port-view (visualização do funcionamento da lâmpada). "Dentro desta câmara é instalada a lâmpada com protetor de quartzo para evitar dano por pressão ou contato direto com o fluido, além de manter a dosagem UV na máxima eficiência. O fluido deve ter no máximo 36°C e a salinidade e turbidez devem ser controladas. A Nova Opersan possui uma linha de equipamentos UV a partir de 1 m3/h todos com ballast e monitor ou painel elétrico", afirma Audri.
Os tratamentos por ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa são métodos capazes de reduzir a carga microbiológica, como bactérias, parasitas e vírus. "No entanto, não são reconhecidos oficialmente como método de desinfecção válido, devido à ausência de um parâmetro que possa ser monitorado para controle da desinfecção", comenta Adriana.

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