Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

De modo geral, no tratamento de água, efluente industrial ou doméstico, há uma combinação de tratamento químico (ou físico – químico) e biológico


De modo geral, no tratamento de água, efluente industrial ou doméstico, há uma combinação de tratamento químico (ou físico – químico) e biológico. A primeira etapa em ambos os tratamentos, também conhecida como pré-tratamento, se inicia com a remoção física de sujeira, ou seja, remoção das partículas grandes (plástico, madeira, areia e etc) via sistemas de gradeamento e peneiras rotativas.
A segunda etapa, ou tratamento primário (tratamento químico ou físico-químico) se inicia com a adição de produtos químicos, que podem combinar coagulantes, como PAC ou floculantes/polímeros. Tem como o principal objetivo a oxidação de alguns elementos e a separação de partículas leves da água para posterior remoção de sólidos em suspensão.
Em seguida, o efluente parte para o processo secundário ou biológico, onde bactérias degradam os contaminastes, digerindo os mesmos. Nessa etapa, que podem ser aeróbicas e anaeróbicas (em alguns casos ambos os processos são usados), há a necessidade de condições especiais de processo, como a manutenção de oxigênio, diversidade de bactérias, temperatura, pH e nutrientes, a fim de garantir o bom funcionamento do sistema.
De acordo com Gustavo Fernandes, gerente de aplicações IWT da Solenis, os tratamentos têm como objetivo limpar os efluentes líquidos gerados em uma fábrica ou em casa com o intuito de assegurar o descarte adequado da água, atendendo assim as devidas legislações ambientais vigentes, preservando o meio ambiente e em alguns casos, como dos efluentes domésticos, garantindo a saúde pública.
“Outro objetivo para tratar esses líquidos está em reduzir custos com a água, uma matéria prima importantíssima em muitos processos industriais, porém um recurso escasso. 
A possibilidade de reúso do efluente tratado tem atraído muitas empresas para investir em sistemas que possam garantir o maior e o melhor uso dessas águas em seus processos, reduzindo assim os custos operacionais” – afirma Gustavo Fernandes.

Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

Tratamento Químico e Tratamento Biológico
Os processos químicos e biológicos são igualmente usados em sistema de tratamento de efluentes, sendo muitas vezes utilizados em combinação. Quem determina o tipo de tratamento é o efluente a ser tratado. Em algumas plantas, como, por exemplo, empresas metalúrgicas, os tratamentos químicos podem ser suficientes, já em uma empresa de alimentos, o tratamento biológico faz se necessário. Vale ressaltar que quando há um tratamento biológico é preciso a instalação de um tratamento químico para proteger o biológico e remover sólidos e produtos contaminantes e bactérias.
“A indicação do melhor tratamento e escolha dos produtos utilizados para determinar o melhor custo/benefício deve levar em conta alguns fatores, como localização e porte da estação de tratamento, volume de água a ser tratada, características físico/químicas e biológicas, e também a segurança quanto a sua utilização, transporte e armazenagem” – explica Mario Rovani, vendedor técnico da HidroAll.

Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

Lembrando que há sempre necessidade de atender a legislação local, que exige o uso dos tratamentos adequados para cada tipo de efluente. Rovani destaca ainda quais os produtos químicos e processos mais utilizados nas etapas do tratamento de água:
Pré cloração: Em algumas ETAS (Estações de tratamento de água) a pré-cloração é utilizada para a redução da quantidade de matéria orgânica existente, eliminação de algas, e/ou partículas de metais;
Pré Alcalinização: Nesta etapa pode se utilizar o Óxido de Cálcio (cal virgem), Hidróxido de Cálcio (cal hidratada), Hidróxido de Sódio (Soda cáustica), Carbonato de Sódio (Barrilha), Ácido Clorídrico e outros, para se corrigir o pH (aumentar ou diminuir). A correção do pH é necessária para tornar mais efetiva a ação do coagulante/floculante durante a etapa de coagulação/floculação;
Coagulação/Floculação: Nesse momento são adicionados os coagulantes: cloreto férrico, cloreto ferroso, sulfato de alumínio, sulfato férrico, sulfato ferroso, cloreto de alumínio, policloreto de alumínio, poliacrilamida e outros. Estes produtos fazem com que as impurezas presentes na água, formadas por partículas muito pequenas, se aglutinem formando os flocos (partículas maiores), para que depois possam ser removidas durante o processo de decantação;
Desinfecção: São adicionados os desinfetantes (cloro gasoso, hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio, dióxido de cloro, dicloroisocianurato de sódio, ácido tricloroisocianúrico e outros). Os desinfetantes são utilizados para a eliminação dos microrganismos causadores de doenças.
Fluoretação: Nesta etapa, adiciona-se o ácido fluossilícico, fluoreto de sódio, fluoreto de cálcio, ou fluossilicato de sódio. A fluoretação da água é importante para a redução da cárie dentária em crianças.
“Os Coagulantes orgânicos (poliamina, taninos e PoliDadmac) e inorgânicos (PAC, Sulfato de alumínio, cloreto férrico e etc) servem para capturar do meio partículas muito pequenas e leves formando coágulos e facilitando a separação sólido x líquido. Em alguns casos aplicamos esses produtos como quebradores de emulsões, removedores e cores e etc” – afirma Fernandes.
Ele destaca três produtos como os mais utilizados no tratamento químico. O primeiro deles é o realizado com Polímeros. Trata–se de produtos orgânicos a base de poliacrilamida, de alto peso molecular e diferentes cargas iônicas. Fazem a separação sólido x líquido, removendo as partículas maiores e ou os coágulos formados. Depois temos os Corretores de pH, sodas e/ou ácidos para controle do pH, ideal de floculação, e por fim, os Anti Espumantes, quando necessário.
Eugenio Braha, representante da Acqua Plus Química explica que hoje existem duas vertentes nesse tipo de tratamento: a convencional, desenvolvida há mais de 200 anos, com a invenção das locomotivas, onde são adicionados sais de fosfato e soda cáustica, para “sequestrar” os sais de cálcio e magnésio, mas não servem para águas com teores significativos de sílica. É um tratamento barato, funciona bem, mas precisa de acompanhamento, caso contrário, pode incrustar o tratamento junto com os sais, causando mais problemas do que se não houvesse tratamento algum.

Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

E temos aqueles que são chamados atuais, com bases “sintéticas” que são poliacrilatos de baixo peso molecular, que atuam como “rompedores de estruturas cristalinas (cálcio, magnésio, sílica, ferro e outros). Esses produtos servem para evitar que sais, presentes naturalmente na água, incrustem na tubulação e equipamentos criando, além de dificuldade na troca térmica, problemas com paradas de manutenção e corrosão dos equipamentos.
O Poliacrilato é adicionado diretamente na água, por meio de bombas dosadoras, e circula em todo o sistema. Os biocidas dependendo da molécula, devem ser dosados intermitentemente para não criar resistência no microrganismo. Algumas moléculas podem ser dosadas frequentemente, pois não são consideradas “veneno”, ou seja, não matam apenas controlam a proliferação.
O tratamento biológico, por sua vez, é o método mais utilizado para tratamento adicional de águas e efluentes e considerado uma das alternativas mais econômicas e eficientes para remover grandes quantidades de matéria orgânica e nutrientes. Nesse processo ocorre a ação de agentes biológicos como bactérias, protozoários e algas, podendo ocorrer, como já dito anteriormente, por meio do tratamento biológico aeróbio e anaeróbio.
No tratamento biológico aeróbio, os microrganismos degradam as substâncias orgânicas, que são assimiladas como uma espécie de alimento e fonte de energia, mediante processos oxidativos. No tratamento anaeróbio são utilizadas bactérias que não necessitam de oxigênio para sua respiração. Fernandes destaca alguns produtos e processos para esse tipo de tratamento:
Nutrientes: normalmente a base de nitrogênio e fósforo são produtos que auxiliam as bactérias no consumo das matérias orgânicas que devem ser degradadas. São adicionados na complementação alimentar das bactérias ou para aumentar a capacidade de ação das mesmas.
Controle de odor: são utilizados produtos para inibir ou mascarar odores indesejados gerados em sistemas de tratamento biológico.
Hipoclorito: menos usual, é utilizado para controle de bactérias filamentosas.
Anti espumante e o Corretor de pH: se necessário
Bactérias: Alguns processos específicos demandam o uso de bactérias específicas para determinado tipo de efluente.

Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

Há adequações para atender os diferentes tipos de efluentes industriais. Hoje as plantas tendem a ser mais compactas e mais eficientes. Isso demanda a introdução de tecnologia como MBR ou injeção de oxigênio entre outros, aos processos antigos. “É importante salientar que a introdução de um processo biológico exige a instalação de alguns controles maiores de tipo de carga ou volume de carga para proteção e adequação das bactérias” – afirma Fernandes.
De acordo com Braha, o mais comum e mais barato são os derivados de cloro, mas ressalta que podem ser mais nocivos, tanto para a saúde, meio ambiente e entorno do local onde está localizado o sistema, pois são muito voláteis e quando evaporam podem ataca tudo o que está ao seu redor. Há os quaternários de amônia, excelentes com baixo custo, triazinas, isotiazolinas e seus compostos.
“O melhor tratamento é aquele em que você atinge o objetivo do cliente e cria uma relação forte entre ele e seu fornecedor. Os produtos a base de poliacrilatos vem sendo desenvolvidos por muitas empresas multinacionais hoje, pois todos já perceberam as vantagens deste novo produto. Uma coisa é certa, quem está utilizando este tratamento, não volta para o convenciona” – enfatiza o especialista da Acqua Plus Química.

Dióxido de cloro como aliado
O Cloro é considerado um produto universal e eficaz para tratamento de água e efluentes. A cloração é um processo de desinfecção, isto é, para a eliminação de organismos patogênicos. De forma simples, o cloro funciona como desinfetante e penetra nas células dos microrganismos que reage com suas enzimas, destruindo-as. Por sua vez, o dióxido de cloro passou a ser um aliado nesse processo.
A aplicação de dióxido de cloro em estações de tratamentos de água foi relatada pela primeira vez em 1944, na cidade de Niágara, EUA. No mundo, já existem mais de mil estações de tratamento de água que recorrem ao componente químico. No Brasil, passou a ser usado no final da década de 90, certamente em virtude das amplas vantagens que o produto oferece.
Atualmente é amplamente utilizado pelo mercado, pois alia características que o tornam um produto extremamente versátil e de grande atuação, seja no tratamento de águas de consumo humano, na fase de pré-oxidação, no tratamento de efluentes, na desinfecção final ou nas mais diversas aplicações industriais, o produto apresenta características únicas em relação aos demais oxidantes do mercado.
Outra vantagem é que o dióxido de cloro apresenta elevado potencial oxidante e desinfetante, além de não formar trihalometanos e ácidos haloacéticos. Pode ainda ser utilizado na oxidação de ferro e manganês e é bastante efetivo no controle de compostos fenólicos causadores de gosto e odor da água.
O comparativo com o gás cloro, o dióxido de cloro ganha destaque por não se hidrolisar com facilidade, permanecendo na água na forma de gás dissolvido. Com isso é possível manter a forma molecular em faixas de pH usualmente encontradas em águas naturais. José Eduardo Donato, diretor comercial da BioE, unidade de negócios Sabará Químicos e Ingredientes explica que o uso dessa matéria-prima, cuja obtenção no Brasil só era possível por meio de importação, hoje é viável devido à planta de Clorito de Sódio em Santa Bárbara d’Oeste do Grupo Sabará, o que o tornou o único fabricante de Clorito de Sódio da América Latina.
“Além disso, por meio de sua divisão BioE, oferecemos processos 100% automatizados, com maquinários da mais alta tecnologia, a fim de entregar a máxima segurança, produtividade e rendimento que aumentam a eficiência de seus clientes de forma global. 
E, pensando no meio ambiente, toda energia utilizada no processo de fabricação é obtida por meio de fontes 100% renováveis do mercado livre de energia” – enfatiza Donato.

Produtos químicos e biológicos no tratamento de água e efluentes

Aliado a esse produto é utilizado o Gerador de Dióxido de Cloro, que proporciona a possibilidade de obtenção do Dióxido de Cloro por meio de Equipamento Gerador, pela rota química com Ácido Clorídrico e Clorito de Sódio. Como resultado, temos um Dióxido de Cloro com elevado grau de pureza e eficácia. Segundo Lucas Donato, supervisor comercial da unidade de negócio Sabará Químicos, os equipamentos utilizados na geração do Dióxido de Cloro apresentam elevado grau de rendimento de produção (acima de 95%) e contam ainda com um pacote de automação que permite maior controle sobre o processo.
Ainda assim, está disponível no mercado o Dióxido de Cloro em Pó, composto por um blend de sais solúveis em água, de fácil manuseio e aplicação. Esse produto especialmente desenvolvido para a formação de Dióxido de Cloro Ativo em aplicações que exijam precisão de dosagem e confiabilidade.
“Processos atuais, exigem não só produtos de alta qualidade e conhecimento, demandam tecnologia. Plantas hoje tratam e recuperam seus efluentes em volumes maiores e em áreas menores. A velocidade do tratamento aumentou consideravelmente nos últimos anos, juntamente aos custos associados. Dessa forma, o uso de tecnologia no controle de dados, dosagens e dosagem de químicos, torna se essencial para a melhor performance das plantas” – completa Fernandes. 


Contato das empresas
Acqua Plus:
www.acquaplusquimica.com.br
HidroAll: www.hidroall.com.br
Sabará Químicos: www.sabaraquimicos.com
Solenis: www.solenis.com

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