Água: Companhias deixam sem controle os cancerígenos

Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos

Para os críticos da Química, saber da importância dela para manter o abastecimento de água das cidades deveria ser uma espécie de revelação para se abandonar o ecologismo xiita e infanto-juvenil. Afinal de contas, de que outra maneira seria possível preparar para o consumo adequado de milhões e milhões de litros por dia de água provinda de mananciais poluídos? Ou como se garantiria seguramente desinfetado o abastecimento, ao longo da complexa distribuição, mesmo se a captação partisse de um riacho bucolicamente cristalino? Sem a ajuda de coagulantes e polímeros para separar e remover as partículas de sujeira, cloro, outros desinfetantes e produtos auxiliares para eliminar contaminantes e garantir a potabilidade, o objetivo diário de garantir hidratadas bilhões de pessoas por todo o mundo seria apenas mais uma utopia humana.

Está certo que o mundo ideal seria se esse tratamento químico da água de abastecimento fosse feito da forma mais racionalizada possível, com o emprego de produtos menos agressivos ao meio ambiente e ao consumo humano, em volumes reduzidos e que gerassem o menor nível de subprodutos prejudiciais. E é nesse sentido que as discussões devem caminhar, na busca pelo estado da arte da química essencial para tratar a água. Essa necessidade, no caso brasileiro, torna-se ainda mais urgente, visto que o Brasil engatinha nessa área, o que pode ser até compreensível em um país onde não há a universalização dos serviços de água e esgoto. Embora haja iniciativas isoladas, em companhias de saneamento mais avançadas, que demonstram preocupação com os temas atuais da química do saneamento, as companhias brasileiras ainda optam pelos tratamentos convencionais e não levam muito em conta algumas tendências globais.

Um exemplo do atraso brasileiro diz respeito a uma questão muito debatida e consolidada internacionalmente, a do controle sobre os trihalometanos (THMs), compostos orgânicos presentes na água tratada em virtude da presença de cloro e que sob longa exposição são considerados cancerígenos. Mesmo sabendo que o assunto é antigo, e até originou artigo em portaria do Ministério da Saúde (518/2004), pelo qual se determina o limite de trihalometanos total de 0,1 mg/l, são poucas as companhias de saneamento que realmente levam a sério a portaria e controlam esses parâmetros com o uso de tecnologias para prevenir a formação das substâncias.

Perigo na água tratada – A preocupação com os THMs surgiu há trinta anos nos Estados Unidos, quando a agência ambiental daquele país (EPA) publicou estudo em que analisava mais de cem sistemas de abastecimento tratados com grandes dosagens de cloro para combater a crescente poluição hídrica. Nesta pesquisa, foram levantadas as concentrações de 27 compostos orgânicos suspeitos de causar problemas de saúde, dos quais quatro trihalometanos acabaram por ganhar pior destaque em razão da alta presença e do risco: o triclorometano (clorofórmio), bromodiclorometano, dibromoclorometano e tribromometano (bromofórmio).

Essas substâncias são derivadas do metano (CH4), em cuja molécula três de seus quatro átomos de hidrogênio foram substituídos por igual número de átomos de elementos halógenos (cloro, bromo e iodo). A troca pode ocorrer por uma só classe de halógenos, como no triclorometano e no clorofórmio, por dois tipos (bromodiclorometano) ou ainda pelos três (iodobromoclorometano). Para a formação dos compostos, não basta a oxidação na água por cloro livre, mas também se faz necessária uma condição propícia, que inclui a presença de ácidos húmicos e fúlvicos, substâncias derivadas da decomposição da matéria orgânica vegetal, com estruturas aromáticas heterocíclicas, grupos carboxila e nitrogênio (algas ou outros vegetais comuns em rios e lagos). Esses ácidos gerados pelo húmus são os chamados precursores de THMs, que só agem em conjunto com o desinfetante em estado livre.

Assim como a comunidade científica tem pleno conhecimento do problema (por exemplo, sabe-se que há relação entre clorofórmio e carcinomas de bexiga e intestino), também já existe farta ciência de como controlar a formação das substâncias para enquadrá-las em no máximo a 100 ppb na água de consumo. A frente de pesquisa e desenvolvimento mais conhecida é a busca de novas alternativas de desinfecção, o que precisa ser muito bem estudado para não se adotar técnicas menos eficientes de proteção microbiológica e levando-se em conta que por lei a água tratada ainda precisa conter oxidante residual (basicamente o cloro) para mantê-la protegida de contaminações. Mas há também outras frentes de trabalho como as que envolvem mudanças na coagulação, com sistemas capazes de remover os precursores húmicos e fúlvicos dos THMs, com a vantagem de não precisar substituir o eficiente e mais barato cloro.

As alternativas mais comuns, no referente à desinfecção, são utilizar tecnologias como o dióxido de cloro, a cloroamoniação, o ozônio e a radiação ultravioleta, sendo estas duas últimas restritas a algumas aplicações por não conseguirem manter a água protegida de contaminações durante a distribuição. Já nos dois primeiros casos há muita experiência prática pelo mundo, sobretudo na Europa e Estados Unidos, onde essas técnicas são comuns. No Brasil, a grande maioria das estações usa apenas o cloro livre para o tratamento, o que se depreende daí que o assunto não recebe a mesma atenção da sociedade. Casos pontuais, porém, servem de modelo para possíveis interessados.

Cloraminas em Campinas – Uma das únicas companhias de saneamento do Brasil a tomar medida em razão do controle dos THMs foi a Sanasa, de Campinas-SP. Lá a opção foi pela cloroamoniação, técnica pela qual se dosa gás de amônia junto com a dosagem de cloro para se formar cloraminas residuais na água que chega às residências.

Química e Derivados, Sidnei Lima Siqueira, Coordenador do setor de ETAs da Sanasa, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Siqueira: adição de amônia ao cloro trata água com segurança

“As cloraminas não formam os THMs e protegem a água das contaminações biológicas por serem derivados clorados”, explicou o coordenador do setor de ETAs da Sanasa, Sidnei Lima Siqueira.

Ao estar na água, o cloro, como ácido hipocloroso, reage com a amônia para formar as monocloraminas, dicloraminas e o tricloreto de hidrogênio.

Segundo Siqueira, a dosagem de cloro precisa ser maior nesse processo, tornando o tratamento mais caro (além do custo a mais com amônia). Isso porque, enquanto a legislação exige limite mínimo de 0,5 ppm de cloro livre na água distribuída, uma resolução estadual para as cloraminas estipula que o percentual seja quatro vezes maior, de 2 ppm. Isso porque a ação bactericida das cloraminas é menor do que a do cloro livre. Além disso, há necessidade de tempo de residência maior do agente desinfetante e o pH da água a ser tratada não pode ultrapassar 9. Nas ETAs da Sanasa, a água sai com três ppm de cloraminas, o que segundo Siqueira garante o propósito de fornecer água potável sem risco de formação de THMs.

A outra tecnologia para substituir o cloro é o dióxido de cloro, gás muito oxidante gerado in locu por equipamentos que utilizam a rota via clorito ou clorato de sódio. Muitas cidades testaram o sistema, inclusive Campinas, que apesar de ser eficiente e de deixar residual bactericida ao longo do sistema de distribuição (ele é mais estável do que o cloro), tem um custo um mais elevado, razão porque foi abandonada a experiência na Sanasa. Tecnologia dominada por empresas internacionais, como EKA Chemicals e Clariant, também foi recentemente desenvolvida por empresa brasileira, a Beraca, de São Paulo, que ganhou prêmio Finep por criar gerador próprio com rota via clorato de sódio e ácido clorídrico.

A Beraca instalou um desses equipamentos na ETA Gavião, da Companhia de Água e Esgoto do Ceará (Cagece), em Fortaleza-CE, onde o sistema é empregado na pré-oxidação da água captada de rio para a estação responsável pelo tratamento de água dos 2 milhões de habitantes de Fortaleza (6,8 l/s). De acordo com o gerente regional da Beraca, Jefferson Teixeira, o sistema gerou patente por ser um duplo bactericida.

Química e Derivados, Jefferson Teixeira, Gerente regional da Beraca, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Teixeira recomenda pré-oxidar a água com dióxido de cloro

“A pré-oxidação com o dióxido melhora todo o tratamento, a eficiência dos equipamentos e diminui em 20% a quantidade de cloro gás no final, o que diminui a tendência de formação de THMs”, disse.

A operação no Ceará inclui a prestação de serviço da Beraca, que faz parte de uma oferta integrada da empresa, onde quatro funcionários permanecem full-time na planta para operar o gerador.

A Beraca, tradicional distribuidora de cloro do Brasil, demonstra bem o potencial a ser explorado por sistemas químicos mais eficientes para o saneamento. Além da alternativa do dióxido de cloro, a empresa está para fechar contrato de distribuição exclusiva com uma empresa italiana produtora de polímeros utilizados para auxiliar a floculação.

Química e Derivados, Elias de Oliveira, Gerente regional, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Oliveira reforça a oferta de insumos mais eficientes

“Antes de assinar com os italianos já ganhamos uma concorrência na Embasa, na Bahia, para fornecer polímero aniônico em pó”, comemora o também gerente regional Elias de Oliveira.

Outra demonstração de empenho do grupo é a fábrica de policloreto de alumínio (PAC), talvez o coagulante mais promissor do mercado, que substitui consideravelmente os coagulantes tradicionais, como os sais de ferro e alumínio. Em operação há cinco anos em Itapissuma, em Pernambuco, com capacidade para 500 t/mês, a empresa já detém 20% do mercado nordestino para o PAC, aproveitando a presença menor dos grandes grupos do setor naquela região. “Com as muitas obras de saneamento no Nordeste, estamos colhendo os frutos do investimento”, disse Jefferson Teixeira.

Compra flexível – A ação proativa dos fornecedores é fundamental para convencer as companhias e autarquias de saneamento (SAAEs) a enveredar por novos sistemas e produtos químicos. Isso porque esse mercado é muito guiado pelo custo, o que se explica pela origem pública das empresas, cujas compras são baseadas por licitações e concorrências onde normalmente ganha o menor preço. Quando há o plano de introduzir um novo conceito no mercado brasileiro o trabalho precisa ser bem direcionado, por meio de experiências piloto que podem levar anos e que, no fim, precisam se revelar atraentes no aspecto financeiro.

Nada melhor para entender essa característica do mercado de saneamento do que se valer de exemplos ocorridos na maior companhia estadual do país, a Sabesp, de São Paulo. De acordo com Álvaro Manuel Santos Mendes, o superintendente de suprimento e contratações estratégicas da estatal paulista, na compra de produtos químicos – que totalizaram R$ 136 milhões em 2009 –, a empresa utiliza o sistema de registro de preços por pregão eletrônico. Fornecedores selecionados são convidados a ofertar seus preços em uma compra que escolherá os dois menores valores.

Química e Derivados, Álvaro Manuel Santos Mendes, Superintendente de suprimento e contratações estratégicas de estatal paulista, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Mendes evita depender de um só fornecedor de insumo químico

“60% da aquisição será do menor preço e o restante para o segundo menor. Fazemos isso para garantir o abastecimento e não ficar na mão de um só fornecedor”, disse Mendes.

O bom desse sistema, segundo o superintendente, é que, finalizado o pregão, a Sabesp cria uma ata de registro de preço, sem empenhar o seu orçamento, fazendo-a valer em contratos médios de dois meses. Isso significa que o centro da licitação será o preço: se os demais fornecedores quiserem acompanhar o valor vencedor podem ser também beneficiados pelas compras da Sabesp. A outra grande vantagem dessa modalidade é não comprometer a estatal com um produto químico requisitado em uma licitação, dando maior flexibilidade nas compras. “Se por uma questão de mercado, por exemplo, um coagulante passa a ficar mais caro, podemos em um prazo curto fazer outro pregão com produto concorrente”, completou Mendes.

Consumo e custo dos produtos químicos nas ETAS da Sanasa*

Química e Derivados, Produtos químicos, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
* Inclui as cinco estações da Sanasa em Campinas-SP

E é nesse momento que se torna mais fácil compreender como a Sabesp norteia suas compras de coagulantes, um dos produtos mais utilizados no saneamento, junto com o cloro. Em 2009, por exemplo, o coagulante inorgânico mais empregado, o sulfato de alumínio, vinha de uma grande escalada de preços por causa da alta do ácido sulfúrico (que reage com a alumina para fazer o coagulante). A alternativa foi recorrer ao policloreto de alumínio, que está com oferta competitiva em várias unidades locais e se tornou o grande coagulante no momento. “Nossas estações estão prontas para operar com qualquer coagulante, desde que tenham o menor custo por metro cúbico de água tratada”, explicou o superintendente.

Consumo e custo dos produtos químicos pela Sabesp

Química e Derivados, Consumo e custo dos produtos químicos, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
* Armazenamento em caminhões-tanque de fornecedores

Essas variações de fornecedores e tipos de produtos são uma constante para a Sabesp. Foi o que ocorreu, por exemplo, recentemente com o coagulante sulfato férrico, fornecido pela Kemira, que contava com unidade produtiva em Camaçari, cuja rota química era baseada no resíduo (sulfato ferroso) da produção de dióxido de titânio da Millennium. Quando essa planta foi vendida para o grupo indiano Crystal, o resíduo deixou de ser fornecido e a unidade passou a depender de matéria-prima virgem, o que encareceu o coagulante. “Não aceitamos o novo preço e partimos para outras alternativas”, revelou. Daí se explica o maior consumo em 2009, em comparação com o ano anterior, de cloreto férrico (21 mil t/a contra 10 mil t), em detrimento do sulfato férrico, cujo consumo despencou de 39 mil t em 2008 para 13,9 mil t em 2009. Para tentar minimizar essas quedas e o aumento de preço do coagulante, segundo Mendes, a Sabesp chegou até a incentivar a qualificação de um novo fornecedor do sulfato férrico, a Indústrias Químicas Cubatão (IQC). “Gostamos de desenvolver e qualificar novos fornecedores, o que estamos fazendo no momento também com o cloreto férrico em uma empresa de Pindamonhangaba-SP (Vitta)”, disse.

A diversificação de fornecedores para a Sabesp se justifica pelas grandezas das suas compras. Mas em alguns casos ela não é possível. O maior exemplo é o cloro, consumido no volume anual de 14 mil t em 2009. Trata-se de fornecimento exclusivo da Carbocloro, de Cubatão-SP. “É a única empresa na região que fornece cloro para saneamento, as demais direcionam toda a produção para plástico (PVC e PU)”, disse. A Sabesp até já tentou desenvolver a compra de cloro da Canexus, unidade situada dentro da Aracruz Celulose, no Espírito Santo. “Mas a distância de 1.000 km encareceria muito o frete”, disse. Mesmo assim, apesar da dependência, a Sabesp consegue negociar um bom preço com a Carbocloro, segundo Mendes. “Compramos direto deles e em grande escala”, completou.

A questão preço também foi fundamental para a Sanasa, de Campinas, hoje considerar o PAC o seu principal coagulante empregado em suas cinco estações de tratamento de água em uma média de 520 t/mês. “Ele caiu pela metade o preço e, por ser um polímero, seu consumo é até 50% menor do que os sais de ferro, gerando também 50% menos lodo”, explicou o coordenador Sidnei Lima Siqueira. Hoje apenas em situações pontuais a Sanasa emprega o cloreto férrico, quando tem proliferação de algas por causa do sol forte, normalmente entre março e maio ou setembro e outubro. Isso porque com o cloreto férrico é possível alterar o pH para 9 (o PAC opera entre 6 e 8), o que provoca o lise celular da alga, formando um floco maior na coagulação.

Proativos – Ao se deparar com a política de custos dos clientes públicos, o trabalho proativo dos fornecedores, principalmente aqueles que contam com portfólio extenso de tecnologias, precisa ser paciente. É o que ocorre com a finlandesa Kemira, que tenta nacionalizar vários sistemas no Brasil – utilizando seu crescente market share – atendidos por unidades produtivas espalhadas nas regiões Sul, Sudeste e Nordeste.

Química e Derivados, Fred Schuurman, Vice-presidente da Kemira, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Schuurman oferece tecnologia sem algicida para limpar lagos

De acordo com o vice-presidente Fred Schuurman, a atual cartada é procurar convencer as companhias a adotar um programa da Kemira de recuperação de lagos e represas com base em coagulantes e em tecnologia de aplicação.

“O sistema é uma tecnologia limpa, com vários casos de sucesso na Europa e Estados Unidos, que utiliza programa de GPS para aplicar as dosagens em locais corretos e manter os corpos d’água livres dos processos de eutrofização”, explicou.

Segundo ele, a metodologia significaria um passo muito importante para regiões metropolitanas urbanas, como São Paulo, dependentes de represas bastante poluídas.

Química e Derivados, Wanderley Ferreira, Diretor de marketing, Água - Companhias de saneamento deixam sem controle os cancerígenos trihalometanos
Ferreira: EPA indica o uso de coagulantes para evitar THM

“A primeira etapa é deixar de mandar esgoto in natura, depois o ideal é entrar com um programa de recuperação”, completou o diretor de marketing, Wanderley Ferreira.

Iniciativas ecologicamente mais cor­retas para recuperação de represas realmente precisariam ser consideradas no Brasil. De modo específico em São Paulo, ainda é comum se utilizar o algicida sulfato de cobre para coibir os efeitos do excesso de nutrientes em represas como a de Guarapiranga – em 2008 a Sabesp consumiu 639 kg e 476 kg em 2009 do produto, gastando R$ 4,9 milhões e R$ 3,3 milhões respectivamente. Trata-se de expediente que, além de ser proibido pela portaria 518 do Ministério da Saúde – a qual veda o uso de algicidas em mananciais para o controle do crescimento das cianobactérias –, já foi abandonado nos países desenvolvidos há mais de trinta anos, pelo menos, por causa da sua toxicidade a peixes, plantas e ao ser humano (principalmente ao sangue, rins e fígado).

Outra tecnologia que a Kemira pretende trabalhar junto com as companhias de saneamento no Brasil é a da coagulação avançada, cujo foco é precursor de THMs. Segundo o diretor Wanderley Ferreira, a ideia é usar o modelo da agência de proteção ambiental norte-americana (EPA), que definiu esse sistema como alternativa tecnológica aos sistemas tradicionais, nos quais dosagens maiores de coagulantes e mudanças na pré-oxidação reduzem a geração de trihalometanos.

Outros poluentes – Além da questão dos trihalometanos, mais imediata por contar com determinações legais a serem atendidas, uma etapa considerada como novo desafio do tratamento de água pública é a de combate aos contaminantes não presentes nas atuais legislações: fármacos e hormônios. Especialistas acreditam que novos parâmetros podem ser incluídos na revisão em curso da Portaria 518 do Ministério da Saúde, que estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.

Atenta a essa tendência, a Sanasa, de Campinas, está estudando tecnologias para controlar esses contaminantes presentes na água, não combatidos com os tratamentos atuais e sequer analisados. De acordo com o coordenador de ETAs, Sidnei Lima Siqueira, a linha de pesquisa caminha para uso do ozônio com carvão ativado na pré-oxidação. “Pelo que estamos concluindo, essa é uma boa opção, mais abrangente, que oxida boa parte dos contaminantes e depois adsorve com o carvão”, disse.

Mesmo assim, Siqueira alerta para a necessidade de se estudar com mais profundidade as variáveis do possível novo tratamento, por meio de pesquisa prática e no laboratório da Sanasa. Isso porque há contaminantes de fármacos e hormônios que são melhor eliminados pelo cloro ou por outros processos oxidativos. “Precisamos conhecer bem a nossa água a ser tratada para decidir por uma tecnologia ou mais de uma”, afirmou. A ideia é se adiantar a possíveis exigências e, de quebra, garantir uma água segura para a cidade de Campinas, seguindo o estado da arte do saneamento.

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