Substitutos do cloro ganham espaço no saneamento – Meio ambiente

Química e Derivados, Operada pela Aegea, a ETE de Búzios aplica UV para a desinfecção
Operada pela Aegea, a ETE de Búzios aplica UV para a desinfecção

Mercado até agora dominado pelo cloro, a desinfecção e oxidação de água e efluentes recebe aos poucos alternativas químicas para o cotidiano operacional das empresas de saneamento. Sempre limitados pela necessidade legal de se manter um residual mínimo de cloro ou dióxido de cloro na rede de distribuição, o que é compreensível em razão dos riscos de contaminação no percurso e no local do consumo, os operadores testam e usam em escala real soluções alternativas em determinadas etapas dos tratamentos.

Há aplicações e uso de oxidantes diferentes nos dois segmentos: no tratamento de água e no de esgotos. No primeiro caso, ocorre por exemplo na fase de pré-oxidação, quando a água a ser tratada pelas empresas é captada em reservatórios e rios, e também no controle de algas em represas, sobretudo durante períodos em que a formação é mais recorrente. Já em esgoto, há emprego de outros oxidantes em desinfecção final, antes de descarte em corpos d´água e também em outras funções, como controle de odores.

Isso é feito pela Companhia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo, a Sabesp, maior estatal de saneamento do país. De acordo com o químico da Sabesp, Mercedino Carneiro Filho, a companhia utiliza peróxido de hidrogênio para controle de algas nos reservatórios da Região Metropolitana de São Paulo e como pré-oxidantes em várias estações de tratamento de água, além de utilizá-lo também para controle de odor em interceptores de esgoto.

Segundo Mercedino, a aplicação mais importante do peróxido de hidrogênio, como pré-oxidante em ETAs, tem a ver com o controle de tri-halometanos, substâncias tóxicas formadas pela ação do cloro em águas muito contaminadas com compostos orgânicos derivados da decomposição das algas verdes (ácidos húmicos e fúlvicos). Os THMs – compostos orgânicos derivados do metano, nos quais sua molécula tem três de seus quatro átomos de hidrogênio substituídos por elementos halógenos (como o cloro, bromo e iodo) – são reconhecidos pela ciência como cancerígenos. O mais comum deles, o clorofórmio, foi correlacionado em várias pesquisas com carcinomas da bexiga e do intestino baixo. Os outros THMs mais presentes são o bromofórmio e o iodofórmio.

Ainda de acordo com o químico, quando há ocorrências de alterações na qualidade da água bruta, com aumento de substâncias precursoras de THM, o processo de tratamento é reavaliado e o cloro na etapa de pré-cloração pode ser substituído para permitir esse controle. Além do peróxido de hidrogênio, a literatura técnica indica que o ozônio, o dióxido de cloro e as cloroaminas evitam a formação. Bom ressaltar que os THMs chegam ao consumidor quando o cloro livre mantém contato com os precursores por um longo período.

Para a também química da Sabesp, Helena Marcia Cruz, a superintendência de pesquisa e inovação da companhia desenvolveu estudos para que de forma preventiva seja possível detectar substâncias com potencial de formação de THMs e assim se antecipar aos eventos e otimizar o tratamento. Como resultado dos estudos, explica Helena, a Sabesp está adquirindo espectrofotômetro para análise de matriz de emissão/excitação de fluorescência (EEM) e absorbância para realização de estudo de tratabilidade em águas brutas de diferentes procedências para detecção de substâncias com potencial de formação de THM.

Além da ação para controle de THMs na pré-oxidação, é possível também combatê-los, segundo pesquisas em andamento, com o uso de carvão ativado, que pode remover boa parte dessas substâncias, em específico, o clorofórmio. Também sistemas de coagulação e de pó absorvente podem ser aplicados.

Na Sabesp, segundo Mercedino, faz parte da rotina de trabalho da área a busca por novos processos químicos. Com relação ao cloro, são pesquisados tanto oxidantes alternativos como novas formas de obtenção, por exemplo com os geradores de hipoloclorito in situ para mitigar riscos ambientais associados ao cloro líquido. Alternativas como peróxido de hidrogênio, cloro orgânico, hipocloritos de sódio e cálcio, dióxido de cloro, ácido peracético, ozônio, radiação ultravioleta e permanganato de potássio são testadas isoladamente ou combinadas em processos de oxidação avançada (POA).

Porém, na atualidade, os processos de oxidação e desinfecção mais utilizados na Sabesp são os cloros orgânicos (dicloroisocianurato de sódio e ácido tricloroisocianúrico), em diversos sistemas de distribuição de água, predominantemente proveniente de poços profundos, e na desinfecção de efluentes em sistemas de tratamentos de esgotos. O dióxido de cloro em desinfecção de efluentes em ETEs, como a Lavapés, em São José dos Campos-SP. E, é claro, o hipoclorito de sódio, em sistemas de tratamento de água de pequeno porte, e o cloro líquido em ETAs de médio e grande ponte. Segundo Mercedino, o sistema de geração de hipoclorito in situ, após fases de pesquisas e testes em escala real, está em processo de elaboração de termo de referência como alternativa ao cloro líquido.

Ácido peracético – Uma alternativa química também com promessa de ser mais difundida é o uso do oxidante ácido peracético na etapa de desinfecção final de efluentes. Nos últimos anos, a Peróxidos do Brasil está por trás da difusão do uso do desinfetante nessa aplicação, já que tradicionalmente o produto – fabricado em Curitiba-PR – é comercializado para aplicações industriais, como por exemplo na de fármacos, alimentos e bebidas, para desinfecção de embalagens e equipamentos, e em esterilização em hospitais.

Segundo Luiz Teixeira, da área de pesquisa e desenvolvimento da Peróxidos, o ácido peracético vem como uma segunda alternativa ao cloro, junto com a radiação ultravioleta, outro sistema que ele chega a ver com um pouco de frequência pelo país na desinfecção final de efluentes. Já o ozônio, por exemplo, que teoricamente também teria uso na aplicação, por demandar altos investimentos em capex e opex, não tem se mostrado viável.

Conforme explica Teixeira, o uso para essa aplicação surgiu globalmente há mais de uma década para atender a demanda em Milão, na Itália, onde a concessionária privada passou a reusar o esgoto doméstico da cidade para a irrigação de plantações de frutas da região. “Eles queriam evitar a formação de organoclorados que poderiam contaminar as frutas”, disse. A saída foi optar pelo ácido peracético, um oxidante eficiente sem a geração de subprodutos, a não ser o ácido acético, ou seja, vinagre.

O sucesso na aplicação em Milão fez o seu uso se expandir para a capital italiana Roma, para adequar o esgoto tratado, sem cloro e risco de geração de organoclorados nas praias do Mediterrâneo, atendendo restrições para balneabilidade. Da experiência italiana, continua Teixeira, o ácido peracético ganhou espaço na mesma aplicação em cidades dos Estados Unidos, a exemplo de Chicago.

Há cerca de sete anos, a Peróxidos resolveu desenvolver o mercado no Brasil. O produto, segundo Teixeira, foi testado e aprovado em várias localidades e já tem sido aplicado em ETEs no Sul e Sudeste, que descartam esgotos tratados em rios de baixa vazão, as quais o técnico da empresa prefere não revelar os nomes. Nos Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro, em 2014, porém, Teixeira afirma que o ácido peracético foi utilizado para desinfecção final de água da área da Marina da Glória e da Lagoa Rodrigo de Freitas, ambas utilizadas para provas aquáticas. “Não houve nenhum caso de contaminação de atletas, o que demonstra a eficácia do tratamento”, disse.

UV na Aegea – Para desinfecção final de efluentes, há concessionárias que começam a usar a radiação ultravioleta. É o caso da Aegea Saneamento, um dos maiores grupos privados de saneamento do país, atuante em 49 cidades de 11 estados.

Na ETE Búzios, na concessionária Prolagos, na Região dos Lagos, no Rio de Janeiro, a Aegea tem um sistema UV de desinfecção final, com capacidade para a vazão máxima de 310 litros por segundo e média de 205 l/s. Após a desinfecção, a saída máxima de coliformes fecais na saída é de 10³ NMP/100 ml. No local, o reator de desinfecção por UV tem tubos de quartzo e lâmpadas de amálgama de baixa pressão e alta intensidade, energizadas por reatores eletrônicos. O sistema é composto por um único banco, com módulos de lâmpadas instalados na posição horizontal em um canal de concreto.

De acordo com a coordenadora de processos da Aegea, Natália Marques, a decisão pelo uso de UV tem a ver, em primeiro lugar, com as exigências de descarte dos locais onde estão as ETEs, que no caso da Região dos Lagos é bastante restritivo, para manter a balneabilidade da Lagoa de Araruama. Uma vantagem da tecnologia de UV, além da alta desinfecção, é o fato de não reagir com a amônia (muito presente em esgotos). Já o cloro, em contato com a amônia, gera as cloraminas, causadora de vários problemas à saúde, como irritação de olhos, alergias, dores de cabeça e ouvido, além de, ao ser objeto de longa exposição, poder causar problemas respiratórios e até mesmo a infertilidade masculina.

Além de usar na ETE Búzios, recentemente ampliada para 200 l/s, a Aegea também tem duas unidades de desinfecção por UV na PPP que possui em Serra-ES, com a companhia estadual Cesan. Fora o UV, afirma Natália, a Aegea também utiliza carvão em pó e ainda peróxido de hidrogênio para pré-oxidação na ETA Juturnaíba, também na Prolagos, em Araruama (RJ), quando há proliferação de algas no reservatório.

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