Química das Águas - parte 2

Química das Águas - parte 2

Prof. Rafael SousaProf. Rafael SousaDepartamento de Química – UFJF

2º período de 2013

QUÍMICA AMBIENTALQUÍMICA AMBIENTAL

Aulas S05 e S06 :- Parâmetros de qualidade das águas- Purificação de águas poluídas (Tratamento de água)

Química Ambiental - contexto multidisciplinar

- Relação entre - Relação entre poluiçãopoluição e e desenvolvimentodesenvolvimento sócio-econômico sócio-econômico

- Química analítica é uma ferramenta importante para a monitoração - Química analítica é uma ferramenta importante para a monitoração ambientalambiental

Técnicas instrumentais devem ser preferidasTécnicas instrumentais devem ser preferidas

Características das águas naturais (que não são puras)

- - A água é um bem natural de alto valor agregadoA água é um bem natural de alto valor agregado

- - Vários exemplos de substâncias tóxicas na águaVários exemplos de substâncias tóxicas na água

- - Os diferentes processos químicos aquáticos podem ser influenciados pela Os diferentes processos químicos aquáticos podem ser influenciados pela poluição ambientalpoluição ambiental

Recapitulando ...

O aporte de substâncias nos mananciais

Origina-se de várias FONTES:- Efluentes domésticos e industriaisEfluentes domésticos e industriais- Escoamentos superficial urbano e agrícolaEscoamentos superficial urbano e agrícola

DEPENDE do tipo de uso e ocupação do solo

Cada uma dessas Cada uma dessas FONTESFONTES possui características possui características próprias quanto aos poluentes que transportam, como:próprias quanto aos poluentes que transportam, como:

- Contaminantes orgânicos (que deveriam ser - Contaminantes orgânicos (que deveriam ser biodegradáveis)biodegradáveis)

- Nutrientes (que podem causar eutrofiação)- Nutrientes (que podem causar eutrofiação)

- Bactérias ...- Bactérias ...

INDICADORES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS

CONTEXTO:

Mesmo separando os poluentes em grupos,

a diversidade das indústriasdiversidade das indústrias existentes aumenta, ainda mais, a variabilidade dos contaminantes aportados nos corpos de água


Torna-se praticamente impossível a determinação sistemática de todos os poluentes que possam estar

presentes nas águas superficiais, em tempo relativamente curto...

CONTEXTO DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS:

Existem Existem parâmetrosparâmetros de de qualidade de água, levando qualidade de água, levando

em conta em conta

os poluentes os poluentes mais mais representativosrepresentativos

FísicosFísicos

Químicos Químicos

MicrobiológicosMicrobiológicos

Bioensaios Bioensaios ecotoxicológicosecotoxicológicos

Usados para a MONITORAÇÃO e FISCALIZAÇÃO ambiental Usados para a MONITORAÇÃO e FISCALIZAÇÃO ambiental com base da legislação com base da legislação CONAMA nº 357, de 17 de março CONAMA nº 357, de 17 de março

de 2005de 2005

CETESB: CETESB: Companhia de Tecnologia de Saneamento Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (Secretaria de Meio Ambiente de SP)Ambiental (Secretaria de Meio Ambiente de SP)

- - http://www.cetesb.sp.gov.br/

IGAM: IGAM: Instituto Mineiro de Gestão das Águasas

- - http://www.igam.mg.gov.br/


Parâmetros de qualidade Indicadores de qualidade das águas

Os parâmetros de qualidadeOs parâmetros de qualidade

PARÂMETROS FÍSICOS PARÂMETROS FÍSICOS

Temperatura, condutividade elétrica, sólidos, cor e turbidez

TemperaturaTemperatura

- Solubilidade de gases como o O- Solubilidade de gases como o O22

O O aumentoaumento da T diminui - Favorece processos aeróbicos da T diminui - Favorece processos aeróbicos

mau cheiro (produtos de degradação))


PARÂMETROS FÍSICOS DE QUALIDADE PARÂMETROS FÍSICOS DE QUALIDADE


Condutividade elétricaCondutividade elétrica

É ocasianada pelas substâncias dissolvidas que se dissociam É ocasianada pelas substâncias dissolvidas que se dissociam em em cátionscátions e e ânionsânions e cuja dissolução também é função da e cuja dissolução também é função da temperaturatemperatura

Muitos sais encontrados nas águas são de Muitos sais encontrados nas águas são de origem origem antropogênicaantropogênica

- Descargas industriaisDescargas industriais

- Consumo de sal nas residênciasConsumo de sal nas residências

- Excreções da população e animais Excreções da população e animais MONITORAÇÃO = IDENTIFICAR MODIFICAÇÕES NA COMPOSIÇÃO



SólidosSólidos

Correspondem a partículas diversasCorrespondem a partículas diversas, sedimentáveis ou não , sedimentáveis ou não e que podem ser separadas por filtraçãoe que podem ser separadas por filtração

Impurezas na águaImpurezas na água contribuem para o aumento na contribuem para o aumento na quantidade de sólidosquantidade de sólidos

A MEDIÇÃO DOS SÓLIDOS NÃO DISSOLVIDOS é o “peso” dos A MEDIÇÃO DOS SÓLIDOS NÃO DISSOLVIDOS é o “peso” dos sólidos filtráveis, expresso emsólidos filtráveis, expresso em mg/L mg/L



CorCor

NATURAL: teor de NATURAL: teor de matéria orgânica matéria orgânica decomposta e íons de decomposta e íons de FeFe e e MnMn

ALTERADA: ações antropogênicas...ALTERADA: ações antropogênicas...

TurbidezTurbidez

É uma medida que representa o quanto uma amostra de água É uma medida que representa o quanto uma amostra de água interfere na luz que passa por elainterfere na luz que passa por ela

Águas turvas Águas turvas desfavorecem a fotossíntese de desfavorecem a fotossíntese de vegetações vegetações submersas submersas (menos vegetação menos peixes)

PARÂMETROS QUÍMICOSPARÂMETROS QUÍMICOS

Alcalinidade, dureza, pHAlcalinidade, dureza, pH

Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO)demanda química de oxigênio (DQO)

Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito)Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito)

Fósforo totalFósforo total

SurfactantesSurfactantes

Óleos e graxasÓleos e graxas

CianetosCianetos

Fenóis e demais contaminantes orgânicosFenóis e demais contaminantes orgânicos

Ânions (cloretos, sulfetos)Ânions (cloretos, sulfetos)

Íons metálicos Íons metálicos (ferro, potássio, sódio, magnésio, manganês, alumínio, zinco, bário, cádmio, níquel, chumbo, cobre, cromo (III),

cromo (VI), selênio, mercúrio), arsênio arsênio e boro boro



Alcalinidade, dureza, pHAlcalinidade, dureza, pH

- Relacionados com as espécies Relacionados com as espécies COCO22,, COCO3 3 2-2-, , Ca Ca 2+2+, , Mg Mg 2+2+ e e HH++

(correlacionadas)

Águas mais alcalinasÁguas mais alcalinas

geralmente “dureza moderada” a “muito dura”geralmente “dureza moderada” a “muito dura”

pouca quantidade de íons Hpouca quantidade de íons H++

- Dureza pode ser expressa de várias formas Dureza pode ser expressa de várias formas

( dureza de cálcio, dureza de magnésio, dureza total ([Ca 2+] + [Mg2+])

- IMPORTÂNCIA desses parâmetrosIMPORTÂNCIA desses parâmetros Seres vivos necessitam Seres vivos necessitam de água em pH próximo à neutralidade Tubulações de água Tubulações de água (domésticas ou industriais) podem ser entupidas

(águas duras) ou ter elementos metálicos lixiviados... Níveis fora dos padrõesNíveis fora dos padrões

Água com sabor desagradávelsabor desagradável e pode ter efeitos laxativosefeitos laxativos


Alcalinidade,Alcalinidade, dureza dureza, pH, pH


Dureza mg/L de CaCO3 Classificação da água <15 muito branda

de 15 a 50 branda

de 50 a 100 moderadamente branda

de 100 a 200 dura

>200 muito dura

Ex de classificação da dureza total da água, expressa em quantidade de CaCO3

Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), Oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO)demanda química de oxigênio (DQO)

- Expressam o teor de oxigênio dissolvido e indicam os tipos possíveis Expressam o teor de oxigênio dissolvido e indicam os tipos possíveis de poluentesde poluentes

- Demanda bioquímica de oxigêniode oxigênioÉ a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por meio de processos bioquímicosprocessos bioquímicos, que podem ser monitorados no laboratório”

- Demanda química de oxigênioDemanda química de oxigênio“É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica através de um agente químicoagente químico”

Útil para detectar substâncias resistentes à degradação biológica

=> Os valores obtidos valores obtidos são geralmente maiores do que os da DBO e podem ser conseguidos em menos tempconseguidos em menos tempo

-Série de nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrato e nitrito)

-Fósforo total: medida pouco seletiva (métodos espectroscópicos)

Teores relativamente altos de espécies desta classe indicam poluição por Teores relativamente altos de espécies desta classe indicam poluição por efluentes industriaisefluentes industriais e/ou e/ou domésticosdomésticos

NH3 é geralmente encontrada em baixas concentrações

APESAR DA TOXICIDADE, não é persistente

Em concentrações baixas não causa danos aos seres humanos mas pode ocasionar sufocamento de peixessufocamento de peixes

SurfactantesSurfactantes

São os constituintes dos detergentesSão os constituintes dos detergentes i) aniônicos i) aniônicos (R-SO(R-SO33

--)Na)Na++ ii

i) catiônicos i) catiônicos (RMe(RMe33-N-N++)Cl)Cl-- ii

ii) não iônicosii) não iônicos

Diminuem a tensão superficial da águaDiminuem a tensão superficial da água geram espuma e deixam a “sujeira” em suspensão inconvenientes estético e para a biotainconvenientes estético e para a biota

Óleos e graxas Óleos e graxas

(parâmetro OG)(parâmetro OG)

- - Substâncias orgânicas Substâncias orgânicas poucopouco encontradas em encontradas em águas águas superficiaissuperficiais- MAS por serem pouco solúveis em água, - MAS por serem pouco solúveis em água, dificultamdificultam tanto o tanto o tratamento de efluentes (processos biológicos) como o da água de tratamento de efluentes (processos biológicos) como o da água de abastaecimentoabastaecimento

Fenóis e demais contaminantes orgânicosFenóis e demais contaminantes orgânicos

Ocorrem em consequência de Ocorrem em consequência de despejos industriaisdespejos industriais

Além de afetarem o sabor dos peixes e da água, podem Além de afetarem o sabor dos peixes e da água, podem causar:causar:

- lesões na pele- indisposições físicas de diversos tipos

Toxicidade Toxicidade depende da espécie

ÂnionsÂnions (cloretos, sulfetos) (cloretos, sulfetos)

- Constituem sais presentes na água- Constituem sais presentes na água

Aumento na concentração Aumento na concentração

poluição poluição domésticadoméstica (Cl (Cl--) e ) e industrialindustrial

Íons metálicos Íons metálicos (Al, Sb, Ba, Be, Cd, Pb, Co, Cu, Cr, Fe, Li, Mn, Hg, Ni, Ag, Se, U, V, Zn), arsênio arsênio e boro boro

- Fontes: - Fontes: despejo de efluentes despejo de efluentes ee lixiviação de lixiviação de fertilizantesfertilizantes

- Toxidade: - Toxidade: depende da espécie (especiação química)depende da espécie (especiação química)

PARÂMETROS MICROBIOLÓGICOS ColiformesColiformes fecais e totais fecais e totais

- Bactérias encontradas principalmente nos intestinos de animais de “sangue quente”

não representam, por si sópor si só, perigo à saúde- Dentre as cepas: Escherichia coli é de origem fecal

Estreptococos totaisEstreptococos totais

- Bactérias patogênicas- Bactérias patogênicas

- Classificadas em grupos (sinais clínicos e sintomas)- Classificadas em grupos (sinais clínicos e sintomas)


Escherichia Escherichia colicoli

BIOENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOSBIOENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS (ENSAIOS DE TOXICIDADE)

Determinação do Determinação do potencial tóxico de um agente químico potencial tóxico de um agente químico ou de uma ou de uma misturamistura

Efeito poluentes: resposta de organismos vivos

MétodoMétodo

O crustácio O crustácio CeriodaphniaCeriodaphnia dubia dubia é colocado em contato com a é colocado em contato com a água contendo as substâncias em avaliçãoem avalição

Os efeitos observados definem o grau da toxicidade:Os efeitos observados definem o grau da toxicidade:

- - Aguda (0 a 96 horas) Aguda (0 a 96 horas) observação principal é o efeito morte

- - Crônica (1/10 do ciclo vital até a totalidade da vida do Crônica (1/10 do ciclo vital até a totalidade da vida do organismo)organismo)

resposta causa mudanças comportamentais, alterações fisiológicas, reprodutivas, etc

Para Para facilitar a interpretação das informações facilitar a interpretação das informações sobre a qualidade sobre a qualidade da água de forma abrangente e útil, da água de forma abrangente e útil, , a , a CETEBCETEB e o e o IGAMIGAM, adaptaram e , adaptaram e desenvolveram o desenvolveram o Índice de Qualidade das Águas Índice de Qualidade das Águas - IQA- IQA

O O IQAIQA incorpora nove parâmetros considerados relevantes incorpora nove parâmetros considerados relevantes para a avaliação da qualidade das águas:para a avaliação da qualidade das águas:

- - Oxigênio dissolvidoOxigênio dissolvido

- Coliformes fecais- Coliformes fecais

- - pHpH

- Demanda bioquímica de oxigênio- Demanda bioquímica de oxigênio

- - NitratosNitratos

- Fosfatos- Fosfatos

- - Variação na temperaturaVariação na temperatura

- Turbidez- Turbidez

- - Resíduos totaisResíduos totais


Cálculo do Cálculo do IQAIQA e aplicação e aplicação

Utilizado para avaliar águas destinadas ao abastecimento Utilizado para avaliar águas destinadas ao abastecimento públicopúblico

Produto ponderado de parâmetros de Produto ponderado de parâmetros de qualidadequalidade

Variando de 0 a 100Variando de 0 a 100


IQA = qi wi

9

i=1

qi qualidade do parâmetro i

obtido através da curva média específica de qualidade (parâmetro gráfico) usado como referência

wi peso atribuído ao parâmetro

função de sua importância na qualidade, em função de uma tabela

Parâmetro Peso - wi

Oxigênio Dissolvido – OD (%OD Sat) 0,17

Coliformes fecais (NMP/100mL) 0,15

pH 0,12

Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO (mg/L) 0,10

Nitratos (mg/L NO3) 0,10

Fosfatos (mg/L PO4) 0,10

Variação na temperatura (0C) 0,10

Turbidez (NTU) 0,08

Resíduos Totais (mg/L) 0,08

Cálculo do IQA – “pesos” dos parâmetrosCálculo do IQA – “pesos” dos parâmetros


Cálculo do IQA – “qualidade” dos parâmetrosCálculo do IQA – “qualidade” dos parâmetros

Exemplo:Exemplo:


Nível de Qualidade

Faixa

Excelente 90 < IQA 100 Bom 70 < IQA 90

Médio 50 < IQA 70 Ruim 25 < IQA 50

Muito Ruim 0 < IQA 25

O IQA reflete a interferência por esgotos sanitários e outros O IQA reflete a interferência por esgotos sanitários e outros materiais orgânicos, nutrientes e sólidosmateriais orgânicos, nutrientes e sólidos


Valores de referência do IQAValores de referência do IQA

Sendo a poluição das águas um fato “real”,

Necessidade de tratamento de águas e efluentestratamento de águas e efluentes – causa histórica

O aumento da população e o desenvolvimento industrial

Poluem a água usada no abastecimento

geram efluentes domésticos e industriais

- Também poluem a água e o solo ...Também poluem a água e o solo ...Existem PROCESSOS físicos, químicos e biológicos para tratar ÁGUAS POLUÍDASÁGUAS POLUÍDAS

Águas usadas para abastecimento

Efluentes

INTRODUÇÃO

A ÁGUA usada para ABASTECIMENTO

A água para essa finalidade A água para essa finalidade sempresempre deve ser tratada ? deve ser tratada ?

FONTES potáveispotáveis: Processo de desinfecçãoProcesso de desinfecção

FONTES nãonão potáveispotáveis:Estação de Tratamento de Água (ETA)Estação de Tratamento de Água (ETA)

FONTES de água para abastecimento

Águas superficiais (geralmente menos “puras”)Expostas continuamente a vários tipos de Expostas continuamente a vários tipos de

poluentespoluentes

Águas subterrâneasFIGURFIGURA: http://www.grupoescolar.com/a/b/FA37F.jpg, acessada 10-06-13A: http://www.grupoescolar.com/a/b/FA37F.jpg, acessada 10-06-13

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DA ÁGUA (ETA)

PROCESSO REALIZADO EM ETAPAS

1º- Coagulação/floculaçãoCoagulação/floculação2º- DecantaçãoDecantação

3º- FiltraçãoFiltração4º- DesinfecçãoDesinfecção

Estas operações têm como principais objetivos:

-- A remoção de A remoção de material particuladomaterial particulado, bactérias e algas, bactérias e algas

-- Remoção da Remoção da matéria orgânica matéria orgânica dissolvida que confere cor à dissolvida que confere cor à águaágua

--.Remoção ou destruição de Remoção ou destruição de organismos patogênicosorganismos patogênicos tais tais como bactérias e víruscomo bactérias e vírus

Estas operações podem sofrer variações dependendo podem sofrer variações dependendo da fonte de água e dos padrões de qualidade a serem

alcançados

A ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DA ÁGUA

Esquema simplificado de uma ETA *Esquema simplificado de uma ETA *(Linha líquida)

A ETA também tem uma estação de tratamento de sólidos (Linha sólidaLinha sólida)

São tratados os resíduos gerados na Linha líquida

(*) http://www.aguasdesantoandre.pt/layout.asp?area=9&subarea=25, acessado dia 05-06-13(*) http://www.aguasdesantoandre.pt/layout.asp?area=9&subarea=25, acessado dia 05-06-13

AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA1- 1- Captação

A água que chega à Estação de Tratamento de Água é captada diretamente nos rios (águas superficiaiságuas superficiais) ou no subsolo (águas subterrâneaságuas subterrâneas)

LINHA LÍQUIDALINHA LÍQUIDA

2- 2- Gradagem

São retirados da água os resíduos de maior dimensão como folhas, ramos, embalagens, etc., que ficam retidos em grades por onde a água é forçada a passar

PROCESSOS DE CLARIFICAÇÃOPROCESSOS DE CLARIFICAÇÃO

3- 3- Floculação/ coagulação

São São formados “flocos” com as susbtâncias dispersas com as susbtâncias dispersas e um reagente floculante: :

os contaminantes co-precipitam com o Al(OH)Al(OH)33, p. ex., na etapa de DecantaçãoDecantação melhora os índices de os índices de turbidez (partículas > 10-4 mm), cor e sabor (partículas menores que 10-4 mm)

AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUAFloculação/ coagulação

São São formados “flocos” com as susbtâncias dispersas e um reagente com as susbtâncias dispersas e um reagente floculante: floculante:

os contaminantes co-precipitam com o Al(OH)3, p. exx., na etapa de Decantação melhora os índices de os índices de turbidez (partículas > 10-4 mm), cor e sabor (partículas menores que 10-4 mm)

- Uso de - Uso de agentes “floculantes”agentes “floculantes”: : Al2(SO4)3 , , sais de ferro sais de ferro e polímeros e polímeros orgânicosorgânicos

Necessidade de Necessidade de remoção de Mgremoção de Mg2+2+: : Al2 (SO4)3 ++ NaAlO2

Ex de reação em água levemente Ex de reação em água levemente alcalinaalcalina::

AlAl22(SO(SO44))33 14,3 H 14,3 H22O + 3O + 3Ca(HCOCa(HCO33))22 2 2 Al(OH)Al(OH)33 + 3CaSO + 3CaSO44 + 6CO + 6CO22 + 14,3H + 14,3H22OO

ANÁLISES PRÉVIAS são importantes para ajustar o pH , quando necessário

Água superficial sendo tratada em uma ETA, após a adição de um agente floculante

AS ETAPAS DO TRATAMENTO DA ÁGUA

Esta etapa é realizada em câmaras (Esta etapa é realizada em câmaras (floculadoresfloculadores) onde água é ) onde água é levemente agitada, facilitando a aglutinação de impurezaslevemente agitada, facilitando a aglutinação de impurezas

Parte da purificação da água ocorre por meio de um processo Parte da purificação da água ocorre por meio de um processo de “transferência de fase”de “transferência de fase”


4- 4- Decantação

É um processo de separação física das partículas em suspensão, clarificando a água clarificando a água e reduzindoreduzindo em grande porcentagem as impurezasimpurezas

As partículas decantadas, mais “pesadas” que a água, ficam depositadas no fundo do decantador

Processo que dura, em média, 3 h

5- 5- Filtração

A água passa por filtros de areia e/ou carvão ativado, nos quais ficam retidas as partículas pequenas (não decantadas) e uma infinidade de substâncias solúveis (adsorção no carvão) melhora características como odor e sabor

PROCESSOS DE DESINFECÇÃO PROCESSOS DE DESINFECÇÃO


6- 6- Desinfeção (geralmente cloração ouou ozonização ouou radiação UV)

É a eliminação de microorganismos não retidos nas etapas anteriores

Adição de “cloro” (gás ou solução de hipoclorito)

Fluoretação: adição de “flúor” (fluorsilicato de sódio ouou ácido fluorsilícico)

ANÁLISES DE CONTROLEANÁLISES DE CONTROLE

ETAPA FINAL: análises físico-químicas e microbiológicas para atestar a qualidade da água água ((Portaria número 518 do Ministério da Portaria número 518 do Ministério da SaúdeSaúde, de 25 de março de 2004, de 25 de março de 2004))

ARMAZENAGEMARMAZENAGEM

DISTRIBUIÇÃO PARA AS RESIDÊNCIASDISTRIBUIÇÃO PARA AS RESIDÊNCIAS (podem ocorrer contaminações)

Ficam resíduos (tanque decantação): Ficam resíduos (tanque decantação): tratamento da Linha SÓLIDAtratamento da Linha SÓLIDA

Desidratação de Lamas “Sobram” resíduos provenientes dos processos de

clarificação: lamas

São encaminhadas para a desidratação (estabilização estabilização químicaquímica) e estabilização microbiológicaestabilização microbiológica devido à grande quantidade de água

-- A A desidratação desidratação (secagem) pode ser feita de várias formas: (secagem) pode ser feita de várias formas: evaporação em leitos, uso de filtros (tipo prensa), etcevaporação em leitos, uso de filtros (tipo prensa), etc

-- A lama tratada é transportada para um destino final adequado, sendo A lama tratada é transportada para um destino final adequado, sendo possível possível o seu aproveitamento como o seu aproveitamento como adubo orgânicoadubo orgânico::

Composição, em % média, de lamas de ETAs após tratamentoComposição, em % média, de lamas de ETAs após tratamento


CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA (DESINFECÇÃO)

A desinfecção ocorre para assegurar que a água esteja livre de A desinfecção ocorre para assegurar que a água esteja livre de microorganismos patogênicosmicroorganismos patogênicos

Os processos utilizados tem vantagens e desvantagens !Os processos utilizados tem vantagens e desvantagens !

A A cloraçãocloração é o método de desinfecção mais comumente é o método de desinfecção mais comumente utilizado na maioria dos paísesutilizado na maioria dos países

Quantidades suficientes de “cloro” são adicionadas Quantidades suficientes de “cloro” são adicionadas à água visando destruir ou inativar os organismos alvoà água visando destruir ou inativar os organismos alvo

É um método confiável, de relativo baixo custo, simplicidade É um método confiável, de relativo baixo custo, simplicidade operacional e cujo excesso, no tratamento, operacional e cujo excesso, no tratamento, favorece a favorece a biosegurança no armazenamento e transporte da água biosegurança no armazenamento e transporte da água tratadatratada

Reações químicasReações químicas::

O gás cloro reage quase completamente com a água O gás cloro reage quase completamente com a água formando o formando o ácido hipoclorosoácido hipocloroso: :

ClCl22 + H + H22O O HOClHOCl + H + H++ + Cl + Cl--

Em pH mais alcalinos, o ácido hipocloroso se dissocia, Em pH mais alcalinos, o ácido hipocloroso se dissocia, gerando os íons Hgerando os íons H++ e OCl e OCl--::

HOClHOCl H H++ + + OClOCl--

ESPÉCIES BACTERICIDAS DE “CLORO LIVRE”ESPÉCIES BACTERICIDAS DE “CLORO LIVRE” O Cl2 reage também com outras espécies

presentes na água, antes de se converter em HOCl ou OCl-

CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA: DESINFECÇÃO COM CLORO

““Problema”Problema”: o cloro reage com substâncias orgânicas : o cloro reage com substâncias orgânicas presentes na água produzindo presentes na água produzindo trialometanostrialometanos (THM): (THM): CHX3 (X = cloro, bromo ou uma combinação de ambos)

Problemas da desinfecção com cloroProblemas da desinfecção com cloro

O composto de maior preocupação é O composto de maior preocupação é o CHClo CHCl33: clorofórmio: clorofórmio

Produto da reação do Produto da reação do HOClHOCl reage com reage com matéria orgânicamatéria orgânica

Os Os THMTHM não são removidos não são removidos da água através do tratamento da água através do tratamento convencionalconvencional

Deve-se assegurar que Deve-se assegurar que a matéria orgânica esteja a matéria orgânica esteja ausente ausente da água que vai ser submetida à cloração !da água que vai ser submetida à cloração !

O O risco de contrair doenças risco de contrair doenças causadas por esses compostos é causadas por esses compostos é menormenor do que o de contrair doenças por organismos do que o de contrair doenças por organismos

patogênicos !patogênicos !

CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA: DESINFECÇÃO COM CLORO

Se a água contém fenol ou um derivado, o cloro substitui facilmente os átomos de hidrogênio do anel para dar lugar a fenóis clorados que além do gosto e odor ofensivos, são tóxicos

Troca-se o clorocloro por dióxido de clorodióxido de cloro quando o suprimento de água bruta está contaminado temporariamente com fenóisfenóis, sendo usando especialmente nos EUA e Europa

ENTRETANTO, o uso do ENTRETANTO, o uso do ClOClO22

.. não é uma cloração não é uma cloração

propriamentepropriamente

Reação de obtençãoReação de obtenção

Obtenção a partir de clorito: ClO2- ClO2

. . + e- (realizada in situ)

oxidação

Outro problema Outro problema da desinfecção com cloroda desinfecção com cloro

CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA: DESINFECÇÃO COM CLORO E DIÓXIDO DE

CLORO

Vantagens na utilização de dióxido de cloro

O dióxido de cloro não é um agente de cloração: geralmente não introduz átomos de cloro nas substâncias com as quais reage

Oxida a matéria orgânica formando quantidades muito muito menores menores de subprodutos orgânicos tóxicos que quando é usado cloro molecular

CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DA ÁGUA: DESINFECÇÃO COM CLORO E DIÓXIDO DE

CLORO

Desvantagens na utilização de dióxido de cloro

Assim como o ozônio, não pode ser estocado não pode ser estocado (explosivo) sendo gerado in situin situ

“Pequenas” frações de dióxido de cloro são convertidas em íons ClO2

- e ClO3- cuja presença RESIDUAL na água final pode causar

problemas de saúde

REFERÊNCIAS CONSULTADAS

1 –1 – BAIRD, C., Química Ambiental, Bookman, 2002, p. 483-524. BAIRD, C., Química Ambiental, Bookman, 2002, p. 483-524.

2 -2 - http://www.igam.mg.gov.br (http://www.igam.mg.gov.br (Qualidade das Águas Superficiais do Estado de Qualidade das Águas Superficiais do Estado de Minas Gerais em 2004: Superficiais na Bacia do Rio Jequitinhonha em 2004. Belo Minas Gerais em 2004: Superficiais na Bacia do Rio Jequitinhonha em 2004. Belo Horizonte: IGAM Monitoramento das Águas, 2004, 116p).Horizonte: IGAM Monitoramento das Águas, 2004, 116p).

3- 3- Manual de Procedimentos e Técnicas Laboratoriais Voltado para Análises de Águas e Esgotos Sanitário e Industrial. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2004.

4- http://www.emite.com.br/orbeco/611_a.html, acessado em 30-05-13.4- http://www.emite.com.br/orbeco/611_a.html, acessado em 30-05-13.

5- http://www.quimis.com.br/produtos.php?cat=5&sub=2&prod=21, 5- http://www.quimis.com.br/produtos.php?cat=5&sub=2&prod=21, acessado em 30-05-13.acessado em 30-05-13.

6- Nascentes, C. C.; Costa, L. M. Química Ambiental. UFMG, 2011.6- Nascentes, C. C.; Costa, L. M. Química Ambiental. UFMG, 2011.

7- 7- http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/coliformes/coliformes.php, , acessado 02-06-13acessado 02-06-13

8– 8– Pita, F. A. G. Armazenamento e tratamento de resíduos. Vol. II – Tratamento de Águas Residuais Domésticas, Universidade de Coimbra, 2002.

9- 9- http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/01/aguas.pdf, acessado 13-11-12.

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