DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE...

DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE ÁGUA

Dra. ANGELA DI BERNARDO DANTASDra. ANGELA DI BERNARDO DANTASPROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO -- UNAERPUNAERPRESPONSRESPONSÁÁVEL TVEL TÉÉCNICA DA HIDROSAN ENGENHARIACNICA DA HIDROSAN ENGENHARIA

Dr. LUIZ DI BERNARDODr. LUIZ DI BERNARDOPROF. TITULAR DA ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS PROF. TITULAR DA ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS –– USPUSPDIRETOR DA HIDROSAN ENGENHARIADIRETOR DA HIDROSAN ENGENHARIA

Dra. CRISTINA PASCHOALATODra. CRISTINA PASCHOALATOPROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO –– UNAERPUNAERPCOLABORADORA COLABORADORA

INTRODUINTRODUÇÇÃOÃOPrincipais oxidantes e desinfetantes usados no tratamento de água:

§§ Cloro Cloro

§§ DiDióóxido de cloro xido de cloro

§§ OzônioOzônio

§§ UltravioletaUltravioleta

§§ Cloraminas Cloraminas

§§ Permanganato de PotPermanganato de Potáássiossio

§§ ÁÁcido Peraccido Peracééticotico

§§ PerPeróóxido de Hidrogênioxido de Hidrogênio

§§ Combinados (OCombinados (O33 + UV; + UV; OO33 + H+ H2O2, etc)

COMUNIDADECOMUNIDADECOMUNIDADECOMUNIDADE

QUALIDADEQUALIDADE

DA DA ÁÁGUAGUA

BRUTABRUTA

QUALIDADEQUALIDADE

DA DA ÁÁGUAGUA

BRUTABRUTA

OXIDANTES OXIDANTES USADOS NO USADOS NO

TRATAMENTO TRATAMENTO DE DE ÁÁGUAGUA

OXIDANTES OXIDANTES USADOS NO USADOS NO

TRATAMENTO TRATAMENTO DE DE ÁÁGUAGUA

OXIDANTE OXIDANTE

SELECIONADOSELECIONADO

OXIDANTE OXIDANTE

SELECIONADOSELECIONADO

$$$$$ Instalação e Operação no período de projeto

ENSAIOS EM BANCADA OU EM INSTALAÇÃO PILOTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA E CUSTOS ENVOLVIDOS

PROPRIEDADES DO DIPROPRIEDADES DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

§ Dióxido de Cloro é um oxidante e desinfetante universal e amplamente difundido para diversas aplicações.

§ Desde 1944 usado como oxidante no tratamento de água.

•OCl

O O•OCl

§ O dióxido de cloro funciona como um oxidante seletivo devido ao seu mecanismo de transferência de um único elétron, sendo reduzido a clorito ClO2

-.

§ Alta reatividade para oxidação e desinfecção:

ClO2 + e- � ClO2- (Clorito) E0 = 0.95 V

§ Solúvel em água - capaz de penetrar em membranas celulares- capaz de inativar microorganismos e remover biofilmes

§ Reatividade independe do pH: ao contrário do gás cloro que sofre hidrólise na água, o dióxido de cloro não hidrolisa mesmo em concentrações relativamente altas, permanecendo como gás dissolvido na água.


§ Baixa taxa de decomposição na água: é relativamente estável em soluções diluídas em tanques fechados, sem a presença de luz.

Principais mecanismos de inativação de microrganismos:

n Reação com a membrana celular com aumento da permeabilidade e conseqüentes danos fisiológicos;

n Interferência na biossíntese e no crescimento, principalmente pelo prejuízo à síntese das proteínas.

O ClO2 reage rapidamente com os aminoácidos cisteína, triptofan e tirosina, mas não com o RNA dos vírus.


n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hipocloroso

n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Gás Cloro

n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hidroclórico

n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio, Peróxido de Hidrogênio e de Ácido Sulfúrico

n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio e de Ácido Hidroclórico

n Dióxido de cloro estabilizado em solução aquosa - Uso em pequenas ETAs

GERAGERAÇÇÃO DO DIÃO DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

Principais Vantagens e Desvantagens dos Oxidantes usados no Tratamento de Água

Fonte: adaptada de (AWWA, 1991, 1999)

VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

Oxidante Vantagens Desvantagens

Cloro Oxidante moderado; sistema de dosagem relativamente simples; residual persistente.

Forma compostos organo-halogenados quando a água possui precursores; problemas de sabor e odor; influência do pH na formação de espécies de cloro

Ozônio Oxidante poderoso; geralmente forma quantidades pequenas de compostos organo-halogenados; não apresenta problemas de odor e sabor; pequena influência do pH; ajudante de coagulação

Pequena meia-vida; geração no local da ETA; consumo excessivo de energia elétrica; produz alguns compostos biodegradáveis; complexa geração e medição de residuais nos meios gasoso e líquido; corrosivo

Dióxido de Cloro

Oxidante poderoso; residual relativamente persistente; geralmente forma quantidades pequenas de compostos organo-halogenados; não háinfluência do pH

Formação de alguns compostos organo-halogenados (diferentes dos trialometanos); possíveis subprodutos (clorito e clorato);Geração no local*

Permanganato de Potássio

Fácil de aplicar na água; não forma trialometanos;

Oxidante moderado; confere cor (rosa) à água; pequena ação desinfetante

VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOSPATOGÊNICOS

AmebaAmeba

CriptosporidioCriptosporidio

RotavRotavíírusrus

GiardiaGiardia

Aplicação do dióxido de cloro na pré-oxidação de águas que tenham confirmada a presença de alguns organismos patogênicos.

A ação do cloro érelativamente baixa na inativação de protozoários.


Valores de CxT (dosagem x tempo de contato) de diferentes desinfetantes para inativação de microrganismos

Microrganismo Cloro Livre

(pH de 6 a 7)

Cloramina

(pH de 8 a 9) Dióxido de Cloro

(pH de 6 a 7)

Ozônio

(pH de 6 a 7)

Escherichia coli

Poliovírus 1

Rotavírus

Cisto de Giardia lamblia

Cisto de Giardia muris

Crypstosporidium parvum

0,034 a 0,05

1,1 a 2,5

0,01 a 0,05

47 a 150

30 a 630

7200b

95 a 180

768 a 3740

3806 a 6476

2200a

1400

7200c

0,4 a 0,75

0,2 a 6,7

0,2 a 2,1

26a

7,2 a 18,5

78d

0,02

0,1 a 0,2

0,006 a 0,06

0,5 a 0,6

1,8 a 2,0

5 a 10e

a : inativação de 99,9 %; b : inativação de 99 %; c: inativação de 90 % ; d : inativação de 90 %; e: inativação de 99 % (T = 25 0C);

C: dosagem do desinfetante (mg/L); T: tempo de contato (min)

Fonte: Craun (1996)

Exemplo: Para T = 10 min

Cloro: C x T = 7200, resultando C = 720 mg/L

Dióxido de Cloro: C x T = 78, resultando C = 7,8 mg/L


Fonte: USEPA (1999)

Valores de CT para Inativação de Cistos de giardia

CLORO

DIÓXIDO DE CLORO

VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOS PATOGÊNICOS –– RemoRemoçção de Biofilme ão de Biofilme

n coberturas de slime de microrganismos e compostos extracelulares em tubulações e tanques

n muitos germes patogênicos como E. coli ou Legionella vivem em biofilmes

n biofilmes são extremamente resistentes

n dióxido de cloro e ozônio são desinfetantes aplicáveis, capazes de destruir e remover biofilmes em tanques e tubulações de água potável

§ A oxidação de Ferro (Fe2+) e Manganês (Mn2+) a Fe3+ e Mn4+ com o dióxido de cloro, ocorre de acordo com:

1 mg Ferro consome 1,2 mg ClO2

1 mg Mangânes consome 2,5 mg ClO2

VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROREAREAÇÇÃO COM SUBSTÂNCIAS INORGÂNICASÃO COM SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

Águas contendo Fe e Mn complexados com a matéria orgânica requerem a pré-oxidação para liberação dos metais visando posterior oxidação para obtenção dos precipitados.

CLORO NESTE CASO FORMA SUBPRODUTOS!

VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

Principais SOH quando usado o cloro:Principais SOH quando usado o cloro:nn TrialometanosTrialometanosnn ÁÁcidos haloaccidos haloacééticosticosnn HaloacetonitrilasHaloacetonitrilasnn HaloacetonasHaloacetonasnn TricloroacetaldeTricloroacetaldeíídosdos

Compostos orgânicos precursores

Oxidação

Sub-produtos da desinfecção

DIÓXIDO DE CLORO FORMA QUANTIDADES MENORES DE SUBPRODUTOS ORGÂNICOS HALOGENADOS

Portaria 518: 0,1 mg/L de TTHM

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

Fonte: Paschoalato (2005)

PrPréé--oxidaoxidaçção com cloroão com cloroPrPréé--oxidaoxidaçção com ão com didióóxido de cloroxido de cloro

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 6 12 18 24

Tempo de contato (h)

Con

cent

raçã

o de

sub

prod

utos

(ug/

L)

TAMs

CH

HANs

HKsAHAs

Concentração de Subprodutos na Água com Substâncias Húmicas Após Pré-oxidação, Coagulação com Sulfato de Alumínio, Filtração em Filtro de Papel Whatman 40 e Pós-Cloração com 5 mg Cl2/L em

Função do Tempo de Contato de Pós-Cloração a 25°C (TAMs:trialometanos; CH: cloral hidrato ou tricloroacetaldeído; HANs: haloacetonitrilas; HKs: haloacetonas;

AHAs: ácidos haloacéticos)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 6 12 18 24

Tempo de contato (h)

Con

cent

raçã

o de

sub

prod

utos

(ug/

L)

TAM

CH

HAN

HK

AHA

Dos = 5 mg/L Dos = 3,5 mg/L

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOREMOÇÇÃO DE COR E FORMAÃO DE COR E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

INFLUÊNCIA DA PRÉ-OXIDAÇÃO COM CLORO E DIÓXIDO DE CLORO DE ÁGUA CONTENDO SUBSTÂNCIAS HÚMICAS AQUÁTICAS NA COAGULAÇÃO-FILTRAÇÃO E NA FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS ORGÂNICOS HALOGENADOS

Ensaios de filtração direta em jarteste e filtros Whatman 40 foram realizados utilizando-se o sulfato de alumínio como coagulante e o cloro ou o dióxido de cloro como pré-oxidantes. A água bruta foi coletada no Rio Itapanhaú (Bertioga/SP).

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

< 0,45µm < 0,45µm– 100 KDa

100 – 30KDa

30 – 10KDa

10 – 5 KDa < 5 KDa

Ácido Fúlvico Ácido Húmico

Porcentagem de AH e AF nas diferentes frações das SHANo dia da coleta: Cor verdadeira = 190 uH

COD = 17,5 mg C/L Fonte: Sloboda (2007)


Condições de Coagulação fixadas para os ensaios sem e com a pré-oxidação com cloro e dióxido de cloro

Ensaio de Coagulação, filtração e

pós-cloração

Ensaio de pré-oxidação com

cloro, coagulação, filtração e pós-

cloração

Ensaio de pré-oxidação com

dióxido de cloro, coagulação,

filtração e pós-cloração

Dosagem de Cloro na Pré-oxidação (mg Cl2/L)Dosagem de Cloro na Pós-cloração (mg Cl2/L)

-5,0

20,0 5,0

-5,0

Dosagem de Dióxido de Cloro na Pré-oxidação (mg ClO2/L ) - - 8,0

Dosagem de Sulfato de Alumínio (mg/L produto comercial) 130 130 150

Dosagem de Alcalinizante (mg NaOH/L) - - 26,0

Dosagem de Acidificante (mg H2SO4/L) - 3,0 -

pH de coagulação 5,12 4,92 5,93

Cor aparente da água filtrada (uH) 8 5 10

Fonte: Montanha (2007)


0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

Subprodutos

Con

cent

raçã

o de

SH

O (

µg/L

)

Ensaio de coagulação, filtração epós-cloração

8,4 0,1 0,1 0,1 0,1 21,8

Ensaio de pré-oxidação com cloro,coagulação, filtração e pós-cloração

15,4 23,7 0,4 12,8 21,9 138,7

Ensaio de pré-oxidação com dióxidode cloro, coagulação, filtração epós-cloração

7,9 0,0 0,0 0,0 3,6 11,3

THM TCA HP HAN HK AHA

Concentração dos SHO na água tratada 30 min após a pós-cloração

Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/L.



Concentração dos SHO na água tratada 24h após a pós-cloração

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

Subprodutos

Con

cent

raçã

o de

SH

O (

µg/L

)Ensaio de coagulação, filtração epós-cloração

12,8 3,2 0,5 3,8 6,2 29,0

Ensaio de pré-oxidação com cloro,coagulação, filtração e pós-cloração

22,8 35,4 1,1 20,7 36,4 248,1

Ensaio de pré-oxidação com dióxidode cloro, coagulação, filtração epós-cloração

10,5 3,6 0,0 2,6 9,2 111,4

THM TCA HP HAN HK AHA

Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/L.


REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOPRPRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO DE ÃO DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA

Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)

O cultivo da cana-de-açúcar exige o uso de grande quantidade de herbicidas, como a ametrina, diuron, tebutiuron e hexazinona, que, por exibirem alto potencial de lixiviação, oferecem risco de contaminação das águas subterrâneas e superficiais

Atualmente, o principal herbicida utilizado na cultura da cana de açúcar é o VELPAR K® GRDA

Composição: Diuron 468 g/kgHezaxinona 132 g/kg

Classe: Herbicida Seletivo (controle seletivo de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar)

Cl

Cl NHCON(CH3)2

Diuron

N N

N

O

O

CH3

(CH3)2N

Hexazinona

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOPRPRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO DE ÃO DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA


-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0 4 8 12 16 20 24 28 32

tempo (h)

Diu

ron

(mg/

L)

Adsorção em CAG

Pré-oxidação com cloro e adsorção em CAG

Pré-oxidação com dióxido de cloro e adsorção em CAG

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 4 8 12 16 20 24 28 32

tempo (h)

hexa

zino

na (

mg/

L)

Adsorção em CAG

Pré-oxidação com cloro e adsorção em CAG

Pré-oxidação com dióxido de cloro e adsorção em CAG

Água de estudo = água de poço profundo + 50 mg/L do produto comercial contendo os herbicidas

diuron (23,4 mg/L) e hexazinona (6,6 mg/L).

ENSAIOS EM INSTALAÇÃO PILOTO: CÂMARA DE PRÉ-OXIDAÇÃO COM TEMPO DA ORDEM DE 30

MIN E ADSORÇÃO EM FILTRO DE CAG

Na pré-oxidação ocorreu a formação de subprodutos que

provavelmente competiram com os herbicidas na adsorção.

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOS DE ÃO DE SUBPRODUTOS DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA


Dosagem de cloro: 100 mg/L (residual de 3,5 mg/L);

Concentração de contaminação Velpar = 50 mg/L;

Água superficial: rio Pardo

ParâmetrosMétodo USEPA 551

(ug/L)

Ensaio A - Água deionizada (AD) Ensaio B - Água rio Pardo (ARP)

ADAD + Velpar +

CloroARP + Cloro

ARP + Velpar +

Cloro

Clorofórmio <0,01 1671,15 311,5 1886,87

Tricloro acetonitrila <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Dicloroacetonitrila <0,01 8,77 <0,01 21,09

Bromodiclorometano <0,01 <0,01 9,56 <0,01

Tricloroacetalde ído <0,01 680,55 156,12 1072,45

1,1-dicloropropanona <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Cloropicrina <0,01 23,52 1,62 30,27

Dibromoclorometano <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

1,1,1-tricloropropanona <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Bromocloroacetonitrila <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Dibromoacetonitrila <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Bromoformio <0,01 <0,01 <0,01 <0,01

Potencial de formação de 7 dias de SOH

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE MICROALGAS E CIANOBACTÃO DE MICROALGAS E CIANOBACTÉÉRIAS RIAS -- FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

Fonte: Sales (2006)

Água do açude Gavião (Fortaleza, CE)(90 % de Cylindrospermopsis racirborskii e Plancktotrix aghardii)

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS E FORMARIAS E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

Fonte: Sales (2006)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato dePotássio

Con

cent

raçã

o de

Cia

noba

ctér

ias

(cel

/mL)

Efluente Filtro Ascendente

Efluente Filtro Descendente

CONDIÇÕES DO ENSAIO 1 Coagulação com PAC = 25 mg/L e Polímero cat.=1,0 mg/L

Dupla filtração com FA de areia grossaPós-cloração com 5 mg/L e tc = 24 h)

DF1: sem pré-oxidante; DF2: 2 mg/L de Cloro na Pré-oxidação; DF3: 1 mg/L de Dióxido de cloro na Pré-oxidação; DF4: 0,25 mg/L de Permanganato de Potássio na Pré-

oxidação

Água Bruta: Turbidez de 10 uT e concentração de cianobactérias da ordem de 443 000 cel/mL.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Sem pré-oxidação

Cloro Dióxido de Cloro Permanganatode Potássio

Tur

bide

z (u

T)



ENSAIOS COM A PRENSAIOS COM A PRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃOÃO


Fonte: Sales (2006)

CONDIÇÕES DO ENSAIO 2 Coagulação com PAC = 20 mg/L e Polímero cat.=1,0 mg/L

Dupla filtração com FA de areia grossaPós-cloração com 5 mg/L e tc = 24 h)

DF1: sem inter-oxidante; DF2: 2 mg/L de Cloro na inter-oxidação; DF3: 1 mg/L de Dióxido de cloro na inter-oxidação; DF4: 0,25 mg/L de Permanganato de Potássio na inter-

oxidação

Água Bruta: Turbidez de 11 uT e concentração de cianobactérias da ordem de 308 000 cel/mL.

ENSAIOS COM A ENSAIOS COM A IINTERIINTER--OXIDAOXIDAÇÇÃOÃO

0,0

1000,0

2000,0

3000,0

4000,0

5000,0

6000,0

7000,0

8000,0


Con

cent

raçã

o de

cia

noba

ctér

ias

(cel

/mL) Efluente Filtro Ascendente


0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0


Tur

bide

z (u

T)



0

50

100

150

200

250


Con

cent

raçã

o de

Sub

prod

utos

(g/

L)

AHA - Ensaios 1

TTHM - Ensaios 1

AHA - Ensaios 2

TTHM - Ensaios 2


Fonte: Sales (2006)

FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

ENSAIOS COM PRENSAIOS COM PRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO ÃO –– ENSAIOS 1ENSAIOS 1

X X

ENSAIOS COM A INTERENSAIOS COM A INTER--OXIDAOXIDAÇÇÃO ÃO –– ENSAIOS 2ENSAIOS 2

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOÁÁGUA COM CIANOBACTGUA COM CIANOBACTÉÉRIAS RIAS -- FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS

Fonte: Kuroda (2005)

Água de estudo 1,2 × 105 cel/mL

Cultura de Microcystis spp. com 1,5 × 107 cel/mL

Distribuição do PFSPOs 7 (%)para AE-A

95,0

1,92,7 0,2

Total HANs

Total CH

Total AHAs

Total THMs

Total THMs (µg/L) 31,2

Total HANs (µg/L) 2,0

Total CH (µg/L) 1,6

Total HKs (µg/L) 22,7

Total HPs (µg/L) <1,0

Total AHAs (µg/L) 1112,5

Potencial de formação de subprodutos 7 dias com o cloro

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOÁÁGUA COM CIANOBACTGUA COM CIANOBACTÉÉRIAS RIAS –– REMOREMOÇÇÃO DE MICROCISTINAÃO DE MICROCISTINA


0

20

40

60

80

100

120

140

Res

idua

l MC

s to

tais

(g/

L) a

aaa

TC=30 min

TC=60 min

TC=30 min 131,95 70,05 21,75 7,51 2,44

TC=60 min 131,95 71,44 16,85 4,26 1,02

0,00 0,50 1,00 2,50 5,00Cloro (mg/L)

Residual MCs totais (µg/L) para TC = 30 min com CV máx = 3,2 %


RESULTADOS COM O CLOROENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS INTRA E

EXTRACELULARES

Dosagem de Cloro = 0,35 mg/L

Dosagem de cloro = 1,05 mg/L

REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE TOXINAS DE CIANOBACTÃO DE TOXINAS DE CIANOBACTÉÉRIASRIAS


RESULTADOS COM O DIÓXIDO DE CLOROENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS

INTRA E EXTRACELULARES

0

20

40

60

80

100

120

140

Res

idua

l MC

s to

tais

(g/

L) a

aaa

TC=30 min

TC=60 min

TC=30 min 131,95 86,934 63,809 83,998 68,349

TC=60 min 131,95 82,770 71,436 57,277 55,343

0,00 0,25 0,50 1,00 2,00Dióxido

Cloro (mg/L)



Dosagem de Dióxido de Cloro = 0,15 mg/L

Dosagem de Dióxido de cloro = 0,25 mg/L

PADRÕES E CRITPADRÕES E CRITÉÉRIOS DE POTABILIDADERIOS DE POTABILIDADEDIDIÓÓXIDO DE CLORO, CLORITO E CLORATOXIDO DE CLORO, CLORITO E CLORATO

BRASILPortaria 518

OMSGuidelines for

Drinking Water Quality

USEPANational Primary Drinking Water

Standards.

Health & Safety

Commission in Great Britain

ALEMANHAPadrão de

Potabilidade

Dioxido de cloro

(mg/L)- - 0,8

0,5

0,4

Clorito (mg/L) 0,2 0,7 1,0 0,2

Clorato (mg/L) - 0,7 - 0,2

Limita a dosagem de

dióxido de cloro em torno de 0,3

a 0,5 mg/L

DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIDIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

Componentes

Fe2+

Mn2+

I-

NO2-

Equação

ClO2 + Fe2+ --> Fe3+ + ClO2-

2 ClO2 + Mn2+ + 2 H2O --> MnO2 + 2 ClO2- + 4 H+

2 ClO2 + 2 I- --> I2 + 2 ClO2-

2 ClO2 + NO2- + H2O --> NO3

- + 2 ClO2- + 2 H+

u ClO2 + v RH --> w RO + x RO2 … + y CO2 +z ClO2-Matéria

orgânica

Problema:Problema: em torno de 50 a 70% do dióxido de cloro aplicado se converte em clorito, o que limita a dosagem máxima de dióxido de cloro em ETA.

n Adição de componentes ferrosos o uso de sais de ferro como coagulante reduz a concentração de clorito na água final, sendo que 3,1 mg/L de cloreto férrico ou sulfato férrico reduz em 1 mg/L a concentração de clorito.

n Carvão ativado

ELIMINAELIMINAÇÇÃO DE CLORITO E CLORATOÃO DE CLORITO E CLORATO

n Adição de cloro

- Formação de cloratoClO2

- + HOCl ClO3- + Cl- + H+

(lado da reação para at pH> 7)

- Formação de dióxido de cloro2 ClO2

- + HOCl 2 ClO2 + Cl- + OH-

(lado da reação, lentamente para pH neutro e rápido para pH< 7)

Problema: Problema: Remoção de substâncias aderidas nas paredes internas das tubulações da rede de distribuição, acarretando a presença de turbidez e cor na água de consumo quando o dióxido de cloro é usado na desinfecção final.

DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIDIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

Tubulação de ferro fundido parcialmente obstruída: Corrosão e formação de tubérculos nas paredes internas das tubulações.

TTÉÉCNICAS DE MEDICNICAS DE MEDIÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO DE CLORO E CLORITOXIDO DE CLORO E CLORITO

Método 1: Espectrofotométrico com uso de DPD e cálculo estequiométricoEquipamento: DR-2000 HachMétodo Hach: 80 – Cloro LivreFaixa: 2,0 mg/LComprimento de onda: 530 nm- 25 mL da amostra;- 1 Powder Pillow DPD para cloro livre (HACH);- Fazer um branco com água destilada sem reagente.O resultado da leitura deve ser multiplicado por 1,90 pra transformar mg/L /Cl2 para mg/L de ClO2.

TTÉÉCNICAS ANALCNICAS ANALÍÍTICAS PARA QUANTIFICATICAS PARA QUANTIFICAÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO E CLORITO XIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP USADAS NA UNAERP -- PROSABPROSAB

Método 2: Espectrofotométrico com uso de DPDEquipamento: DR-2500 HachMétodo Hach: 72 Faixa: 2,0 mg/LComprimento de onda: 530 nm- 50 mL da amostra em dois balões volumétricos;- 1 mL do Reagente 1 (Hach) em cada balão;Em um dos balões, colocar 1 Powder Pillow do desclorante, agitar, branco;- 1 mL do Reagente 2 (Hach), agitar;- 1 mL do Reagente 3 (Hach), agitar.O resultado obtido será em mg/L de ClO2.

TTÉÉCNICAS DE MEDICNICAS DE MEDIÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO DE CLORO E CLORITOXIDO DE CLORO E CLORITO

TTÉÉCNICAS ANALCNICAS ANALÍÍTICAS PARA QUANTIFICATICAS PARA QUANTIFICAÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO E CLORITO XIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP USADAS NA UNAERP -- PROSABPROSAB

Método 3: Espectrofotométrico com uso de DPD e GlicinaEquipamento: DR-2000Método: curva de calibração EKAFaixa: 2,5 mg/L Comprimento de onda: 530 nm- 25 mL da amostra;- 1 mL de Glicina 10%; - 1 DPD para cloro livre (Hach);- Branco com água destilada sem reagente.O resultado obtido em mg/L de ClO2.

Absorbância Concentração (mg/L)

0,00 0,00

0,060 0,25

0,120 0,50

0,238 1,50

0,354 1,00

0,468 2,00

0,257 2,50

Método 4: Titrimétrico por IodometriaEquipamento: Autocat 9000 HachConcentração até 1500 mg/L de dióxido de cloro

Sensores para DiSensores para Dióóxido de Cloro e Cloritoxido de Cloro e Clorito

n Dulcotest CDE 2-mA para dióxido de cloro¨ 3 faixas de medição

(10, 2 e 0,5 mg/L)

n Dulcotest CDP 1-mA-2 mg/Lpara dióxido de cloro ¨ Sensor especial para água de processo contaminada com detergentes

(máquina de lavagem de garrafas, processos CIP)¨ Faixa de medição 2 mg/L

n Dulcotest CLT 1-mA para clorito¨ 2 faixas de medição

(2 e 0,5 mg/L)

SEGURANSEGURANÇÇAA

n Gás amarelo esverdeado, não pode ser estocado ou comprimido, deve ser produzido “ in loco ”;

n Nos geradores atuais a concentração máxima do gás gerado émenor que 2% (5 x vezes abaixo do ponto crítico);

n Em solução aquosa não há risco de explosão;

n Em nenhuma fase da produção ocorre o armazenamento de gás.

n Para a segurança da instalação (transferencia, armazenamento e veiculação dos insumos) é essencial que seja feito um projeto de acordo com o fabricante, fornecedor e usuário do dióxido de cloro

SANEAMENTO:

CAGECE – ETA – 8200 L/sDAE BAURU - ETA - 550 L/s.SAAE INDAIATUBA - ETA - 300 L/sSANEPAR - ETA IGUAÇU - 3600 L/sSANEPAR - ETA ARAUCÁRIA - 250 L/sSANEPAR - ETA PASSAÚNA - 1800 L/sSANEPAR - ETA GUARATUBA - 260 L/sSANEPAR - ETA MATINHOS - 850 L/sSANEPAR - ETA UNIÃO DA VITÓRIA - 200 L/sSANEPAR - ETA 1 CASCAVEL - 1400 L/sSANEPAR - ETA 3 CASCAVEL - 150 L/sCOMUSA - NOVA HAMBURGO - 800 L/sSAE ITAJAÍ - ETA - 150 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA SÃO JOÃO - 3200 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA TRISTEZA - 380 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA MOINHO DE VENTO - 2000 L/sSANESUL - ETE BONITO

EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIEMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

Segmento de Alimentos: SADIA / REFRICON ( MC DONALD´S) / AVIPAL / A´DORO ALIMENTOS

Segmento de Bebidas: LD COMMODITIES / SUCOCITRICO CUTRALE / FISCHER (CITROSUCO) /

CERVEJARIA PETRÓPOLIS (Boituva SP - Petrópolis e Teresópolis RJ - Rondonópolis MT) / CERVEJARIA MALTA / CERVEJARIA CONTI / BEBIDAS FRUKI

Segmento de Papel e Celulose: MD PAPÉIS / SUZANO PAPÉIS / VERACEL

Segmento Têxtil: RHODIA / LEÃO JETEX

Segmento de Químicos e Petroquímicos: EKA CHEMICALS / COPESUL / PETROBRÁS (RECAP - REFAP - REMAN - REVAP) / JOHNSON DIVERSEY

Segmento de Cosméticos:NATURA / UNILEVER (Valinhos e Louveira)

EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIEMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO

ÉÉ IMPORTANTE O CONHECIMENTO DA QUALIDADE DA IMPORTANTE O CONHECIMENTO DA QUALIDADE DA ÁÁGUA E DA COMUNIDADE;GUA E DA COMUNIDADE;

ÉÉ RECOMENDADO QUE A SELERECOMENDADO QUE A SELEÇÇÃO DE UM OXIDANTE/DESINFETANTE SEJA FEITA ÃO DE UM OXIDANTE/DESINFETANTE SEJA FEITA COM BASE EM RESULTADOS DE ENSAIOS EM LABORATCOM BASE EM RESULTADOS DE ENSAIOS EM LABORATÓÓRIO COM A RIO COM A ÁÁGUA A SER GUA A SER TRATADA;TRATADA;

OS FABRICANTES DE DIOS FABRICANTES DE DIÓÓXIDO DE CLORO DEVEM SER CONSULTADOS PARA QUE XIDO DE CLORO DEVEM SER CONSULTADOS PARA QUE O PROJETO DA INSTALAO PROJETO DA INSTALAÇÇÃO DE GERAÃO DE GERAÇÇÃO SEJA EFICAZ E SEGURA;ÃO SEJA EFICAZ E SEGURA;

O DIO DIÓÓXIDO DE CLORO XIDO DE CLORO ÉÉ UMA ALTERNATIVA AO CLORO, APRESENTANDO AS UMA ALTERNATIVA AO CLORO, APRESENTANDO AS SEGUINTES VANTAGENS COMPROVADAS: SEGUINTES VANTAGENS COMPROVADAS:

•• MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAMAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÇÃO DE PROTOZOÃO DE PROTOZOÁÁRIOS;RIOS;•• MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAMAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS;RIAS;•• MENOR FORMAMENOR FORMAÇÇÃO DE SOH, PRINCIPALMENTE DE AHA;ÃO DE SOH, PRINCIPALMENTE DE AHA;•• OXIDAOXIDAÇÇÃO DE INORGÂNICOS EM ÃO DE INORGÂNICOS EM ÁÁGUAS CONTENDO FERRO E MANGANES GUAS CONTENDO FERRO E MANGANES

COMPLEXADOS NA MATCOMPLEXADOS NA MATÉÉRIA ORGANICA SEM A FORMARIA ORGANICA SEM A FORMAÇÇÃO EM GRANDES ÃO EM GRANDES QUANTIDADES DE SOH.QUANTIDADES DE SOH.

MENSAGEMMENSAGEM

MUITO OBRIGADA.MUITO OBRIGADA.

DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE...

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