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Tecnologias de desinfecção: como fazer a escolha certa

Existem muitas etapas envolvidos no tratamento adequado de águas residuais para que atendam aos requisitos regulatórios e possam ser reutilizados ou descartados, e a desinfecção é uma etapa crítica no processo. A desinfecção mata ou desativa patógenos que podem ser prejudiciais aos seres humanos, ao ecossistema ou a ambos.

Embora o hipoclorito de sódio, cloro, seja o desinfetante mais conhecido e amplamente utilizado, existem outras tecnologias que também estão a ser utilizadas com sucesso e que podem valer a pena considerar. Isso inclui ácido peracético (PAA), ozônio e desinfecção UV. É fundamental que engenheiros, gestores de projetos e operadores compreendam os prós e os contras de cada tecnologia de desinfecção antes de incorporá-las num sistema de tratamento de água.

Eficácia

A primeira e mais importante coisa a considerar ao comparar tecnologias de desinfecção é a sua eficácia na desactivação de agentes patogénicos, tais como cistos, vírus e bactérias. Num sistema de tratamento de água existem duas medidas de desinfecção: imediata e residual.

A desinfecção imediata refere-se à capacidade inicial dos produtos químicos ou dos raios UV de matar microorganismos. Em circunstâncias normais, cloro, PAA, ozônio e UV podem parecer iguais em eficácia. No entanto, a turbidez pode proteger os patógenos dos desinfetantes. Para sistemas UV, a turbidez é um problema ainda maior porque pode impedir que os raios UV penetrem totalmente na água, tornando-a amplamente ineficaz. Isto pode ser especialmente verdadeiro com águas residuais industriais ou em sistemas onde as águas residuais públicas e industriais são misturadas.

A desinfecção residual ocorre a jusante à medida que o desinfetante percorre o sistema de distribuição, e apenas o cloro oferece desinfecção residual. O ozônio e o PAA reagem muito rapidamente, dissipando-se poucos minutos após serem administrados. UV não pode fornecer qualquer desinfecção além do sistema da lâmpada.

Isto pode ser aceitável em muitas aplicações, particularmente para águas residuais que são descarregadas em corpos de água sensíveis. É por isso que é importante que os decisores tenham uma compreensão clara das exigências que serão impostas ao sistema e dos resultados que esperam alcançar.

diafragma peristáltico dimensionado
FLEXFLO® Bomba Dosadora Peristáltica M3 (Esquerda) / CHEM-FEED® Bomba dosadora multidiafragma MD1 (Certo)

Figura 1. Painel do As bombas dosadoras de produtos químicos desempenham um papel crítico no sucesso do tratamento de água e águas residuais. Mas isso não significa que devam ser difíceis de operar. Novas tecnologias estão simplificando a configuração e a operação dessas bombas ricas em recursos.

Fatores de segurança

Nenhum desinfetante está isento de preocupações de segurança.

O ozônio é administrado como gás e é um irritante poderoso que pode causar danos aos pulmões. Embora o ozônio tenha um cheiro distinto, o odor nem sempre é forte o suficiente para ser detectado.

O cloro também é um poderoso irritante para os pulmões, pele e olhos. Como tal, os operadores devem usar equipamento de proteção individual (EPI) adequado. No entanto, o cloro também tem um odor forte que é imediatamente perceptível, dando aos operadores um amplo aviso sobre vazamento ou derramamento.

A luz UV pode ser prejudicial aos olhos e à pele, embora as lâmpadas normalmente fiquem fechadas durante a operação e raramente representem uma ameaça.

O PAA pode causar danos à pele, olhos e pulmões. Aqueles que manuseiam o produto químico devem fazê-lo em uma sala bem ventilada e usar equipamento de proteção adequado. Também é corrosivo.

Níveis de dosagem

Nem o ozônio nem os UV podem sofrer overdose. A desinfecção UV não adiciona produtos químicos. Enquanto isso, o ozônio se dissipa rapidamente, transformando-se em oxigênio em poucos minutos. O oxigênio adicional adiciona um sabor agradável à água sem efeitos adversos. O PAA se decompõe em ácido acético, água e oxigênio. Isso torna seguro o tratamento de efluentes lançados em fontes de água ou outros corpos com alto teor de matéria orgânica. Ele oxida quase instantaneamente, portanto raramente há qualquer produto químico residual após a descarga.

O mesmo não acontece com o cloro. O excesso de cloro pode alterar drasticamente o sabor e o odor da água, tornando-a desagradável (ou prejudicial) para beber. Embora algum cloro a jusante seja benéfico para sua desinfecção residual, os operadores devem usar dosagem precisa por meio de medição química avançada (Figura 1), analisadores de pH e cloro e muito mais.

Efeitos não intencionais

APFCL dimensionado
Figura 2. Painel do A Analisador de cloro total, pH e temperatura APFCL testará continuamente a água quanto aos níveis de cloro e poderá alertar os operadores quando o cloro livre cair abaixo de um limite predefinido.

Além do impacto no sabor e no odor, o cloro tem dois outros efeitos secundários que podem afetar o uso. O primeiro é a corrosão. Ao contrário dos UV e do ozônio, o cloro pode, a longo prazo, danificar tubulações e equipamentos. Embora este impacto seja mínimo, dependendo da quantidade de cloro na água, as infra-estruturas mais antigas ou mais sensíveis podem ser melhor protegidas com uma alternativa.

O segundo são os subprodutos de desinfecção (DBPs). Estas substâncias podem formar-se quando a matéria orgânica natural reage com o cloro e podem ser prejudiciais se consumidas ou inaladas. Embora os DBPs possam ser mitigados com uma boa filtragem e tratamento iniciais, os operadores que utilizam cloro ainda podem precisar testar a sua água para garantir a conformidade com os limites prescritos pela EPA dos EUA. Um analisador de cloro (Figura 2) que fornecerá informações contínuas e dados de registro sobre cloro livre, cloro total e níveis de pH pode ser instalado para ajudar neste processo.

Custo e disponibilidade

Os sistemas UV têm um custo inicial elevado, mas muitas vezes são fáceis e acessíveis de manter – não requerem quaisquer produtos químicos e o único custo operacional é a eletricidade e a substituição ocasional da lâmpada.

O ozônio, que é fornecido e administrado por meio de botijões de gás comprimido, tem um custo inicial moderado, mas é muito caro para operar, pois o gás é difícil de produzir. O PAA também é caro e o número de fabricantes e distribuidores é muito menor. No entanto, à medida que a adopção do PAA como desinfectante está a aumentar, é provável que estes factores mudem. Também é independente da regulamentação e tem uma vida útil muito mais longa do que o cloro.

O cloro é o mais acessível. Além de ser barato e fácil de obter, o cloro pode ser facilmente dosado usando bombas dosadoras eficientes e econômicas. Mesmo quando combinadas com equipamentos auxiliares, como analisadores de pH e cloro, medidores de vazão e sensores de nível de cloro, as bombas dosadoras/dosadoras de produtos químicos são mais econômicas do que outras tecnologias de desinfecção. Recursos avançados, como alertas de manutenção e avisos de falha, podem ajudar a garantir que qualquer bomba continue funcionando de maneira eficaz por um longo período.

Trabalhando juntos

A desinfecção não precisa ser tudo ou nada. Por exemplo, é possível adicionar pequenas quantidades de cloro após o tratamento inicial com UV, ozônio ou PAA para aproveitar a desinfecção residual. A decisão final dependerá de vários factores, incluindo o custo total, a experiência do operador, as operações a jusante e as condições da infra-estrutura, entre outros. É importante trabalhar com engenheiros e fornecedores para projetar um sistema que atenda às necessidades da operação.

Escrito por:
Blue-White® Indústrias
714-893-8529

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