Cloração da água: manejos e custos.

Transcrição

1 Cloração da água: manejos e custos. 1. Introdução. De todas as etapas de um processo de tratamento de água, objetivando a potabilidade a desinfecção via cloração é indiscutivelmente a mais simples, de menor custo e a que gera maior benefício e segurança para a saúde humana, animal e produção de alimentos. A água é um recurso único, insubstituível, base da vida, que se aprende a compreender como uma totalidade indispensável, algo dado de antemão na estruturação de qualquer sociedade. Por isso é percebida por boa parte dos agrupamentos humanos como uma segunda natureza, algo tão inerente à sociedade que há dificuldades em manter distanciamento para se refletir sobre ela. Isto só ocorre quando sua ausência (em quantidade ou qualidade) provoca transtorno para a pessoa e coletividade. (Galizoni; 2005) O fato é que a ausência de água poderá ser imposta não apenas pela quantidade, mas também pela qualidade. Ter água não é um fator determinante para considerar o progresso. A qualidade deste recurso poderá ser muito mais impactante no planejamento de uma atividade produtiva do que a quantidade disponível para uso. Desconsiderar o fator qualidade e adequação para o uso da água disponível, poderá levar o usuário deste recurso a fazer investimento financeiros no local, para depois descobrir que a água não é apropriada para uso e que possivelmente demandará um investimento talvez maior para manter sua atividade. O ciclo hidrológico, amplamente estudado e reconhecido dispensa qualquer explanação. Entretanto o que poucos estudos abordam é que os mananciais subterrâneos e superficiais estão intimamente interligados. Visto que a velocidade e volume de contaminação do meio ambiente é superior ao tempo necessário para que o ciclo hidrológico possa purificar a água de forma natural, cada dia torna-se mais comum a ocorrência de poços com grandes profundidades com contaminação microbiológica. Alguns dados sobre a água e seu potencial de contaminação microbiológica. 65% das internações são devido à água contaminada, gerando gastos de R$ 2,5 bi/ano; Estima-se que para cada dólar investido em saneamento economize-se de 5 a 10 dólares investidos em saúde pública; As principais contaminações são provenientes de fezes humanas ou animais A água é o terceiro agente com maior potencial de disseminação de contaminações, perdendo apenas para o sangue e o leite, entretanto, é o único agente que temos contato todos os dias;

2 Cerca de 85% das doenças que afetam a saúde humana são de veiculação hídrica; Doenças relacionadas a água podem ser divididas em 4 categorias: Doenças de origem na água: cólera, febre tifoide e disenteria; Doenças produzidas pela água contaminada por microrganismos que se desenvolvem na água: tracoma e leishmaniose; Doenças relacionadas a microrganismos cujos vetores se desenvolvem na água: malária, dengue, febre amarela; Doenças que são dispersadas pela água: leptospirose. As doenças de veiculação hídrica que afetam a saúde humana causam danos não somente às pessoas, mas diminuem a segurança coletiva da população e produzem impactos econômicos devido a inúmeras inteirações, aumento de mortalidade e disrupção de atividades. (Fonte: Águas doces do Brasil) Embora seja constantemente envolto em inúmeras controvérsias quanto a formação de subprodutos que ofereçam riscos à saúde o processo de cloração é o mais acessível em todos os aspectos para garantir a segurança da água. O cloro é o único produto com propriedade de deixar um efeito residual ao longo da rede de distribuição que garante a qualidade da água e contribui como parâmetro de controle do processo de desinfecção. A cloração pode gerar subprodutos tóxicos, principalmente os trihalometanos (THM). O valor máximo permitido pela legislação brasileira é de 100 µg/l; porém, a OMS ressalta que o cumprimento desse limite nunca deve vir em prejuízo dos padrões microbiológicos. (Manual de procedimentos de vigilância em saúde ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano / Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. Brasília : Ministério da Saúde, 2006.)

3 Gráfico 1 - Representação ilustrativa do grau de risco biológico versos químico em função do tempo. Santos, 2013 O processo de desinfecção via cloração jamais deverá ser abandonado em detrimento do risco de formação de subprodutos que possam causar risco a saúde humana. Isso porque uma infecção bacteriana pode causar sérios prejuízos à saúde humana e animal podendo levar a morte em semanas. O risco químico, talvez, em muitos anos cause algum efeito. Descoberto em 1808 por Sir Humphry Dave o cloro teve as suas propriedades bactericidas comprovadas pelo bacteriologista Koch, em1881. Em 1886 a American Public Health Association (APHA), aprovou o uso do cloro como desinfetante. Mas apenas em 1902, na Bélgica, seu uso contínuo passou a ser aplicado com controles bacteriológicos (MEYER, 1994;LAUBUSCH, 1971). O simples uso da cloração controlou doenças como tifo, cólera e diarreias e aumentou a expectativa de vida em aproximadamente 20%. Atualmente, há uma tendência a substituir o cloro por outros desinfetantes a fim de não correr o risco de formação de compostos orgânicos potencialmente cancerígenos. Entretanto, é necessário reconhecer dois pontos de suma importância com relação ao problema da eliminação do cloro em sistemas de abastecimento: a) Ausência de desinfecção - pelo cloro ou outro agente levaria fatalmente, com os níveis de contaminação hoje observados nos mananciais das grandes cidades, a desastrosas epidemias de doenças gastrointestinais; b) Aplicação' dê oxidantes de menor permanência residual, como o ozônio, o ultravioleta, etc., seria muito menos eficaz em cidades de abastecimento intermitente como é o caso da totalidade das cidades brasileiras pois quando a rede de água cessa de sofrer a pressão da água no seu interior, inicia-se um processo de sucção, tendente a absorver águas

4 contaminadas de solo e esgoto, cujo efeito contaminante só é eliminado se o desinfetante estiver presente, em forma residual na água da 'rede. O Brasil é, na sua generalidade, um país com altos índices de incidência de doenças intestinais transmitidas pela água. Esses índices se refletem nas elevadas taxas de mortalidade, em especial nas taxas de mortalidade infantil. (Águas doces do Brasil Cap. 8 Água e saúde humana) 2. Custos da Cloração. Mais importante do que avaliar o custo da cloração seria refletir sobre o custo da não cloração. A água contaminada coloca em risco a sanidade e a segurança alimentar em todas atividades da produção animal, além de expor a riscos desnecessários a saúde humana. Os custos do tratamento de doenças causadas pela água contaminada na produção animal nunca foram devidamente computados, entretanto as empresas que produzem hoje devem ter isso computado na ponta do lápis e sabem que não é pouco dinheiro. Caso fosse feito um levantamento das perdas diretas e indiretas que uma enterite em frangos que pudessem ter sido evitadas no consumo de uma água contaminada, certamente a conclusão óbvia seria que o custo da cloração é insignificante. Isso na avicultura é tão perceptível que a 10 anos atrás o tema cloração de água que era amplamente questionado por especialistas do seguimento hoje é assunto passado e as empresas buscam a cada dia o aperfeiçoamento das técnicas de cloração e outros tratamentos mais avançados de água. A contaminação da água nas áreas de intensa produção animal é hoje indiscutível. A água contaminada afeta a produção e produtividade seja pela ingestão ou pelo contato indireto com o alimento como no caso da produção de leite. Os prejuízos causados em um lote de aves nos últimos dia de produção que tenha um enterite associada a água contaminada, com mortalidade e perda de peso será irreversível. Neste mesmo sentido, a contaminação do leite ocasionada pela água contaminada utilizada nos processos de higiene a limpeza poderá colocar em risco todo um carregamento de leite. O gráfico abaixo apresenta o crescimento de microrganismos em alimentos. Em geral são observadas 4 fases: a fase lag, na qual o microrganismo está se adaptando ao meio, a fase exponencial, na qual o microrganismo já está adaptado ao ambiente em que está exposto e dirige todo o seu metabolismo para a reprodução, a fase estacionária, na qual já começam a escassear os nutrientes e a taxa de reprodução é equivalente à taxa de mortes e a fase de declínio, na qual os microrganismos produzem toxinas e o número de mortes supera o número de novos microrganismos.

5 Gráfico 2: Curva de crescimento típica de microrganismos em alimentos expressa em logaritmo de unidades formadoras de colônia/gramas/hora. Robazza; Teleken; Gomes 2010 Sob condições ótimas de crescimento, ou seja, condições físicas, químicas e nutricionais adequadamente balanceadas (leite cru), a Escherichia coli apresenta um tempo de geração médio de 20 minutos, ou seja, a cada 20 minutos uma nova geração de indivíduos é produzida. Isso representa uma presença de aproximadamente 4x10 9 microrganismos no período de 12 a 18 horas partindo de uma unidade. A água contaminada pode causar danos irreversíveis não apenas no âmbito econômico para o produtor mas, no contexto social, causando insegurança da população em relação aos alimentos consumidos. O consumo de água na produção animal pode ser estimado com base em trabalhos e estudos já realizados nos diversos seguimentos, entretanto, é provável que esteja longe de representar a realidade visto que não há instrumentos de cobrança e controle definidos e portanto não existe um levantamento real de uso dos recursos hídricos nas variadas regiões do Brasil. Cruzando informações atualizadas da produção de carnes e leite com as estimativas de consumo de água chegamos a números consideráveis de consumo de água. Tabela 1. Consumo estimado de água utilizada nas diversas atividades incluindo dessedentação e higiene e limpeza.

6 ATIVIDADE E CONSUMO ÁGUA DE BEBIDA E HIGIENIZAÇÃO Espécies Plantel 2013 Produção 2013 Un L/dia/cab m³/ano GADO DE CORTE Kg GADO DE LEITE Litros 152, SUÍNOS Kg 31, FRANGO Kg 0, POEDEIRAS Un 0, Fontes de dados Numeros produção Consumo de água Frango UBABEF Embrapa/Ávila/Santos Gado Corte bebida IBGE/Estatísticas Benedeti Gado Leite bebida IBGE/G1 Benedeti Gado Leite limpeza 25L/m² IN62/Viana Ovos Avisite Soares Suínos ABPCS/IBGE Palhares Suínos limpeza 25L/suínos Palhares Inclui água de processos de higiene e limpeza Santos, 2014 Considerando estes consumos de água para cada atividade, foi aplicada uma cloração de média de 5mg/l. Este seria o cloro dosado para promover a desinfecção e a dosagem poderá variar muito de uma fonte para outra. A água de poços exigirá uma quantidade menor de cloro que a água de nascentes, e estas menos que a de açudes. A cloro residual, aquele que sobra após a desinfecção e garante o processo de tratamento, abordaremos no próximo tópico. O valor pago pelo Kg do das pastilhas de cloro, mais comumente utilizadas, poderá variar muito dependendo da fonte e forma de compra. Grandes empresas, como as integrações, que fecham fornecimento anual direto com o fabricante, pagam valores muito mais baixos que aqueles pagos em distribuidoras ou lojas, por isso o valor médio utilizado foi de R$ 18,00/Kg. Com estes dados foi calculado o consumo de cloro e custo do tratamento em relação a unidade de produção de cada um dos itens selecionados para o comparativo. Tabela 2. Consumo total de cloro estimado em função da água utilizada nas diversas atividades incluindo dessedentação, higiene e limpeza e o custo da cloração por unidade de produção. Espécies Consumo Água CONSUMO E CUSTOS DA CLORAÇÃO m³/ano Ton/ano R$/ano.Mil Custos/un GADO DE CORTE R$ ,00 R$/Kg 0,043 GADO DE LEITE R$ ,00 R$/L 0,004 SUÍNOS R$ ,18 R$/Kg 0,012 FRANGO R$ ,00 R$/Kg 0,006 POEDEIRAS R$ 1.693,60 R$/UN 0,053 Santos, 2014

7 Para cada Kg de carne bovina produzida em 2013, o custo com cloração seria de R$ 0,043, assim como para cada litro de leite R$ 0,004 e frango R$ 0,006. Obviamente estes números consideram apenas o consumo de pastilhas de cloro e não incluem do investimento inicial em um equipamento clorador. O valos de excelentes equipamentos cloradores podem variar de R$ 200,00 a R$ 2.000,00 e obviamente a definição engloba uma série de fatores como: a) Consumo de água: quanto maior mais sofisticado será o dosador. b) Qualidade da água: quanto melhor mais simples será o tratamento. c) Investimento: a capacidade ou disponibilidade do produtor em investir. d) Estruturas: o sistema de distribuição de água pode definir o tipo de dosador ideal. e) Tipo de cloro: para cloro em pastilhas e cloro líquido existem diferentes modelos de cloradores. Os tipos de equipamento e a aplicação ideal serão abordados no tópico seguinte. Existem inúmeros tipo de dosadores de cloro e filtros e antes da decisão final o produtor deve ser informado e estar seguro quanto a durabilidade, disponibilidade de peças de reposição, facilidade de manutenção no local, fácil acesso a compra do produto aplicado (cloro em pastilhas ou líquido), segurança na aplicação do produto e na instalação e manejo diário do equipamento e fundamentalmente proporcionar a possibilidade de ajuste preciso e dosagem constante de cloro. 3. Manejo da Cloração. Dentre os cloradores disponíveis no mercado existem três classes mais simples do ponto de vista do manejo em áreas rurais por serem os que não exigem uso de energia elétrica. Podemos dividi-los em nas seguintes categorias, Dosadores por Gravidade (DG), Dosadores Pressurizados (DP) e Dosadores Hidráulicos (DH). Além destes dosadores o mercado oferece as bombas dosadoras elétricas, entretanto, exceto em casos muito específicos podem ser recomendadas visto que os modelos de menor custo tem baixa durabilidade e as mais sofisticadas são caras e de manutenção complexa, exigindo o envio para assistência técnica. 3.1 Dosadores por Gravidade.

8 São equipamentos que devem ser instalados dentro ou acima do reservatório. Para tanto é fundamental que que haja fácil acesso ao reservatório de água. Este modelo é largamente empregado em regiões serranas com em SC e RS onde o produtor instala do reservatório de água sobre um barranco levando a agua por gravidade até o consumo. Neste caso, havendo fácil acesso ao local sobre o barranco, o clorador poderá ser facilmente instalado e manejado quando necessário. Foto 1: Dois modelos de DG são utilizados sendo um para cloração e outro para acidificação. Instalados sobre uma plataforma que foi montada pelo produtor. O acesso via escada facilitas as inspeções e recarga do dosador. Utilizam pastilhas de tricloro ou hipoclorito de cálcio sendo que neste caso exigem ajustes muito precisos. Custo médio: R$ 150,00 a 200, Dosadores Pressurizados. Foto 2: Dois DPs instalados antes de dois filtros em um cavalete montado na rede principal num sistema de by-pass. São considerado pressurizados os equipamentos que são instalados em cavaletes na rede de abastecimento. Isso porque como há uma pressão na rede, que pode ser definida pela altura da coluna de água, ou seja, quantos metros há do local onde a água é captada até o topo do reservatório de água. Considere para cada 10 metros 1Kg de pressão na rede onde o dosador está instalado. Um ponto extremamente importante a ser avaliado é que DP devem utilizar apenas pastilhas de Tricloro. Isso porque caso haja despressurização por algum vazamento e o dosador seja inundado haverá um hipercloração ocasionada pela alta dissolução das pastilhas de hipoclorito de cálcio e dicloro. Além disso o DP deve contar com um mecanismo de ajuste da cloração. DPs que não possibilitam um fácil ajuste podem ocasionar grandes variações da cloração podendo hora inibir consumo de água e hora fornecer água contaminada aos animais.

9 Custo médio: R$ 280,00 a 350, Dosadores Hidráulicos. DHs são equipamentos sofisticados tecnicamente mas extremamente precisos. Por esta causa podem ser utilizados para dosagem de cloro e medicamentos via água. O seu motor hidráulico funciona de acordo com a passagem de água e por isso é chamado de bomba hidráulica. A dosagem também pode variar conforme o volume de água que passa pelo dosador, mantendo a proporcionalidade da dosagem. Este modelo de dosador requer mais cuidados e manutenção para manter a durabilidade. Dosa apenas líquidos, o que pode permitir o uso de hipoclorito de sódio ou o uso de Dicloro granulado para preparo da solução clorada in-loco. Neste caso o uso do Dicloro é mais recomendado uma vez que o hipoclorito de sódio além da logística complicada é instável e perde muito ativo ao logo do armazenamento. O Dicloro pode ser preparado no local na concentração desejada, chega a dissolver 25% mas o ideal é em torno de 5% para evitar cheiro de cloro. Não pode operar com hipoclorito de cálcio pois há muito insolúvel neste produto que danificará o dosador e o tricloro é muito ácido, além de dissolver apenas 1% de ativo e pode danificar as partes internas do equipamento. Custo médio: R$ 1500,00 a 1800,00 Foto 3. Mostra dois DHs instalados paralelamente para dosagem de dois tipos de produto e na ilustração uma instalação direta na rede. Considerando que a marca e modelo de dosador escolhido possibilite a dosagem precisa e contínua, o produtor deve atentar para o monitoramento do cloro dosado e do cloro residual garantindo que seja encontrado cloro em toda rede de abastecimento. Na sequência uma tabela faz um comparativo entre os 3 modelos mais comuns no mercado. Cada item avaliado recebe uma pontuação sendo que a nota 1 representa a melhor condição para aquele modelo e a nota 3 a pior condição. Ao final, uma soma demonstra o modelo que recebeu menor nota e que seria então o que reúne melhores condições gerais. TABELA 3. Comparativo entre os modelos mais comuns no mercado. Dosador por Gravidade (DG), Dosador Pressurizado (DP), Dosador Hidráulico (DH).

10 ITENS AVALIADOS DG DP DH Custo de aquisição Custo de instalação Custo de manutenção Facilidade de operação Facilidade de manutenção Segurança na instalação e operação Segurança na nanutenção Precisção de dosagem Facilidade de ajustes/dosagem Durabilidade do modelo Volume de água tratada TOTAL PONTOS Entretanto, algumas situações devem ser avaliadas isoladamente para a decisão final, como por exemplo a condição de segurança de instalação e operação ou a questão de custos. Para o controle seguro, o sistema abastecimento deverá contar com pontos de amostragem para análise do cloro na água. A ilustração a seguir representa um sistema de cloração que abrange de uma forma ampla todos as situações possíveis para dosadores e os pontos de controle do cloro. Para monitoramento do cloro deve ser utilizado kit de campo para análise de cloro que utilizem a metodologia chama de DPD ou as fitas teste quando sua sensibilidade permitir um controle preciso. Não utilizar o kit baseado na orto-toluidina que é um produto cancerígeno, da mesma família dos benzenos chamados de anéis aromáticos. Além disso a ortotoluidina poderá ler o cloro combinado, ou seja aquele que já reagiu e não tem mais poder biocida. Figura 1. Sistema de armazenamento e distribuição de água. A) Pode ser instalado Dosador Pressurizado ou Hidráulico e logo após um ponto de amostragem para análise do cloro dosado no reservatório. B) Caso necessário reforçar o cloro pode ser instalado Dosador por Gravidade se o acesso for fácil. C) Deve haver um ponto de amostragem para coleta de água e medição do cloro residual no reservatório. D) Dever ser monitorado diariamente o cloro residual dentro do local de consumo e caso necessário ajustado nos pontos de dosagem

11 Santos, 2014 O ideal deste sistema é que no ponto A cloração deve ser o mínimo para manter a água entre 0,5 e 1mg/l o que permite todo tipo de uso, inclusive humano. Caso necessário em pontos específicos pode ser reforçado o cloro com outros modelos de dosadores. Conclusão. O custo da cloração da água não justifica a não adoção desta prática em detrimento da segurança da produção, qualidade dos alimentos e bem estar humano e animal. Seguimentos como de produção de aves e suínos as integradoras já adotaram esta prática a mais de dez anos e não questionam mais os benefícios. Na produção de leite e gado de corte confinado se as empresas não se mobilizarem o assunto continuará sendo ignorado pondo em risco a saúde humana e animal. O que não pode ser medido não pode ser avaliado. Apenas com a escolha correta de um equipamento dosador que permita ajuste preciso e constância na dosagem associado a um kit de monitoramento da cloração da água e uma rotina de checagem claramente estabelecida é que empresas e produtores poderão obter o melhor benefício da desinfecção da água.

12 Bibliografia FILHO, J. V.; GASQUES, J.; SOUSA, A. Agricultura e crescimento: cenários e projeções. Instituto de Pesquisa Aplicada - IPEA - Brasil, v. 1642, p. 33, FURLAN, R.; MACARI, M.; MALHEIROS, E. Efeito da cloração da água de beber e do nível energético da ração sobre o ganho de peso e consumo de água em frangos de corte. Revista Brasileira de Zootecnia, n. 016, p , BRASIL - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA (IBGE). Indicadores IBGE - Estatística da Produção Pecuária. Brasília - DF: [s.n.]. p. 70 BRASIL - MINISTÉRIO DA AGRICULTURA PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Projeções do Agronegócio - Brasil 2012/13 a 2022/23. Brasília - DF: [s.n.]. p. 96 PALHARES, J. Manejo hídrico na produção de suínos. Embrapa Suínos e Aves ROBAZZI, W.; TELEKEN, J.; GOMES, G. Modelagem matemática do crescimento de microrganismos em alimentos. Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional, v. 1, n. 1, p , SOARES, N.; MESA, D. Manejo da água na produção de ovos Publicado no Infobibos, p. 1 4, AMARAL, et al. Água de consumo humano como fator de risco à saúde em propriedades rurais. Rev Saúde Pública, v. 37, n. 4, p , Associação Brasileira Da Industria Produtora E Exportadora de Carne Suína. Relatório Anual ABIPECS. São Paulo: [s.n.]. p. 8 BENEDETTI, Água na Alimentação de Bovinos. 1. ed. Uberlândia, MG: EDUFU, p. 104, ISBN BRANCO, Azevedo, Tundisi. Água e saúde humana. Águas doces do Brasil. 3. ed. [S.l.]: Escrituras, p BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Instrução normativa no 62, de 29 de dezembro de p. 24, BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria MS No 2914 de 12 de Dezembro de 2011, p. 32, GALIZONI. Águas da Vida: população rural, cultura e água em Minas Gerais f. Tese (Doutorado em Ciências sociais) - Instituto de Filosofia e Ciências Humanas, Universidade Estadual de Campinas MEYER. O uso de cloro na desinfecção de águas, a formação de trihalometanos e os riscos potenciais à saúde pública. Cad Saúde Pública, v. 10, n. 1, p , SANTOS. Uso e manejo da cloração de água na atividade pecuária. In: EMBRAPA (Org.). Simpósio Produção Animal e Recursos Hídricos. Concórdia - SC: EMBRAPA, 2010, p TELLES, Domingues FA. Água na agricultura e pecuária. In: Águas doces do Brasil. 3ª ed. São Paulo: Escrituras, 2006, p União Brasileira de Avicultura. Relatório anual UBA, v. 1, p. 57,