DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE ÁGUA

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1 DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE ÁGUA Dra. ANGELA DI BERNARDO DANTAS PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO - UNAERP RESPONSÁVEL TÉCNICA DA HIDROSAN ENGENHARIA Dr. LUIZ DI BERNARDO PROF. TITULAR DA ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS USP DIRETOR DA HIDROSAN ENGENHARIA Dra. CRISTINA PASCHOALATO PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO UNAERP COLABORADORA

2 INTRODUÇÃO Principais oxidantes e desinfetantes usados no tratamento de água: Cloro Dióxido de cloro Ozônio Ultravioleta Cloraminas Permanganato de Potássio Ácido Peracético Peróxido de Hidrogênio Combinados (O 3 + UV; O + H 3 2 O 2, etc) OXIDANTE SELECIONADO QUALIDADE DA ÁGUA BRUTA COMUNIDADE OXIDANTES USADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUA $$$$$ Instalação e Operação no período de projeto ENSAIOS EM BANCADA OU EM INSTALAÇÃO PILOTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA E CUSTOS ENVOLVIDOS

3 PROPRIEDADES DO DIÓXIDO 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. O dióxido de cloro funciona como um oxidante seletivo devido ao seu mecanismo de transferência de um único elétron, sendo reduzido a clorito ClO 2-. Alta reatividade para oxidação e desinfecção: ClO 2 + e - ClO 2 - (Clorito) E 0 = 0.95 V O Cl O O Cl O Solúvel em água - capaz de penetrar em membranas celulares - capaz de inativar microorganismos e remover biofilmes

4 PROPRIEDADES DO DIÓXIDO DE CLORO 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.

5 PROPRIEDADES DO DIÓXIDO DE CLORO Principais mecanismos de inativação de microrganismos: Reação com a membrana celular com aumento da permeabilidade e conseqüentes danos fisiológicos; Interferência na biossíntese e no crescimento, principalmente pelo prejuízo à síntese das proteínas. O ClO 2 reage rapidamente com os aminoácidos cisteína, triptofan e tirosina, mas não com o RNA dos vírus.

6 GERAÇÃO DO DIÓXIDO DE CLORO Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hipocloroso Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Gás Cloro Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hidroclórico Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio, Peróxido de Hidrogênio e de Ácido Sulfúrico Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio e de Ácido Hidroclórico Dióxido de cloro estabilizado em solução aquosa - Uso em pequenas ETAs

7 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO Principais Vantagens e Desvantagens dos Oxidantes usados no Tratamento de Água 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 Permanganato de Potássio Oxidante poderoso; residual relativamente persistente; geralmente forma quantidades pequenas de compostos organo-halogenados; não há influência do ph Fácil de aplicar na água; não forma trialometanos; Formação de alguns compostos organo-halogenados (diferentes dos trialometanos); possíveis subprodutos (clorito e clorato); Geração no local* Oxidante moderado; confere cor (rosa) à água; pequena ação desinfetante Fonte: adaptada de (AWWA, 1991, 1999)

8 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO PATOGÊNICOS Ameba Aplicação do dióxido de cloro na préoxidação de águas que tenham confirmada a presença de alguns organismos patogênicos. A ação do cloro é relativamente baixa na inativação de protozoários. Rotavírus Criptosporidio Giardia

9 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO PATOGÊNICOS 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 0,034 a 0,05 95 a 180 0,4 a 0,75 Exemplo: 1,1 a Para 2,5 T = mina ,2 a 6,7 Cloro: 0,01 C x a T 0,05 = 7200, 3806 resultando a 6476 C = 7200,2 mg/l a 2,1 Dióxido 47 de a 150 Cloro: C x T 2200 = 78, a resultando C 26= a 7,8 mg/l 30 a ,2 a 18,5 Crypstosporidium parvum 7200 b 7200 c 78 d 0,02 0,1 a 0,2 0,006 a 0,06 0,5 a 0,6 1,8 a 2,0 5 a 10 e a : inativação de 99,9 %; b : inativação de 99 %; c: inativação de 90 % ; d : inativação de 90 %; e: inativação de 99 % (T = 25 0 C); C: dosagem do desinfetante (mg/l); T: tempo de contato (min) Fonte: Craun (1996)

10 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO PATOGÊNICOS Valores de CT para Inativação de Cistos de giardia CLORO DIÓXIDO DE CLORO Fonte: USEPA (1999)

11 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO PATOGÊNICOS Remoção de Biofilme coberturas de slime de microrganismos e compostos extracelulares em tubulações e tanques muitos germes patogênicos como E. coli ou Legionella vivem em biofilmes biofilmes são extremamente resistentes dióxido de cloro e ozônio são desinfetantes aplicáveis, capazes de destruir e remover biofilmes em tanques e tubulações de água potável

12 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO REAÇÃO COM SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS A oxidação de Ferro (Fe 2+ ) e Manganês (Mn 2+ ) a Fe 3+ e Mn 4+ com o dióxido de cloro, ocorre de acordo com: 1 mg Ferro consome 1,2 mg ClO 2 1 mg Mangânes consome 2,5 mg ClO 2 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!

13 VANTAGENS E BENEFÍCIOS DO DIÓXIDO DE CLORO FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS Compostos orgânicos precursores Sub-produtos da desinfecção Oxidação Principais SOH quando usado o cloro: Trialometanos Ácidos haloacéticos Haloacetonitrilas Haloacetonas Tricloroacetaldeídosdos Portaria 518: 0,1 mg/l de TTHM DIÓXIDO DE CLORO FORMA QUANTIDADES MENORES DE SUBPRODUTOS ORGÂNICOS HALOGENADOS

14 Concentração de subprodutos(ug/l) REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS Pré-oxidação com cloro TAMs CH HANs HKs AHAs Tempo de contato (h) Dos = 5 mg/l Concentração de subprodutos (ug/l) Pré-oxidação com dióxido de cloro TAM CH HAN HK AHA Tempo de contato (h) Dos = 3,5 mg/l 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 Cl 2 /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) Fonte: Paschoalato (2005)

15 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE COR E FORMAÇÃO 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). 100,0 Ácido Fúlvico Ácido Húmico 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 < 0,45µm < 0,45µm 100 KDa KDa KDa 10 5 KDa < 5 KDa No dia da coleta: Cor verdadeira = 190 uh COD = 17,5 mg C/L Fonte: Sloboda (2007) Porcentagem de AH e AF nas diferentes frações das SHA

16 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE COR E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS Condições de Coagulação fixadas para os ensaios sem e com a préoxidação com cloro e dióxido de cloro Fonte: Montanha (2007) Ensaio de Coagulação, filtração e póscloração Ensaio de préoxidação com cloro, coagulação, filtração e póscloração Ensaio de préoxidação com dióxido de cloro, coagulação, filtração e póscloração Dosagem de Cloro na Pré-oxidação (mg Cl 2 /L) Dosagem de Cloro na Pós-cloração (mg Cl 2 /L) Dosagem de Dióxido de Cloro na Pré-oxidação (mg ClO 2 /L ) - - 8,0 Dosagem de Sulfato de Alumínio (mg/l produto comercial) - 5,0 20,0 5,0-5, Dosagem de Alcalinizante (mg NaOH/L) ,0 Dosagem de Acidificante (mg H 2 SO 4 /L) - 3,0 - ph de coagulação 5,12 4,92 5,93 Cor aparente da água filtrada (uh)

17 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE COR E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS 140,0 Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/l. Concentração de SHO (µg/l) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 THM TCA HP HAN HK AHA Fonte: Montanha (2007) 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 8,4 0,1 0,1 0,1 0,1 21,8 15,4 23,7 0,4 12,8 21,9 138,7 7,9 0,0 0,0 0,0 3,6 11,3 Subprodutos Concentração dos SHO na água tratada 30 min após a pós-cloração

18 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE COR E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS 250,0 Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/l. Concentração de SHO (µg/l) 200,0 150,0 100,0 50,0 Ensaio de coagulação, filtração e pós-cloração 0,0 Ensaio de pré-oxidação com cloro, coagulação, filtração e pós-cloração Ensaio de pré-oxidação com dióxido de cloro, coagulação, filtração e pós-cloração THM TCA HP HAN HK AHA 12,8 3,2 0,5 3,8 6,2 29,0 22,8 35,4 1,1 20,7 36,4 248,1 10,5 3,6 0,0 2,6 9,2 111,4 Subprodutos Concentração dos SHO na água tratada 24h após a pós-cloração Fonte: Montanha (2006)

19 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO PRÉ-OXIDA OXIDAÇÃO DE ÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA 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/kg Hezaxinona 132 g/kg Cl NHCON(CH 3 ) 2 Cl Diuron (CH 3 ) 2 N Classe: Herbicida Seletivo (controle seletivo de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar) N CH 3 N O N Hexazinona O Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)

20 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO PRÉ-OXIDA OXIDAÇÃO DE ÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA 1,00 0,75 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). Diuron (mg/l) 0,50 0,25 ENSAIOS EM INSTALAÇÃO PILOTO: CÂMARA DE PRÉ-OXIDAÇÃO COM TEMPO DA ORDEM DE 30 MIN E ADSORÇÃO EM FILTRO DE CAG 0, ,0 32-0,25 2,5 tempo (h) 2,0 Adsorção em CAG Pré-oxidação com cloro e adsorção em CAG Pré-oxidação com dióxido de cloro e adsorção em CAG Na pré-oxidação ocorreu a formação de subprodutos que provavelmente competiram com os herbicidas na adsorção. hexazinona (mg/l) 1,5 1,0 0,5 0, ,5 Fonte: PROSAB, UNAERP (2008) -1,0 tempo (h)

21 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS DE ÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA Potencial de formação de 7 dias de SOH Parâmetros Método USEPA 551 (ug/l) Ensaio A - Água deionizada (AD) AD AD + Velpar + Cloro Dosagem de cloro: 100 mg/l (residual de 3,5 mg/l); Concentração de contaminação Velpar = 50 mg/l; Água superficial: rio Pardo Ensaio B - Água rio Pardo (ARP) ARP + ARP + Velpar + Cloro Cloro Clorofórmio <0, ,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, ,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 Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)

22 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇ REMO Ç ÃO DE MICROALGAS E CIANOBACTÉ CIANOBACTÉ RIAS - FORMA FORMAÇ ÇÃO DE SUBPRODUTOS Água do açude Gavião (Fortaleza, CE) (90 % de Cylindrospermopsis racirborskii e Plancktotrix aghardii) Fonte: Sales (2006)

23 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS ENSAIOS COM A PRÉ- OXIDAÇÃO Água Bruta: Turbidez de 10 ut e concentração de cianobactérias da ordem de cel/ml. CONDIÇÕES DO ENSAIO 1 Coagulação com PAC = 25 mg/l e Polímero cat.=1,0 mg/l Dupla filtração com FA de areia grossa Pós-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 Préoxidação Concentração de Cianobactérias (cel/ml) Turbidez (ut) ,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0 Efluente Filtro Ascendente Efluente Filtro Descendente Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato de Potássio Efluente Filtro Ascendente Efluente Filtro Descendente 0,5 Fonte: Sales (2006) 0,0 Sem préoxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato de Potássio

24 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS Água Bruta: Turbidez de 11 ut e concentração de cianobactérias da ordem de cel/ml. CONDIÇÕES DO ENSAIO 2 Coagulação com PAC = 20 mg/l e Polímero cat.=1,0 mg/l Dupla filtração com FA de areia grossa Pós-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 interoxidação Fonte: Sales (2006) ENSAIOS COM A IINTER-OXIDA OXIDAÇÃO Concentração de cianobactérias (cel/ml) Turbidez (ut) 8000,0 7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0 Efluente Filtro Ascendente Efluente Filtro Descendente Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato de Potássio Efluente Filtro Ascendente Efluente Filtro Descendente Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato de Potássio

25 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS E FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS Concentração de Subprodutos ( g/l) FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS ENSAIOS COM PRÉ-OXIDAÇÃO ENSAIOS 1 X ENSAIOS COM A INTER-OXIDAÇÃO ENSAIOS 2 AHA - Ensaios 1 TTHM - Ensaios 1 AHA - Ensaios 2 TTHM - Ensaios 2 Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato de Potássio Fonte: Sales (2006)

26 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO ÁGUA COM CIANOBACTÉRIAS - FORMAÇÃO DE SUBPRODUTOS 2,7 0,2 1,9 Distribuição do PFSPOs 7 (%) para AE-A Cultura de Microcystis spp. com 1, cel/ml Total THMs Total HANs Total CH Total AHAs 95,0 Fonte: Kuroda (2005) Água de estudo 1, cel/ml Potencial de formação de subprodutos 7 dias com o cloro 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

27 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO ÁGUA COM CIANOBACTÉRIAS REMOÇÃO DE MICROCISTINA RESULTADOS COM O CLORO ENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS INTRA E EXTRACELULARES Residual MCs totais ( g/l) aaaa Residual TC=30 min MCs totais (µg/l) para TC = 30 min com Dosagem CV máx de = 3,2 Cloro % = 0,35 mg/l TC=60 Residual min MCs totais (µg/l) para TC = 60 min com Dosagem CV máx de = cloro 3,8 % = 1,05 mg/l 0 Cloro (mg/l) 0,00 0,50 1,00 2,50 5,00 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 Fonte: Kuroda (2005)

28 REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOÇÃO DE TOXINAS DE CIANOBACTÉRIAS RESULTADOS COM O DIÓXIDO DE CLORO ENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS INTRA E EXTRACELULARES Residual MCs totais ( g/l) aaaa Residual TC=30 min MCs totais (µg/l) para TC = 30 min com Dosagem CV máx de = 3,2 Dióxido % de Cloro = 0,15 mg/l TC=60 Residual min MCs totais (µg/l) para TC = 60 min com Dosagem CV máx de = Dióxido 3,8 % de cloro = 0,25 mg/l 20 Dióxido 0 Cloro (mg/l) 0,00 0,25 0,50 1,00 2,00 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 Fonte: Kuroda (2005)

29 PADRÕES E CRITÉRIOS RIOS DE POTABILIDADE DIÓXIDO DE CLORO, CLORITO E CLORATO BRASIL Portaria 518 OMS Guidelines for Drinking Water Quality USEPA National Primary Drinking Water Standards. Health & Safety Commission in Great Britain ALEMANHA Padrão de Potabilidade Dioxido de Limita a cloro - dosagem - de 0,8 (mg/l) dióxido de cloro 0,4 Clorito em torno de 0,3 (mg/l) 0,2 0,7 1,0 a 0,5 mg/l 0,5 0,2 Clorato (mg/l) - 0,7-0,2

30 DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIÓXIDO DE CLORO 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. Componentes Equação Fe 2+ Mn 2+ I - NO - 2 ClO 2 + Fe 2+ --> Fe 3+ + ClO 2-2 ClO 2 + Mn H 2 O --> MnO ClO H + 2 ClO I - --> I ClO 2-2 ClO 2 + NO H 2 O --> NO ClO H + Matéria orgânica u ClO 2 + v RH --> w RO + x RO 2 + y CO 2 +z ClO 2 -

31 ELIMINAÇÃO DE CLORITO E CLORATO 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. Carvão ativado Adição de cloro - Formação de clorato ClO HOCl ClO Cl - + H + (lado da reação para at ph> 7) - Formação de dióxido de cloro 2 ClO HOCl 2 ClO 2 + Cl - + OH - (lado da reação, lentamente para ph neutro e rápido para ph< 7)

32 DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIÓXIDO DE CLORO 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. Tubulação de ferro fundido parcialmente obstruída: Corrosão e formação de tubérculos nas paredes internas das tubulações.

33 TÉCNICAS DE MEDIÇÃO DE DIÓXIDO DE CLORO E CLORITO TÉCNICAS ANALÍTICAS PARA QUANTIFICAÇÃO DE DIÓXIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP - PROSAB Método 1: Espectrofotométrico com uso de DPD e cálculo estequiométrico Equipamento: DR-2000 Hach Método Hach: 80 Cloro Livre Faixa: 2,0 mg/l Comprimento 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 /Cl 2 para mg/l de ClO 2. Método 2: Espectrofotométrico com uso de DPD Equipamento: DR-2500 Hach Método Hach: 72 Faixa: 2,0 mg/l Comprimento 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 ClO 2.

34 TÉCNICAS DE MEDIÇÃO DE DIÓXIDO DE CLORO E CLORITO TÉCNICAS ANALÍTICAS PARA QUANTIFICAÇÃO DE DIÓXIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP - PROSAB Método 3: Espectrofotométrico com uso de DPD e Glicina Equipamento: DR-2000 Método: curva de calibração EKA Faixa: 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 ClO 2. Método 4: Titrimétrico por Iodometria Equipamento: Autocat 9000 Hach Concentração até 1500 mg/l de dióxido de cloro 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

35 Sensores para Dióxido de Cloro e Clorito Dulcotest CDE 2-mA para dióxido de cloro 3 faixas de medição (10, 2 e 0,5 mg/l) Dulcotest CDP 1-mA-2 mg/l para 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 Dulcotest CLT 1-mA para clorito 2 faixas de medição (2 e 0,5 mg/l)

36 SEGURANÇA Gás amarelo esverdeado, não pode ser estocado ou comprimido, deve ser produzido in loco ; Nos geradores atuais a concentração máxima do gás gerado é menor que 2% (5 x vezes abaixo do ponto crítico); Em solução aquosa não há risco de explosão; Em nenhuma fase da produção ocorre o armazenamento de gás. 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

37 EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓXIDO DE CLORO SANEAMENTO: CAGECE ETA 8200 L/s DAE BAURU - ETA L/s. SAAE INDAIATUBA - ETA L/s SANEPAR - ETA IGUAÇU L/s SANEPAR - ETA ARAUCÁRIA L/s SANEPAR - ETA PASSAÚNA L/s SANEPAR - ETA GUARATUBA L/s SANEPAR - ETA MATINHOS L/s SANEPAR - ETA UNIÃO DA VITÓRIA L/s SANEPAR - ETA 1 CASCAVEL L/s SANEPAR - ETA 3 CASCAVEL L/s COMUSA - NOVA HAMBURGO L/s SAE ITAJAÍ - ETA L/s DEMAE PORTO ALEGRE - ETA SÃO JOÃO L/s DEMAE PORTO ALEGRE - ETA TRISTEZA L/s DEMAE PORTO ALEGRE - ETA MOINHO DE VENTO L/s SANESUL - ETE BONITO

38 EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓXIDO 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)

39 MENSAGEM É IMPORTANTE O CONHECIMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA E DA COMUNIDADE; É RECOMENDADO QUE A SELEÇÃO DE UM OXIDANTE/DESINFETANTE SEJA FEITA COM BASE EM RESULTADOS DE ENSAIOS EM LABORATÓRIO RIO COM A ÁGUA A SER TRATADA; OS FABRICANTES DE DIÓXIDO DE CLORO DEVEM SER CONSULTADOS PARA QUE O PROJETO DA INSTALAÇÃO DE GERAÇÃO SEJA EFICAZ E SEGURA; O DIÓXIDO DE CLORO É UMA ALTERNATIVA AO CLORO, APRESENTANDO AS SEGUINTES VANTAGENS COMPROVADAS: MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÃO DE PROTOZOÁRIOS; RIOS; MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS; MENOR FORMAÇÃO DE SOH, PRINCIPALMENTE DE AHA; OXIDAÇÃO DE INORGÂNICOS EM ÁGUAS CONTENDO FERRO E MANGANES COMPLEXADOS NA MATÉRIA ORGANICA SEM A FORMAÇÃO EM GRANDES QUANTIDADES DE SOH.

40 MUITO OBRIGADA.