CLORAÇÃO

DISCENTES:CAMILA NOVAES

FRANCIELY OLIVEIRAJÉSSICA GANZAROLI

PAULA PONTESVALQUÍRIA MAEDA

TRATAMENTO DE ÁGUAS E

EFLUENTESPROF. MIGUEL RODRÍGUEZ

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FERERAL DO PARANÁ – CAMPUS CAMPO MOURÃO

INTRODUÇÃO

Água em quantidade suficiente e de boa qualidade é uma das medidas prioritárias para a saúde da população.

A água tem grande facilidade de dissolver e reagir com substâncias orgânicas e inorgânicas do ambiente, que alteram sua composição físico-química e biológica e sua qualidade.

INTRODUÇÃO Água = veículo de doenças. Necessário o controle da qualidade

da água. As condições são obtidas por

processos usados em estações de tratamento, como a desinfecção ou cloração.

A desinfecção tem o objetivo de eliminar de microrganismos patogênicos.

É realizada com a adição de cloro ativo nas formas de gás cloro e hipoclorito de sódio.

Vantagens: baixo custo e o fácil manuseio.

CLORO Forma elementar: gás

esverdeado que pode ser comprimido em um líquido claro, de cor âmbar. É produzido comercialmente pela eletrólise da salmoura, produzindo hidróxido de sódio e hidrogênio.

No comércio é armazenado como gás liquefeito, sob pressão, em cilindros de aço.

1 litro de cloro líquido transforma-se em 460 litros de gás

CLORO Tem odor perceptível a baixas concentrações,

causa irritação nas mucosas como tosse, e torna-se fatal à concentração de 1 litro em 1 m3 de ar.

A umidade o torna corrosivo aos metais.

Alto poder oxidante, reage com grande número de substâncias orgânicas e inorgânicas presentes na água.

CLORO Essas reações constituem a demanda que

deve ser satisfeita, afim de que o cloro em excesso torna-se disponível para a desinfecção.

Podem ocorrer reações na ausência e na presença de amônia.

AÇÃO DO CLORO NA ÁGUA

Objetivos: Desinfecção (destruição dos microrganismos

patogênicos);

Oxidação(alteração das características da água pela oxidação dos compostos nela existentes);

Ambas as ações ao mesmo tempo.

Adição do cloro à uma água quimicamente pura ocorre a seguinte reação :

 Cl2 + H2O → HOCl + H+ Cl-

  Na temperatura ambiente, o tempo de reação é de

décimos de segundo ;

Em solução diluída e pH acima de 4, o equilíbrio da reação é deslocado para a direita;

Em valores de pH mais baixos, a reação predominante é no sentido de formação do cloro.

O ácido hipocloroso (HOCl), formado pela adição de cloro à água, se dissocia rapidamente  

HOCl → H+ + OCl-

A ação desinfetante e oxidante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso, um ácido fraco;

As águas de abastecimento, em geral, apresentam valores de pH entre 5 e 10, quando as formas presentes são o ácido hipocloroso (HOCl) e o íon hipoclorito (OCl).

O cloro existente na água sob as formas de ácido hipocloroso e de íon hipoclorito é definido como cloro residual livre (OPAS, 1987).

MÉTODOS DE CLORAÇÃO A cloração é realizada utilizando-se

cloro gasoso ou líquido ou produtos específicos que contenham cloro.

MÉTODOS DE CLORAÇÃO Na cloração, a desinfecção pode ser

realizada por um dos três métodos:

amônia – cloração

cloração simples

cloração ao ''break-point''.

AÇÃO DO CLORO NA ÁGUA CONTENDO AMÔNIA

Quando existem, na água, amônia e compostos amoniacais, com a adição de cloro são formados compostos clorados ativos, denominados cloraminas.

O cloro presente sob a forma de cloraminas é denominado cloro residual.

O cloro sob a forma de ácido hipocloroso combina-se com a amônia presente na água, formando:

monocloramina (NH2Cl); dicloramina (NHCl2);

tricloramina ou tricloreto de nitrogênio (NCl3).

As dicloraminas têm maior efeito bactericida do que as monocloraminas.

As tricloraminas não apresentam efeito desinfetante.

A adição de cloro em águas que contenham nitrogênio amoniacal poderá produzir uma série de reações, que dependerão da relação entre:

cloro dosado e o nitrogênio amoniacal presente; do pH; da temperatura; do tempo de reação.

CLORAÇÃO SIMPLES Constitui o processo mais elementar e de

uso mais generalizado de desinfecção pelo cloro.

Com a cloração simples não há a preocupação de satisfazer a demanda de cloro na água.

CLORAÇÃO SIMPLES Bastando a aplicação de uma dosagem tal

que, ao fim de um determinado tempo de contato, 20 minutos por exemplo, o cloro residual livre se mantenha entre 0,1 e 0,2mg/L, considerando suficiente, na prática, para águas não muito poluídas

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT''

Utilizado em casos de águas mais poluídas

Ocorre sob condições controladas, adicionando cloro até que a demanda seja satisfeita.

O derivado clorado continua a ser adicionado, até que os compostos cloronitrogenados (cloraminas), também sejam oxidados.

Esses compostos são os responsáveis por sabor e odor característicos dos derivados clorados

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT''

O ponto em que o cloro adicionado libera somente HClO e ClO-, com a finalidade de desinfecção, é denominado ponto de quebra ou ''break-point''

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT''

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT'' Pode ser aplicado:

Pré-cloração

A adição do derivado clorado faz-se antes de qualquer tratamento, ou seja, logo após a captação da água do manancial.

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT'' Pós-cloração

Na pós-cloração o derivado clorado é aplicado após o processo de filtração, neste caso o consumo de cloro é menor, pois grande quantidade de matéria orgânica é retirada pelo processo de clarificação (sedimentação com agentes floculantes), reduzindo a demanda de cloro.

CLORAÇÃO AO ''BREAK-POINT''

LEGISLAÇÃO A Portaria 36 do Ministério da Saúde (BRASIL,

1990), que regulamente aos normas e os padrões de potabilidade da água destinada ao consumo humano, especifica como concentração mínima de cloro residual livre em qualquer ponto da rede de distribuição o valor de 0,2 mg.L-1.

No entanto, esta portaria não estabelece o valor máximo permitido para o cloro residual livre, acima do qual a água não é potável.

CLORADORES

Tem o objetivo de fazer a aplicação do cloro na água.

Podem fazer a aplicação:• Direta sob pressão;• Por meio de solução a

vácuo.

CLORADORES A VÁCUO Mais utilizados; Dissolvem o cloro previamente em uma corrente

auxiliar de água por meio do vácuo produzido por um injetor.

A água deve ser de baixa turbidez (filtrada) ou o injetor deve ser instalado próximo do local de aplicação

VATAGENS: Segurança; Precisão; Baixo custo;

CLORADORES DO TIPO DIRETO Usados quando não é possível

se ter o fornecimento de água sob pressão para operar o injetor.

Reduz a pressão do gás cloro proveniente do cilindro, medindo a quantidade requerida e enviando ao ponto desejado sob pressão do gás.

Áreas remotas e montanhosas como única alternativa para esta função e quando é complicado obter água limpa sob pressão.

 A vácuo-solução

Tipo direto

Limitação da capacidade de dosagem sob pressão

3.600 Kg/dia 34 kg/dia

Limitação da capacidade para aplicação em tanque aberto

3.600 kg/dia 135 kg/dia

Máxima pressão no ponto de aplicação

7 kg/cm2 1,4 kg/cm2

LIMITAÇÕES DE USO DOS CLORADORES:

CLORADORES Pode haver escape de cloro; Fabricantes, fornecem detectores de cloro que

atuam com um sinal luminoso e sonoro, caso seja detectado vazamento na sala de cloração ou de armazenamento de cilindros.

Válvula redutora de pressão, fechando a entrada de gás cloro e acionando os exaustores;

CLORADORES: ESCOLHA Tipo de instalação de tratamento (água, esgoto,

entre outros); Máxima vazão da água a ser clorada; Dosagem de cloro necessária, em mg L-1.; No caso de um sistema de recalque de bombas,

é necessário avaliar; Máxima pressão no ponto de aplicação; Altura do aparelho clorador em relação ao ponto

de aplicação; Distância do clorador ao ponto de aplicação

CLORADORES:DOSAGEM ADEQUADA

Pequenas instalações ocorre por meio de coletas diárias de amostras na saída da câmara de contato;

Em instalações de grande porte empregam-se um equipamento de controle da concentração de cloro residual em um ou mais pontos do sistema de abastecimento posteriormente a câmara de contato ou mesmo em diferentes unidades da ETA;

Em função da concentração de cloro residual, o analisador concretiza a medição e envia um sinal ao clorador para que este efetue a correção adequada, caso seja necessário;

Utilização do Cloro Dosagem Tempo de contato

(min)

Residual recomendado

(mg/L)

De

sinf

ecç

ão

Com cloro residual livre 1,0-5,0 Fixados pelas autoridades

sanitárias locais

Fixados pelas autoridades

sanitárias locais

Com cloro residual combinado

1,0-10,0 Fixados pelas autoridades

sanitárias locais

Fixados pelas autoridades

sanitárias locais

Redução da amônia 10 NH3 (em

termos de N) 20 0,1

Controle do odor e sabor

10 NH3 (em N) mais 1-5 g/L

20 1,0

Re

duç

ão d

e H

2S

Oxidação a S 2,2 H2S Instantâneo 0,1

Oxidação a SO4 8,9 H2s Instantâneo Instantâneo

Redução do Ferro 0,64 Fe Instantâneo 0,1

Redução do

Manganês 1,30 Mn Variável 0,5

MANUSEIO E ARMAZENAGEM

Consumo de cloro superior a 50 kg/dia - cilindros de 900 kg;

Cilindros de 68 kg - manuseio mais simples; Em cilindros de 900 kg há necessidade de

dispositivos especiais para sua descarga e transporte, como talhas manuais ou elétricas.

MANUSEIO E ARMAZENAGEM Quando forem utilizadas carretas para fornecer o

cloro líquido aos evaporadores, se faz a instalação de tanques estacionários, onde o cloro é mantido como reserva numa eventual falta de carretas.

Dispositivos detectores de cloro providos de alarme, máscara de proteção, exaustores e lavados de gases

MANUSEIO E ARMAZENAGEM O depósito para armazenamento de cloro deve

ser suficiente para atender a pelo menos dez dias de consumo máximo;

Em instalações com consumo de até 50 kg/dia, os cilindros e os aparelhos cloradores podem ser instalados na mesma área. Em instalações de maior consumo, devem ser instalados em áreas separadas.

Cilindros com capacidade até 75 kg de cloro devem ser armazenados na posição vertical;

O controle da quantidade de cloro deve ser feita por pesagem contínua ou por dispositivo indicador da pressão;

MANUSEIO E ARMAZENAGEM Os depósitos devem ser cobertos e ventilados,

sendo que: deve haver ventilação natural e ventilação forçada, produzida por exaustor com capacidade para renovar todo o ar no tempo de 4 min; as chaves ou interruptores dos devem ficar do lado de fora; as saídas de ventilação devem ser localizadas de modo a dissipar eventuais vazamentos; os cilindros devem ser protegidos da incidência direta da luz solar;

MANUSEIO E ARMAZENAGEM Portas abrindo para fora, com

as partes superiores envidraçadas;

Cilindros de 1 t devem ser armazenados ou na posição horizontal, sendo de 0,20 m o espaçamento mínimo entre cilindros e 1,0 m a largura mínima da passagem de circulação;

OBRIGADA!!