ADSORO

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SUMRIO

1 INTRODUO12 ADSORO22.1 ADSORO EM CARVO ATIVADO32.1.1 Aplicaes da adsoro em carvo ativado43 TROCA INICA64 TECNOLOGIA DE MEMBRANAS84.1 CLASSIFICAO DAS MEMBRANAS84.2 ESTRUTURA E MATERIAIS PARA A FABRICAO DE MEMBRANAS94.3 OPERAO DAS MEMBRANAS104.4 MICROFILTRAO E ULTRAFILTRAO104.5 OSMOZE REVERSA114.6 NANOFILTRAO135 OXIDAO QUMICA155.1 OXIDAO POR OZNIO165.2 DERIVADOS CLORADOS175.3 OXIDAO COM PERXIDO DE HIDROGNIO185.4 REMOO DE CIANETOS196 OXIDAO FSICA206.1 OXIDAO POR ULTRAVIOLETA206.2 DESINFECO POR ULTRAVIOLETA217 MINIMIZAO E RECUPERAO DOS RESDUOS228 REUSO DA GUA248.1 REUSO INDUSTRIAL248.2 REUSO AGRCOLA269 CONCLUSO2810 REFERNCIAS29

1 INTRODUO

Com o desenvolvimento populacional e a crescente urbanizao houve um aumento na demanda por recursos naturais e consequentemente a gerao de resduos. Em vista disso, objetivando a preservao do meio ambiente, se faz necessrio o uso de tecnologias para o tratamento de resduos que possam causar danos ao meio e a sade humana.Os resduos so classificados em lquidos, slidos e emisses atmosfricas, sendo que cada tipo de resduo requer um tratamento especifico de acordo com suas caractersticas. O presente trabalho apresentar mtodos de tratamento para remoo de poluentes presentes nos efluentes lquidos. Os processos de tratamento dos efluentes se dividem em operaes fsicas, qumicas e biolgicas. De acordo com Sperling (1996), os tratamentos so agrupados em 4 nveis: Preliminar, o qual age pelo ao fsica visando a remoo de slidos grosseiros, proteo dos equipamentos e a preparao dos efluentes para tratamento seguinte; Primrio objetiva a remoo de material suspenso no grosseiro e atua a partir de processos fsicos e em alguns casos qumicos; Secundrio, neste nvel ocorre a remoo de praticamente toda a matria orgnica presente no efluente a partir da ao de agentes biolgicos; e Tercirio, o qual visa remover poluentes especficos ou poluentes que no foram totalmente removidos no tratamento anterior. No tratamento avanado ocorre remoo de poluentes especficos, dentre eles destaca-se metais pesados, nutrientes, compostos no biodegradveis, slidos inorgnicos dissolvidos, slidos em suspenso remanescentes e agentes patognicos.Este estudo tem como objetivo abordar os princpios de funcionamento do tratamento tercirio, tambm denominado avanado, suas aplicaes e a importncia desse mtodo no tratamento das guas residurias.

2 ADSORO

A adsoro pode ser entendida como uma operao de transferncia de massa do tipo slido-fluido, de um soluto para uma soluo lquida ou gasosa, na qual o soluto fica retido na superfcie do fluido. Isso ocorre em virtude das interaes microscpicas com as partculas do slido, por afinidade qumica ou fsica (BERNARDO; CENTURIONE FILHO; E BERNADO, 2002). Para Gomide (1988, p.311), a adsoro permite explorar a habilidade de certos slidos em concentrar na sua superfcie determinadas substancias existentes em solues liquidas ou gasosas, o que permite separ-las dos demais componentes dessas solues. A adsoro tambm pode ser compreendida como a capacidade de aderncia de molculas de um lquido em uma superfcie slida, podendo ocorrer acumulao do adsorvato no interior dos poros do material adsorvente.Uma vez que as substncias adsorvidas aderem-se sobre a superfcie externa do slido, uma rea de superfcie maior ser mais favorvel adsoro, bem como uma grande porosidade, pois a substncia adsorvida penetra nestas aberturas. O grau de adsoro depende da natureza do slido, dos tipos de molculas adsorvidas, da temperatura e da presso (GOMIDE, 1988). Dependendo da situao, a adsoro entre o slido e a substancia adsorvida poder ser to intensa que a unio entre eles apresenta caractersticas de uma reao qumica. Em outros casos a adsoro fraca, e caracterizada como adsoro fsica. Segundo Gomide (1988, p.312) adsoro fsica ou de Van Der Waals um processo rpido e facilmente invertvel que decorre da ao de foras de atrao inter-molecular fracas entre o adsorvente e as molculas adsorvidas. tambm chamada de fisissoro, empregada em mscaras contra gases e na purificao e descolorao de lquidos.J a adsoro ativada, ou quimisoro resultado de uma interao muito intensa entre o slido e a substncia adsorvida, aplicada na separao de misturas. Nesse tipo de adsoro ocorre a unio de molculas superfcie do adsorvente atravs da formao de ligaes qumicas, e tendem a se acomodarem em stios que propiciem o maior nmero de coordenao possvel com o substrato (GOMIDE, 1988). No economicamente recomendada, pois os adsorventes so empregados uma nica vez ou requerida muita energia para regenerao. Dentre os principais adsoventes destaca-se a Alumina, peneiras moleculares, bauxita, terra fuller, slica-gel e o carvo ativado. O adsorvente mais comum em processos de tratamento de efluentes o carvo ativado.

2.1 ADSORO EM CARVO ATIVADO

O carvo ativado um dos principais adsorventes utilizado. Uma vez que possui uma elevada rea superficial muito porosa, proporcionando grande poder de regenerao. O mtodo de adsoro em carvo ativado empregado freqentemente na remoo de compostos orgnicos solveis, no tratamento de efluente lquidos. A retirada dos contaminantes resultado da adsoro fsica, dos fluidos sobre a superfcie do carvo (LORA, 2000). Segundo Lora (2000, p. 208) o mtodo carvo ativado pode ser empregado de duas maneiras: Pulverizado (geralmente adicionado a uma corrente, e logo removido por filtrao; pode tambm ser adicionado durante o processo de lodo ativado); Em forma granular (geralmente disposto num leito fixo tipo downflow).O carvo possibilita um aumento de remoo de sabor, cor e odor no filtro lento, diminuindo tambm os subprodutos da desinfeco. O carvo ativado granular precisa ficar sob uma camada de areia, que protege o carvo de uma carga excessiva de matria orgnica, a camada superior de areia age como filtro lento natural e o carvo como adsorvedor (TANGERINO, BERNARDO, 2005)Os distintos tipos de carvo ativado possuem caractersticas especficas dependendo do material de origem e do processo de ativao. Os mais comuns so o carvo betuminoso e lenhite. O carvo granular adquirido a partir destes materiais tem tido uma ampla aplicao em tratamentos de guas residuais. O carvo ativado pode tambm ser obtido pela transformao, por torrefao, de materiais orgnicos em carvo granular. O tempo de contato varia de alguns minutos at algumas horas, para concretizar a remoo de algumas substancias orgnicas. (BERNARDO; CENTURIONE FILHO; E BERNADO, 2002, p.106).A utilizao do carvo ativado em p mais difundida nas Estaes de tratamento, tendo em vista facilidade de preparao da suspenso e sua aplicao, o carvo ativado granular utilizado aps a filtrao (BERNARDO; CENTURIONE FILHO; E BERNADO, 2002).Segundo Lora (2000, p. 208) as substncias que apresentam boa adsortividade no carvo ativado so: solventes orgnicos: solventes clorados e solventes aromticos; compostos de alto peso molecular: aromticos polinucleares, aminas e surfactantes de alto peso molecular; e metais pesados.

2.1.1 Aplicaes da adsoro em carvo ativado

O tratamento de efluentes com carvo ativado normalmente considerado um processo de polimento para a gua que j recebeu um tratamento biolgico. O carvo neste caso usado para remover uma poro de matria orgnica dissolvida restante. Dependendo do meio de contato do carvo com a gua, a matria particulada que est presente pode tambm ser removida. Alm de remover estas substncias, remove tambm cor (caracterstica fsica, devida a existncia de matria dissolvida), fenis, nutrientes (fosfatos, nitratos), slidos em suspenso, matria orgnica no biodegradvel. Os processos de remoo de gosto e odor so utilizados no tratamento de gua potvel. Em linhas gerais, o mtodo de adsoro por carvo ativado utilizado em: Posteriormente tratamento secundrio; Aps tratamento fsico-qumico; Para remoo de substncias que causem cor, odor e sabor; Para remover fenis e seus derivados, aromticos, aminas, surfactantes e de H2S ; Remoo de fosfatos e nitratos; Remoo de metais pesados;

3 TROCA INICA

Segundo Nunes (2001, p.189) os ons contidos nas guas residurias como fosfato, nitratos, sais minerais dissolvidos, amnia, cobre, zinco, nquel, podem ser separados das guas residurias por um processo de troca inica. Com a decomposio da matria orgnica nitrogenada o on amnia NH4+ pode ser encontrado nos sistemas de tratamento biolgico, enquanto os outros ons como: CrO42-, Cu2+, Zn2+, Ni2+, so encontrados em efluentes de acabamento de metais. um processo de fixao, em superfcie slida, de ons, que se troca por outros ons da soluo de outra espcie. A troca inica geralmente utilizada na remoo de nions e ctions indesejveis das guas residuais. De acordo com Nunes (2001) existem dois tipos de trocadores, os: catinicos e os aninicos: Trocadores Catinicos: possuem capacidade de reteno de ctions da soluo, permutando-os por ons de sdio ou de hidrognio.Na2R + M2+ MR + 2 Na+ (com on de sdio)H2R + M2+ MR + 2H + (com on hidrognio)Em que: R a resina e o M2+ so os ctions (Cu2+, Zn2+, Ni2+, etc.) retidos da soluo. Trocadores Aninicos: possuem capacidade de reteno de nions da soluo, permutando-os por ons oxidrila.R(OH)2 + A2- RA + 2 OHEm que: R a resina e o A2- so os nions (SO42-, CrO42-, etc) retidos da soluo.As resinas de troca inica consistem numa estrutura tridimensional, orgnica ou inorgnica, com grupos funcionais ligados. A maior parte das resinas de troca inica usadas no tratamento de efluentes so sintticas, produzidas por polimerizao de compostos orgnicos. Estas resinas quando perdem sua capacidade de troca, podem ser regeneradas.O processo de regenerao gera um pequeno volume de lquido com alta concentrao de contaminantes que pode ser recuperada. Caso no seja possvel sua recuperao, o mesmo dever ser disposto adequadamente como resduo perigoso. Quando na soluo so encontrados ctions e nions, se utilizam trocadores em srie (NUNES, 2001).O tratamento de uma gua residual por troca inica envolve uma seqncia de operaes. O efluente passa pela resina at que os pontos de troca disponveis encontram-se ocupados e o contaminante aparea no efluente de sada, ou seja, equivalente saturao do leito utilizado.A esta altura o tratamento pra, caso seja leito nico, e o leito lavado para remover lixo e para reativar a resina. O leito ento regenerado. Aps a regenerao, o leito lavado com gua para remover o regenerante. O equipamento est, de novo, pronto para outro ciclo de tratamento.

4 TECNOLOGIA DE MEMBRANAS

Para Schneider (2001, p.7) uma membrana pode ser definida como um filme fino slido que separa duas solues e que atua como barreira seletiva para o transporte de componentes destas solues, quando aplicada algum tipo de fora externa. As foras externas que atuam na filtrao podem ser tanto presso e suco, como de potencial eltrico. de grande importncia saber que durante o processo de filtrao no ocorre transformao qumica ou biolgica de componentes, sendo apenas um sistema de separao dos materiais. De acordo com o tamanho dos poros e pela alterao das propriedades fsico qumicas dos polmeros componentes da membrana tem-se uma variada seletividade de membranas.As membranas podem apresentar grande variedade de acordo com: Textura: densas ou porosas; Origens: naturais ou artificiais; Composies: orgnicas ou inorgnicas; Estruturas: homogneas ou assimtricas; Formas: plana, tubular, espiral.

4.1 CLASSIFICAO DAS MEMBRANAS

As membranas podem ser classificadas de acordo com a rea de saneamento bsico em: Microfiltrao: que possui porosidade nominal entre 0,1m 0,2m. Tendo como material retido os protozorios, bactrias vrus e partculas. Ultrafiltrao: que possui porosidade nominal entre 1.000 100.000D. Tendo como material retido o material removido na microfiltrao, os colides e a totalidade de vrus. Nanofiltrao: que possui porosidade nominal entre 200 1.000D. Tendo como material retido os ons divalentes e trivalentes, molculas orgnicas com tamanho maior do que a porosidade mdia da membrana. Osmose reversa: que possui porosidade menos que 200D. Tendo como material retirado ons e praticamente toda a matria orgnica.

4.2 ESTRUTURA E MATERIAIS PARA A FABRICAO DE MEMBRANAS

Inicialmente a fabricao de membranas pode ser feita por qualquer material que permita a sntese de filmes com porosidade controlada. Mas na prtica, de acordo com o mercado de saneamento bsico, dominado por membranas fabricadas com polmeros orgnicos, pois devido o alto custo de fabricao ainda restringe o uso de membranas inorgnicas, a nichos de mercados que envolvem tratamento de solues agressivas, de altas temperaturas ou de alto valor agregado (SCHNEIDER, 2001).As caractersticas da membrana segundo Schneider (2001, p.11) so determinadas pela composio do polmero, tipo de solvente ou co-solvente utilizado, composio da soluo de formao do filme, composio do banho coagulante, e comportamento de precipitao e cristalizao do polmero.A produo de membranas de grande escala pode ser de duas formas geomtricas: folhas planas que so as membranas de osmose reversa e nanofiltrao e de cilindros que so principalmente as de microfiltrao e ultrafiltrao.

4.3 OPERAO DAS MEMBRANAS

Um sistema de membrana deve incluir basicamente uma bomba para pressurizar o canal de alimentao, uma vlvula instalada no canal do concentrado para regular a presso no canal de alimentao, um canal de coleta do permeado e os elementos acessrios para remoo do material retido na superfcie da membrana (SCHNEIDER, 2001).

4.4 MICROFILTRAO E ULTRAFILTRAO

O objetivo principal do tratamento da gua por microfiltrao e ultrafiltrao a remoo de organismos patognicos como: protozorios, bactrias e vrus. Posteriormente faz-se necessrio a retirada de odores, de componentes que afetam o gosto da gua tratada, e de compostos que podem formar precipitados nas superfcies do sistema de distribuio (SCHNEIDER, 2001).Em relao aos filtros convencionais, as membranas de microfiltrao e de ultrafiltrao tm uma eficincia muito superior na remoo de partculas. Nos sistemas de microfiltrao e ultrafiltrao, feita a remoo de material coloidal e particulado das guas brutas para a produo de gua potvel.As membranas filtrantes tm como vantagem sobre os sistemas convencionais de tratamento:- h no insero de produtos qumicos, exceto os utilizados na lavagem de membranas.- utiliza mecanismo de excluso fsica de partculas que possuem um tamanho superior que a porosidade das membranas.-boa qualidade da gua.- possibilidade de um maior crescimento das plantas, em pequeno tempo, sem alterar a qualidade da gua ou a integridade da planta. de grande importncia ter-se a regularidade dos poros, pois esta dar a eficincia das membranas filtrantes na remoo de material particulado. Existem quatro metodologias diferenciadas paras a determinao do tamanho dos poros, que esto divididas em: fluxo capilar, porosimetria com mercrio, adsoro de gases e rejeio de partculas ou macromolculas (SCHNEIDER, 2001). O processo de micro e ultrafiltraao composta tatnto por remoo de contaminantes biolgicos, como de contaminantes abiticos. Os contaminantes abiticos e compostos por partculas ou substancias no biolgicas, retirando assim o material orgnico responsvel pela turbidez da gua com grande eficincia, e tambm a remoo de xidos de ferro e mangans particulados, e slica particulada. No final do processo so gerados resduos que incluem slidos suspensos nas guas de retrolavagem e os efluentes de lavagem. As guas de retrolavagem ocorrem em mais porcentagem e so destinados em sua maior parte para os reciclados para fonte e rede coletora de esgoto, como tambm para represas, rios e irrigao, mas em menos quantidade. As guas de lavagem ocorrem em menor volume , portanto so direcionados apenas para os reciclados para a fonte e rede coletora de esgotos (SCHNEIDER, 2001).

4.5 OSMOZE REVERSA

De acordo com Schneider (2001, p.115) a osmose reversa utilizada para dessalinizar guas marinhas, guas salobras e guas de superfcie. A presso aplicada deve superar a presso osmtica da soluo para separar os sais da gua. O processo de osmose reversa tambm bastante utilizado para:- Reciclagem e recuperao de gua;- Desmineralizao e deionizao;- Potabilizao;- Preparao de gua de processo;- Preparao de gua ultrapura;- Tratamento de efluentes (recobrimentos metlicos);- Fracionamento de soro de fabricao de queijo, alm de outras aplicaes.A dessalinizaao das guas marinhas por osmose reversa permite que a produo de gua potvel com menor consumo de energia. Neste processo so utilizadas as maiores presses de operao, pois necessrio que ela supere tambm a resistncia da membrana e a resistncia da zona de concentrao-polarizao (SCHNEIDER, 2001). necessrio ser feito um pr-tratamento da gua de alimentao antes de sua dessalinizao por osmose reversa. Este pr-tratamento remove microorganismos causadores de biofouling e reduz a quantidade de matria orgnica que necessria para o crescimento dos microorganismos.O mais comum a ser utilizado o por mtodo da coagulao, floculao e filtrao rpida. Segundo Schneider (2001, p. 116) essa combinao de processos, geralmente, permite reduzir o valor do SDI da gua de alimentao para nveis entre 2 e 4, que esto dentro da faixa de tolerncia da maioria das membranas de osmose reversa. Porem este mtodo convencional no esta dentro dos critrios racionais de controle de biofouling., tendo como conseqncia uma variao na qualidade da gua de alimentao, ficando frequentemente abaixo dos padres estabelecidos. Existem processos mais elaborados, os quais produzem uma tima qualidade da gua segundo critrios de remoo da matria orgnica, como pro exemplo o de combinao ozonizao e filtrao biolgica.A rejeio dos sais a principal funo das membranas de osmose reversa, mas este processo depende de alguns fatores como: temperatura, presso, pH, concentrao de sal e rendimento. Em relao presso a rejeio aumenta com aumento da presso, com o aumento da temperatura e aumento da concentrao de sais a rejeio diminui, porem constante na faixa de pH de operao da membrana ( SCHNEIDER, 2001).Normalmente uma unidade de filtragem de filtragem por osmose inversa, composta por um pr-filtro de partculas finas (para proteo de membrana) e pode ainda ter um terceiro corpo com um cartucho de carvo ativado para reteno de oznio e cloro.Em relao a disposio final dos rejeitos so produzidos dois tipos: o concentrado e a gua de limpeza qumica. De acordo com Schneider (2001, p.139) os rejeitos de limpeza qumica so neutralizados e encaminhados para plantas de tratamento de esgotos, ou lanados em receptores superficiais, aps diluio do concentrado. Os concentrados podem ser lanados em em lagoas de evaporao, injetados em grandes profundidades no subsolo, em corpos de gua de superfcie, e lanados ao mar se suas unidades estiverem instaladas nas costas.

4.6 NANOFILTRAO

A nanofiltrao uma tecnologia equivalente osmose reversa. Possui uma presso de operao menor, devido seus poros serem maiores do que os da osmose reversa, no entanto os requerimentos do pr-tratamento da gua bruta so os mesmos.Este processo remove especificamente ons divalentes e trivalentes, pesticidas e matria orgnica dissolvida. A tecnologia de nanofiltrao a nica opo que permite a remoo simultnea da dureza da gua e de praticamente todos os outros contaminantes coloidais, biolgicos e qumicos da gua sem a colocao macia de produtos qumicos (SCHNEIDER, 2001). Sendo tambm esta a tecnologia que menos impacta o meio ambiente.A nanofiltrao tambm muito utilizada na remoo de substncias hmicas que causam a colorao da gua. A retirada de cor de grande eficincia neste processo, devido as substncias formadoras de cor possurem peso molecular maior que 1000D.Schneider cita que (2001, p.149):

A nova fronteira de aplicao da tecnologia de nanofiltrao o tratamento de guas de superfcie, com o objetivo principal de remover compostos orgnicos formadores de trihalometanso e outros subprodutos de desinfeco potencialmente carcinognicos, metablicos de algas que conferem gosto ruim para a gua e poluentes orgnicos.

A sua funo principal em relao aos compostos orgnicos a retirado dos que possuem peso molecular baixo e ons de metais pesados. Porm membranas de nanofiltrao rejeita substncias orgnicas com peso molecular abaixo de 200D.A nanofiltrao no altera somente na melhoria da qualidade da gua os compostos orgnicos e inorgnicos, mas tambm a qualidade microbiolgica no sistema de distribuio. possvel observar uma sensvel reduo segundo Schneider (2001, p.159): carbono orgnico dissolvido; carbono orgnico dissolvido biodegradvel; cloro residual total; cloro residual livre; nmero total de bactrias.

5 OXIDAO QUMICA

Apesar do conceito de oxidao estar diretamente ligado oxidao qumica, necessrio reconhecer que este um conceito mais abrangente, sendo que o tratamento biolgico e a incinerao tambm compem tecnologias fundamentadas nos processos de oxidao. O propsito da oxidao obter produtos finais ou intermedirios que facilmente sejam removidos por adsoro ou que sejam mais biodegradveis (LORA, 2000). Vrios so os oxidantes conhecidos, de acordo com Lora (2000, p. 208) os mias usados so:

Oxignio: seu baixo custo de operao fazem a oxidao por oxignio uma opo atrativa em algumas aplicaes. Um exemplo a chamada Wet Oxidation (oxidao por ar mido) ou hidroxidao presso; Cloro: um oxidante forte e econmico. s vezes requer doses considerveis. Pode formar compostos organoclorados indesejveis como subproduto; Permanganato de Potssio: oxidante forte, mas muito caro; Oznio; Perxido de Hidrognio: considerado um oxidante de propsito geral. O tratamento efetivo com H2O2 requer freqentemente um ativador, como o caso de um catalisador base de ferro (reativo Fenton), luz ultravioleta ou oznio.

Os poluentes que podem ser removidos por oxidao no setor industrial so: Ferro (provoca a colorao na gua); Mangans (potencialmente txico); Cianetos (altamente txicos); Orgnicos refratrios (pesticidas) (LORA, 2000). Segundo Bernardo; Centurione Filho; e Bernardo (2002, p. 107) os principais oxidantes usados no tratamento de gua so: permanganato de potssio, cloro, dixido de cloro, oznio, perxido se hidrognio e radiao ultravioleta.

5.1 OXIDAO POR OZNIO

A oxidao por ozonizao empregada para remoo da cor e de resduos orgnicos refratrio nos efluentes. O oznio considerado, atualmente, o desinfetante mais eficiente no tratamento de gua. Para Lora (2000, p.207) em condies prticas, a degradao de compostos alifticos halogenados, necessita, alem de O3, de uma fonte de energia adicional (luz ultravioleta). O oznio capaz de realizar a oxidao direta, ou indireta, da matria orgnica, combinado com perxido de hidrognio ou com a radiao ultravioleta pode originar a formao de radicais hidroxilicos, os quais so forte oxidantes. Tangerino e Bernardo (2005) afirmam que este mtodo pode aumentar a contribuio pelos radicais livres na oxidao direta pelo oznio.A oxidao por oznio comumente aplicada no tratamento de efluentes que procedem de atividades como na indstria de polpa e papel; na indstria de pesticidas; no setor txtil e na produo de corantes; na fabricao de antioxidantes para a borracha; na indstria farmacutica e no tratamento de efluentes urbanos (LORA, 2000). A formao do oznio se d na reao onde ocorre uma a quebra na molcula de oxignio, dando origem ao oxignio atmico, o qual pode se combinar com outras molculas inclusive de oxignio gasoso, formando ento, o oznio.

O2 2 [O] + 2 O2 2 O3

A utilizao de oznio nos processos de tratamento das guas residurias possui algumas vantagens como: o oznio possui uma atuao rpida sobre as bactrias, proporciona uma reduo nos problemas de cor, sabor e odor, j que ele um poderoso oxidante com atuao rpida sobre a matria orgnica. Porm esse procedimento tambm possui desvantagens como: altos custos operacionais, problemas quanto toxicidade do oznio para os seres humanos, e pelo fato de que o oznio no apresenta ao sanificante posterior, dentre outros.5.2 DERIVADOS CLORADOS

De acordo com Tangerino e Bernardo (2005) A desinfeco de guas para abastecimento tem ajudado a erradicar doenas veiculadas pela gua, sendo o cloro o agente oxidante mais usado, cuja principal funo a inativao de organismos patognicos causadores dessas doenas.No momento em que se adiciona cloro na gua, livre de nitrognio podem ocorrer algumas reaes:

Cl2 + H2O HClO + H+ + Cl-HClO ClO- = H+

Essas reaes dependem essencialmente do pH. Para pH de 7,5 tm-se a mesma concentrao de cido hipocloroso (HClO) e ClO-, e a soma das concentraes desses dois compostos informa o teor de cloro livre. J para pH superior a 7,5 a concentrao de HClO, aumentado a de ClO-, prejudicando assim a eficcia da desinfeco. Tendo em vista que o HClO mais eficiente que o ClO-, por isso quando se utiliza cloro como desinfetante, importante que a aplicao seja num pH menor que 7 (BERNARDO; CENTURIONE FILHO; E BERNADO, 2002). Portanto, os compostos clorados so mais efetivos em valores de pH baixos quando a presena de cido hipocloroso predominante.Na gua pode haver a presena de amnia, e por isso h possibilidade de acontecer reaes com o cloro livre:

HClO + NH3 NH2 + H2OHClO + NH2 Cl NHCl2 + H2OHClO + NHCl2 NCl3 + H2O

Primeiramente ocorre a formao de monoclaramina e dicloramina com o acrscimo da dosagem de cloro aplicada, ocasionando um decrscimo de nitrognio amoniacal, at nitrognio amoniacal reage por completo com o cloro. Com acrscimo na dosagem de cloro, ocorre oxidao dos compostos amoniacais at certo ponto, no qual a dosagem de cloro a resulta apenas em cloro residual livre. A partir da, a cada aumento da dosagem de cloro empregado corresponde um mesmo acrscimo de cloro residual livre. O ponto que corresponde ao teor residual mnimo de cloro livre conhecido como break point (BERNARDO; CENTURIONE FILHO; E BERNADO, 2002). Ou seja, break-point representa ponto em que o cloro adicionado libera somente HClO e ClO- , com a finalidade de desinfeco. O processo de desinfeco com a clorao break-point pode ser aplicado na pr-clorao, ou na ps-clorao. Na pr-clorao a acrscimo do composto clorado feito antes de qualquer tipo tratamento, isto , depois da captao da gua. Na ps-clorao o composto clorado empregado posteriormente o procedimento de filtrao.

5.3 OXIDAO COM PERXIDO DE HIDROGNIO

A oxidao com uso de perxido de hidrognio (H2O2) na presena de um catalisador produz radicais hidroxlicos, os quais reagem com a matria orgnica, estabilizando e reduzindo seus componentes de modo parecido com o oznio (LORA 2000).

H2O2 + Fe+2 Fe+3 + OH- + HO

O pH timo dessa reao, segundo Lora (2000, p. 206) de 3-4, e o tempo de reao de 30-60 minutos.

5.4 REMOO DE CIANETOS

A concentrao do cloro influencia diretamente na formao dos produtos finais da reao entre os cianetos e o cloro. A oxidao dos cianetos com uso do cloro uma fase fundamental no tratamento guas residurias em indstrias de eletroplatinado (LORA, 2000).

6 OXIDAO FSICA

Uma das tecnologias fsicas aplicada no tratamento de efluentes a oxidao por meio da utilizao da radiao ultravioleta, pois ela possui tanto o papel de oxidao da matria orgnica como o de desinfeco. A radiao ultravioleta possui diversas origens: Descargas eltricas em tomos de alguns elementos; Ativao dos tomos com deslocamento de eltrons para orbitais mais energticos; Quando os eltrons retornam para orbitais menos energticos, o excesso de energia pode ser liberado na forma de radiao UV.O emprego da radiao ultravioleta gera, na maioria dos casos, uma quebra das ligaes qumicas e pode proporcionar a degradao da matria orgnica (MOMENTI, 2006).H2O + hv HO. + H

6.1 OXIDAO POR ULTRAVIOLETA

A radiao ultravioleta possui a funo de transformar Compostos Orgnicos Totais (TOC) em gs carbnico; o procedimento se caracteriza pela elevada eficincia quando aplicado em guas que possuem menos de 5 ppb (parte por bilho) de TOC. O mtodo empregado como ps-tratamento, pois no tem a finalidade de retirar slidos ionizados dissolvidos, gases ionizados dissolvidos, nem material particulado em suspenso.

6.2 DESINFECO POR ULTRAVIOLETA

O mtodo de desinfeco por ultravioleta possui a capacidade de inativar praticamente todos os microorganismos presentes na gua. Essa tecnologia atua somente a nvel superficial, sua eficincia diminui com o perodo de utilizao da lmpada e pela ausncia de manuteno de residual, isso pode provocar futuras recontaminaes. O processo de desinfeco por ultravioleta possui um elevado custo, comparado ao cloro e oznio, fazendo com que ele no seja muito utilizado. O mtodo deve levar em conta a intensidade da luz, que tem relao com a vida til da lmpada, distncia da lmpada ao local de desinfeco, o tempo de desinfeco e a vazo da gua (quantidade de gua a sofrer o processo de desinfeco).

7 MINIMIZAO E RECUPERAO DOS RESDUOS

A produo de rejeitos nos processos industriais um fato que no pode ser evitado, com isso surge necessidade de um novo posicionamento por parte das indstrias, que prope a diminuio desses resduos para que os mesmos no agridam significativamente o meio ambiente.A minimizao dos resduos gerados nos setores industriais envolve o processo que visa evitar, eliminar ou reduzir resduos na prpria fonte onde foi gerado; possibilitar seu reuso para outros fins; e tambm a reciclagem do resduo, para que possa ser reaproveitado com outras utilidades.Existem basicamente dois mtodos para a reduo de resduos: reduo na fonte geradora e reciclagem. Porm a minimizao na fonte geradora uma prtica mais aceitvel por todos, visto que objetiva a reduo de desperdcios de materiais utilizados na indstria; pratica a conservao de recursos naturais renovveis ou no; reduz ou elimina substncias txicas que podem estar presentes nas matrias-primas utilizadas pela indstria; e minimiza poluentes que so lanados no ar, na gua e no solo.A reduo de resduos na fonte geradora somente ser possvel com a adoo de algumas prticas como: mudana de tecnologia, que tem por finalidade substituir processos existentes por tecnologias mais limpas, que produzem menos resduos e utilizem menos energia; boas prticas por parte das pessoas que esto envolvidas com a indstria, como os funcionrios e fornecedores, realizando treinamento com os mesmos para que eles se conscientizem da importncia para o meio ambiente de reduzir a gerao de resduos e incentivar a mudana de atitude dentro da rea de atuao na indstria; substituio de matria-prima por um material de maior pureza, que no seja to prejudicial ao meio; e mudanas de produtos que possam estar causando danos ao meio ambiente, por produtos de mesma qualidade e aplicaes que causem menos degradao.A reciclagem tambm considerada um processo de minimizao de resduos, e pode ser entendida como um conjunto de tcnicas e prticas que visam o reaproveitamento de materiais que foram anteriormente utilizados no processo, podendo ser classificada de duas maneiras: reciclagem fora do local, que tem como objetivo encaminhar os resduos para a reciclagem fora do ambiente em que os mesmos foram gerados; e reciclagem no local, que possui a finalidade de realizar a reciclagem no mesmo local onde os resduos foram gerados. No entanto o processo de reciclagem no local permite a recuperao e posterior reutilizao do resduo, como matria-prima que poder ser utilizada na fabricao de novos produtos. Entretanto a recuperao de resduos atravs da reciclagem depende de alguns fatores como: proximidade da instalao de reprocessamento; quantidade de resduo disponvel para o reprocessamento; e custo de estocagem do resduo no ponto de gerao, ou fora de onde foi originado.Em geral a recuperao de resduos efetuada de trs formas distintas: uso direto ou reutilizao do produto dentro do processo; recuperao de um material secundrio para uma determinada utilidade; e remoo das impurezas do resduo para obteno de uma substncia, que possa ser reutilizada.

8 REUSO DA GUA

O reuso da gua pode ser definido como uma prtica onde a gua aps ser utilizada para um determinado fim, reutilizada ou reaproveitada aps receber tratamento adequado. Essa tcnica de reutilizar a gua bastante comum em lugares onde h escassez de recursos hdricos, ou seja, em regies ridas e semi-ridas, e em locais que demandam grande quantidade desses recursos para o desenvolvimento urbano, agrcola e industrial.As principais maneiras de se reutilizar a gua so: reuso para irrigao; recarga de aqferos; fins no potveis e industriais. Contudo o enfoque do trabalho ser dado no reuso agrcola e industrial.

8.1 REUSO INDUSTRIAL

O reuso da gua no setor industrial pode ser classificado conforme as possibilidades existentes interna ou externamente as indstrias. Diante disso tm-se o reuso macroexterno, macrointerno e interno especifico.O reuso macroexterno pode ser realizado por companhias municipais ou estaduais de saneamento, onde as mesmas oferecem esgotos tratados para uma grande variedade de indstrias por preos menores. Esse sistema de distribuio por companhias de saneamento somente ser vivel se existirem grande nmeros de empresas associadas no programa de reuso. (MANCUSO, 2003). Para Mancuso (2003, p.47) os usos industriais que apresentam maior viabilidade em reas de concentrao industrial so os seguintes: torres de resfriamento; caldeiras; lavagem de peas e equipamentos, principalmente indstrias mecnica e metalrgica; irrigao de reas verdes de instalaes industriais, lavagem de pisos e veculos; processos industriais.Os esgotos tratados e oferecidos por companhias de saneamento podem atender alm de indstrias, uma demanda para usos urbanos no potveis dependendo do nvel da qualidade da gua que ser distribuda a esse fim. O reuso macrointerno ocorre devido a crescente demanda e aos elevados custos da gua industrial, isso faz com que as indstrias avaliem a cada dia mais as possibilidades de reuso de suas prprias guas internas, com o objetivo de satisfazer as necessidades da mesma em relao gua utilizada nos processos industriais.O reuso interno especifico visa realizar a reciclagem de efluentes de quaisquer processos industriais, onde os mesmos so gerados, ou em outros processos que se desenvolvem subseqentemente e que suportam qualidade compatvel com o efluente em condensao. (MANCUSO, 2003).De acordo com Mancuso (2003, p.50) reuso e conservao devem ser sempre estimulados nas prprias indstrias pela utilizao de processos industriais e de sistemas de lavagem com baixo consumo de gua.De uma maneira geral os principais locais do setor industrial onde a gua de reuso tratada pode ser aplicada so: sistemas de gua de resfriamento; sistemas de produo de gua quente ou vapor; processos industriais; lavagem de tanques, e peas; lavagem de gases de chamins. De acordo com a figura 1 pode-se observar o processo do reuso da gua tratada, a qual mostra os vrios segmentos que a mesma poder percorrer dentro da indstria.

FIGURA 1: REUSO DA GUA NA INDSTRIA.

Fonte: http://www.crq4.org.br/informativo/abril_2004/pagina09.php.

8.2 REUSO AGRCOLA

O setor agrcola demanda uma grande quantidade de gua para abastecimento de suas necessidades, sendo que atualmente a demanda brasileira de 70%, podendo chegar at 80% no final desta dcada. (MANCUSO, 2003).Os intensos usos da gua nas atividades de produo danificam cada vez mais este recurso, que considerado um bem finito. Diante disso, torna-se necessrio buscar alternativas que visam reduo da degradao hdrica, visto que uma opo vivel para minimizar essa degradao pode ser o reuso da gua para fins agrcolas. Para Mancuso (2003) o uso de esgotos para irrigao de culturas vem aumentando significativamente, devido a fatores como: difcil identificao de outras fontes de irrigao; altos custos de adubos utilizados na agricultura; a certeza de que a prtica no causa danos a sade publica e ao meio ambiente quando praticadas adequadamente; altos custos dos sistemas de tratamento, necessrios para descarga de efluentes em corpos receptores; o consentimento scio-cultural da prtica do reuso agrcola; e reconhecimento, pelos rgos gestores de recursos hdricos.Alm do reuso de gua na agricultura minimizar os impactos gerados nos recursos hdricos, o mesmo pode apresentar uma srie de vantagens quando aplicados, tanto econmicas como sociais e ambientais.Mancuso (2003, p.59) cita que os benefcios econmicos so auferidos graas ao aumento da rea cultivada e da produtividade agrcola. J os benefcios ambientais e de sade publica que o reuso da gua proporciona quando bem planejados e administrados so: minimizao dos despejos de esgotos em corpos de gua; preservao dos recursos subterrneos; conservao do solo pelo acumulo de hmus, evitando eroso; aumento da concentrao de matria orgnica no solo, com isso aumentando a reteno de gua; aumenta a produo de alimentos, proporcionando uma melhor qualidade de vida.

9 CONCLUSO

Os poluentes quando lanados no meio aqutico podem prejudic-lo, alterando suas caractersticas naturais, deste modo torna-se necessrio a realizao de mtodos que os removam. Quando h tratamento de maneira adequada dos efluentes, ocorre a diminuio da degradao ambiental, resultando tambm na melhoria da qualidade de vida dos seres vivos.A importncia do tratamento avanado de guas residurias est diretamente relacionada com a sua eficincia na remoo de poluentes especficos, como patgenos. Dessa maneira, a desinfeco das guas se caracteriza como um fator de grande importncia para a erradicao de doenas de veiculao hdrica, e tambm para manuteno da qualidade da gua para a comunidade aqutica e para abastecimento domstico e industrial.Outro beneficio que este mtodo proporciona para a minimizao de impactos ambientais negativos a remoo de metais pesados presentes em alguns efluentes, impedindo que estes entrem em contato e poluam o solo e o lenol fretico, causando danos significativos para o meio ambiente.O tratamento tercirio de fundamental importncia para a remoo de nutrientes especficos como nitrognio e fsforo, estes apesar de serem indispensveis para a microbiota aqutica, quando presentes em excesso podem ocasionar o processo de eutrofizao dos corpos d gua.Vale ressaltar que o tratamento avanado possui papel essencial na remoo de poluentes que no foram retirados no tratamento anterior. Uma vez que possui diferentes mtodos para atender os requisitos necessrios para a manuteno do padro de lanamento dos efluentes e de qualidade dos corpos d gua.

10 REFERNCIAS

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