diÓxido de cloro no tratamento de Água · diÓxido de cloro no tratamento de Água dra. angela di...
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DIÓXIDO DE CLORO NO TRATAMENTO DE ÁGUA
Dra. ANGELA DI BERNARDO DANTASDra. ANGELA DI BERNARDO DANTASPROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO -- UNAERPUNAERPRESPONSRESPONSÁÁVEL TVEL TÉÉCNICA DA HIDROSAN ENGENHARIACNICA DA HIDROSAN ENGENHARIA
Dr. LUIZ DI BERNARDODr. LUIZ DI BERNARDOPROF. TITULAR DA ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS PROF. TITULAR DA ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS –– USPUSPDIRETOR DA HIDROSAN ENGENHARIADIRETOR DA HIDROSAN ENGENHARIA
Dra. CRISTINA PASCHOALATODra. CRISTINA PASCHOALATOPROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO PROF. UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO –– UNAERPUNAERPCOLABORADORA COLABORADORA
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃOPrincipais oxidantes e desinfetantes usados no tratamento de água:
§§ Cloro Cloro
§§ DiDióóxido de cloro xido de cloro
§§ OzônioOzônio
§§ UltravioletaUltravioleta
§§ Cloraminas Cloraminas
§§ Permanganato de PotPermanganato de Potáássiossio
§§ ÁÁcido Peraccido Peracééticotico
§§ PerPeróóxido de Hidrogênioxido de Hidrogênio
§§ Combinados (OCombinados (O33 + UV; + UV; OO33 + H+ H2O2, etc)
COMUNIDADECOMUNIDADECOMUNIDADECOMUNIDADE
QUALIDADEQUALIDADE
DA DA ÁÁGUAGUA
BRUTABRUTA
QUALIDADEQUALIDADE
DA DA ÁÁGUAGUA
BRUTABRUTA
OXIDANTES OXIDANTES USADOS NO USADOS NO
TRATAMENTO TRATAMENTO DE DE ÁÁGUAGUA
OXIDANTES OXIDANTES USADOS NO USADOS NO
TRATAMENTO TRATAMENTO DE DE ÁÁGUAGUA
OXIDANTE OXIDANTE
SELECIONADOSELECIONADO
OXIDANTE OXIDANTE
SELECIONADOSELECIONADO
$$$$$ Instalação e Operação no período de projeto
ENSAIOS EM BANCADA OU EM INSTALAÇÃO PILOTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA E CUSTOS ENVOLVIDOS
PROPRIEDADES DO DIPROPRIEDADES DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO 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.
•OCl
O O•OCl
§ O dióxido de cloro funciona como um oxidante seletivo devido ao seu mecanismo de transferência de um único elétron, sendo reduzido a clorito ClO2
-.
§ Alta reatividade para oxidação e desinfecção:
ClO2 + e- � ClO2- (Clorito) E0 = 0.95 V
§ Solúvel em água - capaz de penetrar em membranas celulares- capaz de inativar microorganismos e remover biofilmes
§ 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.
PROPRIEDADES DO DIPROPRIEDADES DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
§ Baixa taxa de decomposição na água: é relativamente estável em soluções diluídas em tanques fechados, sem a presença de luz.
Principais mecanismos de inativação de microrganismos:
n Reação com a membrana celular com aumento da permeabilidade e conseqüentes danos fisiológicos;
n Interferência na biossíntese e no crescimento, principalmente pelo prejuízo à síntese das proteínas.
O ClO2 reage rapidamente com os aminoácidos cisteína, triptofan e tirosina, mas não com o RNA dos vírus.
PROPRIEDADES DO DIPROPRIEDADES DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hipocloroso
n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Gás Cloro
n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorito de Sódio e de Ácido Hidroclórico
n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio, Peróxido de Hidrogênio e de Ácido Sulfúrico
n Método de Geração de Dióxido de Cloro a partir de Clorato de Sódio e de Ácido Hidroclórico
n Dióxido de cloro estabilizado em solução aquosa - Uso em pequenas ETAs
GERAGERAÇÇÃO DO DIÃO DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
Principais Vantagens e Desvantagens dos Oxidantes usados no Tratamento de Água
Fonte: adaptada de (AWWA, 1991, 1999)
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
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
Oxidante poderoso; residual relativamente persistente; geralmente forma quantidades pequenas de compostos organo-halogenados; não háinfluência do pH
Formação de alguns compostos organo-halogenados (diferentes dos trialometanos); possíveis subprodutos (clorito e clorato);Geração no local*
Permanganato de Potássio
Fácil de aplicar na água; não forma trialometanos;
Oxidante moderado; confere cor (rosa) à água; pequena ação desinfetante
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOSPATOGÊNICOS
AmebaAmeba
CriptosporidioCriptosporidio
RotavRotavíírusrus
GiardiaGiardia
Aplicação do dióxido de cloro na pré-oxidação de águas que tenham confirmada a presença de alguns organismos patogênicos.
A ação do cloro érelativamente baixa na inativação de protozoários.
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOSPATOGÊNICOS
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
Crypstosporidium parvum
0,034 a 0,05
1,1 a 2,5
0,01 a 0,05
47 a 150
30 a 630
7200b
95 a 180
768 a 3740
3806 a 6476
2200a
1400
7200c
0,4 a 0,75
0,2 a 6,7
0,2 a 2,1
26a
7,2 a 18,5
78d
0,02
0,1 a 0,2
0,006 a 0,06
0,5 a 0,6
1,8 a 2,0
5 a 10e
a : inativação de 99,9 %; b : inativação de 99 %; c: inativação de 90 % ; d : inativação de 90 %; e: inativação de 99 % (T = 25 0C);
C: dosagem do desinfetante (mg/L); T: tempo de contato (min)
Fonte: Craun (1996)
Exemplo: Para T = 10 min
Cloro: C x T = 7200, resultando C = 720 mg/L
Dióxido de Cloro: C x T = 78, resultando C = 7,8 mg/L
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOSPATOGÊNICOS
Fonte: USEPA (1999)
Valores de CT para Inativação de Cistos de giardia
CLORO
DIÓXIDO DE CLORO
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROPATOGÊNICOS PATOGÊNICOS –– RemoRemoçção de Biofilme ão de Biofilme
n coberturas de slime de microrganismos e compostos extracelulares em tubulações e tanques
n muitos germes patogênicos como E. coli ou Legionella vivem em biofilmes
n biofilmes são extremamente resistentes
n dióxido de cloro e ozônio são desinfetantes aplicáveis, capazes de destruir e remover biofilmes em tanques e tubulações de água potável
§ A oxidação de Ferro (Fe2+) e Manganês (Mn2+) a Fe3+ e Mn4+ com o dióxido de cloro, ocorre de acordo com:
1 mg Ferro consome 1,2 mg ClO2
1 mg Mangânes consome 2,5 mg ClO2
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROREAREAÇÇÃO COM SUBSTÂNCIAS INORGÂNICASÃO COM SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS
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!
VANTAGENS E BENEFVANTAGENS E BENEFÍÍCIOS DO DICIOS DO DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLOROFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Principais SOH quando usado o cloro:Principais SOH quando usado o cloro:nn TrialometanosTrialometanosnn ÁÁcidos haloaccidos haloacééticosticosnn HaloacetonitrilasHaloacetonitrilasnn HaloacetonasHaloacetonasnn TricloroacetaldeTricloroacetaldeíídosdos
Compostos orgânicos precursores
Oxidação
Sub-produtos da desinfecção
DIÓXIDO DE CLORO FORMA QUANTIDADES MENORES DE SUBPRODUTOS ORGÂNICOS HALOGENADOS
Portaria 518: 0,1 mg/L de TTHM
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Paschoalato (2005)
PrPréé--oxidaoxidaçção com cloroão com cloroPrPréé--oxidaoxidaçção com ão com didióóxido de cloroxido de cloro
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 6 12 18 24
Tempo de contato (h)
Con
cent
raçã
o de
sub
prod
utos
(ug/
L)
TAMs
CH
HANs
HKsAHAs
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 Cl2/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)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 6 12 18 24
Tempo de contato (h)
Con
cent
raçã
o de
sub
prod
utos
(ug/
L)
TAM
CH
HAN
HK
AHA
Dos = 5 mg/L Dos = 3,5 mg/L
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOREMOÇÇÃO DE COR E FORMAÃO DE COR E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO 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).
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
< 0,45µm < 0,45µm– 100 KDa
100 – 30KDa
30 – 10KDa
10 – 5 KDa < 5 KDa
Ácido Fúlvico Ácido Húmico
Porcentagem de AH e AF nas diferentes frações das SHANo dia da coleta: Cor verdadeira = 190 uH
COD = 17,5 mg C/L Fonte: Sloboda (2007)
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOREMOÇÇÃO DE COR E FORMAÃO DE COR E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Condições de Coagulação fixadas para os ensaios sem e com a pré-oxidação com cloro e dióxido de cloro
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
Dosagem de Cloro na Pré-oxidação (mg Cl2/L)Dosagem de Cloro na Pós-cloração (mg Cl2/L)
-5,0
20,0 5,0
-5,0
Dosagem de Dióxido de Cloro na Pré-oxidação (mg ClO2/L ) - - 8,0
Dosagem de Sulfato de Alumínio (mg/L produto comercial) 130 130 150
Dosagem de Alcalinizante (mg NaOH/L) - - 26,0
Dosagem de Acidificante (mg H2SO4/L) - 3,0 -
pH de coagulação 5,12 4,92 5,93
Cor aparente da água filtrada (uH) 8 5 10
Fonte: Montanha (2007)
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOREMOÇÇÃO DE COR E FORMAÃO DE COR E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
Subprodutos
Con
cent
raçã
o de
SH
O (
µg/L
)
Ensaio de coagulação, filtração epós-cloração
8,4 0,1 0,1 0,1 0,1 21,8
Ensaio de pré-oxidação com cloro,coagulação, filtração e pós-cloração
15,4 23,7 0,4 12,8 21,9 138,7
Ensaio de pré-oxidação com dióxidode cloro, coagulação, filtração epós-cloração
7,9 0,0 0,0 0,0 3,6 11,3
THM TCA HP HAN HK AHA
Concentração dos SHO na água tratada 30 min após a pós-cloração
Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/L.
Fonte: Montanha (2007)
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REFERÊNCIAS NO SANEAMENTO REMOREMOÇÇÃO DE COR E FORMAÃO DE COR E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Concentração dos SHO na água tratada 24h após a pós-cloração
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
Subprodutos
Con
cent
raçã
o de
SH
O (
µg/L
)Ensaio de coagulação, filtração epós-cloração
12,8 3,2 0,5 3,8 6,2 29,0
Ensaio de pré-oxidação com cloro,coagulação, filtração e pós-cloração
22,8 35,4 1,1 20,7 36,4 248,1
Ensaio de pré-oxidação com dióxidode cloro, coagulação, filtração epós-cloração
10,5 3,6 0,0 2,6 9,2 111,4
THM TCA HP HAN HK AHA
Limite máximo permitido pela USEPA para AHA = 0,060 mg/L.
Fonte: Montanha (2006)
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOPRPRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO DE ÃO DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA
Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)
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/kgHezaxinona 132 g/kg
Classe: Herbicida Seletivo (controle seletivo de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar)
Cl
Cl NHCON(CH3)2
Diuron
N N
N
O
O
CH3
(CH3)2N
Hexazinona
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOPRPRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO DE ÃO DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA
Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)
-0,25
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
0 4 8 12 16 20 24 28 32
tempo (h)
Diu
ron
(mg/
L)
Adsorção em CAG
Pré-oxidação com cloro e adsorção em CAG
Pré-oxidação com dióxido de cloro e adsorção em CAG
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0 4 8 12 16 20 24 28 32
tempo (h)
hexa
zino
na (
mg/
L)
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).
ENSAIOS EM INSTALAÇÃO PILOTO: CÂMARA DE PRÉ-OXIDAÇÃO COM TEMPO DA ORDEM DE 30
MIN E ADSORÇÃO EM FILTRO DE CAG
Na pré-oxidação ocorreu a formação de subprodutos que
provavelmente competiram com os herbicidas na adsorção.
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOFORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOS DE ÃO DE SUBPRODUTOS DE ÁÁGUA CONTAMINADA COM HERBICIDAGUA CONTAMINADA COM HERBICIDA
Fonte: PROSAB, UNAERP (2008)
Dosagem de cloro: 100 mg/L (residual de 3,5 mg/L);
Concentração de contaminação Velpar = 50 mg/L;
Água superficial: rio Pardo
ParâmetrosMétodo USEPA 551
(ug/L)
Ensaio A - Água deionizada (AD) Ensaio B - Água rio Pardo (ARP)
ADAD + Velpar +
CloroARP + Cloro
ARP + Velpar +
Cloro
Clorofórmio <0,01 1671,15 311,5 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 <0,01 680,55 156,12 1072,45
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
Potencial de formação de 7 dias de SOH
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE MICROALGAS E CIANOBACTÃO DE MICROALGAS E CIANOBACTÉÉRIAS RIAS -- FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Sales (2006)
Água do açude Gavião (Fortaleza, CE)(90 % de Cylindrospermopsis racirborskii e Plancktotrix aghardii)
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS E FORMARIAS E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Sales (2006)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato dePotássio
Con
cent
raçã
o de
Cia
noba
ctér
ias
(cel
/mL)
Efluente Filtro Ascendente
Efluente Filtro Descendente
CONDIÇÕES DO ENSAIO 1 Coagulação com PAC = 25 mg/L e Polímero cat.=1,0 mg/L
Dupla filtração com FA de areia grossaPós-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 Pré-
oxidação
Água Bruta: Turbidez de 10 uT e concentração de cianobactérias da ordem de 443 000 cel/mL.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Sem pré-oxidação
Cloro Dióxido de Cloro Permanganatode Potássio
Tur
bide
z (u
T)
Efluente Filtro Ascendente
Efluente Filtro Descendente
ENSAIOS COM A PRENSAIOS COM A PRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃOÃO
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS E FORMARIAS E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Sales (2006)
CONDIÇÕES DO ENSAIO 2 Coagulação com PAC = 20 mg/L e Polímero cat.=1,0 mg/L
Dupla filtração com FA de areia grossaPós-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 inter-
oxidação
Água Bruta: Turbidez de 11 uT e concentração de cianobactérias da ordem de 308 000 cel/mL.
ENSAIOS COM A ENSAIOS COM A IINTERIINTER--OXIDAOXIDAÇÇÃOÃO
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
7000,0
8000,0
Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato dePotássio
Con
cent
raçã
o de
cia
noba
ctér
ias
(cel
/mL) Efluente Filtro Ascendente
Efluente Filtro Descendente
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato dePotássio
Tur
bide
z (u
T)
Efluente Filtro Ascendente
Efluente Filtro Descendente
0
50
100
150
200
250
Sem pré-oxidação Cloro Dióxido de Cloro Permanganato dePotássio
Con
cent
raçã
o de
Sub
prod
utos
(g/
L)
AHA - Ensaios 1
TTHM - Ensaios 1
AHA - Ensaios 2
TTHM - Ensaios 2
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS E FORMARIAS E FORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Sales (2006)
FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
ENSAIOS COM PRENSAIOS COM PRÉÉ--OXIDAOXIDAÇÇÃO ÃO –– ENSAIOS 1ENSAIOS 1
X X
ENSAIOS COM A INTERENSAIOS COM A INTER--OXIDAOXIDAÇÇÃO ÃO –– ENSAIOS 2ENSAIOS 2
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOÁÁGUA COM CIANOBACTGUA COM CIANOBACTÉÉRIAS RIAS -- FORMAFORMAÇÇÃO DE SUBPRODUTOSÃO DE SUBPRODUTOS
Fonte: Kuroda (2005)
Água de estudo 1,2 × 105 cel/mL
Cultura de Microcystis spp. com 1,5 × 107 cel/mL
Distribuição do PFSPOs 7 (%)para AE-A
95,0
1,92,7 0,2
Total HANs
Total CH
Total AHAs
Total THMs
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
Potencial de formação de subprodutos 7 dias com o cloro
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOÁÁGUA COM CIANOBACTGUA COM CIANOBACTÉÉRIAS RIAS –– REMOREMOÇÇÃO DE MICROCISTINAÃO DE MICROCISTINA
Fonte: Kuroda (2005)
0
20
40
60
80
100
120
140
Res
idua
l MC
s to
tais
(g/
L) a
aaa
TC=30 min
TC=60 min
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
0,00 0,50 1,00 2,50 5,00Cloro (mg/L)
Residual MCs totais (µg/L) para TC = 30 min com CV máx = 3,2 %
Residual MCs totais (µg/L) para TC = 60 min com CV máx = 3,8 %
RESULTADOS COM O CLOROENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS INTRA E
EXTRACELULARES
Dosagem de Cloro = 0,35 mg/L
Dosagem de cloro = 1,05 mg/L
REFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREFERÊNCIAS NO SANEAMENTOREMOREMOÇÇÃO DE TOXINAS DE CIANOBACTÃO DE TOXINAS DE CIANOBACTÉÉRIASRIAS
Fonte: Kuroda (2005)
RESULTADOS COM O DIÓXIDO DE CLOROENSAIOS PARA VERIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE MICROCISTINAS
INTRA E EXTRACELULARES
0
20
40
60
80
100
120
140
Res
idua
l MC
s to
tais
(g/
L) a
aaa
TC=30 min
TC=60 min
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
0,00 0,25 0,50 1,00 2,00Dióxido
Cloro (mg/L)
Residual MCs totais (µg/L) para TC = 30 min com CV máx = 3,2 %
Residual MCs totais (µg/L) para TC = 60 min com CV máx = 3,8 %
Dosagem de Dióxido de Cloro = 0,15 mg/L
Dosagem de Dióxido de cloro = 0,25 mg/L
PADRÕES E CRITPADRÕES E CRITÉÉRIOS DE POTABILIDADERIOS DE POTABILIDADEDIDIÓÓXIDO DE CLORO, CLORITO E CLORATOXIDO DE CLORO, CLORITO E CLORATO
BRASILPortaria 518
OMSGuidelines for
Drinking Water Quality
USEPANational Primary Drinking Water
Standards.
Health & Safety
Commission in Great Britain
ALEMANHAPadrão de
Potabilidade
Dioxido de cloro
(mg/L)- - 0,8
0,5
0,4
Clorito (mg/L) 0,2 0,7 1,0 0,2
Clorato (mg/L) - 0,7 - 0,2
Limita a dosagem de
dióxido de cloro em torno de 0,3
a 0,5 mg/L
DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIDIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
Componentes
Fe2+
Mn2+
I-
NO2-
Equação
ClO2 + Fe2+ --> Fe3+ + ClO2-
2 ClO2 + Mn2+ + 2 H2O --> MnO2 + 2 ClO2- + 4 H+
2 ClO2 + 2 I- --> I2 + 2 ClO2-
2 ClO2 + NO2- + H2O --> NO3
- + 2 ClO2- + 2 H+
u ClO2 + v RH --> w RO + x RO2 … + y CO2 +z ClO2-Matéria
orgânica
Problema: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.
n 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.
n Carvão ativado
ELIMINAELIMINAÇÇÃO DE CLORITO E CLORATOÃO DE CLORITO E CLORATO
n Adição de cloro
- Formação de cloratoClO2
- + HOCl ClO3- + Cl- + H+
(lado da reação para at pH> 7)
- Formação de dióxido de cloro2 ClO2
- + HOCl 2 ClO2 + Cl- + OH-
(lado da reação, lentamente para pH neutro e rápido para pH< 7)
Problema: 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.
DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DESVANTAGENS E PROBLEMAS DO USO DO DIDIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
Tubulação de ferro fundido parcialmente obstruída: Corrosão e formação de tubérculos nas paredes internas das tubulações.
TTÉÉCNICAS DE MEDICNICAS DE MEDIÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO DE CLORO E CLORITOXIDO DE CLORO E CLORITO
Método 1: Espectrofotométrico com uso de DPD e cálculo estequiométricoEquipamento: DR-2000 HachMétodo Hach: 80 – Cloro LivreFaixa: 2,0 mg/LComprimento 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 /Cl2 para mg/L de ClO2.
TTÉÉCNICAS ANALCNICAS ANALÍÍTICAS PARA QUANTIFICATICAS PARA QUANTIFICAÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO E CLORITO XIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP USADAS NA UNAERP -- PROSABPROSAB
Método 2: Espectrofotométrico com uso de DPDEquipamento: DR-2500 HachMétodo Hach: 72 Faixa: 2,0 mg/LComprimento 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 ClO2.
TTÉÉCNICAS DE MEDICNICAS DE MEDIÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO DE CLORO E CLORITOXIDO DE CLORO E CLORITO
TTÉÉCNICAS ANALCNICAS ANALÍÍTICAS PARA QUANTIFICATICAS PARA QUANTIFICAÇÇÃO DE DIÃO DE DIÓÓXIDO E CLORITO XIDO E CLORITO USADAS NA UNAERP USADAS NA UNAERP -- PROSABPROSAB
Método 3: Espectrofotométrico com uso de DPD e GlicinaEquipamento: DR-2000Método: curva de calibração EKAFaixa: 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 ClO2.
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
Método 4: Titrimétrico por IodometriaEquipamento: Autocat 9000 HachConcentração até 1500 mg/L de dióxido de cloro
Sensores para DiSensores para Dióóxido de Cloro e Cloritoxido de Cloro e Clorito
n Dulcotest CDE 2-mA para dióxido de cloro¨ 3 faixas de medição
(10, 2 e 0,5 mg/L)
n Dulcotest CDP 1-mA-2 mg/Lpara 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
n Dulcotest CLT 1-mA para clorito¨ 2 faixas de medição
(2 e 0,5 mg/L)
SEGURANSEGURANÇÇAA
n Gás amarelo esverdeado, não pode ser estocado ou comprimido, deve ser produzido “ in loco ”;
n Nos geradores atuais a concentração máxima do gás gerado émenor que 2% (5 x vezes abaixo do ponto crítico);
n Em solução aquosa não há risco de explosão;
n Em nenhuma fase da produção ocorre o armazenamento de gás.
n 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
SANEAMENTO:
CAGECE – ETA – 8200 L/sDAE BAURU - ETA - 550 L/s.SAAE INDAIATUBA - ETA - 300 L/sSANEPAR - ETA IGUAÇU - 3600 L/sSANEPAR - ETA ARAUCÁRIA - 250 L/sSANEPAR - ETA PASSAÚNA - 1800 L/sSANEPAR - ETA GUARATUBA - 260 L/sSANEPAR - ETA MATINHOS - 850 L/sSANEPAR - ETA UNIÃO DA VITÓRIA - 200 L/sSANEPAR - ETA 1 CASCAVEL - 1400 L/sSANEPAR - ETA 3 CASCAVEL - 150 L/sCOMUSA - NOVA HAMBURGO - 800 L/sSAE ITAJAÍ - ETA - 150 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA SÃO JOÃO - 3200 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA TRISTEZA - 380 L/sDEMAE PORTO ALEGRE - ETA MOINHO DE VENTO - 2000 L/sSANESUL - ETE BONITO
EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIEMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO 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)
EMPRESAS QUE UTILIZAM O DIEMPRESAS QUE UTILIZAM O DIÓÓXIDO DE CLOROXIDO DE CLORO
ÉÉ IMPORTANTE O CONHECIMENTO DA QUALIDADE DA IMPORTANTE O CONHECIMENTO DA QUALIDADE DA ÁÁGUA E DA COMUNIDADE;GUA E DA COMUNIDADE;
ÉÉ RECOMENDADO QUE A SELERECOMENDADO QUE A SELEÇÇÃO DE UM OXIDANTE/DESINFETANTE SEJA FEITA ÃO DE UM OXIDANTE/DESINFETANTE SEJA FEITA COM BASE EM RESULTADOS DE ENSAIOS EM LABORATCOM BASE EM RESULTADOS DE ENSAIOS EM LABORATÓÓRIO COM A RIO COM A ÁÁGUA A SER GUA A SER TRATADA;TRATADA;
OS FABRICANTES DE DIOS FABRICANTES DE DIÓÓXIDO DE CLORO DEVEM SER CONSULTADOS PARA QUE XIDO DE CLORO DEVEM SER CONSULTADOS PARA QUE O PROJETO DA INSTALAO PROJETO DA INSTALAÇÇÃO DE GERAÃO DE GERAÇÇÃO SEJA EFICAZ E SEGURA;ÃO SEJA EFICAZ E SEGURA;
O DIO DIÓÓXIDO DE CLORO XIDO DE CLORO ÉÉ UMA ALTERNATIVA AO CLORO, APRESENTANDO AS UMA ALTERNATIVA AO CLORO, APRESENTANDO AS SEGUINTES VANTAGENS COMPROVADAS: SEGUINTES VANTAGENS COMPROVADAS:
•• MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAMAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÇÃO DE PROTOZOÃO DE PROTOZOÁÁRIOS;RIOS;•• MAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAMAIOR EFICIÊNCIA NA INATIVAÇÇÃO DE CIANOBACTÃO DE CIANOBACTÉÉRIAS;RIAS;•• MENOR FORMAMENOR FORMAÇÇÃO DE SOH, PRINCIPALMENTE DE AHA;ÃO DE SOH, PRINCIPALMENTE DE AHA;•• OXIDAOXIDAÇÇÃO DE INORGÂNICOS EM ÃO DE INORGÂNICOS EM ÁÁGUAS CONTENDO FERRO E MANGANES GUAS CONTENDO FERRO E MANGANES
COMPLEXADOS NA MATCOMPLEXADOS NA MATÉÉRIA ORGANICA SEM A FORMARIA ORGANICA SEM A FORMAÇÇÃO EM GRANDES ÃO EM GRANDES QUANTIDADES DE SOH.QUANTIDADES DE SOH.
MENSAGEMMENSAGEM
MUITO OBRIGADA.MUITO OBRIGADA.