O tratamento de água e efluentes envolve uma série de processos físico-químicos e biológicos, sendo essencial para garantir a qualidade da água potável e a segurança ambiental na disposição de efluentes. Para isso, uma variedade de produtos químicos é utilizada em diferentes etapas do tratamento, cada um com função específica. Entender o papel desses insumos é fundamental para conhecer sobre o tratamento de efluentes, otimizar processos, aumentar a eficiência operacional e garantir conformidade com normas ambientais.
A seguir apresentaremos um panorama técnico e amplos dos principais produtos químicos utilizados, suas funções e interações nos sistemas de tratamento.
Coagulantes
Os coagulantes são usados para desestabilizar partículas coloidais presentes na água ou efluente, facilitando a formação de flocos e sedimentação. Entre os principais coagulantes estão:
- Sulfato de alumínio (Al2(SO4)3 também conhecido como PAC): eficaz em ETA, promove boa formação de flocos, mas exige controle de pH.
- Cloreto férrico (FeCl3): eficaz em ampla faixa de pH, também auxilia na remoção de fósforo e odores.
- Sulfato ferroso (FeSO4) e sulfato férrico (Fe2SO4): indicado para ambientes ácidos e pode atuar em conjunto com oxidantes. São utilizados em diferentes condições de pH (8,5-11 para sulfato ferroso e 5,0-11 para sulfato férrico).
Também existem os coagulantes orgânicos, como os extraídos da moringa, árvore tropical cujas sementes e folhas podem ser utilizadas como coagulante natural e a quitosana, um polímero natural derivado de exoesqueletos de crustáceos. Costumam ser usados como coagulantes primários ou auxiliares, geram menor volume de lodo e possuem maior eficiência em algumas aplicações específicas.
A dosagem dos coagulantes depende dos parâmetros da água, como, pH, turbidez, temperatura e concentração de contaminantes, além do tipo de efluente e dos objetivos de tratamento. Para identificação da dosagem correta costuma ser utilizado o jar test, metódo laboratorial que simula o processo de coagulação (ou floculação, processo que veremos a seguir) em pequena escala, permitindo avaliar a eficiência do tratamento.
Floculantes
Responsáveis por agregar os flocos formados na coagulação ou muitas vezes sem necessidade de um pré-coagulante, facilita a sua remoção dos sólidos por sedimentação, filtração ou flotação. São utilizados polímeros produzidos a partir de poliacrilamida de caráter aniônico, catiônico ou não iônico, conforme a carga das partículas a serem tratadas. Muito usados em ETEs, especialmente em sistemas de adensamento e desidratação de lodo (como em bags filtrantes de lodo).
Corretores de pH e alcalinizantes
Os corretores de pH e os alcalinizantes são produtos essenciais no tratamento de água e efluentes, utilizados para ajustar o pH das soluções a níveis ideais para os processos físico-químicos e biológicos. O controle do pH é fundamental para a eficiência de reações químicas, remoção de contaminantes e preservação dos equipamentos. Em sistemas biológicos, por exemplo, manter o pH adequado é crucial para a sobrevivência e atividade dos microrganismos. Entre os mais utilizados estão:
- Cal hidratada (Ca(OH)₂): Corrige o pH e melhora a eficiência da coagulação. Também pode precipitar metais pesados.
- Soda cáustica (NaOH): Aumenta o pH rapidamente e com alta eficiência.
- Carbonato de sódio (Na₂CO₃): Suaviza a água (remoção de dureza) e ajusta o pH.
- Ácido sulfúrico (H₂SO₄) ou ácido clorídrico (HCl): Redução de pH em processos de neutralização ou decapagem.
Oxidantes e desinfetantes
Oxidantes e desinfetantes são usados no tratamento de água e efluentes para eliminar microrganismos e oxidar contaminantes. Além de desinfetar, ajudam no controle de odores, remoção de cor e degradação de compostos orgânicos. A escolha do produto depende da composição da água, do pH, da presença de matéria orgânica e do objetivo do tratamento. São aplicados em diversas etapas, garantindo qualidade e segurança da água tratada. Eliminam microrganismos patogênicos, oxidam contaminantes (como amônia, ferro e manganês) e ajudam na clarificação da água:
- Cloro (gás ou hipoclorito de sódio – NaClO): Forte bactericida. Amplamente usado em ETA e ETE.
- Dióxido de cloro (ClO₂): Menor formação de subprodutos carcinogênicos (como trihalometanos).
- Ozônio (O₃): Oxidante poderoso, usado em processos avançados. Custo elevado.
- Permanganato de potássio (KMnO₄): Oxida ferro, manganês e alguns contaminantes orgânicos.
- Peróxido de hidrogênio (H₂O₂): Usado com catalisadores (ex: UV) nos processos de oxidação avançada.
Agentes precipitantes e removedores de nutrientes
Esses compostos químicos são usados para remover nutrientes como fósforo, flúor e metais pesados dos efluentes. Eles funcionam por meio da precipitação, um processo em que os contaminantes reagem com o agente químico formando substâncias sólidas insolúveis (precipitados), que depois podem ser facilmente separados da água por sedimentação ou filtração. A escolha do precipitante depende do tipo de contaminante presente e do pH da água.
- Sais de ferro ou alumínio (como sulfato férrico ou sulfato de alumínio): Precipitam o fósforo formando compostos insolúveis, reduzindo a eutrofização em corpos hídricos.
- Cloreto de cálcio (CaCl₂) ou hidróxido de cálcio (Ca(OH)2 conhecimento como cal): Usados na remoção de flúor ou metais pesados. O cálcio reage com os contaminantes, formando compostos que são removidos por decantação.
- Sulfato ferroso ou nitrato de cálcio (Ca(NO3)2): Aplicados para controlar odores e remover sulfetos, especialmente em estações de tratamento com condições anaeróbias.
Agentes quelantes e sequestrantes
São substâncias que se ligam a íons metálicos, formando complexos solúveis que impedem esses metais de reagirem ou precipitarem. Eles são muito usados em sistemas onde a presença de metais pode causar incrustações, corrosão ou comprometer o funcionamento de membranas e equipamentos.
EDTA, ácido cítrico (C6H8O7) e fosfatatos: Ligam-se a íons de cálcio, magnésio, ferro e outros metais, evitando a formação de incrustações em osmose reversa e torres de resfriamento.
Condicionantes de lodo
Antes de desidratar o lodo gerado no tratamento, é necessário melhorar sua estrutura física e capacidade de retenção de água. Os condicionadores são produtos que aumentam a eficiência de processos como centrífugas, filtro prensa e geobags para desidratação de lodo, reduzindo o volume final do resíduo e os custos de descarte.
- Polímeros: Promovem a floculação do lodo, facilitando sua separação da água.
- Calcário, cal virgem ou carbonato de cálcio (CaCO3): Melhoram o pH e a estrutura do lodo, melhorando sua filtração.
Antiespumantes
A formação de espuma é comum em reatores biológicos aeróbios e processos químicos, podendo causar transbordamentos e reduzir a eficiência do tratamento. Antiespumantes são aditivos que impedem ou eliminam a espuma, mantendo a estabilidade operacional. Produtos à base de silicone, polietilenoglicol ou óleos minerais: Reduzem a tensão superficial das bolhas, acelerando sua quebra e evitando o acúmulo de espuma.
Além de prevenir falhas no controle de nível e naeração, os antiespumantes evitam interferências na leitura de sensores e perdas de volume útil dos tanques. Em ETEs biológicas, a espuma pode ser causada por excesso de surfactantes ou crescimento de microrganismos filamentosos, e a aplicação precisa ser controlada para não afetar o processo microbiológico. A escolha do tipo de antiespumante deve considerar sua compatibilidade com o sistema e o tipo de efluente tratado, para garantir desempenho sem impactos negativos.
Quais são os principais critérios para escolha dos produtos químicos no tratamento de água?
- Tipo de água/efluente (potável, sanitário, industrial, etc.)
- Faixa de pH ideal para a reação desejada
- Carga orgânica e características físico-químicas do efluente
- Compatibilidade com processos existentes (decantação, flotação, membranas, etc.)
- Objetivos do tratamento: remoção de carga orgânica, sólidos, nutrientes, desinfecção, etc.
Por que conhecer os produtos químicos é importante?
A escolha correta dos produtos químicos para tratamento de água e efluentes tem impacto direto na eficiência do sistema, na redução de custos operacionais e na sustentabilidade do processo. Saber quais substâncias usar e em que condições é o que diferencia um sistema de tratamento básico de uma solução otimizada e moderna.
O uso eficiente de produtos químicos no tratamento de água e efluentes exige não apenas a escolha correta dos reagentes, mas também a aplicação adequada de cada um deles. Em muitos casos, diferentes agentes — como coagulantes, precipitantes, oxidantes, corretivos de pH, antiespumantes e condicionadores de lodo — precisam atuar em conjunto, formando uma cadeia de reações químicas que garantem a remoção de contaminantes, o equilíbrio do sistema e o bom desempenho de processos físico-químicos e biológicos.
Para que essas interações aconteçam de forma eficiente, é fundamental garantir uma mistura rápida, homogênea e controlada desses produtos com o efluente. É justamente para isso que serve o misturador estático, um equipamento compacto, sem partes móveis, que promove turbulência controlada e mistura instantânea entre os reagentes e o fluxo do efluente. Por não exigir energia elétrica nem manutenção frequente, ele é ideal para sistemas contínuos, com ótimo custo-benefício e altíssima eficiência.
Na Vita Ambiente, oferecemos soluções completas e personalizadas para o tratamento de água e efluentes, incluindo a venda de produtos químicos, filtros, bags para desidratação de lodo e misturadores estáticos sob medida. Nossa missão é ajudar empresas a cuidar de seus resíduos com responsabilidade e tecnologia, contribuindo com a preservação do meio ambiente.
