A poluição do meio ambiente por efluentes industriais e águas residuais tem aumentado gradativamente nas últimas décadas, tornando-se um grave problema social e ambiental

Fonte: Wikipédia

Segundo dados do SNIS (2018) cerca de 100 milhões de pessoas não tem acesso à coleta de esgoto no Brasil, ou seja, 47% de brasileiros.

Vários compostos orgânicos são detectados nos recursos hídricos. Dentre estes, os compostos farmacêuticos têm despertado crescente interesse da comunidade científica devido ao impacto negativo na saúde humana e animal. Após o consumo, estes compostos são excretados pela urina e fezes na forma inalterada ou como metabólitos. Com isso, a sua introdução nos recursos hídricos é contínua e o aumento do consumo mundial de fármacos aumenta a detecção destes compostos em águas residuais, superficiais e águas potáveis.

Compostos farmacêuticos incluem a classe dos analgésicos e anti-inflamatórios, antibióticos, antiepilépticos, β-bloqueadores, reguladores lipídicos, hormônios (incluindo contraceptivos orais), antidepressivos e ansiolíticos. Os antibióticos são os mais preocupantes, devido ao desenvolvimento da resistência bacteriana, e mesmo quando detectados na faixa de µg L^-1 a ng L^-1, estudos indicam que alguns compostos possuem a capacidade de exercer efeitos tóxicos aos organismos aquáticos.

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Fonte: Pikist

Estes compostos são detectados em diversas matrizes ambientais em todo o mundo, evidenciando que não são completamente removidos durante o tratamento convencional aplicado nas estações de tratamento. Entre estas matrizes ambientais, destacam-se os efluentes hospitalares, que apresentam uma grande quantidade de compostos farmacêuticos em altas concentrações.

De maneira geral, em países em desenvolvimento como o Brasil, os efluentes hospitalares são lançados in natura na rede municipal, sem serem submetidos a qualquer processo de desinfecção. Esta situação acarreta risco potencial à saúde humana e ao meio ambiente. Além disso, o desconhecimento da composição do efluente hospitalar em relação aos fármacos lançados impossibilita avaliar a dimensão do impacto ambiental causado. Assim, é de grande interesse científico a busca por novas alternativas que minimizem o potencial poluidor dos efluentes gerados por contaminantes emergentes.

Tratamentos alternativos utilizando Processos oxidativos avançados (POAs)

Os processos oxidativos avançados (POAs) são métodos que têm se mostrado bastante promissores na degradação de contaminantes emergentes.  São baseados na geração de radicais hidroxila (∙OH) em soluções, podendo atuar na oxidação química de uma vasta gama de substâncias. Tem como objetivo degradar os poluentes e não só os transferir de fase como ocorre, por exemplo, nos processos de adsorção e filtração com membranas.

Os POAs geralmente usam uma combinação de agentes oxidantes (H₂O₂ ou O₃), irradiação (UV ou ultrasom) e catalisadores (íons metálicos ou fotocatalisadores) com o objetivo de gerar estes radicais. Esses processos são de grande interesse devido ao seu alto poder de oxidação. Podem ser empregados em combinação com processos biológicos de tratamento e/ou como pós-tratamento do efluente.

O que é radiação ultravioleta?

A radiação ultravioleta é um tipo de radiação eletromagnética com comprimento de onda de 200 a 400 nm e de frequência maior que a luz visível. A radiação ultravioleta pode ser classificada em três tipos: UV-A, UV-B e UV-C.

• UV-A: comprimento de onda na faixa de 320 a 400 nm e são os de maior incidência na superfície terrestre, uma vez que não são absorvidos pela camada de ozônio;
• UV-B: comprimento de onda na faixa de 280 a 320 nm e são parcialmente absorvidos pela camada de ozônio;
• UV-C: comprimento de onda menor que 280 nm, sendo a radiação que menos se aproxima da luz visível. São nocivos à biosfera, porém não agridem a Terra pois são completamente absorvidos pela camada de ozônio.

Como é o funcionamento de um o sistema de tratamento com tecnologia UV?

O sistema ultravioleta é um processo físico de desinfecção pela ação dos raios ultravioletas (UV-C) e tem ação germicida. Se comparado com o sol que também tem raios ultravioletas podemos ter uma ideia dos cuidados que se deve ter, por isso é necessário evitar a exposição a luz ultravioleta, pois pode gerar queimaduras.

Espectro Eletromagnético

Em estações de tratamento esses sistemas ultravioletas são equipamentos fechados e não necessitam de grandes operações. A lâmpada é um equipamento elétrico, ou seja, não pode ficar em contato com a água, por isso ela é alocada dentro de uma manga para que a lâmpada não entre em contato com a água ou com o efluente final que estará sendo desinfectado na estação de tratamento.

Um dos problemas que pode acontecer nesses sistemas são as incrustações nas mangas das lâmpadas. Caso haja uma incrustação de alguns contaminantes na manga e haja uma diminuição na intensidade dos raios ultravioleta, existe um sensor que estabelecerá isso. Se isso ocorrer, é fornecido um sistema de limpeza mecanizada. Se houver necessidade de uma maior limpeza das mangas, elas podem ser removidas e inseridas em tanques com soluções químicas para a sua limpeza.

Cada fabricante tem diferentes tipos de lâmpadas e isso é um ponto importante para quem tem um interesse na implantação dessa tecnologia.

Dimensionamento do sistema UV

Para o dimensionamento de um sistema ultravioleta é preciso definir a dose de UV, como a intensidade e quantidade de lâmpadas, a potência, a vazão máxima da planta, a transmitância e a geometria do reator. Tudo isso impacta no tamanho do sistema que será calculado.

A dose de UV é muito importante no processo de dimensionamento do sistema, porque se é colocado uma dose equivocada e a dose correta for menor que o aplicado, é causado um dano temporário nos microrganismos, ou seja, ele poderá se regenerar. Por isso é fundamental ter o cálculo correto e equipamentos confiáveis.

Qual o objetivo desse sistema em uma estação de tratamento de água e efluente?

A desinfeção por ultravioleta é uma ferramenta adicional dentro de uma planta de tratamento para atingir uma desinfecção avançada, que pode ser antes da desinfecção final. Além de ter a condição de ter sucesso na desinfecção, com esse sistema UV existe a diminuição do efeito do cloro na água, ou seja, a diminuição na formação de organoclorado e outros subprodutos da desinfecção.

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Com esse sistema a eficiência para estação de tratamento de água pode chegar até 100% de eficiência e para estação de tratamento de esgoto pode chegar até 99,5%.

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Renata Mafra – Produtora de conteúdo

renata@tratamentodeagua.com.br

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