Ozônio no tratamento de água
O ozônio começou a ser utilizado no tratamento de água potável logo que as primeiras amostras começaram a indicar a presença de subprodutos clorados prejudiciais à saúde humana, na França em 1906. O ozônio aumenta a eficiência do processo de coagulação/floculação oxidando os compostos orgânicos em formas biodegradáveis que serão removidos na filtração biológica. Assim como o cloro, o ozônio pode ser aplicado ao tratamento em diferentes pontos do processo
A pré-ozonização, aplicada na água bruta logo no início do processo, contribui para a redução de gosto e odor, controla o crescimento de algas, remove cor e metais, oxida compostos orgânicos, inativa vírus e bactérias. Stemmler et al. (2001) estudaram a oxidação de complexos metálicos durante a ozonização no tratamento de água. Os autores observaram a alta reatividade dos metais ao ozônio e a forte influência do pH durante as reações. Combinada à coagulação, pode aumentar a remoção de turbidez e absorção de UV, bem como diminuir a quantidade de coagulante. Rojas-Serrano et al. (2016) realizaram um estudo comparativo entre coagulação e pré-ozonização em uma ETA, observando um melhor resultado na remoção de turbidez quando aplicado ozônio seguido de filtração. A ozonização intermediária auxilia na degradação de micropoluentes, como pesticidas e aumenta a biodegradabilidade para a etapa de filtração, melhorando a eficiência de remoção de cor e turbidez.
A pós-ozonização garante a inativação de todos microrganismos remanescentes, inclusive bactérias resistentes ao cloro, conforme observado por Ding et al (2019). Além disso, a ozonização geralmente reduz o potencial de formação de subprodutos perigosos da cloração, como THMs (trihalometanos) e HAAs (ácidos haloacéticos), oxidando seus compostos precursores. Papageorgiou et al. (2014) estudaram a ozonização em diversas etapas do tratamento de água para a remoção de 14 compostos carbonílicos. Os autores observaram que entre 50 e 64% dos compostos foram removidos na pré-ozonização, entre 15 e 62% na ozonização principal e 75% na pós-ozonização.
A presença de contaminantes emergentes como fármacos, produtos de higiene pessoal e pesticidas em água potável está amplamente divulgado na literatura. A origem desses compostos são as atividades antropogênicas que são descartados por efluentes, sejam eles em esgoto ou despejo em rios e lagos. As estações de tratamento de efluentes, projetadas há anos, tem como finalidade principal a remoção de carga biológica, sendo ineficientes para a remoção de tais contaminantes. Logo, esses compostos acabam por aparecer em estações de tratamento de água potável.
Cloro e ozônio têm bom desempenho na inativação de microrganismos e desinfecção de água e seus potenciais são amplificados quando combinados em um mesmo processo. Porém, a reação do ozônio com subprodutos provenientes da desinfecção do cloro pode gerar compostos prejudiciais à saúde humana, entre eles trihalometanos, ácidos tri haloacéticos, ácidos haloacéticos, haloacetonitrilos, hidrato de cloro e tricloronitrometano. A combinação de pH e temperatura podem contribuir para a inativação eficaz de microrganismos, minimizando a geração de subprodutos. Logo, o estudo sinérgico entre cloro e ozônio pode maximizar o uso do ozônio no tratamento de água reduzindo a presença de poluentes e produzindo uma água mais segura para o consumo.
A primeira obra de saneamento básico no Brasil é datada de 1561.
Em 1861 o Rio de Janeiro foi a primeira cidade do mundo a inaugurar uma Estação de Tratamento de Água (ETA) com seis filtros de pressão de ar/água. As primeiras estações foram projetadas para a remoção de sólidos grosseiros e posteriormente, matéria orgânica. Porém, com o aumento da população, e consequentemente do consumo e descarte de produtos industrializados, aliados à evolução das técnicas de detecção de micro e nanocompostos em amostras aquosas, a presença de compostos tóxicos na água potável passou a ser observada. Logo, constatou-se que o sistema tradicional de tratamento não era tão eficiente para remoção de tais componentes, necessitando assim de técnicas avançadas.
A poluição industrial e agrícola levam insegurança ao consumidor quanto a qualidade da água que está sendo utilizada. Associado à percepção de sabor e odor, cada vez mais consumidores preferem consumir água mineral à água que chega em suas residências, se expondo, muitas vezes, a uma água contaminada por metais e microplásticos. Segundo Garcia (2018), 39% da população de Florianópolis estão insatisfeitos com a qualidade da água entregue pelo sistema de abastecimento da cidade, apontando fatores organolépticos como o principal fator para deixar de consumir a água entregue nas residências.
Estima-se que até 2030 a população mundial seja de 8 bilhões de pessoas, necessitando de um aumento na produção de alimentos em 50%, elevando também o consumo de água. Assim, garantir a satisfação do consumidor deve ser uma das metas das administradoras desse recurso. O que requer investimento e melhoria na gestão de recursos e aperfeiçoamento do serviço de abastecimento.
Referências
Ding, S., Deng, Y., Bond, T., Fang, C., Cao, Z., Chu, W., 2019. Disinfection byproduct formation during drinking water treatment and distribution: A review of unintended effects of engineering agents and materials. Water Research, v. 160, p. 313 - 329. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.05.024
Garcia, L. A. T. 2018. Percepção pública e qualidade da água distribuída em Florianópolis, SC: avaliação e proposição de alternativas de tratamento. Tese de doutorado. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências biológicas, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis.
Papageougiou, A., Voutsa, D., Papadaski, N., 2014. Occurrence and fate of ozonation by-products at a full-scale drinking water treatment plant. Science of The Total Environment, 481, p. 392 - 400.
Rojas-Serrano, F., Pérez, J. I., Gómez, M. A. 2016, Comparative study of in-line coagulation and/or ozonization pre-treatment for drinking-water production with spiralwound ultrafiltration membranes. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, v. 105, p. 21-29, https://doi.org/10.1016/j.cep.2016.04.004
Stemmler, K., Glod, G., von Gunter, U. 2001. Oxidation of metal–diethylenetriaminepentaacetate (DTPA) – complexes during drinking water ozonation, Water Research, v. 35, p. 1877-1886, https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00457-7