Nem sempre o perigo é visível aos olhos e, por conta disso, as tecnologias analíticas compõem uma parte essencial do tratamento de águas e efluentes: a análise do produto. Além de ser uma exigência da legislação ambiental, o diagnóstico analítico da substância tratada é de extrema importância para evitar a contaminação do meio ambiente e garantir a qualidade do processo.
Eloisa Dora, da Endress+Hauser, destaca que o rígido controle dos efluentes tratados ajuda a evitar poluições e a transmissão de doenças. "Com as tecnologias de medição é possível garantir o tratamento da água e efluentes com os parâmetros exigidos por uma norma ambiental, evitando que o volume de efluentes descartados nos corpos de água e no solo se torne altamente nocivo à composição química da água e ao lençol freático, evitando as contaminações. As consequências de um ambiente poluído são a transmissão de doenças aos humanos e a redução do oxigênio da água, que ocasionam a morte de peixes e outros organismos aquáticos", afirma.
Os sistemas analíticos também são uma forma de garantir a confiabilidade e a qualidade do tratamento de efluentes. "A importância da tecnologia de análise para tratamento de água e efluentes é tão relevante quanto ao check-up médico para nossa saúde, pois mesmo que a qualidade visual de determinado efluente tratado esteja boa, somente ter-se-á o resultado 100% confiável após análise", explica o engenheiro da EQMA Engenharia e Consultoria, Henrique Martins Neto.
No passado essas medições só eram feitas em laboratórios, entretanto, com a modernização dos processos hoje é possível tê-las online. As técnicas analíticas empregadas nos dois processos são basicamente as mesmas (medição de pH, metais, sólidos etc.), porém em função do tipo de análise a ser observada, os procedimentos de preparo de amostras sofrem pequenas alterações, sendo muito comum a necessidade de pré-filtração em amostras de efluentes devido a maior concentração de sólidos em suspensão. "Os equipamentos de campo por terem menor custo alinhado a boa precisão são fundamentais para o controle de processo, pois pequenos problemas podem ser detectados precocemente e corrigido evitando maior prejuízos a planta. Já os equipamentos de laboratório, apesar do maior custo e tempo de resposta, fornecem os dados precisos e absolutos necessários para a fiscalização dos órgãos ambientais", explica Henrique.
As principais vantagens de um instrumento online diante de um de bancada é que, com o fornecimento contínuo de resultados de análises, é possível tomar uma ação corretiva imediatamente em caso de algum problema no processo, ou seja, não é preciso esperar horas para detectar que sua amostra está fora dos parâmetros exigidos por uma norma. "Por exemplo, utilizando sensor de turbidez para controlar a quantidade de sólidos em suspensão na saída do tratamento de efluente. O controle automático de dosagem de reagentes para a cloração da água, utilizando-se os resultados de um analisador online de cloro livre para o controle de bombas automáticas, garantindo a concentração adequada de cloro livre e economia de reagentes", comenta Eloisa.

Tipos de análises
No tratamento de águas e efluentes existem diversos tipos de análises, que exigem técnicas analíticas específicas de acordo com as suas características e necessidades. Para a medição da série de sólidos (suspensos, voláteis, totais, dissolvidos), por exemplo, são empregados métodos de filtração, pesagem e secagem de membranas específicas e cadinhos de porcelana em estufa e mufla, que são efetuados exclusivamente em laboratório. "Já os demais analitos, como pH, condutividade elétrica, potencial de oxi-redução, oxigênio dissolvido são comuns sistema com eletrodos seletivos, tanto em campo quanto em laboratório", indica Henrique.
O controle do valor de pH é um exemplo das análises que podem ser realizadas tanto em campo, quanto em laboratório. O procedimento é realizado praticamente todas as fases do tratamento de água e de efluente, processos de neutralização, precipitação, coagulação, desinfecção e controle de corrosão. "O valor do pH assegura a vida dos microrganismos, a qualidade da água para tratamento e a correta floculação", explica Eloisa.
Também realizada em campo e de forma online, a medição de condutividade assegura o conteúdo de sais e metais presentes no efluente. Já o controle de carga orgânica (DBO, DQO e TOC) visa aumentar a eficiência do processo de tratamento e atender a legislação ambiental.
O monitoramento de vazão é realizado para controlar a quantidade de efluente que entra e sai da planta. O oxigênio dissolvido é controlado a fim de quantificar o oxigênio para abastecimento adequado dos microrganismos para digestão da matéria orgânica. É necessário o controle da concentração de NH₄, NO₃ e PO₄^3-, pois são compostos prejudiciais para o ecossistema e para o monitoramento da eficiência do tratamento biológico. Já o controle de cloro residual é para a desinfecção e redução de microrganismos patogênicos.
"Os parâmetros de análise TOC incluem todos os compostos de carbono orgânico. Sensor de turbidez para verificar a quantidade de sólidos em suspensão do efluente a fim de atender a legislação", afirma Eloisa Dora, representante da Endress+Hauser.
Outros parâmetros como alcalinidade total, metais e não metais podem ser obtidos por métodos clássicos como titulometria ou análises modernas efetuadas em colorímetro, fotômetros e espectrofotômetros. Os colorímetros são mais utilizados em campo e possuem precisão razoável e exigem poucos minutos para obter o resultado e possuem baixo custo de implantação e manutenção. "Porém, os kits com comparação de cores, podem ter interpretações diferentes, pois se trata de uma comparação de cor analisada e cor referência e cada operador ou o mesmo pode entender valores diferentes da mesma amostra", explica o engenheiro da EQMA Engenharia e Consultoria.
Os fotômetros e espectrofotômetros, são utilizados em laboratório, apesar de existirem no mercado equipamentos para campo. "Estes equipamentos, utilizam leitura mais sofisticadas com lâmpadas com comprimento de ondas específicas para cada analito, e são capazes de determinar a concentração de 0,01 mg/L. Porém, o tempo de resposta é um pouco mais longo, variando de dois a 30 minutos de acordo com o tipo de análise. Outro ponto importante é o custo de implantação e manutenção, que é mais elevado, entretanto a confiabilidade do resultado é muito superior", alega Henrique. Para operação de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) ou Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), são necessários cuidados específicos diferentes, desse modo são necessárias análises diferentes. "Em uma estação de tratamento de água é fundamental o controle de pH, alcalinidade total e turbidez. Já para uma estação de tratamento de efluente no mínimo são monitorados, pH e sólidos", comenta o engenheiro da EQMA Engenharia e Consultoria.

Mercado
Atualmente, o mercado disponibiliza equipamentos de alto nível e tecnologias modernas para realizar o controle analítico de águas e efluentes, tanto em campo, quanto online.
A Endress+Hauser, por exemplo, conta com produtos para análise e controle de águas e efluentes, como: eletrodo de pH princípio de medição por método potenciométrico, condutividade princípio de medição condutivo ou indutivo, turbidez princípio de medição por espalhamento de luz, cloro princípio amperiométrico, oxigênio dissolvido princípio amperiométrico ou ótico, cor, amostradores, analisadores de TOC, DQO, nitrato, fosfato, amônia, ferro, etc., bem como medidores de vazão, nível e pressão. "A tecnologia criada pela Endress+Hauser para os sensores analíticos é a Memosens, que possui um microchip interno que transforma o sinal analógico em digital. Este sinal digital é enviado ao transmissor de maneira indutiva e, por essa razão, o conector não precisa ter contato metálico, o que elimina uma das grandes causas de interferências e não confiabilidade das medições analíticas, que são a oxidação e a corrosão do conector metálico e umidade no cabo, característicos dos sistemas convencionais. Outro benefício da transmissão do sinal digital é que a distância entre o sensor e o transmissor pode ser até 100 metros, sem nenhuma perda na intensidade no sinal", diz Eloisa.
O microchip interno dos sensores Memosens também armazena diversas informações, entre elas, dados de uso do sensor (tempo total de operação, tempo de operação em condições extremas de temperatura, etc.) e dados de calibração. "Tudo isso possibilita calibrar os sensores fora do campo, onde, muitas vezes, não há o ambiente mais adequado para uma calibração precisa. No momento da necessidade de manutenção de um sensor, o mesmo pode ser substituído rapidamente por outro já pré-calibrado em laboratório, diminuindo gastos com manutenção e tempo de paradas", afirma a representante da Endress+Hauser.
A EQMA Engenharia e Consultoria trabalha no desenvolvimento e aperfeiçoamento de sistemas e equipamentos para tratamento de água, efluentes e reúso. "Nosso laboratório conta com equipamentos de análise para controle de processo das unidades pilotos de pesquisa e acompanhamento da qualidade de ETA e ETE durante um ajuste de processo apenas, ou seja, monitoramos turbidez, cor, pH, metais, não metais, série de sólidos e matéria orgânica. Quando há necessidade de equipamentos mais sofisticados como cromatografia, enviamos para laboratório terceirizados", explica Henrique.

Contato das empresas:
EQMA: www.eqma.com.br
Endress+Hauser: www.br.endress.com