O clorato (ClO3-) continua a ser um contaminante muito observado tanto por órgãos reguladores quanto pela indústria da água, com atenção crescente em estudos científicos e prevalência de possíveis processos de produção de clorato na preparação de alimentos, na agricultura ou dentro do processo de tratamento da água. O Clorato foi adicionado à Terceira Lista de Contaminantes Químicos (CCL3) em 2010, indicando que a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) está revisando o clorato como potencial candidato à regulamentação sob a Lei da Água Potável Segura (Safe Drinking Water Act). Em 2014, o clorato foi avaliado como candidato à regulamentação sob o programa das Determinações Regulatórias 3 (RD3), o que indica uma atenção crescente da EPA ao clorato. Apesar de não haver indicação de que o clorato seja um potencial carcinógeno para seres humanos, foram observados impactos negativos à saúde como problemas na tireoide, redução na produção de hemoglobina e perda de peso em animais de laboratório submetidos à exposição prolongada ao clorato.
O clorato é uma forma altamente oxidada de cloro que pode ser introduzido em uma fonte de água como contaminante industrial ou agrícola ou na água final como subproduto de desinfecção (DBP). Como um DBP, clorato pode resultar da desinfecção da água com hipoclorito de sódio a granel, dióxido de cloro ou hipoclorito formado por sistemas de eletrocloração (EC).

Status Regulatório
Atualmente, o clorato na água potável não é regulamentado nos Estados Unidos e não existe um valor obrigatório de Limite Máximo de Contaminantes (MCL). No Canadá, o clorato é regulado na concentração de 1,0 mg / L (1000 µg / L).
A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda um limite de clorato de 0,7 mg / L (700 µg / L). Embora uma recomendação final não tenha sido promulgada, literatura sobre o assunto indica que a regulamentação pode ficar dentro da faixa de 0,21 mg / L (210 µg / L) a 0,8 mg / L (800 µg / L) nos E.U.A. Ainda que a EPA tenha estabelecido 210 µg / L como um nível de referência de saúde (HRL), supõe-se que a EPA não estabelecerá a regulamentação em um nível tão baixo já que isso impactará seriamente a viabilidade do uso de hipoclorito para desinfecção, administrado em massa.

Impacto nas estações de tratamento de água usando Hipoclorito de sódio
Pesquisadores realizaram diversosestudos sobre as ocorrências de clorato na água potável e sobre os fatores que influenciam a introdução de clorato. Em relação ao hipoclorito fornecido, o clorato surge principalmente como um produto de degradação de íons hipoclorito. A degradação do hipoclorito é agravada por vários fatores, incluindo:
• Frescor da solução - soluções mais antigas de hipoclorito têm maiores concentrações relativas de clorato;
• Concentração da solução fornecida - soluções de hipoclorito de maior concentração degradam mais rapidamente do que soluções de menor concentração;
• Temperatura de armazenamento – altas temperaturas aumentam as taxas de degradação do hipoclorito e a produção do clorato;
• pH da solução - o hipoclorito de sódio a granel é tipicamente formulado para ter um pH na faixa de 12 - 13 para minimizar a produção de clorato no armazenamento, tornando-o um produto químico altamente cáustico que requer supervisão de segurança.
Devido a esses fatores, algumas estações de tratamento de água terão dificuldade em usar hipoclorito a granel, dependendo de quão novo é o produto que eles podem comprar de fabricantes químicos e com que rapidez eles usarão a solução.
Se o clorato é regulado como DBP, a maioria das companhias que usam hipoclorito a granel terão que alterar significativamente o uso deste produto químico para evitar exceder os limites regulamentados, e essas mudanças resultarão em um aumento substancial nos custos operacionais. As mudanças operacionais podem incluir:
• Resfriamento da sala onde o hipoclorito é armazenado para desacelerar a degradação do hipoclorito;
• Exigir dos fabricantes a rotulagem da data de produção;
• Limitar volumes de armazenamento, o que pode não ser viável em locais que exigem suprimentos para o tratamento de água armazenados a longo prazo na estação de tratamento;
• Compra de concentrações mais baixas para retardar a degradação do hipoclorito;
• Diluição do hipoclorito concentrado depois de ser entregue à estação de tratamento.
Qualquer uma dessas adaptações operacionais podem criar dificuldades significativas para os operadores de estação de tratamento de água, uma vez que envolveriam um aumento da complexidade da logística e custos operacionais mais altos. Estes impactos seriam mais sentidos pelos menores MCLs de cloreto que estão sendo contemplados.

Geração in loco
A geração in loco utiliza produtos químicos básicos e simples para gerar oxidante no momento da utilização e é frequentemente usado para benefícios em segurança, meio ambiente e de custos. Nesse caso, o hipoclorito é gerado usando sal. Água mole é misturada com sal em um tanque de salmoura para torná-la saturada. A salmoura saturada entra na célula eletrolítica, uma corrente elétrica é passada através da célula eletrolítica e o oxidante é produzido.
O gás hidrogênio produzido durante o processo de eletrólise é ventilado para fora e a solução oxidante deixa a célula eletrolítica e é armazenada em um tanque de oxidantes. A solução oxidante é dosada no processo de tratamento por um bomba dosadora. O gerador no local é ligado e desligado por um sinal localizado dentro do tanque de oxidantes. Durante este processo eletroquímico, íons clorato são produzidos como uma indesejável reação lateral. No processo, uma parte do ácido hipocloroso ou íons hipoclorito são oxidados no ânodo para produzir íons clorato.

Geração in loco De Nora
Com quase um século de experiência em eletrólise, De Nora entende profundamente dos muitos fatores que envolvem a produção de clorato durante a eletrólise da salmoura de cloreto de sódio, incluindo tempo de armazenamento, temperatura de armazenamento, e concentração de hipoclorito. De Nora desenvolveu tecnologia para controlar e influenciar esses fatores.
Atualmente, a De Nora oferece múltiplos sistemas de geração in loco que abordam algumas das preocupações em torno da formação de clorato:
1. A formação de clorato a partir de soluções de hipoclorito geradas por eletrólise De Nora está bem abaixo dos níveis regulatórios propostos. Prevê-se que o clorato seja regulamentado pela EPA, provavelmente na diretriz da OMS de 0,7 mg / L (700 µg / L). Extensos testes na produção de clorato pelos sistemas de EC De Nora foram realizados tanto internamente quanto em conjunto com estudos de terceiros. Normalmente, os sistemas De Nora produzem clorato a uma taxa menor que 40 microgramas (0,04 mg) por miligrama de cloro livre disponível (FAC).
2. Portanto, mesmo em uma dose alta de FAC de 5 mg / L, a concentração esperada de clorato na água tratada será inferior a 200 µg / L (0,2 mg / L), bem abaixo do provável limite de 700 µg / L e até mesmo abaixo do limite de 210 µg / L do nível de referência de saúde da EPA. Normalmente, a estações de tratamento de água dosam apenas 2 - 3 mg / L como cloro livre disponível, e nesses pontos de dosagem, o teor de clorato na água final provavelmente será metade do limite regulatório mais baixo previsto para o clorato.
3. Como a solução de hipoclorito é gerada in loco, conforme necessário, o tempo de armazenamento é normalmente de 24 horas ou menos, minimizando a degradação do hipoclorito.
4. A solução de hipoclorito é gerada a menos de 1% de concentração de cloro, que também reduz a taxa de degradação do cloro.
Agora, De Nora - incluindo a MIOX, que eles adquiriram no início de 2019 - trabalha de forma independente há vários anos para entender melhor como o clorato é produzido durante a eletrólise. A De Nora está realizando pesquisas ativamente em vários laboratórios para entender os mecanismos resultantes da produção de clorato durante a eletrólise para garantir que seus produtos sejam capazes de atender futuros requisitos regulamentares do clorato. Espera-se que várias novas tecnologias patenteadasresultem destes esforços de pesquisa, garantindo que os sistemas de eletrocloração De Nora serão capazes de atender até as mais estritas limitações de clorato conforme os regulamentos continuem a evoluir.
Embora seja impossível saber exatamente quando e como a EPA pode regular a produção de cloratos em água potável, uma empresa comprometida com a eletrólise por mais de 95 anos certamente estará na vanguarda de novas tecnologias para atender e exceder esses regulamentos futuros.