A água é um dos elementos essenciais para a sobrevivência do ser humano e por conta disso, necessita de um tratamento rigoroso que garanta a qualidade da água e evite a disseminação de graves doenças entre a população. Neste cenário, a desinfecção da água se torna um processo de extrema importância para a humanidade e para o combate de doenças infecciosas. "Um tratamento adequado da água, incluindo a desinfecção, é essencial para nossas vidas, pois dependemos de água de boa qualidade não somente para nossa ingestão diária, mas também higiene, cultivo e produção de alimentos e em muitos processos industriais. Sendo assim, a desinfecção da água é um processo fundamental para nossa sobrevivência", afirma a engenheira da Prominent, Adriana Sato.
Para obter uma desinfecção eficiente é preciso reduzir o nível de microrganismos a um nível aceitável, dentro de parâmetros regulamentada por órgãos governamentais ou institucionais, de forma que o consumo da água tratada seja seguro para nossa saúde, evitando qualquer tipo de doença ou danos. "O combate à disseminação de doenças potencialmente transmissíveis pela água como: febre tifoide, hepatite infecciosa e a cólera, consiste na desinfecção da água. Alguns parâmetros importantes devem ser observados durante o processo de desinfecção, como o pH da água, o objetivo do uso da água (se é para consumo humano ou para processo), a temperatura, entre outros. Quando é possível utilizar hipoclorito de sódio, a manutenção do teor de cloro residual é mais fácil de controlar do que quando usamos ozônio ou ultravioleta por exemplo", explica a gerente de engenharia da Nova Opersan, Audri Lanza.
Segundo Adriana, um bom método de desinfecção deve não somente reduzir a carga microbiológica em parâmetros aceitáveis, mas também deve minimizar a formação de subprodutos que sejam nocivos à nossa saúde."Uma das principais dificuldades para desinfecção da água é a seleção do processo que reduza a carga microbiológica a um nível aceitável, que tenha um teor mínimo de formação de subprodutos e que seja o mais vantajoso do ponto de vista econômico, sem esquecermos do fator segurança, relacionados com manuseio; logística; armazenagem; etc. Para isso, é necessário avaliar diversos parâmetros do processo: a qualidade/composição da água a ser tratada, insumos necessários (energia, produtos químicos, etc)", afirma a engenheira.

Sistemas de desinfecção
A desinfecção da água pode ocorrer por meio de métodos químicos, como cloração, dióxido de cloro e ozônio, ou por métodos físicos, como a radiação ultravioleta e a filtração por membranas.
As formas mais comuns de desinfecção da água são: ozonização, dosagem de hipoclorito, cloração e lâmpada de ultravioleta. "A ozonização é feita a partir de um gerador de ozônio produzido a partir de oxigênio do ar ou cilindro de oxigênio. A dosagem de hipoclorito de sódio é feita diretamente na água, nesta aplicação o tempo de contato é fundamental para manutenção de cloro residual produzindo o ácido hipocloroso. Já a cloração da água consiste na dosagem direta de cloro gasoso. Na desinfecção por ultravioleta, a destruição do DNA de bactérias, vírus, esporos, algas e fungos ocorre no comprimento de onda de 254 nm utilizando-se lâmpadas fluorescentes de vapor de mercúrio de alta eficiência sem alterar as características da água pré-filtrada", comenta Audri.
O processo de cloração possui na verdade duas funções: a de pré-cloração que é destinada ao consumo doméstico e atua como oxidante primário e de pós-cloração cuja função principal é bactericida. "A dosagem de hipoclorito de sódio é eficiente e é indicada para diversas aplicações: potabilização de água, desinfecção e limpeza de circuitos como tubulações e caixas d’água, tratamento de água de piscinas, eliminação de odores de águas industriais, oxidação de cianetos, entre outros. O sistema é composto basicamente por tanques de armazenamento, controle de nível e bomba dosadora", indica a gerente de engenharia da Nova Opersan.
Além do hipoclorito de sódio, a desinfecção da água por cloração pode ser realizada por dosagem de cloro gás em cilindros através de injetores de gás; sistemas de geração de hipoclorito de sódio por meio de eletrólise e sistemas de geração de cloro gás a partir de eletrólise. "Em todos os sistemas descritos, sensores e controladores de cloro podem ser utilizados em um sistema integrado com a dosagem do produto químico. Desse modo, pode-se ter um sistema automático de controle e dosagem. No método de cloração, é muito importante também controlar o pH da água a ser tratada, pois a capacidade de desinfecção do cloro é altamente dependente do pH. Em geral, são também utilizados sistemas de dosagem para correção de pH (dosagem de ácido ou base), integrados com sensores e controladores de pH. A vantagem da utilização dos geradores de cloro gás e solução de hipoclorito de sódio por meio de eletrólise são que o químico é produzido no local e momento de consumo. Soluções prontas de hipoclorito de sódio podem degradar durante o armazenamento, formando subprodutos. Além disso, não é necessário transportar um grande volume de água, pois em solução NaOH 12%, 88% do produto corresponde a água. Em relação ao uso de cilindros de gás, uma instalação de um gerador por eletrólise é mais segura, pois somente se produz a quantidade de gás que irá ser consumida", afirma Adriana.
A eficácia do processo de cloração depende de alguns fatores, como pH, temperatura e tempo de contato."Tanto o hipoclorito de sódio como o cloro gás, quando dissolvidos em água, levam à formação de ácido hipocloroso (HClO) e íons hipoclorito (OCl-), denominados como cloro livre. Dependendo do valor do pH da água, há um deslocamento para a formação de íons hipoclorito ou para ácido hipocloroso. O ácido hipocloroso é o que efetivamente tem efeito de desinfecção e sua formação é favorecida em valores de pH mais baixos. No entanto, normalmente evitase manter um pH muito baixo devido ao risco de corrosão de tubulações e equipamentos. Em muitos processos, procura-se trabalhar na faixa de pH entre 6,5 e 7,5 para se ter um efeito de desinfecção aceitável e evitar riscos de corrosão", diz a engenheira da Prominent.
Outro processo de desinfecção é o sistema de cloro gasoso, que consiste na dosagem direta de dióxido de cloro à água. O clorador possui um injetor que gera vácuo de operação introduzindo o cloro na forma gasosa à água. "Há muitos cuidados no manuseio de cilindros e segurança da instalação que deve ser analisada. Este equipamento é utilizado normalmente para altas vazões", alerta Audri.
Diferentemente do cloro, a capacidade de desinfecção do dióxido de cloro quase não é afetada por variações de pH, sendo altamente eficiente entre pH 4 e 10. Quanto à formação de sub produtos, o dióxido de cloro também possui vantagens em relação ao cloro. A formação de compostos como trihalometanos THMs (ex. clorofórmio) é desprezível. "O dióxido de cloro é altamente eficiente em uma larga faixa de pH. Além disso, por não reagir com a água, permanece como gás dissolvido. Por essa característica o dióxido de cloro possui maior eficiência do que o cloro para a redução e eliminação de biofilmes em tubulações e equipamentos, já que os gases possuem maior facilidade de penetração. Devido à sua alta eficiência, geralmente é possível utilizar concentrações muito inferiores ao cloro e tempos de contato reduzidos", afirma Adriana.
O ozônio é também um gás com alto poder de oxidação e desinfecção. Trata-se de uma molécula com três átomos de oxigênio e pode ser produzido em geradores que utilizam ar (atmosférico ou comprimido) ou oxigênio. No reator do gerador, uma descarga elétrica de alta tensão promove a formação do ozônio, que pode ser posteriormente dissolvido em água para o tratamento. "Além de seu alto poder de desinfecção, as vantagens do uso de ozônio que podemos destacar é que se decompõe em oxigênio e não requer produtos químicos para sua formação", comenta a engenheira da Prominent.
A radiação ultravioleta UVC também pode ser utilizada como método de desinfecção. Neste sistema, raios ultravioleta C, principalmente no comprimento de onda de 254 nm, causam alterações no DNA das células dos microrganismos, levando consequentemente a sua inativação. A água a ser tratada flui pela câmara do gerador, onde recebe irradiação UV emitida por uma lâmpada. A turbidez e transmitância da água a ser tratada devem ser avaliadas, uma vez que interferem na eficiência do tratamento UV. "O método dispensa o uso de produtos químicos. No entanto, como o tratamento UV não possui efeito residual, pode ser combinado com o uso de outros produtos químicos, dependendo da aplicação", diz Adriana.
Os equipamentos que compõem o sistema de radiação ultravioleta são: câmara de aço inoxidável com dois bocais com entrada e saída de água, um port-view (visualização do funcionamento da lâmpada). "Dentro desta câmara é instalada a lâmpada com protetor de quartzo para evitar dano por pressão ou contato direto com o fluido, além de manter a dosagem UV na máxima eficiência. O fluido deve ter no máximo 36°C e a salinidade e turbidez devem ser controladas. A Nova Opersan possui uma linha de equipamentos UV a partir de 1 m3/h todos com ballast e monitor ou painel elétrico", afirma Audri.
Os tratamentos por ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa são métodos capazes de reduzir a carga microbiológica, como bactérias, parasitas e vírus. "No entanto, não são reconhecidos oficialmente como método de desinfecção válido, devido à ausência de um parâmetro que possa ser monitorado para controle da desinfecção", comenta Adriana.