Todos sabem que a água é um nutriente indispensável à manutenção da vida e, por esse motivo, um recurso natural fundamental para a garantia da saúde, bem-estar e desenvolvimento econômico e social de uma população. No entanto, poucas pessoas têm em mente quanto efluente é gerado e como ele deve ser tratado para evitar desperdícios, prejuízos ao ambiente e ocorrência de doenças.
Segundo o último "Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgotos" publicado pela Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental, órgão do Ministério de Cidades, referente ao ano de 2011 e disponibilizado em junho de 2013, o índice de atendimento da população total com a coleta de esgotos em oito anos (de dezembro de 2003 ao mesmo período de 2011) aumentou de 38,5 para 48,1% sendo que o tratamento saltou de 29,2 para 37,5%, o que representou uma evolução de 24,9 e 28,4%, respectivamente.
Mas a disponibilidade do sistema de tratamento para o maior número possível de moradias com eficiência e segurança garantidas depende da adoção de etapas criteriosamente seguidas em que a desinfecção é ponto crítico.

Tratamento de efluentes e função da desinfecção
Segundo Maria Lúcia Gomar, engenheira de aplicações N/NE do grupo Produquímica, há grande quantidade de arranjos possíveis com relação às operações unitárias no tratamento que vão depender do tipo e características do efluente, mas alguns passos são normalmente padrões no funcionamento geral de uma ETE. "Há o pré-tratamento (gradeamento e desarenação), e os tratamentos primário (floculação e sedimentação), secundário (processos biológicos de oxidação) e terciário (polimento)", diz.
"A etapa preliminar tem a função de remover os sólidos grosseiros (areia, trapos, galhos, materiais flotantes, etc) e óleos e graxas, pois eles podem causar problemas de operação e manutenção nos equipamentos; o tratamento primário tem como objetivo remover uma parte dos sólidos em suspensão e da matéria orgânica presentes no efluente, mas apesar de melhorar o desempenho do sistema (equalizando a composição e a vazão), muitas vezes não é realizado com a finalidade de reduzir o custo da obra; o secundário consiste na remoção de matéria orgânica biodegradável e de sólidos em suspensão por meio de um sistema de tratamento biológico, que incluem lagoas aeradas facultativas (que possui baixa eficiência de remoção e baixo custo), reatores anaeróbios de fluxo ascendente (também com baixa eficiência de remoção e de custo), MBBR (média eficiência de remoção e custo maior), sistema de lodos ativados convencional (com maior eficiência de remoção e de custo), sistemas de lodos ativados por batelada – SBR (maior eficiência de remoção e de custo), sistema ICEAS^® - combinação de reator SBR, mas com operação contínua (maior eficiência de remoção e de custo). Esta etapa ainda pode ter remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo) incorporada ao sistema. É no tratamento terciário que se encontra a desinfecção, que por definição também inclui a remoção de sólidos em suspensão por filtração – polimento do efluente (filtros de areia ou membranas de UF) e a remoção de nutrientes (filtros biológicos ou precipitação química). Na prática, no Brasil, a legislação só exige a etapa de desinfecção do efluente" complementa José Guilherme Dantas, engenheiro de aplicações da Xylem.
A principal função da desinfecção é diminuir a quantidade de agentes patogênicos do efluente (vírus, bactérias, protozoários etc) e segundo Gomar é um desafio para este século. "As exigências cada vez mais restritivas das legislações tanto federais quanto estaduais vigentes têm obrigado as empresas de todos os segmentos industriais a se adequarem, o que passa necessariamente pelo melhoramento das técnicas de tratamento, incluindo os processos de desinfecção", explica.

Sistemas de desinfecção
Para cumprir adequadamente aos requisitos da etapa de desinfecção no sistema de tratamento de efluentes há no mercado uma variedade de produtos químicos, métodos e técnicas e, às vezes, é necessário a combinação de diferentes tecnologias para atender as necessidades específicas de maneira mais efetiva e com o melhor custo-benefício. "Dentre os principais métodos podem ser citados a cloração, dióxido de cloro, ozonização e desinfecção por radiação ultravioleta", orienta Gomar.
No processo de cloração é utilizado cloro em gás, na forma de hipoclorito de sódio ou de cálcio adicionado ao material a ser tratado e, neste caso, a eficiência do processo é extremamente dependente do pH do fluido. "Como principais desvantagens estão a formação de subprodutos indesejáveis como os THM (trihalometanos) que podem afetar o sistema nervoso central, o fígado e os rins, além de serem conhecidos compostos cancerígenos", alerta. Este método pode ser substituído pela utilização do dióxido de cloro que possui poder de desinfecção maior, independe das variações do pH do efluente e devido a sua especificidade química não forma subprodutos tóxicos. "Ao contrário do cloro, o dióxido de cloro é capaz de eliminar biofilmes nos sistemas de tubulação e tanques impedindo o crescimento da Legionella. Além da excelente ação bactericida, age com eficiência sobre os vírus e pode ser usado como inibidor de crescimento de algas", complementa.
Já a utilização de ozônio (ozonização) tem a vantagem de ser mais eficaz na inativação de vírus e de cistos de protozoários, mas possui custos que restringem seu uso à área industrial.
Por sua vez, a desinfecção por radiação ultravioleta consiste de um mecanismo físico que assim como o cloro age sobre o DNA dos microrganismos, inativando-os, mas sem gerar subprodutos tóxicos. "Ao entrar em contato com o DNA, a luz UV provoca uma reação fotoquímica em algumas partes da cadeia de DNA e essas alterações impedem a reprodução dos microrganismos. O comprimento de onda de 254nm é o mais absorvido", comenta José Guilherme Dantas. Este sistema apresenta vantagens. "Não há alteração de qualidade da água, ou seja, características de pH, corrosividade, turbidez ou condutividade permanecem inalteradas, possui ação efetiva sobre microrganismos não eliminados por outros métodos tais como Cryptosporidium e Giardia, é de fácil operação e controle, só sendo necessário aumentar a potência do sistema de acordo com a vazão de água e a transmitância, a reação de desinfecção é muita rápida durando apenas alguns segundos, o equipamento de UV ocupa uma área muito pequena se comparado às tecnologias alternativas, a planta de tratamento de efluente já existente pode ser adaptada e é uma opção barata, tanto em custo de investimento quanto em custo de operação para desinfecção de protozoários", completa Dantas. Dentre as desvantagens, segundo Maria Lúcia Gomar, está o fato do sistema não deixar residual desinfetante e ter ação da radiação efetiva apenas enquanto a fonte estiver ligada ou o passando pelo reator fotoquímico. "Dessa forma, em caso de contaminação na rede de distribuição, não há como garantir a inativação dos microrganismos, como ocorre com uso de outros desinfetantes", diz.
Os equipamentos utilizados nos sistemas de desinfecção por UV estão basicamente divididos em dois tipos: os de instalação em canal aberto e os de instalação em tubulação. Dentro de cada categoria, existem dois tipos de lâmpadas: as de baixa e as de média pressão. As monocromáticas de baixa pressão são muito mais eficientes e possuem vida útil consideravelmente maior do que as policromáticas de média pressão que emitem luz em comprimentos de onda diferentes de 254nm e não tem grande eficácia na desinfecção. "As lâmpadas de baixa pressão da Wedeco (empresa do grupo Xylem Brasil) alcançam alta eficiência na produção e emissão de raios UV-C, isto é, cerca de 41% dos raios que são emitidos pela lâmpada encontram-se na faixa de comprimento de onda dos raios UVA e UVB. Tal eficiência é significativamente superior às lâmpadas convencionais que trabalham com média pressão, as quais conferem eficiência de 12% apenas, além de menor vida útil e maior temperatura de operação. As lâmpadas de média pressão existem para alguns casos muito específicos em que há limitação de espaço e em que o efluente precisa de uma dose muito alta de UV. Nesta situação é necessário usá-las porque elas atingem potências muito mais altas, apesar da baixa eficiência", explica Dantas. Além disso, alguns fabricantes possuem opcionais que melhoram o desempenho do sistema e diminuem o gasto com energia. "Todos os equipamentos da Wedeco possuem entre seus opcionais os controladores de dosagem de UV (baseados na dose de UV real) combinada com a vazão do sistema (que integra sinais de um sensor UV com um sensor de vazão, modulando a potência das lâmpadas de acordo com a dose definida em projeto) e sistema de limpeza automática isento de produtos químicos e que é composto por anéis de Teflon que limpam os tubos em que as lâmpadas de UV estão instaladas toda vez que o sensor acusar uma diminuição da dosagem", conta José Guilherme.
Outra informação importante para os futuros usuários dessa tecnologia é que os equipamentos de UV não são facilmente intercambiáveis. "Uma vez que o projeto se baseie no equipamento de um fornecedor, o concorrente só poderá ser instalado se houver modificações físicas na instalação, o que às vezes não é possível", ressalta Dantas.

Medidas para garantir a eficiência do processo de desinfecção
Para que um sistema de desinfecção atinja o seu objetivo é necessário ter conhecimento prévio sobre o efluente a ser tratado, além de adotar medidas criteriosas relacionadas ao processo. "Conhecer a contagem de microrganismo na entrada e na saída do sistema, a temperatura e a composição do efluente (DBO5, SST, DQO, pH) com suas possíveis variações sazonais é fundamental no cumprimento dos objetivos. Além disso, informações sobre a vazão do sistema (mínima, média e máxima) são importantes. No caso específico do sistema UV é preciso ainda conhecer a turbidez e a transmitância do efluente à luz", destaca Dantas. Também é necessário ter conhecimentos a respeito do equipamento com o qual se trabalha para adquirir e projetar adequadamente o sistema. "Como qualquer equipamento, a UV deve ser dimensionada para operar com um efluente de qualidade definida. Se ele chegar ao equipamento pior do que no projeto, não será desinfetado adequadamente. Além disso, é recomendado garantir boa fonte de energia elétrica para assegurar que não ocorram variações significativas de tensão ao longo do tempo de utilização, fazer a manutenção periódica preventiva indicada pelo fabricante e basear o edital em meta de desinfecção e não em número de lâmpadas ou potência instalada no momento da aquisição do equipamento já que eles diferem muito entre si", complementa Dantas.
No caso do uso de métodos químicos é importante verificar e controlar possíveis impactos ambientais e respeitar limites seguros. "Como os agentes utilizados nos processos de desinfecção podem provocar danos à saúde humana e ao ambiente aquático é necessário que se faça uma avaliação dos impactos ambientais que as medidas de controle podem ocasionar", alerta Gomar.
A legislação brasileira usualmente mede a eficiência da desinfecção a partir da contagem das bactérias Escherichia coli ou coliformes (fecais ou totais).

Consequências das falhas nos processos de desinfecção
As falhas na desinfecção dos efluentes podem trazer sérios impactos negativos à saúde e ao ambiente. A contaminação dos corpos hídricos por microrganismos vetores de doenças é a principal preocupação neste caso. "Os organismos patogênicos de maior preocupação, quando o homem é exposto a ambientes contaminados com esgotos, são as bactérias e os vírus entéricos, além dos parasitas intestinais. Uma grande variedade destes organismos está sempre presente em todos os esgotos de origem doméstica", alerta Gomar.
"Dentre as principais bactérias causadoras de doenças podem ser citados os coliformes, Salmonella, Vibrio, Legionella que causam doenças intestinais, febre tifoide, cólera e pneumonia, respectivamente. Além disso, vírus como os causadores da hepatite A e poliomielite e protozoários como Cryptosporidia e Ameba, agentes etiológicos de doenças intestinais podem acometer seres humanos", explica Dantas.

Contato das empresas:
Produquímica: www.produquimica.com.br
Xylem: www.xyleminc.com