Alcalinizantes para o tratamento de efluentes

É comum pensar que todas as águas são iguais, mas há diversos fatores que diferenciam esse item tão importante, desde a pureza, poder de hidratação


É comum pensar que todas as águas são iguais, mas há diversos fatores que diferenciam esse item tão importante, desde a pureza, poder de hidratação, níveis de minerais, até o pH da água. De forma simples e resumida, essa sigla faz referência ao percentual hidrogeniônico, que mede o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade do líquido.
No tratamento de efluentes, ferramentas de clarificação, como coagulantes e agentes de floculação ajudam a tratar a água oriunda das atividades humanas e industriais, removendo sólidos suspensos, orgânicos (COT e cor) e a dureza. Isso possibilita o seu uso, após esse processo, de maneira eficiente, cumprindo com os regulamentos de descarga segura. 
A alcalinidade é um dos pontos que deve ser considerado durante esse procedimento, uma vez que pode interferir na qualidade da água. Sua ação está relacionada com a presença de sais de ácidos fracos. Os principais íons constituintes da alcalinidade são o bicarbonato (HCO3-), carbonato (CO3-) e hidróxido (OH-). 
Essas três formas manifestam-se em função do valor do pH. Para águas com pH na faixa de 4,4 a 8,3, a alcalinidade se dá em virtude de bicarbonatos, para o pH entre 8,3 e 9,4 predominam as formas de carbonatos e bicarbonatos e, entre os valores superiores a 9,4, ocorre por hidróxidos e carbonatos. Quanto mais perto de 1, mais ácido será.
É importante destacar que estamos falando de um parâmetro de grande relevância no controle operacional das unidades de tratamento, influenciando significativamente, por exemplo, na eficiência da coagulação. Nesse sentido, quando essa alcalinidade não for suficiente para reagir com a quantidade requerida de coagulante, a fim de alcançar o nível desejado de clarificação, é mandatório a adição de alcalinizante ao processo.
Trata-se de produtos destinados ao controle de pH em tratamento de água, efluentes domésticos e industriais ou sistemas de recirculação fechado, como torres de resfriamento e caldeiras. Sua principal ação é a neutralização de acidez no meio aquoso, com o princípio de elevar o pH e manter a alcalinidade, que adequada é fundamental para prevenir corrosão e evitar a precipitação dos sais de cálcio e magnésio. 
Duas situações podem ocorrer. Quando o resultado for menor que 7, significa que o pH está ácido, sendo necessária a alcalinização na maioria dos episódios, isso porque o coagulante consome alcalinidade do elemento, que não consegue coagular em meios ácidos. 
Se as dosagens forem baixas (até 300 ppm) talvez não seja necessário usar um alcalinizante, porém, em dosagens maiores, o consumo de alcalinidade aumenta e se faz necessário subir o pH. Os alcalinizantes mais comuns para estações de tratamento são a cal e a soda.
Para a cal temos duas versões, a virgem e a hidratada. No primeiro caso, quando exposta ao ar, combina com a umidade deste e em uma reação provoca grande liberação de calor formando hodróxido, que por sua vez, combina com o CO2 do ar formando carbonato. 
Para o transporte e armazenamento contra umidade ou com água é fundamental uma proteção para garantir a qualidade e evitar a ocorrência de acidentes provocados pela elevação da temperatura, e justamente por causa dessa dificuldade de manuseio é dificilmente empregada.  
Já a usabilidade da cal hidratada é mais comum. Quando a hidratação é realizada em instalações adequadas para a produção desse tipo de material, é utilizada na forma de pó. Já para o processo feito na própria estação de tratamento é necessário a formação de uma pasta ou uma suspensão concentrada. Seu peso varia de 420 a 1100 Kg/m2, e o teor de óxido de cálcio deve ser superior a 68%.
Por ser um produto pouco solúvel, em geral, seu uso se dá em suspensão com concentração em torno de 10%. Vale ressaltar que o cálculo para se determinar a massa necessária é semelhante ao do sulfato. 
O tanque para o preparo da cal deve possuir agitadores a fim de evitar a sedimentação do produto e preferivelmente com tampa, para impedir a propagação da poeira durante sua dispersão. Além disso, deve ser armazenada em local coberto e em compartimento isolado da estação de tratamento, para evitar também que a poeira da cal prejudique as demais instalações. 
A soda, por sua vez, apresenta-se como um pó branco, com no máximo de 20% de impurezas e peso específico variando entre 370 a 1500 Kg/m3. É um material que se dissolve facilmente na água, alcançando concentrações de 10% a temperatura ambiente. Pode ser armazenada em tanques de concreto ou de aço, sem qualquer revestimento, já que não se trata de um produto corrosivo. 
Por causa do seu poder neutralizador, por ajudar no controle e na remediação da poluição ácida do ambiente, para tratamento de água é amplamente empregada. Seus principais efeitos envolvem a elevação da alcalinidade total, estabilização do pH, além de evitar a corrosão e proporcionar um fluido cristalino. 
Ademais do pH, é importante ressaltar que alguns outros elementos devem ser notados antes mesmo de se utilizar a soda para tratamento de água, pois ela pode modificar atributos que estão corretos. O primeiro deles é a cor: após a separação dos elementos presentes na água é possível encontrar a cor real do composto, sem a presença de elementos poluentes.
Depois temos a dureza: quando a quantidade de sais presentes água impede seu funcionamento normal são chamadas de águas duras, assim, precisam de altas quantidades de sabão para produzir espuma, a soda é um dos ingredientes utilizados para esse tratamento. 
Comparando as duas alternativas, a soda apresenta um custo mais elevado que a cal, mas é uma boa opção quando o uso da mesma apresenta problemas ou impossibilidade técnica. É fornecida a granel, em sacos ou tambores. 
A segunda situação é de pH básico, maior que 7. Nesse caso será necessário baixar este pH ao neutro. Os produtos mais comuns para este fim são o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico, onde é imprescindível que a alternativa que ajustará o pH fique por alguns minutos em contato com o efluente sob agitação, para que as reações químicas ocorram e seja possível mais eficiência no tratamento. 
O ácido sulfúrico é um ácido inorgânico líquido na temperatura ambiente, incolor, viscoso e pouco volátil, ou seja, não evapora com facilidade. Já o ácido clorídrico é apresentado na forma de solução, de incolor a levemente amarelada. Conhecido também pela sua fórmula química, HCl, é utilizado principalmente para neutralização de efluentes.
No caso da água para consumo humano é necessário o acréscimo de outros meios para estabilizar a potabilidade, o ideal nesse caso é o pH acima de 7. Quando a água alcança esse percentual significa que é excelente para o consumo, pois trata-se de um líquido alcalino, ou seja, rico em minerais e potencialmente indispensáveis para o corpo.
Atualmente, o modo mais conhecido de neutralização de pH no tratamento de efluentes é o uso de ácido sulfúrico e clorídrico, mas são soluções não sustentáveis e em muitos casos é necessário um volume grande de compostos químicos para a neutralização realmente eficaz de poucos litros de efluente. Assim, para as indústrias, os custos costumam ser muito altos. 
O fato é que, a necessidade de um tratamento adequado de efluentes tem relação direta com a escassez e a contaminação de água potável. Com as ferramentas adequadas, a água contaminada deixa de ser encaminhada in natura para os rios e isso faz com esse líquido seja destinado adequadamente e a poluição diminua, reduzindo custos de produção e o impacto ao meio ambiente, além de gerar economia com a sua reutilização. 

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