Desinfecção de efluente sanitário anaeróbio com cloro : formação de trihalometanos e inativação microbiana

Abstract

O cloro é um dos agentes químicos mais utilizados durante o processo de desinfecção de água e esgoto. Porém, a desinfecção dos esgotos ainda não é uma realidade brasileira. Baixos investimentos em saneamento básico aliado a sistemas centralizados de tratamento contribuem para a não universalização dos serviços de esgotamento sanitário no Brasil. Logo, a busca por tecnologias inovadoras e competitivas com os métodos convencionais configura uma importante etapa para difundir a desinfecção nas estações de tratamento de efluentes. Nesse sentido, a água eletroativada (EAW), produzida por eletrólise de uma salmoura, tem despontado como uma alternativa adequada para este fim. Além da elevada eficiência na inativação microbiana, a EAW não possui custos adicionais com transporte e armazenamento de produtos químicos, pois é produzida no local de uso e os únicos insumos necessários são água, cloreto de sódio (sal comum) e energia. Essa solução oxidante é composta por hipoclorito de sódio, peróxido de hidrogênio e ozônio. Contudo, a cloração desencadeia a formação de subprodutos da cloração (DBPs), compostos formados a partir da interação de halogênios (cloro, iodo ou bromo) com a matéria orgânica (precursores). Esses compostos apresentam potencial carcinogênico, genotóxico e mutagênico. Dentre os DBPs conhecidos, os trihalometanos (THMs) são o grupo de compostos halogenados mais reportados na literatura. Desta forma, este trabalho objetivou estudar a viabilidade de aplicar esse sanitizante em um efluente doméstico anaeróbio coletado após tratamento em reator UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket. Para isso, foram otimizadas as condições ideais de operação em testes de jarros para determinar os efeitos do tipo e dosagem do sanitizante e o tempo de contato. Os agentes químicos utilizados foram hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio e EAW. Os tempos de contato estudados foram 10, 20 e 30 minutos e as dosagens de cloro aplicadas variaram de 25 a 100 mg.L-1como Cl2. Os ensaios de cloração foram realizados ao breakpoint. A formação de THMs, a inativação microbiana e as características físico-químicas foram monitoradas durante o processo de desinfecção. O potencial redox aumentou em quase todos os ensaios. A condutividade aumentou após a cloração, exceto quando utilizada a EAW. A turbidez reduziu significativamente. Sólidos totais aumentou especificamente para a EAW. Já para os sólidos suspensos totais, os valores sofreram uma queda expressiva comparados ao estado inicial. Para a demanda química de oxigênio (DQO), é possível perceber diferenças entre duas metodologias de quantificação utilizadas: em uma, houve aumento da DQO enquanto que na outra se manteve estável ou diminuiu. Para o nitrogênio amoniacal, foi possível notar que houve consumo do mesmo pelo cloro, formando as cloraminas. Quanto aos cloretos houve uma grande discrepância da utilização do EAW em comparação aos demais oxidantes. O teor desses íons foi cerca de três vezes maior ao realizar a cloração com EAW. Quanto a formação de THM, foi possível observar que todos os agentes desinfetantes apresentaram a formação dos principais THMs relatados em literatura. O clorofórmio foi o subproduto gerado em maior quantidade. Quanto a inativação microbiana, todos os três oxidantes apresentaram resultados satisfatórios. Em suma, EAW se mostrou um oxidante químico bastante competitivo com os agentes químicos disponíveis comercialmente.