Pós-tratamento de efluente anaeróbio com hipoclorito eletrogerado in loco : desinfecção, remoção de micropoluentes e formação de subprodutos

Abstract

O lançamento do esgoto in natura ou parcialmente tratado nos corpos d’água é uma grande preocupação de saúde pública, por disseminar doenças de veiculação hídrica causadas por organismos patogênicos. A desinfecção é essencial para proteger a saúde pública e ambiental. Nesse contexto, é crucial buscar tecnologias inovadoras, econômicas e sustentáveis, para ampliar a desinfecção nas estações de tratamento de efluentes. Uma dessas alternativas a geração de hipoclorito no local produzido pelo processo de eletrólise da salmoura, que resulta na formação de uma solução de multi-oxidantes (MIOX), composta por peróxido de hidrogênio (H2O2), ozônio (O3), dicloro (Cl2), dióxido de cloro (ClO2) e hipoclorito de sódio (NaClO), sendo esse último o oxidante majoritário. Esta pesquisa avaliou a viabilidade do uso da solução de MIOX na desinfecção de esgoto doméstico após o tratamento em reator Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) seguido de pós-tratamento com carvão ativado e leito de pedra. A pesquisa foi conduzida por meio de testes de jarros, utilizando três agentes desinfetantes: NaClO e hipoclorito de cálcio (Ca(ClO)2), obtidos comercialmente, e a solução de MIOX (obtida por eletrólise). Primeiramente, foi avaliada a formação de THM durante a cloração no breakpoint comcom a solução de MIOX. As dosagens aplicadas foram 55, 60 e 65 mg Cl2.L -1 e o tempo reacional foi de 20 min. Os resultados obtidos foram, respectivamente, 217, 171 e 63 μg.L -1 de THM4 (ou seja, a soma de clorofórmio ou triclorometano (TCM), bromodiclorometano (BDCM), dibromoclorometano (DBCM) e bromofórmio ou tribromometano (TBM), que são as quatro principais espécies de THM4). Posteriormente, estudou-se a ação dos três agentes sanitizantes (solução de MIOX, NaClO e Ca(ClO)2) na desinfecção da água residuária anaeróbica na dosagem de 2 mg.L-1

e tempo de reação de 20 min. Nesse momento foi avaliada a formação de THM, a redução de microrganismos patogênicos avaliados como coliformes totais e Escherichia coli (E. coli), redução de microcontaminantes avaliados como linear alquil benzeno sulfonato de sódio (LAS) e 17β-estradiol (E2), avaliação dos parâmetros físico-químicos. Também foram aplicados testes estatísticos (t de Student, Kruskal-Wallis e ANOVA) para comparação entre os agentes oxidantes. Por fim, foi validada uma metodologia para quantificação de E2 em amostras ambientais. Os principais resultados obtidos indicaram a formação exclusiva de TCM com concentrações médias de 67 μg.L-1 para o NaClO e o MIOX e 65 μg.L-1 para o Ca(ClO)2. A solução de MIOX apresentou maior eficiência na redução de coliformes totais, onde as concentrações foram de 33600, 20300 e 5200 NMP.(100mL) -1 , correspondendo, respectivamente, aos agentes oxidantes Ca(ClO)2, NaClO e MIOX. A MIOX também mostrou maior eficiência na redução de E2, onde os percentuais de remoção foram de 24,4, 21,7 e 12,7%, respectivamente para a solução de MIOX, Ca(ClO)2 e NaClO. A metodologia de validação para o hormônio E2 mostrou-se linear na faixa de concentração de 50 a 500 μg.L-1

. O Ca(ClO)2 foi o mais eficiente na redução da concentração do LAS (24%), possivelmente devido à formação do precipitado CaLAS2. As reduções com NaClO e MIOX foram de 14,5% e 8%, respectivamente. Por fim, para os resultados físico-químicos, pode ser destacada a maior redução da concentração de N-NH4

+ quando se utiliza a solução MIOX em comparação com NaClO

e Ca(ClO)2. A elevação da concentração de Cl- , NO3 -

, ORP e pH. Logo, a MIOX mostra- se como uma alternativa competitiva aos agentes químicos comerciais.