DESINFECÇÃO 1

DESINFECÇÃO

REFERÊNCIA: ROSSIN, A. C. Desinfecção. In: Técnica de Abastecimento e

Tratamento de Água. Vol. II. 2ª ed. CETESB. São Paulo, 1976.

RICHTER, C. A. e AZEVEDO NETTO, J. M. Tratamento de Água.

Edgard Blücher Ltda. São Paulo, 1991.

1. TEORIA DA DESINFECÇÃO

1.1. CONCEITOS

Antigamente, acreditava-se que as doenças eram transmitidas pelos odores. Meados de 1880 aparece a teoria sobre os microrganismos causadores de doenças.

Desinfecção: destruição de organismos patogênicos e outros indesejados.

Esterilização: destruição de todo organismo, patogênico ou não.

1.2. CLASSIFICAÇÃO DOS DESINFETANTES SEGUNDO O MECANISMO DA DESTRUIÇÃO

a) AGENTES OXIDANTES:

“queimam” os organismos produzindo CO2 e H2O;

exemplo: permanganato de potássio (KMnO4), água oxigenada (H2O2), ozônio (O3),...

DESINFECÇÃO 2

b) VENENOS:

reagem na célula ou com a célula para formar substâncias tóxicas;

inibem a divisão celular e matam o organismo por envenenamento químico ou por transformações adversas na célula;

exemplo: halogênios (F, Cl, Br, I,...), sais de mercúrio,...

c) AÇÕES FÍSICAS:

aplicação direta de energia;

exemplo: calor, luz ultra-violeta,...

1.3. EFICIÊNCIA DA DESINFECÇÃO

Depende:

a) Da espécie e concentração do organismo a ser destruído:

Bactérias não esporulantes são menos resistentes que as que formam esporos (esporo: estrutura altamente resistente às baixas temperaturas e a desinfetantes, formada por algumas bactérias e que envolve parte sua célula).

Organismos encistados e vírus são, em geral, bastante resistentes (cisto: estrutura semelhante ao esporo, porém, envolvendo a célula inteira do organismo).

Aglomerados de microrganismos podem criar barreiras à penetração do desinfetante.

b) Da espécie e concentração do desinfetante.

c) Do tempo de contato.

d) Das características físicas e químicas da água.

e) Do grau de dispersão do desinfetante na água.

DESINFECÇÃO 3

1.4. ATRIBUTOS PARA OS DESINFETANTES

Destruir em tempo razoável os organismos patogênicos;

ter ação residual;

ser inofensivo e aceitável pelo consumidor;

ter sua concentração na água facilmente e rapidamente determinada;

ser de aplicação econômica;

apresentar facilidade e segurança no transporte, armazenamento, manuseio e aplicação.

2. DESINFECÇÃO PELO CLORO

2.1. REAÇÕES DO CLORO

a) Reações com a água:

O cloro gasoso dissolvido em água pura:

OHCl 22 clorídricoácidoohipoclorosácido

ClHHOCl

(poucos segundos)

HOCl HOCl

ohipocloritíon

OCl- é apenas 0,2 a 0,3% tão cisticida quanto o HOCl. OCl- é somente 2,2% tão bactericida quanto o HOCl. Cl2 é mais ativo que o HOCl e este muitíssimo mais ativo que o OCl-.

DESINFECÇÃO 4

A extensão do processo depende do pH final da solução.

pH=1 Cl2 : 15% HOCl : 85%

pH=2 Cl2 : muito pouco HOCl : muito

pH=5 pratica/ apenas HOCl

pH=6,4 HOCl : 92,5% OCl -: 7.5%

pH=7,2 HOCl : 67% OCl -: 33%

pH=8,4 HOCl : 14,5% OCl -: 55%

pH=9 HOCl : 4,2% OCl -: 95,8%

pH=10 pratica/ apenas OCl -

pH é um fator muito importante na cloração.

LIVRERESIDUAL CLORO OClHOCl

b) Reações com a amônia (NH3):

OHClNHHOClNH 2

inamonocloram

23

OHNHClHOClClNH 2

adicloramin

22

OHNClHOClNHCl 2

N de tricloretoou natriclorami

32

A distribuição dos produtos da reação depende:

do pH; da temperatura; do tempo de reação; da relação inicial Cl2/NH3.

DESINFECÇÃO 5

pH Cloramina

> 8,5 apenas monocloramina 5,0 a 8,5 mono e dicloramina 4,4 a 5,0 apenas dicloramina < 4,4 apenas tricloramina

As cloraminas como desinfetantes diferem do HOCl ou Cl2. Os residuais são muito estáveis porém de ação lenta. A dicloramina é muito mais ativa do que a monocloramina. A tricloramina não apresenta virtualmente qualquer ação desinfetante. A dicloramina tem poder desinfetante de apenas 15% do correspondente ao HOCl, na destruição de esporos do bacilo anthracis após período de contato de 30min. Devido à formação de íons OCl- (pouco eficaz) na cloração com cloro residual livre, as cloraminas são mais eficientes na destruição de cistos com pH acima de 7,5.

CLORAMINAS = CLORO RESIDUAL COMBINADO

c) Reações com outros compostos: O cloro combina-se com um grande número de substâncias. Muitas dessas reações são bastante rápidas e por essa razão dificultam o uso do cloro como desinfetante em determinados casos.

Cloro + fenol clorofenóis (gosto e odor)

A quantidade de cloro consumida nestas reações que não produzem agentes desinfetantes é chamada de DEMANDA DE CLORO.

DESINFECÇÃO 6

3

2

2

COMBINADO

LIVRE

RESIDUAL

DEMANDA

CLORO

NCl

NHCl

ClNH

OCl

HOCl-

2.2. PRÁTICA DA CLORAÇÃO DA ÁGUA: A CURVA DO BREAK-POINT.

Adicionando-se mais cloro, além do ponto de destruição da amônia, as cloraminas são oxidadas e destruídas, formando produtos inertes como N2 , HCl , etc.

RESID

UAL D

E C

LO

RO

(m

g/L

)

45°

PTO DE INFLEXÃO BREAK-POINT

CLORO RESIDUAL LIVRE CLORO RESIDUAL COMBINADO

CLORO APLICADO (mg/L)

DESTRUIÇÃO DE

TODA AMÔNIA

DEMANDA DE CLORO NULA

DESINFECÇÃO 7

CLORAÇÃO COM CLORO RESIDUAL COMBINADO:

Para águas com fenóis, cresóis ou taninos – amônia é introduzida antes do cloro – reação instantânea.

Para se obter um residual muito estável – amônia é introduzida depois do cloro, dando tempo de agir como cloro livre.

CLORAÇÃO COM CL0RO RESIDUAL LIVRE:

Vantagens: residual mais ativo que qualquer residual

combinado; destrói compostos orgânicos presentes (odor, cor,

desenvolvimento de microrganismos e DBO); reduz crescimento de microrganismos no sistema

de distribuição.

Desvantagens:

consumo mais elevado de cloro e alcalinizante; perda de residual por volatização e pela ação da

luz solar; possibilidade de formar triclorometano.

2.3. COMPOSTOS DE CLORO MAIS EMPREGADOS

a) Pequenas instalações, casos de emergência, fábricas e piscinas:

HIPOCLORITO DE CÁLCIO – Ca(OCl)2 CAL CLORADA OU CLORETO DE CAL – CaO.2CaOCl2 HIPOCLORITO DE SÓDIO – NaOCl

DESINFECÇÃO 8

b) Estações de tratamento:

CLORO LÍQUIDO – Cl2

mais empregado vantagens:

produto praticamente puro (não deixa resíduos ou borra) e econômico

pequeno espaço necessário

desvantagens: equipamento de dosagem e aplicação dispendioso elemento altamente tóxico

características: quando seco não ataca o ferro, cobre, chumbo e

outros metais; quando úmido, ataca quase todos não é explosível possui densidade maior que o ar

DIÓXIDO DE CLORO – ClO2 características: gás vermelho amarelado instável obtido:

22

sódio de clorito

2 22 2 ClONaClClNaClO

alta ação oxidante reage com várias substâncias mais rapidamente que o cloro

não reage com a amônia

vantagens: poder oxidante e bactericida não é diminuído pela

presença da amônia e dos compostos amoniacais propriedade oxidante tem sido usada para controle

de cor e odor ação bactericida não é influenciada pelo pH quando

pH = 6 a 10 oxida compostos fenólicos e clorofenólicos ao

contrário do cloro não aumenta gosto e odor nessas águas

DESINFECÇÃO 9

desvantagens: por ser instável, deve ser preparado no local de

aplicação alto custo não destrói compostos amoniacais.

2.4. POSTOS DE CLORAÇÃO Pequenas instalações – um único compartimento onde ficam os aparelhos cloradores, cilindros de cloro e os recursos de controle da cloração. Instalações maiores – separação das partes destinadas aos cilindros de cloro e aparelhos de cloração. Canalizações de cloro:

dos cilindros aos cloradores – pode ser de ferro; a partir dos cloradores – canalizações de plástico ou de

borracha (solução úmida corrosiva).

2.5. TANQUE DE MISTURA Cloro adicionado deve ser misturado uniformemente na água o mais rápido possível. Para boa dispersão – aplicar solução de cloro na saída do canal de água filtrada, através de difusor feito de tubo de plástico perfurado. Evitar curto circuito na câmara de mistura chicanas. Padrão de potabilidade (Portaria MS N°518 / 2004): Após a desinfecção, a água deve conter um teor mínimo de cloro residual livre de 0,5mg/L, sendo obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2mg/L em qualquer ponto da rede de distribuição, recomendando-se que a cloração seja realizada em pH inferior a 8,0 e tempo de contato mínimo de 30minutos.

DESINFECÇÃO 10

Na saída aplica-se cal para a correção.

CAL

CLORO

P/ RESERVATÓRIO

CANAL ÁGUA FILTRADA

TANQUE DE

CONTATO COM CHICANAS