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Tratamentos terciários de efluentes

Química

Os tratamentos terciários de efluentes são realizados para a remoção de poluentes específicos não removíveis pelos métodos biológicos convencionais.
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Depois de ver as duas primeiras etapas de tratamento de efluentes, vamos falar agora sobre a etapa final. Se você não teve a oportunidade de conhecer esses métodos anteriores, acesse os textos a seguir:

- Tipos de tratamentos de efluentes;

- Tratamentos secundários de efluentes.

Os tratamentos terciários de efluentes consistem em técnicas físico-químicas ou biológicas para a retirada de poluentes específicos que não foram retirados pelos outros processos mais comuns. Alguns desses poluentes específicos podem ser matéria orgânica, compostos não biodegradáveis, nutrientes, metais pesados, entre outros.

Esses tratamentos terciários podem incluir diversas etapas que vão depender do tipo de poluição do efluente e do grau de depuração que se deseja obter. Além disso, os diferentes processos que podem ser aplicados nos tratamentos terciários podem ser classificados em dois tipos principais:

* Tecnologias de transferência de fase: o poluente é simplesmente passado para outro estado de agregação, isto é, passa da fase aquosa para outra fase, que pode ser veiculada para a atmosfera ou ser transformada em resíduo sólido. Esse último ocorre, por exemplo, com o método de adsorção por carvão ativado que será explicado mais adiante.

* Tecnologias destrutivas: o poluente realmente é transformado, ou seja, deixa de existir como tal. Isso é conseguido pela oxidação da matéria orgânica que leva a espécies químicas cada vez mais oxidadas até que ocorra a sua completa mineralização. A oxidação química é um tipo de tratamento que também será mais explicado mais a seguir.

Veja agora os principais exemplos de tratamentos terciários de efluentes:

* Microfiltração: é um processo de separação com o uso de membranas com poros na escala de micrômetros (1 µm = 10-6 m) em que a força que promove a separação da parte líquida dos sólidos poluentes é a pressão através da membrana e os seus poros.

* Precipitação e coagulação: São adicionadas à água substâncias químicas coagulantes que formam flocos quando se juntam à matéria em suspensão. Por exemplo, a adição de cal em esgotos que contêm ferro produz flocos que descem para o fundo do recipiente.

* Adsorção (carvão ativado): Os poluentes ficam adsorvidos na superfície do carvão: são transferidos. A adsorção pode ocorrer de duas maneiras: química ou física. A adsorção química ou quimissorção ocorre por meio de ligações químicas, principalmente covalentes. Já a adsorção física ou fisissorção ocorre por meio de interações intermoleculares do tipo Van der Waals, como a força de dipolo induzido e a de dipolo permanente.

* Troca iônica: utiliza certos polímeros com sítios que podem reter íons. Desse modo, os íons poluentes que estão na água, que ficam retidos na resina polimérica, podem ser trocados por outros íons de mesma carga. Por exemplo, se essa resina de troca iônica é catiônica, ela pode ter os íons H+, que são trocados por cátions de sais ou até mesmo de metais pesados que estão no efluente. Se a resina de troca iônica é aniônica, ela pode ter os íons OH- que são trocados por ânions presentes no efluente. Assim, os íons H+e OH- que estão na água que sai da resina reagem para formar mais água.

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* Osmose reversa: Por meio da aplicação de uma pressão, a água pura vinda do efluente passa de modo forçado por uma membrana semipermeável de material orgânico polimérico que os íons não podem atravessar. Esse método é usado para dessalinizar a água, por exemplo. Veja como isso é feito no texto Osmose Reversa na dessalinização das águas dos mares.

Ilustração de osmose reversa
Ilustração de osmose reversa

* Ultrafiltração: É um processo de fracionamento seletivo que utiliza pressões acima de 145 psi (10 bar).

* Eletrodiálise: uma série de membranas semipermeáveis é colocada de modo vertical e alternadamente no interior de uma célula elétrica. Por essa membrana, só é possível a passagem de pequenos cátions ou ânions. Desse modo, aplica-se uma corrente elétrica que faz com que a água se decomponha em seus íons. Estes, por sua vez, migram para os polos correspondentes, ou seja, os cátions migram para o cátodo e os ânions para o ânodo. Assim, em zonas alternadas, o líquido fica mais concentrado e, em outras, fica menos concentrado em íons. A parte concentrada de íons é descartada e a água purificada é descartada no meio ambiente.

* Cloração: O cloro (cloro gasoso ou hipoclorito de sódio) é adicionado na água para duas ações principais, que são (1) destruir ou anular a atividade de micro-organismos patogênicos, algas e bactérias, e (2) agir como oxidante de compostos orgânicos e inorgânicos presentes na água. Além de levar à desinfecção, a adição de “cloro” também pode levar ao controle do odor, remoção de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), controle de proliferação de moscas, destruição de cianeto e fenóis, além de remoção de nitrogênio.

* Ozonização: O ozônio (O3) é usado porque atua como um potente agente oxidante, além de ser facilmente absorvido pela água. Ele é usado principalmente para oxidar os compostos orgânicos não biodegradáveis.

Molécula de ozônio
Molécula de ozônio

* PAOs (Processos Avançados de Oxidação): Além do ozônio, a oxidação química também pode ser realizada com o uso de peróxido de hidrogênio ou outro oxidante convencional. Para acelerar esses processos, usam-se radicais extremamente oxidantes e pouco seletivos que podem ser obtidos por meio de diferentes combinações entre a radiação ultravioleta, peróxido de oxigênio, ozônio e fotocatalisadores.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

A adsorção por carvão ativado é uma técnica de tratamento terciário de efluentes que não destrói a poluição, apenas a transfere de fase
A adsorção por carvão ativado é uma técnica de tratamento terciário de efluentes que não destrói a poluição, apenas a transfere de fase

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Tratamentos terciários de efluentes"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Acesso em 22 de setembro de 2019.

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