Ìndice
Tratamento de desinfecção na água de piscina
• Desinfecção por Cloro
• Desinfecção por Electrólise de Sal
• Desinfecção com OZONO
• Desinfecção por Radiação Ultravioleta (U.V.)
• Desinfecção com Bromo
TRATAMENTO CONVENCIONAL
DE DESINFECÇÃO
NA ÁGUA DE PISCINA
INTRODUÇÃO
TRATAMENTO CONVENCIONAL ? = CLORO
• A água de uma piscina, tanto de uso público como particular deve manter-se nas
melhores condições higiéno-sanitárias e de imagem. (*)
(*) Piscinas de uso público: devem cumprir as normas de piscinas em vigor segundo cada
país.
• Para tal, utilizou-se, continua, e muito provavelmente continuará a utilizar-se CLORO.
MOTIVOS
Muito bom
oxidante
Abundância
Preço
TIPOS DE “CLORO”
Podem classificar-se em 2 grandes grupos:
• CLOROS INORGÂNICOS (Não estabilizados):
- Cloro gás (gás)
- Hipoclorito de sódio (líquido)
- Hipoclorito de litio (sólido)
- Hipoclorito cálcio (sólido)
• CLOROS ORGÂNICOS (Estabilizados, sólidos):
- Ácido Tricloroisocianúrico (Tricloro / Sincloseno)
- Dicloroisocianurato sódico (Dicloro / Trocloseno de sódio)
ESTABILIZAÇÃO DO CLORO
O cloro activo (HOCl) formado na hidrólise dos diferentes tipos de cloro
(inorgânicos e orgânicos) degrada-se devido ao efeito da radiação U.V.
(sol).
2Cl2 + 2H2O
UV
4HCl + O2
• Quem actua como estabilizante ?
O ÁCIDO CIANÚRICO actua como “estabilizante” do cloro, minimizando
o dito efeito destructivo.
Ácido cianúrico
Ácido isocianúrico
PROPRIEDADES ESTABILIZANTES
- Efeito estabilizante do ácido cianúrico (Cy) sobre o cloro, quando a
água da piscina está submetida à acção da radiação U.V. (sol).
100
% de cloro activo que resta
90
80
100 ppm Cy
50 ppm Cy
30 ppm Cy
70
60
50
40
30
20
10
0 ppm Cy
0
0
1
2
3
4
5 Nº Horas
REAC. DO ÁC. CIANÚRICO COM O
CLORO
Cl3Cy
K1
K2
Cl2Cy-
HCl2Cy
K3
H2ClCy
K5
H3Cy
K4
K6
K7
HClCyK9
H2Cy-
K8
K10
ClCy2-
Cl3Cy =
HCl2Cy =
H2ClCy =
H3Cy =
Ác.
Ác. Tricloroisocianúrico
Ác.
Ác. Dicloroisocianúcio
Ác.
Ác. Monocloroisocianúrico
Ác.
Ác. Isocianúrico
Cl2Cy- =
HClCy-=
ClCy2- =
Anião dicloroisocianúrico
1ª ionização
2ª ionização
H2Cy- =
HCy2- =
Cy3- =
1ª ionização
2ª ionização
3ª ionização
K11
HCy2-
K12
Cy3-
Cy = Ácido Isocianúrico
- Estudo realizado por: BRADY (1963), NELSON (1967), O’BRIEN (1974), PINSKY
(1981) HUA-CHING-HU (1981)
CLORO INORGÂNICO
(Não estabilizado)
CLORO GÁS - Cl2
Cl2 + H2O ⇔ HOCl + HCl
Ácido Ácido Clorídrico
Hipocloroso
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
GÁS
COR
AMARELO VERDOSO
INGREDIENTE
ACTIVO
100%
CONTEÚDO Cl ÚTIL
pH
100%
MUITO BAIXO
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- A fonte mais barata de desinfectante clorado.
• INCONVENIENTES:
- Requer um equipamento de alimentação e doseamento caro (Sistema
Venturi-Hidroinjector)
- É muito tóxico e perigoso de manipular.
- Requer pessoal experiente para trocar a carga e fazer ajustes.
- Requer a adição de um produto para neutralizar a acidez (pH baixos)
provocada pelo uso do cloro gás.
- Não é estável frente à radiação U.V. (sol).
HIPOCLORITO DE SÓDIO - NaOCl
NaOCl + H2O ⇔ HOCl + NaOH
Ácido
Hipocloroso
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
LÍQUIDO
COR
AMARELO
INGREDIENTE
ACTIVO
10,8 %
CONTEÚDO Cl
ÚTIL
10,3 %
pH
13
Hidróxido
de Sódio
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- É o composto líquido mais barato à base de cloro.
- Não requer dissolução, actua imediatamente.
• INCONVENIENTES:
- Volumoso e pesado.
- Requer áreas de armazenamento grandes.
- Aumenta DRASTICAMENTE o pH.
- Produz a precipitação de sais cálcicos da água (incrustações)
- SÓ é estável, caso se armazene a baixas temperaturas.
- Requer sistema de dosagem.
- Não é estável frente à radiação U.V. (sol).
HIPOCLORITO DE LÍTIO - LiOCl
LiOCl + H2O ⇔ HOCl + LiOH
Ácido
Hipocloroso
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
SÓLIDO
COR
BRANCO
INGREDIENTE
ACTIVO
29%
CONTEÚDO Cl
ÚTIL
35%
pH
10
Hidróxido
de Litio
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Muito solúvel
- Seguro e fácil de manipular
- Não sofre descomposição caso se armazene correctamente.
- Não necessita de dissolução prévia.
• INCONVENIENTES:
- Similar ao preço do Hipoclorito de Cálcio. No entanto, necessita
1,8 vezes mais de produto para obter a mesma actividade.
- Aumenta o pH.
- Não é estável frente à radiação U.V. (sol).
HIPOCLORITO DE CÁLCIO - Ca(OCl)2
Ca(OCl)2 + 2H2O ⇔ 2HOCl + Ca(OH)2
Ácido
Hipocloroso
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
SÓLIDO
COR
BRANCO-CINZENTO
INGREDIENTE
ACTIVO
65%
CONTEÚDO Cl
ÚTIL
65%
pH
11
Hidróxido
de Cálcio
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Facilmente manipulável.
- Não apresenta decomposição importante caso se armazene
correctamente.
• INCONVENIENTES:
- Pode produzir água turva, incrustações ou compressão da carga
filtrante se o pH e a alcalinidade não se mantêm no seu nível
correcto.
- Aumenta o pH.
- Aumenta a Dureza Cálcica (Ca2+)
- Dissolve-se lentamente.
- Não é estável frente à radiação U.V. (sol).
CLORO ORGÂNICO
(Estabilizado)
A. TRICLOROISOCIANÚRICO
+ 3H2O
Tricloro (Sincloseno)
3 HOCl +
Ác. Hipocloroso Ác. cianúrico
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
SÓLIDO
COR
BRANCO
CONTEÚDO Cl
ÙTIL
90%
pH
2,8
SOLUBILIDADE
12 grs. /lts.
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Fácil de manipular
- Dissolve-se lentamente
- Grande estabilidade (durante armazenamento)
- Estável frente à degradação dos raios U.V.
- Ideal para ser utilizado nos doseadores de cloro.
- Pouco volume de armazenamento.
• INCONVENIENTES:
- Diminui ligeiramente o pH.
- Aumenta o nível de ácido cianúrico.
DICLOROISOCIANURATO SÓDICO
Na
+ 2H2O
2 HOCl +
Dicloro
Ác. Hipocloroso Ác. cianúrico
(Trocloseno sódico)
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
SÓLIDO
COR
BRANCO
CONTEÚDO Cl
ÚTIL
55% (dihidrato) - 60% (Anídro)
pH
6,7
SOLUBILIDADE
300 grs. /lts.
+ NaOH
Hidróxido sódico
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Fácil de manipular
- Dissolve-se rapidamente
- pH neutro
- Estável frente à degradação da radiação U.V. (sol)
- Pouco volume de armazenamento
- Especialmente indicado para piscinas de liner, vinilo, poliéster e
pintadas.
• INCONVENIENTES:
- Aumenta o nível de ácido cianúrico.
RESUMO
Seja qual for o tipo de desinfectante clorado usado, o resultado é a
formação de Ácido Hipocloroso (HOCl), que é a forma activa do
cloro.
Cl2
+
H2O
HOCl
+
HCl
NaOCl +
H2O
HOCl
+
NaOH
LiOCl +
H2O
HOCl
+
LiOH
Ca(OCl)2 + 2H2O
2HOCl +
Ca(OH)2
ATCC +
3H2O
3HOCl +
Cianúrico
DCCNa +
2H2O
2HOCl +
Cianúrico + NaOH
Ácido Hipocloroso
PROBLEMÁTICA DA UTILIZAÇÃO
DE PRODUTOS CLORADOS
ƒ Ao adicionar cloro à água de uma piscina, este reage com os compostos
contidos na própria água, formando um número considerável de
subprodutos dissolvidos na água ou evaporados ao ar.
ƒ De uma forma geral, podemos afirmar que um sistema de desinfecção
mediante cloro, apresenta os seguintes “inconvenientes”:
¾ Sanitários
¾ Ambientais
¾ Conforto
¾ Manutenção
Problemas relacionados com a Saúde
ƒ Entre as reacções que se produzem quando se introduz cloro na água
da piscina, são especialmente significativas a formação de
“CLORAMINAS”.
ƒ Se bem que existem outros produtos não desejados que se formam, tais
como:
¾ Trihalometanos (THM’s)
¾ Haloacéticos
¾ Haloacetonitrilos
¾ Hidrato de cloral
¾ Cloreto de cianogénio
CLORAMINAS
• Origem:
- Formam-se ao reagir o cloro residual livre com compostos nitrogenados presentes
de forma natural na água ou adicionados, como o suor e a urina (contém 555 ppm de
amoníaco (NH3) e 23000 ppm de ureia), as proteínas e os aminoácidos introduzidos
pelos banhistas (prévia degradação bioquímica):
RH3
+ HOCl
RH2Cl
+
H2O
RHCl2
+
H2O
Monocloramina
RH2Cl + HOCl
Dicloramina
RHCl2 + HOCl
• Efeitos:
RCl3
+
H2O
R = molécula orgânica ou
átomo de nitrogénio.
Tricloramina (Tricloreto de
nitrogénio)
- Provoca o típico “odor a cloro”.
- Irritação dos olhos (conjuntivites).
- Irritação das membranas mucosas (sinusites e outras reacções alérgicas).
- Poder desinfectante”muito baixo”.
- Reduz a eficácia desinfectante do cloro.
- Limitado pelas diversas Normas de piscinas de cada país.
TRIHALOMETANOS (THM’s)
ƒ Formam-se ao combinar-se o cloro com ácidos fúlvicos e húmicos,
provenientes tanto da degradação química e biológica dos resíduos
orgânicos e vegetais, como também da actividade metabólica de
microrganismos (p.e.: THM’s)
ƒ Os THM’s estão catalogados como tóxicos ou muito tóxicos e alguns
destes “cancerígenos” (R. Morris, 1992).
Problemas relacionados com o Meio Ambiente
• Consumo Energético: A producção de cloro realiza-se longe do ponto de
consumo, provocando um aumento do custo ambiental originado pelo
próprio transporte.
• Contaminação:
- Obtenção de Cloro gás: O processo mais usual para gerar cloro gás
baseia-se na electrólise mediante cátodo de Mercúrio (risco ambiental).
- Emissão de gases destructores da camada de Ozono: Os compostos
organoclorados actuam nas camadas altas da atmosfera como “catalizadores”
no processo de destrucção da camada de ozono.
- Limitação de derrames de águas carregadas de Cl- nos vales fluviais:
(Dir. Eur. 2000/60/CE). Um excesso de Cloretos dificulta o processo das
estações de depuração.
Problemas de Manutenção
• Deterioração das infraestruturas das instalações: O ambiente oxidante que
se gera, reduz o tempo de vida útil das instalações, tanto na sala de máquinas
como na piscina:
• Aumento do custo de manutenção: Aumentos de compostos clorados no
ambiente (provocados por uma maior agitação da água, p.e.: entrada de um grupo
de estudantes) conduz ao aumento do número de renovações de ar, aumentando o
consumo energético (especialmente no inverno).
Problemas de Conforto dos utilizadores
• Presença de Cloraminas: Sabor e odor “típico” de piscina. Isto provoca uma
das queixas mais repetidas entre os utilizadores.
• Irritação dos olhos e das mucosas.
• Pele seca.
CONCLUSÃO
Para que o Cloro (Ácido Hipocloroso) seja realmente efectivo, minimizando os problemas anteriormente citados, deverá ter-se em
conta os seguintes pontos:
ƒ Manter o valor de pH entre 7,2 – 7,6.
ƒ Manter a concentração de cloro residual livre entre 0,5 – 2 ppm.
ƒ Efectuar renovações de água nova regularmente (5 % diário).
ƒ Assegurar uma renovação de ar correcta (boa climatização).
ƒ Realizar periodicamente ou cada vez que seja necessário um
tratamento de choque.
ƒ Manter o filtro em perfeitas condições (lavagem do filtro, ...).
ƒ Manter o número de horas de filtração necessárias (piscinas uso
público = 24 h).
ƒ Manter uma “água equilibrada”.
ÁCIDO HIPOCLOROSO e pH
O Ácido Hipocloroso (HOCl) dissocia-se (separa) ou ioniza-se a pH altos
na forma de ião hidrogénio inactivo (H+) e anião hipoclorito (OCl-). Estas
formas químicas têm propriedades nulas no que respeita à desinfecção.
Cl2
Diminue
Aumenta
HOCl
o pH
o pH
Ácido
Hipocloroso
Cloro
Gás
Forma Desinfectante Activa
H + + OClIão
Hidrogénio
Anião
Hipoclorito
Forma Desinfectante Inactiva
CURVA DE DISSOCIAÇÃO DO HOCl:
100
90
80
70
A pH 7.2: 66% HOCl
60
50
40
30
A pH 7.8: 33% HOCl
20
10
0
HOCl
(%)
6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2
pH
NOTA: Gráfico válido só para
cloros inorgânicos. Os cloros
estabilizados têm um
processo de hidrólise
complexo.
DESINFECÇÃO POR
ELECTRÓLISE DE SAL
INTRODUÇÃO
• Descoberta realizada por Faraday (1834), foi introduzido por Suráfrica (1952) e
melhorado por Australia (1972). Actualmente, graças à electrónica, os equipamentos
dispõem de “Inversão de polaridade”.
O QUE É A ELECTRÓLISE DE SAL ?
• Baseia-se, primeiro numa dissociação do sal (NaCl), previamente dissolvido na água
da piscina, em iões Na+ e iões Cl-. Mediante a aplicação de uma fonte externa de
corrente contínua de baixa tensão nos eléctrodos não solúveis, transforma o ião Cl- em
NaOCl (entre outros compostos).
• O cloro consumido (uma vez realizada a desinfecção), regenera-se continuamente dentro do
próprio circuito de depuração:
CICLO FECHADO
Reacções Químicas
2 NaCl + 3 H2O ⇔ NaOCl + NaCl + H2
Reacção Geral:
-
cátodo
+
ânodo
(g)
Reacções parciais:
• ÂNODO (+): produz uma oxidação:
2 Cl- ⇔ Cl2 + 2e(redutor)
(oxidante)
Cl2 + 2 H2O ⇔ HOCl + HCl
OHCl2
H2
• CÁTODO (-): produz uma redução:
2 Na+ + 2e- ⇔ 2 Na
(oxidante)
Solução aquosa com sal (Na+Cl-)
(redutor)
2 Na + 2 H2O ⇔ 2 NaOH + H2
(g)
(*) Reac. Neutralização:
O sal:
HCl + NaOH ⇔ NaCl + H2O
• Para obter cloro como desinfectante, é necessário dissolver previamente dentro da
água, sal comum refinado (NaCl 99,9 %).
• Dose = 3 – 5 g/l NaCl (*)
(*) Salinidade da água do mar (mediterrâneo ) = 38 g/l (aprox.)
ELECTROCLORADORES (composição)
• Os equipamentos Electrocloradores possuem as seguintes características básicas:
ALARME
PH
1
CL
NaCl
- Central: Transforma a corrente eléctrica da rede (220-230 V / 50
Hz) numa corrente de muito baixa tensão (24 - 48 V). A tensão
dependerá da: conductividade, temperatura, concentração salina e
do estado da célula.
- Célula ou conjunto de células: Onde se encontram os eléctrodos
encarregados de produzir NaOCl. Podem instalar-se na linha ou no
by-pass.
A corrente modulada aplica-se aos eléctrodos (ânodo e cátodo)
produzindo-se a electrólise.
AFFICHAGE
PRODUCTION (%)
4
888
Temp (°C)
PH
CL (mV)
PH
5
CAL
SET
SEOPOOL
X3
Sprint
Chlore
- Fluxómetro: Situado justamente antes da entrada da célula.
Sistema de protecção da célula.
- Detector de nível: Situado na célula. Sistema de protecção da
célula.
- Controle e regulação do pH e/ou Cloro: Eléctrodos de pH e mV
que permitem a adição de regulador de pH (mediante bomba) e
parar o equipamento, respectivamente.
2
NaCl (g/l)
CIRCULACIÓN DEL AGUA
3
Inversão da polaridade. Porquê ?
(Autolimpeza dos eléctrodos)
• No cátodo desprende-se hidróxido que alcaliniza
o meio “localmente”. Consequência disto é a
formação de cal na forma de incrustações no
cátodo, reduzindo desta forma o rendimento do
equipamento.
CÁTODO (-)
ÂNODO (+)
NaOH
HOCl
H2 (g)
HCl
• As incrustações que se produzem nas células “sem inversão de polaridade” com
águas de dureza superiores a 30 – 40 º HF têm que limpar-se com um produto ácido.
Tudo isto teria como consequência uma grande manutenção.
• Para evitar esta situação, os electrocloradores mais actuais incorporam na sua
central uma placa electrónica que inverte periodicamente (p.e. 4 h) a polaridade dos
eléctrodos (Ânodo-Cátodo). É a própria produção de HCl a encarregada de eliminar a
incrustação de cal do cátodo durante o período de inversão ao ânodo.
ELÉCTRODOS
FORMAS
Podem ser cilíndricos, rectangulares, tubulares, etc.
MATERIAIS
Agrupam-se em 2 tipos de eléctrodos:
- Lâmina
- Chapa expandida “deployé”
Materiais dos eléctrodos
Os eléctrodos, em função do seu trabalho com ou sem troca de polaridade,
possuem materiais distintos.
- Eléctrodos sem troca de polaridade (S.C.P.):
Cátodo
Ânodo
Formado por Titânio (Ti)
Consta de uma base de Ti com uma capa activa delgadíssima
(microns) de Platina (Pt), Pt / Irídio (Ir) ou nos equipamentos mais
modernos, de um revestimento de liga de óxidos de Ruténio (Ru), Ir
e Tântalo (Ta).
- Eléctrodos com troca de polaridade (C.C.P.):
Cátodo
e Ânodo
Constam de uma base de Ti com um revestimento de liga de óxidos
de Ru, Ir e Ta.
A grande diferença entre os materiais dos eléctrodos de ambos os sistemas, é
que nos eléctrodos C.C.P. devem aumentar-se o revestimento dos sais de Ru e Ir,
posto que quando o eléctrodo trabalha como cátodo na troca de polaridade, a sua
duração é de 1/3 parte.
Duração dos eléctrodos
A duração dos eléctrodos, está em função dos seguintes parâmetros:
- Horas de funcionamento.
- Intensidade de corrente (Ampéres que circulam/superfície)
- Frequência que se põe em marcha ao dia.
- Peridiocidade da troca de polaridade (menor intervalo entre troca
de polaridade reduz a vida dos eléctrodos).
- Eléctrodos sem troca de polaridade (S.C.P.):
1 ano
Trabalhando as 24 h / dia (8.760 h).
Nas piscinas privadas, cujo período de trabalho só é de poucos
meses (3-4 meses) e não funcionando as 24 h / dia, a duração
dos eléctrodos podem alargar-se até 3 – 5 anos.
- Eléctrodos com troca de polaridade (C.C.P.):
2 – 3 anos
Trabalhando as 24 h / dia (17.520 – 26.280 h).
Esquema Piscina com electroclorador
BASSIN
INJECTION
DU PRODUIT DE
NEUTRALISATION
CELLULE DE
PRODUCTION
FILTRE
ECHANGEUR
Voir
détail
POMPE
ALARME PH
PH
CL
NaCl
AFFICHAGE
PRODUCTION (%)
NaCl (g/l)
8 8 8
Temp (°C)
PH
CL
PH
SET
FUSIBLE
CAL
SONDE PH
SONDE CL
DETECTEUR DE DEBIT
CELLULE DE PRODUCTION
ALIMENTATION 230V 50/60Hz
ASSERVIE A LA FILTRATION
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Geração de cloro “in-situ”: Só requer sal e energía eléctrica.
- Redução do consumo de produtos químicos: Só requer regulador de pH.
- Bom poder desinfectante e oxidante (igual ao cloro).
- Ciclo fechado: O sal dissolvido NÃO se consome no processo. Tanto que só
devem repôr-se as perdas, consequência da lavagem de filtros, evaporações, etc
(aprox. 10 % do sal anualmente).
- O cloro gerado pode estabilizar-se.
- Os equipamentos C.C.P.: Evitam os problemas de incrustações.
- Não requer uma manutenção diária.
- Mínimo espaço requerido: Portanto pode instalar-se facilmente em
piscinas já construídas.
- Escasso investimento: Na comparação com instalações de Ozono.
- Manutenção económica: Só consome energia eléctrica.
PRÓS / CONTRAS
• INCONVENIENTES:
- Os mesmos problemas de um tratamento convencional com cloro:
Cloraminas, THM’s, etc.
- Problemas com águas duras (superiores a 30 – 40 º HF): Aumenta a
manutenção dos eléctrodos devido às incrustações.
- Não pode usar-se água do mar.
- Consumo elevado de minorador de pH.
- Incompatibilidade com metais dissolvidos (p.e. Cobre): Interferem na
electrólise e podem deteriorar os eléctrodos.
- Corrosão dos elementos metálicos (que contenham ferro): os elementos
metálicos que estão em contacto com a água, deverão ser de qualidade especial
(para evitar corrosão do sal).
- Não cumpre com a Norma: O parâmetro “conductividade”, referente à água de
aport é sempre superior aos limites fixados nas Normas.
TRATAMENTOS
ALTERNATIVOS - COMPLEMENTARES
A DESINFECÇÃO CONVENCIONAL
EM ÁGUAS DE PISCINA
INTRODUÇÃO
• Os métodos alternativos / complementares mais utilizados na desinfecção da água
da piscina são, entre outros:
MÉTODO
AGENTE ACTIVO
BROMO
ÁCIDO HIPOBROMOSO (HOBr)
BROMAMINAS
OZONO
OZONO (O3)
RADIAÇÃO UV
RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA / H2O2
PHMB
PHMB / H2O2
OXIGÉNIO
ACTIVO
OXIGÉNIO ACTIVO
• A desinfecção mediante sistemas sem efeito residual na água, deve combinar-se
com outros que possuem este efeito (de acordo com as normas vigentes em cada
país).
DESINFECÇÃO COM
OZONO
(OZONIZAÇÃO)
INTRODUÇÃO
• A depuração da água por Ozono não é um processo novo (tanto na água de piscinas
como em estações depuradoras): Em Niza bebem água potabilizada por Ozono desde 1909.
• Em piscinas, no ano 1995 havia na Alemanha mais de 1500 instalações de ozonização.
Que é o Ozono ?
• O ozono é uma forma alotrópica do oxigénio, que se forma quando as moléculas do oxigénio são excitadas o
suficiente para decompôr-se em oxigénio atómico (O ·).
Neste estado 3 átomos deste elemento combinam-se
para formar a molécula de ozono (O3), desprendendo calor (reac. exotérmica).
3 O2
⇔ 2 O3 + 0,82
Kw/h/Kg
• É um gás instável (rapidamente recombina-se a O2), altamente oxidante e incolor,
mas detectável facilmente pelo seu odor característico.
Princípio de desinfecção
• A Ozonização baseia-se na alta capacidade de oxidação do ozono (superior à do cloro),
que permite eliminar microrganismos e inclusivamente virús:
- Acção bactericida e antivírica do Ozono: baseia-se principalmente na
oxidação das uniões dissulfureto que mantêm as estruturas helicoidais
das proteínas, inactivando os enzimas necessários para a sua sobrevivência
e/ou a destruição do ADN.
- Acção oxidante do Ozono: Converte uniões duplas em simples (destruíndo
a sua estrutura molecular) e oxida outros grupos funcionais, como as aminas
(cloraminas) e alcoóis (clorofenóis).
• Estes mecanismos são os próprios de uma oxidação, da
mesma maneira que sucederia caso se empregasse cloro. As
diferenças consistem em:
MAIOR INOCUIDADE DOS SEUS PRODUTOS DE REACÇÃO !!!
• Subprodutos: oxigénio, água, óxidos inertes (água com metais)
e dióxido de carbono (em pequenas quantidades).
Processo de OZONIZAÇÃO
• A ozonização é um processo que é composto por três partes:
- Preparação do ar
- Geração do ozono
- Dissolução do ozono
Preparação do Ar
Para garantir o bom funcionamento e rendimento do gerador do ozono, o ar deve
entrar no ozonizador:
- Comprimido.
- Livre de impurezas (pó, azeite, gotas de água, ...).
- Seco (correspondente a um ponto de condensação entre – 40 ºC a – 60 ºC).
• Etapas de preparação do ar:
- Compressão:
Utilizam-se compressores rotativos (P = 4 – 6 bar). O processo de compressão
gera um aumento de temperatura (40 – 45 ºC). Pode incorporar-se uma
pequena caldeira (que actua como pulmão ou reserva de ar comprimido).
- Refrigeração:
Utilizam-se permutadores de calor ar-água.
Secador de
adsorção
- Filtragem:
Utilizam-se 2 pré-filtros e 1 pós-filtro no “secador de adsorção”. Um dos pré-filtros
retém as partículas e o outro micropartículas até 0,01 micras. O pós-filtro retém as
partículas do agente adsorvente que se tenham eventualmente arrastado do secador.
- Secagem:
O ar filtrado, seca-se para optimizar o rendimento (P.R. = - 45 ºC a 1 bar). Para
isso usam-se secadores de ar de adsorção (torres de secagem), que se baseiam
no princípio de adsorção de vapor de água contido no ar através de um leite
secante (sílica-gel, alúmina, etc).
Geração de Ozono
• Reactor de Ozono: Está construído em aço inox AISI 316-L. No seu interior encontram-se
os dieléctricos recobertos de alumínio e que estão contidos dentro de tubos de Inox.
Eléctrodo de Terra (aço Inox.)
Calor
O3
Espaço descarga (coroa eléctrica)
O2
(ar ozonizado)
Dieléctrico (vidro, cerâmica, ...)
Eléctrodo Alta voltagem
18 KV
6 KV
(Alma de
Calor
Hz
800 Hzde piscina.
- Presencia
de “cloraminas”: olor y sabor50típicos
Alumínio)
O3
(ar ozonizado)
Espaço descarga
eléctrica)
O2(coroa
- Irritación
de
mucosas.
Calor
- Piel seca.
• Geração de Ozono: Deve fazer-se circular “ar seco”
e “filtrado” ou “oxigénio industrial” (incrementa-se o
rendimento a 50 % aprox.) entre 2 eléctrodos
separados por um dieléctrico (vidro, cerâmica, ...) e
submetidos a uma diferença de tensão entre os
eléctrodos do reactor.
Só uma parte do oxigénio se transforma em ozono (o
resto transforma-se em calor):
Ar seco (25 % O2):
2 – 3 % em O3
Oxigénio:
5 – 6 % em O3
•Dose: 1 – 1,5 g O3 / m3 água (para manter um
resídual de 0,4 ppm O3 durante 2 – 4 min. para destruir
99,9 % dos microrganimos).
O2
Dissolução do Ozono na água
- “By-pass” a água procedente da filtração: Uma parte da água proveniente
da filtração é impulsionada para o difusor do Ozono, mediante
uma bomba de recirculação.
- Difusão de Ozono na água: Sistema “Venturi” (rendimentos 85 – 90 %
com P de entrada da água de 3 – 4 bar).
- Câmaras de contacto: A água ozonizada regressa ao sistema geral de
depuração, entrando imediatamente nas “câmaras de contacto”.
Tempo de contacto = 2 – 4 minutos aprox.
À saída da câmara de contacto, efectua-se uma leitura do resídual
de ozono (0,4 – 0,6 ppm), em função do qual o gerador de ozono vai
regulando a produção.
- Destrutor de ozono: É necessário eliminar o resídual de ozono na água
ozonizada antes de chegar à piscina.
Utilizam-se filtros de carvão activado orgânico (casca de côco) sobre um
suporte de sílex, que decompõe a molécula do ozono por efeito catalítico
numa de oxigénio.
Dimensionamento do filtro: Pode efectuar-se por “tempo de contacto”
(1 min) ou por “velocidade de filtração” (30 m3/h/m2).
Lavagem do filtro = 1 vez / mês aprox.
Tipos de OZONIZAÇÃO
• Existem dois tipos, em função do tipo de instalação:
- Ozonização PARCIAL
- Ozonização TOTAL
(100 % caudal de recirculação)
Ozonização PARCIAL
• Só uma parte da água recirculada (15 – 20 %) é
ozonizada, mediante contínuas recirculações da
água esta acabará por ser ozonizada, portanto,
depurada (desinfectada, eliminação de cloraminas, ...).
• O custo de implantação é muito inferior ao de uma
solução de ozonização total, já que não necessita de
tanta capacidade de produção de ozono, nem câmaras
de contacto (ou câmara desgaseificadora), nem filtro
destruidor de Ozono.
• O consumo de cloro, não obstante, é mais elevado
que numa Ozonização total (só se elimina uma parte
dos problemas do cloro).
Ozonização TOTAL (100 % caudal de recirculação)
• Trata-se os 100 % da água recirculada.
• O funcionamento pode resumir-se como a introdução
de uma nova etapa de depuração, entre a fase de
filtragem e a fase de cloração (desinfecção).
Câmara de contacto
• A água ozonizada circula primeiro pelas chamadas
“câmaras de contacto” e depois passa a uma fase de
filtração mediante “carvão activado” para eliminar o
possível ozono não consumido nas câmaras.
• O ozono garante a desinfecção da água, enquanto
que a adição final de um desinfectante com efeito
resídual (p.e. Cloro ou Bromo) a muito baixa concentração, garante que a água seja desinfectante
(reduzindo-se a maior parte dos problemas
com os halogénios).
Destrutor Ozono
“Ozonização Parcial” sem “câmara
desgaseificadora”
Consiste em tratar só uma parte do caudal de água filtrada (15 – 20 %) misturando-a com ar
ozonizado para sua desinfecção. Para obter uma boa mistura do ar ozonizado com a água, é
necessário utilizar uma bomba de pressão e um Venturi (ou hidroinjector).
Depois da bomba, instala-se outro “by-pass” ao Venturi, para obter
uma pressão entre 3 e 4 Kg/cm2. Ajustanto a válvula de bola obtem-se
uma sucção suficiente do ar ozonizado para poder misturar-se com a
água no Venturi.
Realiza-se um by-pass,
depois do último
elemento de filtração
A água que circula
pelo by-pass, é
impulsionada
mediante uma
bomba centrífuga,
através de um
Venturi para
misturar e dissolver
o ar ozonizado com
a água
Ar ozonizado sai do gerador e
vai para o Venturi.
Uma vez o ar ozonizado e
misturado com a água,
retorna outra vez ao circuito
geral de fitração.
1- Filtro
2- Bomba de pressão
3- Venturi
4- Manómetro
5- PVC glass
6- Kit de segurança
7- Ozonizador
Ar seco ou oxigénio industrial
entra no Ozonizador, onde se
produz uma descarga
eléctrica e se gera Ozono.
O Kit de segurança, assegura que a água não
volte ao gerador. Está baseado nas diferenças
de densidades líquido/gás
“Ozonização Parcial” com “câmara
desgaseificadora”
Uma vez a água misturada com o ar ozonizado, passa à câmara desgaseificadora, donde se
eliminam as macro-bolhas de ar ozonizado (desgaseificação). A água desgaseificada e
desinfectada volta ao circuito de filtração.
Durante o percurso, e devido à diferença de densidade água/ozono, a água
ozonizada vai perdendo o ar ozonizado que se dirige à parte alta da câmara
Uma vez a água já misturada com
o ar ozonizado, passa à câmara
desgaseificadora.
Uma vez
desgaseificada a
água, retorna ao
circuito geral.
O ar purgado dirige-se
ao destrutor de O3
(filtro carvão activado)
Desde a parte
superior, o ar
ozonizado sai para o
exterior mediante uma
válvula de purga
automática que SÓ
deixa passar o ar e
NÃO a água.
Água e ar
ozonizado
entram na
câmara
desgaseificadora
pela parte
superior.
A saída efectua-se
pela parte inferior
da câmara.
9- Câmara desgas.
11- Valv. de purga
12- Filtro C
activado
Ozonização “TOTAL”
Consiste em tratar os 100 % da água filtrada misturando-a com ar ozonizado para sua desinfecção.
Primeiro mistura-se o ar ozonizado com a água mediante um Venturi. Uma vez misturados, a água
circula primeiro pelas “torres de contacto” e depois passa a um filtro de “carvão activado” para
eliminar o possível ozono não consumido nas torres.
PISCINA
Corrector
de pH
Tanque
Ar seco e filtrado ou Oxigénio
industrial entra no Ozonizador,
onde se produz uma descarga
eléctrica HV e se gera Ozono.
Permutador de
calor
Filtro
Efectua-se um
by-pass depois
do filtro,
impulsionando
uma pequena
porção de
água para o
Venturi,
mediante uma
bomba de
recirculação
No Venturi efectua-se a
mistura e dissolução entre
o ar ozonizado e a água
Ar ozonizado sai
do gerador vai
para o Venturi.
Gerador de Ozono
Eliminação do Ozono
residual no ar
O ar purgado dirige-se
ao destrutor de O3
(filtro C activado)
Dosagem
Finalmente, a água
retorna à piscina,
com prévia dosagem
de cloro resídual e
regulador de pH
Cloro
Uma vez efectuada a dissolução
do ar ozonizado na água,
devolve-se a água ao circuito
geral de depuração
Desde a parte superior, o ar
ozonizado sai para o exterior
mediante uma válvula de purga
automática que SÓ deixa passar o
ar e NÃO a água.
A água desinfectada, passa ao
destrutor de O3 (Filtro C.
Activado)
A água ozonizada entra na câmara
de contacto (T = 2 – 4 min).
Residual = 0,4 –0,6 ppm O3
Venturi
Torre de contacto
água-ozono
Eliminação ozono
residual na água
(Filtro C activo)
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
9 Ecológico: Não produz produtos de reacção (subprodutos) perigosos (desinfecta e
o excesso de ozono transforma-se em oxigénio inofensivo e em subprodutos como
água, aminas oxidadas, etc.).
9 Reduz a concentração de subprodutos: Cloraminas e Trihalometanos (THM’s).
9 Obtenção de Ozono in-situ: Necessita só de ar seco/oxigénio e energía eléctrica.
9 Grande poder oxidante: Superior ao do cloro.
E redox (O3) = 2,07 eV
vs. E redox (NaOCl) = 1,61 eV
& E redox (Cl2) = 1,36 eV
9 Excelente poder bactericida e viricida: Por exemplo, para a destruição da
Eschericha Coli necessita-se de 1 ppm durante um tempo de contacto de 5 seg.
Enquanto que 1 ppm de cloro necessita de um tempo de contacto de 1500 seg (4 h
aprox.) para a sua destruição. A sua eficácia desinfectante não é influenciada pelo
valor do pH.
9 Não adiciona nem sabor nem odor à água: Conforto dos banhistas.
9 Sistema que reverte na qualidade do serviço que se oferece: Pelo que é muito
difícil avaliar o incremento de utilizadores devido à melhor qualidade de serviço.
9 Reduz o consumo de produto químico.
PRÓS / CONTRAS
• INCONVENIENTES:
9 Elevado custo inicial do equipamento e instalação (investimento inicial): O
custo de implementação de um sistema de depuração com ozonização total é
aproximadamente 6 vezes superior ao de um sistema de cloro. O custo de exploração
situa-se por volta de metade (a favor do ozono).
9 Depuração com ozono “Parcial” da água filtrada: 15 – 20 % aprox.
Evidentemente, pode realizar-se uma Ozonização Total, se bem que os equipamentos
“à medida” só são aptos para instalações em projecto (não construídas).
9 Instalações com Ozonização “Total”: Requerem um “grande” espaço para a
instalação (câmaras de contacto, filtros de carvão activado, etc.).
9 Instalações SEM “câmara desgaseificadora”: A água é impulsionada pelos
injectores com “macro-bolhas” (provocando perda de transparência, com o
equipamento de filtração em marcha).
9 Normas: contemplam desde algum tempo a possibilidade da depuração com
ozono, se bem que estas fixam a necessidade de adicionar um desinfectante
resídual. Quer isto dizer:
NUNCA SE PODE REALIZAR UM TRATAMENTO SÓ COM OZONO !!
DESINFECÇÃO POR
RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA
(U.V.)
INTRODUÇÃO
O que é a luz ultravioleta (U.V.) ?
• É a porção do espectro electromagnético
que vai desde os Raios-X até ao limite do
espectro visível. Possui comprimentos de onda
compreendidos entre os 100 e 400 nm.
• O espectro U.V. divide-se em:
Tipo
U.V.
Comprimento de
onda (nm)
UV – A
315 – 400
UV – B
280 – 315
UV – C
200 – 280
UV – V
(de
vazio)
100 – 200
- UV-A:
- UV-B:
- UV-C:
provoca o “bronzeado solar” na pele humana.
causa “queimaduras solares”.
é absorvido pelo ADN e pode causar cancro
e mutações. É a gama mais efectiva para a
inactivação de virús e bactérias.
- UV-v: é fortemente absorvido pela água e ar, e
só pode transmitir-se em VAZIO.
Desinfecção mediante radiación U.V.
• Sistema de desinfecção físico, baseado na radiação UV-C ou “germicida” gerada
“in-situ” por descarga eléctrica através de lâmpadas de vapor de mercúrio.
• A radiação UV-C (lâmpadas U.V.) penetra nos microrganismos, alterando o seu código
genético e impossibilitando-lhes a reprodução e causando a morte de bactérias, virús,
algas e seus esporos.
Cloraminas
λ (nm)
Monocloramina
Dicloramina
Tricloramina
245
297
260
• A radiação UV-C ou germicida está compreendida nos intervalos de λ entre 200 e
300 nm aprox. Neste intervalo, existe um pico de máxima eficácia germicida situado a
260 nm aprox.
Mecanismo para destruir os microrganismos.
• Quando uma célula é submetida a UV-C ou germicida, tem lugar o seguinte processo:
- A radiação UV penetra na parede celular.
- A energia dos fotões da radiação UV é
absorvida pelas proteínas e pelo ADN da célula.
- A luz UV danifica a estrutura proteíca.
- O ADN sofre uma alteração química. Pode dizer-se, que
quando o ADN sofre “mitose” (divisão celular) não
pode reproduzir-se, produzindo a sua morte.
- Os organismos, incapazes de metabolizar e reproduzir-se não podem causar doenças.
• Por outro lado, a radiação UV possui uma importante acção secundária:
- Iniciam as reacções foto-químicas e de foto-oxidação (fotólise), que destroiem
as “cloraminas”.
Doses de radiação U.V. e dimensionamento
DOSE
A dose de radiação UV que deve aplicar-se num microrganismo para
conseguir a sua destruição obtem-se experimentalmente e vem definida
por:
H = Dose U.V. (mJ/cm2)
E = Intensidade (mJ/cm2seg)
T = Tempo de exposição (seg)
H=ExT
Elementos “fundamentais” para uma desinfecção eficaz:
- Tempo de exposição (seg.) ≥ 1 seg. (1 – 2 seg.)
- Energia emitida (mJ/cm2): Normalmente, os equipamentos UV dimensionam-se para
proporcionar uma dose de UV entre 25 – 30 mJ/cm2 , a qual é suficiente para destruir 99,9 %
da maioria dos microrganismos presentes na água:
BACTÉRIAS
DOSE
Escherichia coli
7.0
Salmonela enteridis
7.6
Streptococcus lactis
8.8
Pseudomonas aureginosa
10.5
Staphilococcus aureus
7.0
(mJ/cm2)
Dose de radiação UV-C
(253,7 nm) (mJ/cm2)
requerida para um índice de
mortalidade de 99,9 %
• Para aumentar a dose de radiação UV, basta reduzir o caudal de recirculação.
Equipamentos U.V.
• Os equipamentos UV para a desinfecção de águas de piscina possuem as
seguintes características básicas (diferenciando-se básicamente pelo
tipo de lâmpadas UV e pelo caudal a tratar):
- Câmara de Irradiação: Onde se submete à radiação UV o fluxo de
água que circula (regime turbulento). Normalmente são de PE ou
aço AISI 316 L (*). O diâmetro depende do caudal e nº de lâmpadas.
A câmara de irradiação está formada por:
- Capas isotérmicas de quartzo puro: para proteger as lâmpadas
UV e dissipar o calor gerado pela lâmpada.
- Geradores (lâmpadas UV): Situados no interior dos tubos de
quartzo. Podem ser de baixa ou média pressão.
- Quadro de controlo: Diferentes pilotos e contador horário.
- Célula fotoeléctrica para UV: Mede em contínuo a dose de
radiação recebida pela água. Permite detectar sujidade da
capa de quartzo, envelhecimento das lâmpadas e turvação da água a tratar.
- Programador digital.
- Sistema de limpeza manual (Wipper-System): Permite realizar a limpeza dos tubos
de quartzo sem ter que desmontar o equipamento e/ou parar a instalação.
(*) Interior aço Inox polido espelho,
espelho, aumenta a “eficácia” entre 20 a 30 % aprox. (Westinghouse Technical
Technical Manual, 1987).
Tipos de lâmpadas U.V.
• Podem classificar-se em 2 tipos:
- de BAIXA PRESSÃO (MONOCROMÁTICAS):
- Lâmpadas de baixa pressão.
- Lâmpadas de amálgama.
- de MÉDIA PRESSÃO (POLICROMÁTICAS)
De baixa pressão (Monocromáticas):
Monocromáticas
Produzem luz UV a um comprimento de onda concreto: A
253,7 nm
¾ De baixa pressão:
São as mais comuns: Possuem um tubo de quartzo e 2 filamentos de Tungsténio.
• Contém: 60 mg. de mercúrio aprox. a 10 Torr.
• Eficácia: 25 – 30 % aprox. (dependendo da Temp. da água)
• Vida útil: 8.000 h aprox. dependerá do número de vezes que se
apaga e acende a lâmpada (cada vez que se apaga e acende, resta
1 hora de vida média à lâmpada).
¾ De amálgama:
Também são lâmpadas monocromáticas: Desenvolvidas recentemente para resolver os problemas associados às lâmpadas de baixa
pressão. A saída NÃO se vê afectada pela Temp. da água.
No entanto, necessitam mais tempo para alcançar o máximo rendimento.
• Contém: mais de 120 mg. de mercúrio aprox. cada lâmpada (amálgama de mercúrio).
• Eficácia: > 35 % aprox.
• Vida útil: 10.000 h aprox. ( normalmente inferior, devido a rupturas dos filamentos e a
depósitos de óxidos de mercúrio que provoca dificuldade na dissipação de calor).
De média pressão (Policromáticas):
Policromáticas
Têm uma saída espectral que vai desde os 200 nm até
comprimentos de onda próximos do espectro visível.
Desenroladas para ter uma saída espectral aumentada especificamente na “região
germicida”, mediante a adição de aditivos no quartzo da lâmpada.
• Contém: 300 mg. de mercúrio aprox. a 1000 Torr.
• Temperatura: A superfície da lâmpada é normal que alcance os 800º C, no
entanto, o tubo protector de quartzo não alcança usualmente os 60º C.
Efectividade germic.
germic.
Média pressão
Amálgama
Baixa pressão
Comprimento de onda (nm
(nm))
Esquema de Piscina com equipamento U.V.
Depósito
Doseamento pH
DoseamentoCloro
Permutador de
calor
Doseamento
Floculante
Bombas
impulsão
Câmara de
Irradiação
ByBy-Pass
Lavagem
de
filtros
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Elimina virús, bactérias, algas e seus esporos: É efectivo contra qualquer
tipo de microrganismos, incluindo os Cryptosporidium parvum e Giardia (muito
resistentes ao cloro).
- Destrói as Cloraminas (fotólise) e reduz os Trihalometanos (THM’s).
- Os microrganismos são incapazes de desenvolver um mecanismo de
imunidade: A diferença dos desinfectantes halogenados.
- Trata-se TODO o caudal de recirculação.
- Não requer uma manutenção diária.
- Mínimo espaço requerido: Portanto pode instalar-se facilmente nas piscinas já
construídas.
- Escassa inversão: Em comparação com instalações de Ozono
- Manutenção económica: Só consome corrente e troca de lâmpadas UV.
- Não dá nem odor nem sabor à água. Não varia o pH.
- Oxidação Avançada: Producção de radicais hidróxilo (·OH) que oxida certas
uniões (rupturas foto-químicas).
PRÓS / CONTRAS
• INCONVENIENTES:
- Interage com os produtos halogenados: Destrói o cloro.
- Diminui drásticamente a sua eficácia ao aumentar a turvação da água.
- A desinfecção por UV, NÃO substitui completamente o cloro ou um
desinfectante com efeito residual: Mas permite uma redução importante da
sua dose. P.e.: de 1,5 – 2 ppm cloro livre a 0,5 – 0,8 ppm cloro residual livre.
- Precisa dosagem de floculante em contínuo.
DESINFECÇÃO COM
BROMO (BCDMH)
INTRODUÇÃO
- O Bromo molecular obtém-se a partir de Br – (normalmente da água
do Mar Morto), por electrólise:
- Água do Oceano: 65 ppm Br - Água do Mar Morto: 6500 ppm Br - A Bromoclorodimetilhidantoína (BCDMH) obtém-se por cloração e
bromação da dimetilhidantoína: (DMH)
Cl2 + Br2 +
H
H
(DMH)
(BCDMH)
1 – BROMO – 3 – CLORO – 5,5 – DIMETILHIDANTOINA
• PROPRIEDADES:
ASPECTO
SÓLIDO
COR
BRANCO
SOLUBILIDADE
1,5 g. /lts.
CONTEÚDO Bromo útil
60%
28%
CONTEÚDO Cloro útil
- Valores recomendados de Bromo Residual Livre:
TIPO DE PISCINA
NÍVEL DE BROMO
CONSUMO
PISCINAS PRIVADAS
1.5 – 3.0 ppm
1 – 3 past. / 10m³/dia
PISCINAS PÚBLICAS
3.0 – 5.0 ppm
3 – 6 past. / 10 m³/dia
SPAS PRIVADOS
3.0 – 5.0 ppm
3 – 6 past. / 10 m³/dia
SPAS COMERCIAIS
4.0 – 6.0 ppm
5 – 10 past. / 10 m³/dia
QUÍMICA DO BROMO
• DISSOLUÇÃO NA ÁGUA:
+ 2H2O
BrClDMH + Água
H
H
+ HOCl + HOBr
DMH + A. Hipocloroso + A. Hipobromoso
Ao dissolver-se o BrClDHM na água produz a hidrólise deste
composto segundo a reacção anterior.
O ácido hipobromoso destrói as bactérias, algas e fungos
convertendo-se por sua vez em ião brometo
HOBr +
Ácido
Hipobromoso
MATÉRIA ORGÂNICA OXIDADA
GÉRMES
BACTÉRIAS
MICRORGANISMOS
MATÉRIA ORGÂNICA
ALGAS
DESTRUIÇÃO DE
GÉRMES
BACTÉRIAS
MICRORGANISMOS
ALGAS
+ BrIão
Brometo
O ião brometo reage com o ácido hipocloroso, formando-se ácido
hipobromoso:
HOCl
Ácido
Hipocloroso
+
Br-
HOBr
Ião
Brometo
Ácido
Hipobromoso
+
ClIão
Cloreto
- O desinfectante resultante da reacção do BrClDMH com a água é o Ácido
Hipobromoso (Bromo Activo).
- O Ácido Hipocloroso é um AGENTE DE REGENERAÇÃO do bromo.
Deste modo, o BrClDMH reage com a água em presença do ião
brometo (Br -) para produzir Ácido Hipobromoso (HOBr) e ião
Cloreto (Cl -)
BrClDMH + 2H2O + Br-
CONCLUSÃO
DMH + HOBr + Cl-
Durante o tratamento com BrClDMH o ácido
hipobromoso é o único elemento que actua na
desinfecção e na oxidação. Pelo contrário, o
cloro actua como um catalizador para a
regeneração do Bromo.
ÁCIDO HIPOBROMOSO e pH
- O Ácido Hipobromoso (HOBr) dissocia-se ao aumentar o pH para
formar ião hidrogénio (H +) inactivo e anião hipobromito (OBr -).
Estas
formas
inactivas
não
apresentam
propriedades
desinfectantes.
Br2
Bromo
Líquido
Diminui
o pH
HOBr
Aumenta
Ácido
Hipobromoso
o pH
H+
Ião
Hidrogénio
OBr-
+
Anião
Hipobromito
Forma Desinfectante
Forma Desinfectante
Activa
Inactiva
CURVA DE DISSOCIAÇÃO DO HOBr
Ácido
hipobromoso
HBrO (%)
100
90
80
A pH 7.2:
96% HOBr
70
A pH 7.8:
87% HOBr
60
50
40
30
20
10
0
6.6
6.8
7.0
7.2
7.4
7.6
7.8
8.0
8.2
GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE HOBr e HOCl
96%
90
HOBr
HOCl
94%
87%
80
70
48%
60
50
40
33%
66%
PERCENTAGEM DE FORMAS ACTIVAS
100
30
20
10
0
6.8
7.0
7.2
7.5
7.8
8.0
8.2
pH
BROMO E NITROGÉNIO
O Ácido Hipobromoso (HOBr) reage com os compostos
nitrogenados para formar as bromaminas. Ao contrário das
cloraminas, as bromaminas são desinfectantes, com uma
actividade similar ao ácido hipobromoso.
RH3
+
HOBr
RH2Br
+
H2O
Monobromamina
RH2Br
+
HOBr
RHBr2
+ H2O
Dibromamina
RHBr2
+
HOBr
RBr3
+
Tribromamina
(Tribrometo de nitrogénio)
R = molécula orgânica ou átomo de hidrogénio
H2O
BROMAMINAS VS CLORAMINAS
BROMAMINAS
CLORAMINAS
ODOR
MUITO POUCO
ODOR DESAGRADÁVEL
IRRITAÇÃO DE OLHOS
POUCA IRRITAÇÃO
GRANDE IRRITAÇÃO
IRRITAÇÃO DE MUCOSAS
BAIXA
ALTA
ESTABILIDADE
MUITO INSTÁVEL
MUITO ESTÁVEL
ACTIVIDADE BACTERICIDA
MUITO BOA
POBRE
NECESSIDADE BREAKPOINT
NÃO
SIM
Piscina com doseador de Bromo
PRÓS / CONTRAS
• VANTAGENS:
- Boa desinfecção a pH altos.
- A sua eficácia não se vê reduzida com a presença de compostos nitrogenados.
-A sua utilização reduz a irritação nos olhos e nas membranas mucosas.
- Não produz odores desagradáveis.
- Fácil de manipular.
- Menos corrosivo que o cloro (menos volátil, especialmente a altas temperaturas).
- Autonomia.
• INCONVENIENTES:
- Somente pode utilizar-se através de um doseador (não pode dosear-se em
“skimmers”!)
- Trata-se de um produto orgânico não estabilizado.
- Alto custo.