23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
I-069 – ANÁLISE DA FORMAÇÃO DE TRIALOMETANOS EM UMA ESTAÇÃO
DE TRATAMENTO DE ÁGUA COM BASE NAS QUANTIDADES MÁXIMA E
MÍNIMA DE MATÉRIA ORGÂNICA PRESENTES NA ÁGUA IN-NATURA
Ricardo Andreola(1)
Graduação em Engenharia Química, Mestrado pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), Doutorando
em Controle de Qualidade de Água Potável pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).
Rosangela Bergamasco
Graduação em Engenharia Química, Mestrado em Ciências de Alimentos, Doutorado em Engenharia Química
pela Unicamp/Campinas, Pós-Doutorado pela Université Laval/Canadá, Professora Associada do
Departamento de Engenharia Química/UEM.
Marcelino L. Gimenes
Graduação em Engenharia Química, Mestrado em Engenharia Química pela Unicamp/Campinas, Doutorado
em Engenharia Química pela Universidade de Leeds/Inglaterra, Pós-Doutorado em andamento pela
Universidade de Waterloo/Canadá, Professor Associado do Departamento de Engenharia Química/UEM.
Arcione Ferreira Constantino
Graduando em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), Técnico em Saneamento pelo SenaiCetsam, funcionário da Companhia de Saneamento do Paraná – Sanepar, da Unidade de Maringá/PR.
Fabio Moreira da Silva
Graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Mestrado
pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), Doutorando pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).
Endereço(1): Rua Pion. Antonio Clareth Guimarães, 21, Jardim Paris III - Maringá - PR - CEP: 87083-510 - Brasil Tel: (44) 259-8423 - e-mail: [email protected]
RESUMO
Segundo a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA – United States Environmental
Protection Agency, 1998) existe uma forte relação entre o câncer de bexiga, cólon e reto e a ingestão de água
potável na presença de trialometanos (TAM), compostos comprovadamente carcinogênicos para animais de
laboratório. Como parte de um amplo estudo, que abrange desde a estação de tratamento de água passando
pela rede de distribuição e finalizando nos reservatórios domiciliares, este trabalho tem como objetivo o
estudo da formação de trialometanos na estação de tratamento, para verificar os níveis formados, bem como
estabelecer a relação entre a quantidade de trialometanos com as quantidades de matéria orgânica ao longo do
processo. Para isto as análises foram conduzidas em dois períodos distintos. O primeiro corresponde a um
período de estiagem, no qual a quantidade de matéria orgânica presente é mínima e o segundo corresponde a
um período chuvoso, no qual a quantidade de matéria orgânica presente é máxima. Verificou-se que já a partir
da estação de tratamento ocorre a formação, e em níveis relativamente altos para o período chuvoso, no qual
se tem a maior quantidade de matéria orgânica presente na água in-natura. Os valores encontrados de
trialometanos no período chuvoso são em geral maiores do que os encontrados no período de estiagem. Esta
quantidade formada é enviada posteriormente para a rede de distribuição, aumentando a concentração dos
compostos devido ao tempo de residência da água na rede e nos reservatórios domiciliares. Correlações com
um bom coeficiente de correlação (R2) foram encontradas entre a quantidade formada de trialometanos ao
longo da estação de tratamento com a quantidade de matéria orgânica nos respectivos pontos.
PALAVRAS-CHAVE: Estação de tratamento, cloração, matéria orgânica, trialometanos, câncer.
INTRODUÇÃO
Para iniciar o estudo sobre a formação de TAM, a estação de tratamento de água foi amplamente estudada e
com base no fluxograma do processo, oito pontos de amostragem foram dispostos neste para a coleta das
amostras. As análises das amostras foram realizadas sob dois períodos distintos: o período de estiagem, o qual
compreende a menor carga de matéria orgânica presente no processo, e o período chuvoso, o qual compreende
a maior carga de matéria orgânica, a fim de comparar a influência desta sobre a formação em TAMt, bem
como analisar o comportamento das demais variáveis que influenciam na formação. Dessa forma, procurou-se
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encontrar os extremos mínimo e máximo, na formação em TAMt, com base nas quantidades mínima e máxima
de matéria orgânica presente na estação de tratamento na água in-natura.
MATERIAIS E MÉTODOS
A seguir são listados os principais métodos utilizados para a realização das análises.
• Trialometanos totais (TAMt): análise realizada por cromatografia gasosa com detector por
espectrometria de massa em equipamento acoplado com concentrador purge and trap.
• Carbono orgânico total (COT) através de determinação com Kit da Hach para baixas concentrações.
• Compostos orgânicos naturais (CON) através de leitura a 254 nm em espectrofotômetro UV-VIS.
• Cloro residual por método colorimétrico.
• Oxigênio dissolvido (OD) através de oxímetro digital.
CÁLCULO DO TEMPO NECESSÁRIO PARA A ÁGUA IN-NATURA ALCANÇAR OS PONTOS
DE AMOSTRAGEM NA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO
Os oito pontos de amostragem foram tomados de modo a incluir todas as etapas do processo global, bem
como as da planta antiga, de acordo com as Figuras 1 e 2. Para que a amostra coletada em um ponto fosse
oriunda do mesmo volume de controle, inicialmente concebido da água in-natura, e que posteriormente todas
as amostras subseqüentes pudessem ser respectivas a esse mesmo volume de controle, o tempo necessário para
que a água do volume de controle atingisse todos os pontos de amostragem foi calculado, para assim observar
as modificações ocorridas “com uma mesma amostra de água” ao longo de todo o processo. Na Tabela 1
constam os resultados para o tempo necessário para que a água do volume de controle atingisse todos os
pontos de amostragem, e na Tabela 2, temos as dimensões dos equipamentos e tubulações utilizadas para os
cálculos.
Tabela 1: Tempo para a coleta da amostra relativa a um mesmo volume de controle, ao longo dos oito
pontos de amostragem.
Ponto de
Descrição do ponto de amostragem
Tempo
amostragem
1
Água in-natura
0s
2
Água coagulada
1min 40s
3
Água floculada 1
12min 54s
4
Água floculada 2
29min 9s
5
Água decantada
50min 21s
6
Água filtrada
11min 9s
7
Água após a pós-cloração e correção de pH
60s
8
Água dos reservatórios subterrâneos
8h 23min
Tabela 2: Dimensões das tubulações e equipamentos utilizados no cálculo do tempo para a água atingir
os pontos de amostragem.
Ponto de
Descrição do ponto de amostragem
Volume dos equipamentos e/ou
amostragem
tubulações (m3)
1
Água in-natura
Ponto de partida
2
Água coagulada
79,65
3
Água floculada 1
464,50
4
Água floculada 2
524,78
5
Água decantada
906,30
6
Água filtrada
402,31
7
Água após a pós-cloração
47,7
8
Água do reservatório subterrâneo 4
6000,0
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Por experiência dos operadores da estação de tratamento de água, no período no qual há escassez de chuvas, o
período de estiagem, a turbidez da água normalmente se situa abaixo de 20 NTU, e para o período chuvoso, a
turbidez da água ultrapassa o valor de 800 NTU, valores estes para a cidade de Maringá. Para a coleta das
amostras, em cada período, observou-se estes limites. No período de chuvas, eventualmente se faz necessário
adição de álcali (cal hidratada) à água, para facilitar o processo de coagulação. Na tabela 3 temos
discriminados os valores de turbidez da água relativa a cada período nos quais as amostras foram coletadas.
Água IN - NATURA
Pré-cloração
Adição de coagulante
Eventual adição de álcali
Planta Nova
Planta Antiga
Pós-cloração
Correção de pH
Fluoretação
7
Reservatório 3
Reservatório 1
Reservatório 2
Reservatório 4
8
I
Figura 1: Esquema global do sistema de tratamento, contendo a planta nova e a planta antiga.
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Proveniente da Pré-cloração
2
FM1
FM2
FM3
FM4
3
FM5
FM9
FM6
FM10
FM7
FM11
FM8
FM12
4
D A1
D A2
D A3
D A4
D A5
D A6
D A7
D A9
D A8
DA10
5
F A1
F A5
F A2
F A6
F A3
F A7
F A4
F A8
6
Para a Pós-cloração
Figura 2: Fluxograma da planta antiga (FM: floculador mecânico, DA: decantador antigo, FA: filtro
antigo.
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Tabela 3: Valores de turbidez da água in-natura para os períodos de coleta das amostras.
Período de coleta
Turbidez (NTU)
Período de estiagem
19,3
Período chuvoso
850,0
De cada ponto de amostragem foram feitas as seguintes análises: trialometanos totais (TAMt), compostos
orgânicos naturais (CON), carbono orgânico total (COT), cloro residual (CLres), pH, temperatura (T) e
oxigênio dissolvido (OD).
Para a análise de CON utilizou-se água livre de compostos orgânicos como amostra de referência (“branco”)
para se fazer a leitura das amostras do sistema de tratamento. A amostra de referência passou por um processo
de destilação, deionização e micro-filtração, em membrana de 0,25 μm (processo Milli-Q), para garantir que a
maior parte dos compostos orgânicos presentes fosse removida.
Segundo MONTGOMERY (1985), os compostos orgânicos naturais (CON) advêm do húmus próprio da terra
e é resultado da decomposição de matéria orgânica vegetal. Na Figura 3 temos o comportamento para a
remoção de matéria orgânica na ETA, ao longo dos pontos de amostragem, através da análise de compostos
orgânicos naturais (CON).
CON - Abs (1/cm)
2,0
P. Estiagem
P. Chuvoso
1,6
1,2
0,8
0,4
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 3: Análises de compostos orgânicos naturais (CON) ao longo dos pontos de amostragem na
ETA, correspondentes aos períodos de estiagem e chuvoso.
Através da Figura 3, podemos perceber que a quantidade de matéria orgânica disponível para reagir com o
cloro (adicionado antes do segundo e do sétimo ponto de amostragem) é gradativamente removida ao longo
do tempo, tanto para o período de estiagem como o período chuvoso. Isto é resultado da remoção pelo
processo de tratamento, em suas diferentes etapas.
No ponto 1 na Figura 3, temos o maior valor de matéria orgânica para o processo de tratamento, tanto para o
período de estiagem como para o período chuvoso, que corresponde ao ponto de água bruta, recém-chegada
do manancial de abastecimento (Rio Pirapó). Nota-se que a quantidade de matéria orgânica no ponto 1 para o
período de estiagem é bem inferior, quando comparada com o período chuvoso. No ponto 2 temos a análise de
uma amostra de água após a pré-cloração.
A redução no nível em matéria orgânica neste ponto é resultado da oxidação da matéria orgânica pelo cloro e
resultado da adição de agente coagulante (sulfato de alumínio), que já começa a agir a partir deste ponto,
coagulando a matéria orgânica presente (a adição de agente coagulante, pré-cloração e eventual adição de
álcali, ocorrem no mesmo ponto). Para a análise de CON, com o objetivo de homogeneizar a amostra antes da
leitura, tomou-se o cuidado de agitar cada amostra manualmente e moderadamente, para que nas amostras
floculadas não fossem destruídos os flocos formados.
Estas amostras floculadas são relativas aos pontos 3 e 4, nos quais a água passa por um conjunto de quatro
floculadores (anterior ao ponto 3) e posteriormente por mais quatro floculadores (anterior ao ponto 4). A
redução observada é decorrente da aglutinação da matéria orgânica na forma de flocos, com o diferencial de
que após cada conjunto de floculadores esta se encontra cada vez mais concentrada na forma de flocos.
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Como a análise de CON mede a difração dos raios em relação à quantidade de partículas encontradas pelo
caminho, a cada conjunto de floculadores esta quantidade se torna cada vez menor. Além das amostras
floculadas, quase todos os outros pontos também continham sólidos em suspensão, o que fez com que a
agitação e a homogeneização fossem necessárias para garantir um resultado mais próximo possível da
realidade. Do ponto 2 ao ponto 4, temos a aglomeração da matéria orgânica, na forma de pequenos flocos, em
virtude da etapa de floculação.
No ponto 5 podemos perceber que as curvas para os períodos de estiagem e chuvoso atingem um mesmo
patamar. Visualmente, as amostras relativas ao ponto 5, para os dois períodos, praticamente já não continham
sólidos em suspensão, saindo praticamente translúcidas da etapa de decantação. Dessa forma, quando a água
passa para a etapa seguinte, temos uma espécie de “ajuste fino” através dos filtros, sendo que praticamente
toda a matéria orgânica visualmente presente já havia sido removida pelas etapas anteriores. Na Tabela 4
temos os resultados de CON em UV-254 nm obtidos pelos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al.
(1997).
Tabela 4: Valores de CON em UV-254 nm para alguns pontos do sistema de tratamento de água da
cidade de Salamanca/Espanha.
Matéria orgânica
Água bruta
Decantadores
Filtros
Água pós-clorada
UV-254 (1/cm)
0,120
0,029
0,029
0,039
Fonte: GARCIA-VILLANOVA et al. (1997).
Comparando os dados da Tabela 4 com os da Figura 3 percebemos que, apesar do aumento em matéria
orgânica nos dados de GARCIA-VILLANOVA et al. (1997), dos filtros para a água pós-clorada, os valores
são próximos aos obtidos para o período de estiagem na Figura 3. Vale ressaltar que no trabalho de GARCIAVILLANOVA et al. (1997) os pesquisadores realizaram as coletas das amostras somente no período de
estiagem, não mencionando períodos de chuva, para que uma possível comparação neste período pudesse ser
feita.
Na Figura 4, temos os resultados da análise de carbono orgânico total (COT) ao longo dos pontos de
amostragem na ETA. Para a análise de COT foram escolhidos cinco pontos para analisar o comportamento da
remoção da matéria orgânica pelo sistema de tratamento. Isto foi necessário devido ao alto custo das análises,
que foram realizadas somente nos pontos onde havia remoção direta da matéria orgânica. Estas análises
correspondem aos pontos 1, 3, 4, 5 e 6, conforme consta na Figura 4.
No ponto 1, onde temos a análise da água bruta, temos o maior valor de matéria orgânica. O ponto 3
corresponde à passagem da água pelo primeiro conjunto de floculadores (quatro no total), e o ponto 4
corresponde à passagem pelo segundo conjunto de floculadores (por mais quatro). A redução observada é
resultado da oxidação da matéria orgânica provocada pela pré-cloração. No ponto 5, a água é proveniente do
conjunto de decantadores e, no ponto 6, do conjunto de filtros. Similarmente à tendência observada para a
análise de CON, a quantidade de matéria orgânica diminui ao longo dos pontos de amostragem, atingindo
quase o mesmo valor no ponto 6, quando comparados os valores de COT para os períodos de estiagem e
chuvoso.
COT (mg/L)
25
P. Estiagem
P. Chuvoso
20
15
10
5
0
0
1
23
34
54
56
67
Ponto de amostragem
Figura 4: Análises de carbono orgânico total (COT) ao longo dos pontos de amostragem na ETA,
correspondentes aos períodos de estiagem e chuvoso.
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Na Figura 5, temos os resultados para a análise de cloro residual ao longo dos pontos de amostragem. Como
podemos verificar, a concentração de cloro residual ao longo do processo aumenta com o tempo. O ponto 1,
na Figura 5, corresponde à amostra de água in-natura. O ponto 2, corresponde à uma amostra retirada após a
pré-cloração. Neste ponto, a água já recebeu a primeira carga de cloro, e este valor de concentração se situa
próximo a 0,8 mg/L para o período de estiagem enquanto que para o período chuvoso este valor é da ordem de
0,2 mg/L.
CLres (mg/L)
2,0
P. Estiagem
P. Chuvoso
1,5
1,0
0,5
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 5: Análises de cloro residual (CLres) ao longo dos pontos de amostragem na ETA,
correspondentes aos períodos de estiagem e chuvoso.
Este valor de concentração no ponto 2 para o período de estiagem, assim como o valor no ponto 2 para o
período chuvoso, permanecem praticamente constantes até o ponto 6, onde devido à pós-cloração, anterior ao
ponto 7, o valor de cloro residual sobe a aproximadamente 1,80 mg/L para o período de estiagem e 0,80 mg/L
para o período chuvoso. No ponto 8, temos a análise de uma água que permaneceu nos reservatórios
subterrâneos por um período aproximado de 8 horas, para depois ser enviada à rede.
Apesar da carga de cloro aplicada para o período chuvoso ser maior (Tabela 5) que a aplicada para o período
de estiagem, os resultados mostram que em todos os pontos de amostragem os valores de cloro residual para o
período chuvoso permanecem abaixo dos valores para o período de estiagem. Isto indica que houve um
consumo maior de cloro no período chuvoso, mesmo com uma carga de cloro aplicada maior do que no
período de estiagem, possivelmente devido à oxidação da maior carga de matéria orgânica. Em vista disto, é
esperado uma maior formação de TAM para o período chuvoso do que para o período de estiagem. A Tabela
5 mostra as cargas de produtos químicos aplicados nos períodos de estiagem e chuvoso.
Tabela 5: Cargas de produtos químicos aplicados no processo de tratamento para os períodos de
estiagem e chuvoso.
Quantidade de produto químico
Per. Estiagem
Per. Chuvoso
Pré-cloração (kg Cl2/m3 água aduzida)
1,75 10-3
1,06 10-3
3
-3
Pós-cloração (kg Cl2/m água aduzida)
0,81 10
2,38 10-3
3
-3
Total cloro (kg Cl2/m água aduzida)
2,56 10
3,44 10-3
3
Cal hidratada (kg cal/m água aduzida)
0,0
1,19 10-2
O reservatório subterrâneo, além de servir como um tanque de estocagem também assume a função de
permitir que água permaneça em contato com cloro, por um período mínimo de 30 minutos segundo a Portaria
1469 do Ministério da Saúde (2001), antes que seja levada à rede. É neste período que efetivamente ocorre a
desinfecção da água. Com base no tempo de residência calculado para a água no reservatório nº4, notamos
que este tempo é mais que suficiente para que ocorra a desinfecção.
Segundo a Portaria nº 1469 do Ministério da Saúde (2001), na saída da ETA, a água deve conter um teor
mínimo de cloro residual livre de 0,5 mg/L, após ter permanecido em contato com o cloro por um período
mínimo de 30 minutos, nos reservatórios de contato.
Pela Figura 5 percebemos que os valores de cloro residual de saída da água após os reservatórios de contato
estão bem acima do valor estabelecido pela Portaria nº 1469, tanto para o período de estiagem como o período
chuvoso.
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Fato a ser observado também, é que a concentração de cloro começa a diminuir já após o ponto 7. Porém,
mesmo após um tempo máximo de 8 horas de permanência no reservatório subterrâneo este valor de
concentração não diminui consideravelmente (1,75 mg/L para o período de estiagem e 0,76 mg/L para o
período chuvoso). Na rede de distribuição, a Portaria nº 1469 do Ministério da Saúde (2001) prescreve um
valor mínimo de 0,2 mg/L ao longo de todo o trajeto da rede.
Na Figura 6, temos os resultados para a análise de pH nos diferentes pontos de amostragem do processo.
Podemos perceber que o comportamento nos pontos de amostragem para o valor do pH, é dependência direta
dos valores de cloro residual nos respectivos pontos.
Quando o cloro entra em contato com a água, há formação de ácido clorídrico, que está presente na forma de
íons H+ e Cl-, e ácido hipocloroso (HOCl) que rapidamente se dissocia em íons H+ e íons hipoclorito OCl-.
Assim, quando da adição de cloro, o meio tende a adquirir um caráter ácido e com isto há uma diminuição no
valor do pH do meio.
8,0
P. Estiagem
P. Chuvoso
pH
7,5
7,0
6,5
6,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 6: Medidas de pH ao longo dos pontos de amostragem na ETA, correspondentes aos períodos de
estiagem e chuvoso.
No ponto 1 da Figura 6, os valores de pH observados são os da água in-natura vinda do manancial de
abastecimento. Percebemos que para o período de estiagem o valor do pH da água in-natura é menor do que o
valor para o período chuvoso.
No ponto 2 a amostra colhida é oriunda após a primeira carga de cloro (pré-cloração) ter sido aplicada. Os
valores de pH neste ponto diminuem em conseqüência do caráter ácido adquirido pelo meio e permanecem
aproximadamente constantes até o ponto 6. Há um aumento do ponto 6 ao ponto 7. Anterior ao ponto 7,
ocorrem simultaneamente a pós-cloração e a correção final de pH. Do ponto 7 ao ponto 8 notamos um
pequeno aumento no valor do pH para o período de estiagem, na Figura 6, que se verifica em conseqüência da
diminuição no valor do cloro residual, na Figura 5, do ponto 7 ao ponto 8.
Na Tabela 6 temos as medidas de pH obtidas pelos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al. (1997), bem
como as cargas de cloro aplicadas no processo de tratamento na cidade de Salamanca/Espanha. Estes valores
de pH são relativos a uma água in-natura com teor de matéria orgânica, através de análise de UV-254 nm,
quantificado em 0,120 cm-1, que para o nosso caso se caracteriza como uma água relativa a um período de
estiagem.
Tabela 6: Medidas de pH e cargas de cloro para alguns pontos de amostragem do sistema de
tratamento de água da cidade de Salamanca/Espanha.
Variável
Água bruta
Decantadores
Filtros
Pós-clorada
pH
7,60
6,70
6,80
7,40
Pré-cloração (kg Cl2/m3 água)
2,29 10-3
Pós-cloração (kg Cl2/m3 água)
1,50 10-3
Total cloro (kg Cl2/m3 água)
3,79 10-3
Fonte: GARCIA-VILLANOVA et al. (1997).
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Os valores finais de pH da água produzida são um pouco diferentes (ponto 8 na Figura 6, período de estiagem,
e água pós-clorada na Tabela 6). Na legislação brasileira, segundo a Portaria 1469 do Ministério da Saúde
(2001), a água que sai do sistema de tratamento pode ter o pH situado na faixa de 6,0 a 9,5, o que se constitui
em uma faixa bastante grande.
Tanto para o período de estiagem como para o período chuvoso, os valores estão dentro da faixa estabelecida.
Já com relação às cargas de cloro aplicadas o valor total de cloro aplicado no sistema de tratamento na cidade
de Salamanca/Espanha, através da Tabela 6, é maior (3,79 10-3 kg Cl2/m3 água) que o valor total aplicado na
cidade de Maringá (2,56 10-3 kg Cl2/m3 água) pela Tabela 5, para o período de estiagem. Na Figura 7 temos as
medidas de temperatura ao longo do processo.
30
T (ºC)
26
22
18
P. Estiagem
P. Chuvoso
14
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 7: Medidas de temperatura (T) ao longo dos pontos de amostragem na ETA, correspondentes
aos períodos de estiagem e chuvoso.
Através da Figura 7, podemos observar que as medidas oscilaram entre 21 e 24ºC, tendo uma média de
22,7ºC, para o período de estiagem e 21,9ºC para o período chuvoso. Segundo ZARPELON e RODRIGUES
(2002) a cada 10ºC de incremento na temperatura, a taxa de formação duplica, ou seja, o efeito da temperatura
sobre a velocidade de reação de formação é tal que quanto maior a temperatura, maior é a taxa de reação.
Com base nas médias de temperatura obtidas para os dois períodos não podemos inferir uma conclusão com
base na tendência citada, pois os valores são muito próximos entre si, o que se reflete nas medidas realizadas
que também oscilaram, de modo a não permitir conclusões na influência sobre a formação dos TAM.
Ao contrário do que se poderia esperar, a coleta para o período de estiagem foi realizada em julho/2004
(inverno) enquanto que a coleta para o período chuvoso foi realizada em outubro/2004 (verão), ou seja, os
valores de temperatura para o período de estiagem deveriam ser menores do que para o período chuvoso, mas,
como mencionamos, estes valores são muito próximos entre si para obtermos alguma conclusão. De forma
geral, as medidas de temperatura ajudam na caracterização dos dados obtidos.
Na Figura 8, temos as análises de oxigênio dissolvido ao longo dos pontos de amostragem. A Figura 8 mostra
que em todos os pontos os valores mantiveram-se aproximadamente constantes, oscilando numa faixa de 4,0 a
5,0 mg/L, em torno de uma média de 4,7 mg/L para o período de estiagem e 4,4 mg/L para o período chuvoso.
A análise de oxigênio dissolvido auxilia no entendimento de que, microorganismos e bactérias que contribuem
para o aumento da quantidade de matéria orgânica para a reação com o cloro, utilizam oxigênio dissolvido
para se reproduzir.
Observamos que não houve uma variação significativa dessa variável ao longo do sistema de tratamento.
Desse fato, podemos inferir que a atividade microbiológica na ETA não é significativa para acarretar em
aumento considerável na formação de TAM, através da reação entre a matéria orgânica microbiológica
presente e o cloro.
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OD (mg/L)
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6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
P. Estiagem
P. Chuvoso
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 8: Medidas de oxigênio dissolvido (OD) ao longo dos pontos de amostragem na ETA,
correspondentes aos períodos de estiagem e chuvoso.
TAMt (micro.g/L)
Na Figura 9 temos os resultados para a análise de trialometanos totais (TAMt), ao longo dos pontos de
amostragem.
60
50
40
30
20
10
0
P. Estiagem
P. Chuvoso
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ponto de amostragem
Figura 9: Análises de trialometanos totais (TAMt) ao longo dos pontos de amostragem na ETA,
correspondentes aos períodos de estiagem e chuvoso.
Podemos perceber, através da Figura 9, que a formação de trialometanos na ETA se dá de maneira progressiva
ao longo dos pontos de amostragem. No ponto 1, ainda não há cloro em contato com a água, para ambas as
tendências. Na tendência para o período de estiagem, no ponto 2, já há cloro mas ainda não houve tempo para
que a formação ocorresse. No ponto 3, observa-se o início da formação, que continua progressivamente até o
ponto 8. Fato a ser observado é que os pontos 2 e 7 são os pontos de adição de carga de cloro (sendo que os
pontos de amostragem estão localizados após o local de adição).
Desta forma, podemos notar que apesar da reação ser descrita na literatura como uma reação lenta, a formação
de trialometanos no período de estiagem já se inicia, mesmo que em baixos níveis, a partir do próprio sistema
de tratamento atingindo um patamar de aproximadamente 5 μg/L no ponto 8. No período chuvoso, podemos
perceber que a formação de trialometanos é bem mais acentuada, tendo início já partir do ponto 2. O maior
nível alcançado se dá no ponto 8, onde se tem aproximadamente o valor de 57 μg/L. Este valor é bem superior
ao valor obtido para o período de estiagem e pode ser entendido como resultado da combinação entre uma
elevada quantidade de matéria orgânica presente associado a uma elevada carga de cloro disponível.
Fato importante a ser observado é que os valores obtidos de TAMt para os dois períodos, são valores de
extremos, e que na maior parte do tempo de operação da estação de tratamento, os valores de TAMt de saída,
possivelmente, estarão situados entre estes dois limites.
A tendência de alteração no valor de TAMt é aumentar lenta e gradativamente, devido às quantidades de cloro
residual disponíveis na rede e da quantidade de matéria orgânica não retida pelo sistema de tratamento,
oriunda do manancial de abastecimento, que também é enviada à rede.
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10
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
Na Tabela 7 temos os resultados de TAMt obtidos pelos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al. (1997)
como uma média de 11 análises de cada ponto em TAMt. As 11 coletas foram realizadas no período
compreendido entre fevereiro a julho de 1991.
Tabela 7: Valores médios de TAMt (de um total de 11 análises) para alguns pontos do sistema de
tratamento de água da cidade de Salamanca/Espanha.
Variável
Decantadores
Filtros
Água pós-clorada
11,5
11,5
14,5
TAMt (μg/L)
Fonte: GARCIA-VILLANOVA et al. (1997).
Os valores reportados pelos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al. (1997) em TAMt, ao contrário das
outras análises reportadas e tomadas para comparação (UV-254, cloro residual e pH), são uma média, e por
conseguinte, englobam uma certa faixa de composição da água em termos de compostos orgânicos naturais.
Através das análises de CON da água bruta reportada pelos pesquisadores, respectivas aos dados de TAMt, e
através da média em CON (0,131 cm - 1) podemos enquadrar os dados como relativos a um período de
estiagem.
Dessa forma, comparando o valor de TAMt da água produzida (pós clorada) da Tabela 7 (14,5 μg/L) vemos
que este valor é bem maior quando comparado com o valor de TAMt da água produzida, para o período de
estiagem da Figura 7 (aproximadamente 5 μg/L). Fato que também deve ser observado são as médias de précloração (2,66 10-3 kg Cl2/m3) e pós-cloração (1,67 kg Cl2/m3) para as análises de TAMt da Tabela 7, cuja
soma (4,33 10-3 kg Cl2/m3) é maior que a soma da pré e pós-cloração para o período de estiagem (2,56 10-3 kg
Cl2/m3), para o nosso caso.
Na Figura 10 temos a discriminação para os compostos que constituem a soma TAMt para o período de
estiagem. A saber: BDCM (bromodiclorometano), TCM (triclorometano), DBCM (dibromoclorometano) e
TBM (tribromometano).
TAM (micro.g/L)
6
4
3
2
1
0
5,0
TAMt
BDCM
TCM
DBCM
TBM
5
0,0
2,3
0,2
0,0
1
3,9
2
2,8
0,5
3
4
5
6
Ponto de amostragem
7
8
Figura 10: Discriminação para os compostos constituintes da soma de TAMt, para o período de
estiagem.
Através da Figura 10 podemos perceber que as parcelas de cada composto (BDCM, TCM, DBCM e TBM) na
soma total para a concentração de TAMt, aumentam de concentração progressivamente do ponto 2 ao ponto 8.
Em todas as parcelas, o composto de maior concentração é o BDCM enquanto que o de menor concentração
detectado, é o DBCM. Da literatura, temos que o TCM é o composto que aparece em maior concentração,
quando comparado com o BDCM. Entretanto, obtivemos que para o período de estiagem, a concentração de
BDCM superou a concentração de TCM na soma total.
Isso mostra que o cloro no momento do ataque à estrutura húmica foi reativo o suficiente para ocupar somente
duas, das três posições possíveis, na estrutura dos TAM. Da Tabela Periódica temos que o elemento cloro é
mais eletronegativo que o bromo e, por isso, tende a ser mais reativo. Contudo a literatura também cita que a
reação de formação de TAM é uma reação lenta, o que pode ter proporcionado ao átomo de bromo
permanecer na estrutura, até o momento em que cada posição seria definitivamente ocupada por um átomo de
cloro.
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11
23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
A origem mais provável de onde o elemento bromo esteja vindo é do manancial de abastecimento, pois o
processo não emprega compostos com o elemento bromo. Dessa forma haveria uma competição pelas
posições adjacentes ao carbono central na estrutura dos TAM, onde lentamente o cloro tenderia a levar
vantagem sobre o bromo. O ataque na estrutura se daria com dois fins: o de quebrar as ligações covalentes,
desfazendo a estrutura como um todo e reduzindo-a a estrutura dos TAM (e demais sub-produtos) como o de
tomar o lugar nas posições onde bromo se encontraria. Isto provavelmente levaria certo tempo para acontecer,
haja vista que o cloro teria duas funções dentro da estrutura e estaria concorrendo com ninguém menos que
seu sucessor na escala de reatividade química.
Na Tabela 8 temos os valores de concentração de CHCl3, das mesmas amostras que foram realizadas as
análises de CON e pH, Tabelas 4 e 6, respectivamente, do trabalho de GARCIA-VILLANOVA et al. (1997).
Tabela 8: Concentração de triclorometano (CHCl3) ao longo de alguns pontos de amostragem do
sistema de tratamento da cidade de Salamanca/Espanha.
TAM
Água bruta
Decantadores
Filtros
Água pós-clorada
0,0
12,2
13,9
13,9
CHCl3 (μg/L)
Fonte: GARCIA-VILLANOVA et al. (1997).
Através do trabalho dos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al. (1997), reportados na Tabela 8, a maior
parcela da soma de TAMt obtida foi a parcela de CHCl3, enquanto que para a cidade de Maringá, durante o
período de estiagem (Figura 8), a parcela de maior contribuição para a soma TAMt foi a parcela de CHCl2Br.
Os autores não citam o tempo total de processamento da água bruta, o que ajudaria para explicar as diferentes
parcelas obtidas (CHCl3 e CHClBr2) na constituição de maior concentração da soma TAMt para as cidades
consideradas.
TAM (micro.g/L)
Possivelmente, o tempo de reação influencia em muito no balanço dessas parcelas, pois, na rede de
distribuição, onde normalmente se passou um período de tempo de contato cloro residual/água maior que na
ETA, a maior parcela encontrada foi somente a de CHCl3 para a cidade de Maringá, como se mostrará à frente
nos resultados obtidos para a rede de distribuição. Na Figura 11 temos a discriminação da soma total TAMt
para o período chuvoso.
70
60
50
40
30
20
10 0,0
0
1
TAMt
TCM
BDCM
DBCM
TBM
8,4
7,0
2
53,0
57,8
27,2
8,5
15,4
3
4
5
6
Ponto de amostragem
7
8
Figura 11: Parcelas constituintes da soma TAMt, para o período chuvoso.
Podemos perceber através da Figura 11 que as parcelas da soma total em TAMt para o período chuvoso são
bem maiores quando comparadas com as parcelas do período de estiagem, dos respectivos pontos. Para o
período chuvoso, somente dois compostos aparecem, constituindo a soma TAMt, que são o TCM e BDCM.
Ao contrário do que obtivemos para o período de estiagem, no período chuvoso o composto que aparece em
maior concentração é o TCM sendo seguido pelo composto BDCM.
Neste caso, para o período chuvoso, onde a quantidade de cloro utilizada é bem maior do que a utilizada para
o período de estiagem, o ataque do cloro estaria ocorrendo em maior quantidade quando comparado com o
período de estiagem, o que possivelmente, estaria formando uma maior concentração de TCM, comparado
com a parcela de BDCM formado.
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REMOÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA PELO SISTEMA DE TRATAMENTO
A partir das análises de carbono orgânico total, foi possível calcular a quantidade de matéria orgânica que é
retida pelo processo de tratamento e, por conseqüência, estimar a quantidade de matéria orgânica que é
enviada para a rede. Na Tabela 9 temos os valores das análises de COT que foram utilizadas para o cálculo de
remoção de matéria orgânica, para o período de estiagem. Na Tabela 10 temos as percentagens calculadas de
remoção de matéria orgânica, em cada ponto de amostragem.
Tabela 9: Análises de carbono orgânico total (COT) para os pontos de amostragem na ETA no período
de estiagem.
Ponto de amostragem
COT (mg/L)
Descrição do Ponto
1
6,2
Água bruta
3
4,6
Água floculada 1
4
3,5
Água floculada 2
5
2,0
Água decantada
6
1,4
Água filtrada
Tabela 10: Percentagens de remoção de matéria orgânica em COT pelo processo para o período de
estiagem.
Ponto de amostragem
Remoção em COT
1
0%
3
25,8%
4
43,5%
5
67,7%
6
77,4%
Obtivemos que da quantidade inicial de matéria orgânica que adentrou à ETA vinda do manancial de
abastecimento, 22,6% desta quantidade passa para a rede de distribuição, para o período de estiagem.
Possivelmente esta quantidade de matéria orgânica que é enviada para a rede continuará a reagir com o cloro
livre existente, proporcionando o aumento na formação de TAM na rede. Na Tabela 11 temos os resultados
das análises de COT utilizadas para o cálculo de remoção, para o período chuvoso. Na Tabela 12 temos as
percentagens calculadas em cada ponto de amostragem.
Tabela 11: Análises de carbono orgânico total (COT) para os pontos de amostragem na ETA no
período chuvoso.
Ponto de amostragem
COT (mg/L)
Descrição do Ponto
1
20,1
Água bruta
3
14,2
Água floculada 1
4
9,2
Água floculada 2
5
4,1
Água decantada
6
2,0
Água filtrada
Tabela 12: Percentagens de remoção de matéria orgânica em COT pelo processo para o período
chuvoso.
Ponto de amostragem
Remoção em COT
1
0%
3
29,3%
4
54,2%
5
79,6%
6
90,0%
Temos que da quantidade inicial de carbono orgânico total (COT) que adentrou à ETA para o período
chuvoso, 10,0% passa para a rede de distribuição e possivelmente é responsável pela contribuição na geração
de TAMt na rede.
De acordo com os resultados obtidos (22,6% para o período de estiagem e 10% para o período chuvoso de
matéria orgânica que é enviada à rede), apesar da maior quantidade de matéria orgânica presente no processo
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ser encontrada no período chuvoso, quando comparado com o período de estiagem, o sistema de tratamento se
mostrou mais efetivo na remoção de matéria orgânica no período chuvoso.
CORRELAÇÃO ENTRE AS ANÁLISES DE MATÉRIA ORGÂNICA (COT, CON) E TAMt NO
SISTEMA DE TRATAMENTO PARA O PERÍODO DE ESTIAGEM
A partir dos resultados de matéria orgânica (COT e CON) e dos resultados de TAMt, vários modelos de
regressão foram testados com o auxílio da calculadora HP 48GX para, com base no valor do coeficiente de
correlação (R2), procurar uma equação que expressasse o valor de TAMt em função do valor da matéria
orgânica. Os resultados são mostrados a seguir.
CORRELAÇÃO ENTRE COMPOSTOS ORGÂNICOS NATURAIS (CON) E TAMt PARA O
PERÍODO DE ESTIAGEM
Na Tabela 13 temos os valores para as análises de compostos orgânicos naturais e TAMt, para o período de
estiagem. Os pontos P1 e P2 não foram considerados para a regressão em virtude do valor obtido para a
análise de TAMt ser igual a zero.
Tabela 13: Dados das análises de CON e TAMt na ETA, para o período de estiagem.
Ponto de
Variável X
Variável Y
Amostragem
CON (cm-1)
TAMt (μg/L)
P3
0,070
0,2
P4
0,040
0,5
P5
0,023
1,6
P6
0,022
2,8
P7
0,019
3,9
P8
0,017
5,0
Colocando os dados de TAMt em função dos dados de CON, obteve-se para a covariância, em módulo, o
valor de 0,675, e um valor de R2, em módulo, igual a 0,9859. O melhor valor do coeficiente de correlação
encontrado (0,9859) foi para o modelo de regressão de potência. A equação 1 mostra esta regressão.
TAMt(CON) = 3,6735 10-4 *(CON)-2,307496
equação (1)
Aproximando o valor de R2 para a segunda casa decimal obtemos o valor de 0,99 que é um bom valor para o
coeficiente de correlação. Um ótimo valor de R2 seria obtê-lo da ordem de R2 = 0,9999.
CORRELAÇÃO ENTRE CARBONO ORGÂNICO TOTAL (COT) E TAMt PARA O PERÍODO DE
ESTIAGEM
Na Tabela 14 estão ilustrados os valores de carbono orgânico total e TAMt na ETA, para o período de
estiagem. O ponto P1 não foi considerado em virtude do valor obtido para a análise de TAMt ser igual a zero.
Tabela 14: Dados das análises de COT e TAMt na ETA, para o período de estiagem.
Ponto de
Variável X
Variável Y
Amostragem
COT (mg/L)
TAMt (μg/L)
P3
4,6
0,2
P4
3,5
0,5
P5
2,0
1,6
P6
1,4
2,8
De acordo com os dados acima, obtivemos para a covariância, em módulo, o valor de 1,7131, e um valor de
R2, em módulo, igual a 0,9997. O melhor valor do coeficiente de correlação encontrado (0,9997) foi para o
modelo de regressão exponencial. Na equação 2 temos esta regressão.
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TAMt(COT) = 8,515173 *EXP(-0,814814*COT)
equação (2)
Para os dados de COT/TAMt o valor obtido para o coeficiente de correlação foi melhor quando comparado
com o coeficiente de correlação dos dados CON/TAMt (R2 = 0,9859). Fato a ser observado é que o número
de pontos para as análises de COT foi menor que o número de pontos para as análises de CON.
CORRELAÇÃO ENTRE AS ANÁLISES DE MATÉRIA ORGÂNICA (COT, CON) E TAMt NO
SISTEMA DE TRATAMENTO PARA O PERÍODO CHUVOSO
Similarmente, para o período chuvoso, correlacionou-se os resultados de matéria orgânica (COT e CON) aos
resultados de TAMt obtidos. Vários modelos de regressão foram testados para, com base no valor do
coeficiente de correlação (R2), procurar uma equação que expressasse o valor de TAMt em função do valor da
matéria orgânica. Os resultados são mostrados abaixo.
CORRELAÇÃO ENTRE COMPOSTOS ORGÂNICOS NATURAIS (CON) E TAMt PARA O
PERÍODO CHUVOSO
Na Tabela 15 temos os valores das análises de compostos orgânicos naturais e TAMt, para o período chuvoso.
O ponto P1 não foi considerado para a regressão em virtude do valor obtido para a análise de TAMt ser igual
a zero.
Tabela 15: Dados das análises de CON e TAMt na ETA, para o período chuvoso.
Ponto de Amostragem
Variável X
Variável Y
CON (cm-1)
TAMt (μg/L)
P2
1,311
7,0
P3
0,573
8,4
P4
0,173
8,5
P5
0,041
15,4
P6
0,033
27,2
P7
0,023
53,0
P8
0,023
57,8
Colocando os dados de TAMt em função dos dados de CON, obteve-se para a covariância, em módulo, o
valor de 1,30, e um valor de R2, em módulo, igual a 0,884. O melhor valor do coeficiente de correlação
encontrado (0,884) foi para o modelo de regressão de potência. A equação 3 mostra esta regressão.
TAMt(CON) = 6,0030*(CON)-0,477643
equação (3)
Quando comparamos o valor de R2 da regressão CON/TAMt do período de estiagem (R2 = 0,9859) com o
valor do período chuvoso (R2 = 0,884) percebemos que o coeficiente de correlação do período de estiagem é
um bom valor quando comparado com o coeficiente de correlação do período chuvoso. Talvez esta diferença
nos valores dos coeficientes de correlação tenha ocorrido em função da maior carga de matéria orgânica nas
análises do período chuvoso, o que contribuiu para dificultar a exatidão da leitura das amostras, em
decorrência da rápida sedimentação da matéria orgânica.
CORRELAÇÃO ENTRE CARBONO ORGÂNICO TOTAL (COT) E TAMt PARA O PERÍODO
CHUVOSO
Na Tabela 16 estão ilustrados os valores de carbono orgânico total e TAMt na ETA, para o período chuvoso.
O ponto P1 não foi considerado em virtude do valor obtido para a análise de TAMt ser igual a zero. De acordo
com os dados, obteve-se para a covariância, em módulo, o valor de 0,4771, e um valor de R2, em módulo,
igual a 0,9780. O melhor valor do coeficiente de correlação encontrado (0,9780) foi para o modelo de
regressão de potência. Na equação 4 temos esta regressão.
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TAMt(COT) = 39,5374*(COT)-0,631127
equação (4)
Tabela 16: Dados das análises de COT e TAMt na ETA, para o período chuvoso.
Ponto de
Variável X
Variável Y
Amostragem
COT (mg/L)
TAMt (μg/L)
P3
14,2
8,4
P4
9,2
8,5
P5
4,1
15,4
P6
2,0
27,2
Comparando os valores dos coeficientes de correlação de COT/TAMt para os períodos de estiagem
(R2 = 0,9997) e chuvoso (R2 = 0,9780) podemos observar que apesar do número reduzido de pontos da análise
de COT, o valor de R2 do período de estiagem é um ótimo valor quando comparado com o R2 para o período
chuvoso, para a representação dos pontos experimentais.
De uma forma geral, e levando em conta que o número de pontos experimentais para as análises de COT são
menores que o número de pontos para as análises de CON, as regressões COT/TAMt apresentaram melhores
valores de coeficiente de correlação para os dados experimentais.
CONCLUSÕES
As análises de matéria orgânica mostram que o sistema de tratamento remove quase que inteiramente toda a
quantidade em compostos orgânicos naturais e em carbono orgânico total que adentram ao sistema de
tratamento, através da água in-natura. Porém, certa quantidade passa pelo sistema de tratamento e é enviada
para a rede de distribuição, podendo reagir com o cloro residual livre existente na rede. Este fato proporciona
o aumento dos níveis de TAM na rede. Adicionalmente, a literatura cita (ZARPELON e RODRIGUES, 2002)
que é possível haver formação de algas e microorganismos no interior da rede, que também podem reagir com
o cloro livre, contribuindo dessa forma para o aumento na formação em TAM.
Apesar da carga de cloro aplicada para o período chuvoso ser maior que a aplicada para o período de
estiagem, os resultados mostram que em todos os pontos de amostragem houve um consumo maior de cloro
no período chuvoso, devido possivelmente à oxidação da maior carga de matéria orgânica. Em vista disto,
obteve-se uma maior formação de TAM para o período chuvoso do que para o período de estiagem.
Os valores de saída de concentração de cloro residual, após os reservatórios de contato, encontram-se bem
acima do valor mínimo estabelecido pela Portaria nº 1469 do Ministério da Saúde (2001), que é de 0,5 mg/L.
Isto por um lado garante a concentração mínima exigível na rede, mas por outro, propicia uma maior formação
em TAM.
As análises de pH ao longo do processo são resultado das cargas de cloro aplicadas no processo nos pontos 2
e 7, de modo que, excetuando-se o ponto 1, todos os demais valores de pH são reflexo das alterações
provocadas por meio das adições de cloro e da eventual adição de álcali, no mesmo ponto da pré-cloração.
Se por um lado o pH da água de saída da ETA é baixo (abaixo de 7,0 para ambos os períodos estudados)
como conseqüência de uma quantidade de cloro acima de 0,5 mg/L na água (quantidade mínima segundo a
Portaria 1469 na saída da ETA), por outro a população que mora próxima à estação de tratamento pode ser
penalizada sentindo gosto e odor em conseqüência da reação do cloro com a tubulação de ferro-fundido (que
praticamente circunda toda a ETA), proporcionando a diminuição da concentração do cloro livre, como à sua
total extinção, já nos arredores da ETA. A solução para este problema seria a troca da tubulação de ferro
fundido pela tubulação de PVC, já a partir das proximidades da estação de tratamento, para assegurar um
residual por um maior período de tempo na rede, bem como possibilitar uma melhoria na qualidade da água
para a população que é abastecida próxima à estação de tratamento.
Com relação às análises de oxigênio dissolvido, observamos que não houve uma variação significativa dessa
variável ao longo do sistema de tratamento. Desse fato, podemos inferir que a atividade microbiológica na
ETA não é significativa para acarretar em um aumento considerável na formação de TAMt através da reação
entre a matéria orgânica microbiológica presente e o cloro.
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Comparando os valores de TAMt na saída do sistema de tratamento para os períodos de estiagem e chuvoso,
obtivemos um valor bem maior para o período chuvoso e este valor pode ser entendido como resultado da
combinação de uma elevada quantidade de matéria orgânica presente associado a uma elevada carga de cloro,
também disponível.
A projeção na tendência para alteração no valor de TAMt, a partir da ETA, é aumentar gradativamente,
devido às quantidades de cloro residual disponíveis na rede, matéria orgânica oriunda do manancial de
abastecimento que passa para a rede e devido à reação de formação e devido ao fato desta ser uma reação
lenta. Desse contexto, podemos concluir que a tendência é o aumento lento e progressivo em TAMt na água,
até a residência do usuário.
Comparando o valor de TAMt da água produzida (pós-clorada) da cidade de Salamanca/Espanha, no período
considerado de fevereiro a julho, vemos que este valor é bem maior quando comparado com o valor de TAMt
da água produzida, para o período de estiagem, da cidade de Maringá, o que está de acordo com as cargas de
cloro aplicadas (a carga de cloro aplicada na cidade de Salamanca/Espanha, no período considerado, é bem
maior que a aplicada para a cidade de Maringá).
A maior parcela da soma de TAMt obtida pelos pesquisadores GARCIA-VILLANOVA et al. (1997) foi a
parcela de CHCl3, enquanto que para a cidade de Maringá, durante o período de estiagem (Figura 4.8), a
parcela de maior contribuição para a soma TAMt foi a parcela de CHCl2Br. Possivelmente, o tempo de reação
influencia em muito no balanço dessas parcelas, pois, na rede de distribuição, onde normalmente se passou um
período de tempo maior de contato cloro residual/água, a maior parcela encontrada foi somente a de CHCl3,
para a cidade de Maringá.
Obtivemos que para o período de estiagem, a concentração de BDCM superou a concentração de TCM na
soma total. Da Tabela Periódica temos que o elemento cloro é mais eletronegativo que o bromo e, por isso,
tende a ser mais reativo. Contudo a literatura também cita que a reação de formação de TAM é uma reação
lenta, o que pode ter proporcionado ao átomo de bromo permanecer na estrutura, até o momento em que cada
posição seria definitivamente ocupada por um átomo de cloro. Isso mostra que o cloro no momento do ataque
à estrutura húmica teve tempo suficiente para ocupar somente duas, das três posições possíveis, na estrutura
dos TAM.
Para o período chuvoso, onde a quantidade de cloro utilizada é bem maior do que a utilizada para o período de
estiagem, o ataque do elemento cloro se dá em maior quantidade quando comparado com o período de
estiagem, o que possivelmente, estaria formando em maior concentração a parcela de TCM.
Os resultados de remoção de matéria orgânica na ETA mostram que, 22,6% da matéria orgânica inicial que
adentrou à ETA é enviada para a rede de distribuição, no período de estiagem e 10% da matéria orgânica
inicial é enviada para a rede, no período chuvoso. Apesar da maior quantidade de matéria orgânica ser
encontrada no período chuvoso, quando comparado com o período de estiagem, o sistema de tratamento se
mostrou mais efetivo na remoção de matéria orgânica para o período chuvoso.
Quando comparamos o valor de R2 da regressão CON/TAMt do período de estiagem (R2 = 0,9859) com o
valor do período chuvoso (R2 = 0,884) percebemos que o coeficiente de correlação do período de estiagem é
um bom valor quando comparado com o coeficiente de correlação do período chuvoso. Talvez esta diferença
nos valores dos coeficientes de correlação tenha ocorrido em função da maior carga de matéria orgânica nas
análises do período chuvoso, o que contribuiu para dificultar na exatidão da leitura das amostras em
decorrência da rápida sedimentação da matéria orgânica.
De uma forma geral, e levando em conta que o número de pontos experimentais para as análises de COT são
menores que o número de pontos para as análises de CON, as regressões COT/TAMt apresentaram melhores
valores de coeficiente de correlação para os dados experimentais obtidos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (USEPA), 1998. Stage 1
Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule (Stage 1 DBPR), 63 FR 69390, December 16, vol. 63, nº241.
2.
Ministério da Saúde. Portaria nº 1469 de janeiro de 2001. Diário Oficial da União, Brasília, jan. 2001.
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3.
ZARPELON, A., RODRIGUES, E.M., Os trialometanos na água de consumo humano, Revista Técnica da
Sanepar – SANARE, n.º17, Janeiro a Junho, 2002.
4.
GARCIA-VILLANOVA, R. J., GARCIA, C., ALFONSO GOMEZ, J., et al. Formation, Evolution and
Modeling of Trihalomethanes in the Drinking Water of a Town: I. At the Municipal Treatment Utilities,
Wat. Res, vol. 31, n. 6, pp. 1299-1308, 1997.
5.
MONTGOMERY, J. Water treatment: principles and design, John Wiley & Sons, New York, 1985.
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