DIÓXIDO DE CLORO
Dióxido de Cloro Suas propriedades e aplicações no Tratamento de Águas e Processos Industriais
Dióxido de Cloro – Propriedades
Numa temperatura ambiente o dióxido de cloro (ClO2) é um gás, mais pesado do que o
ar, amarelo-esverdeado e altamente solúvel em água.
No estado gasoso, o dióxido de cloro é altamente instável e pode-se tornar explosivo se
a sua presença no ar atingir concentrações superiores a 10% em volume.
É altamente solúvel em água, mais do que o cloro e o ozono.
No intervalo característico de pH da água potável (entre 6 e 8), o dióxido de cloro não
sofre hidrólise, mas permanece na solução como gás dissolvido.
A presença de certos iões na água provoca a sua decomposição que pode ser agravada
na presença de luz. Nesse sentido e para manter estável uma solução de dióxido de
cloro, esta deve ser armazenada em depósitos fechados e sem receber luz direta. Uma
acidificação moderada (pH = 6) desta solução pode também ajudar a estabilizá-la e
prevenir
a sua decomposição.
Devido às dificuldades na sua manipulação, o dióxido de cloro é quase sempre gerado no local de aplicação. Os reagentes podem ser cloro e o clorito de sódio ou ácido
clorídrico e o clorito de sódio. Este último método é cada vez mais utilizado no tratamento de água, devido à sua fiabilidade e simplicidade de instalação.
Dióxido de Cloro - Geradores
Os geradores de dióxido de cloro são sistemas integrados de
produção e de regulação de ClO2. Existem com capacidade para
algumas g/h até pouco mais de uma dezena de kg/h além de que
possuem vários tipos de proteção e medidas de segurança nas
suas unidades de controlo.
Apresentam também sinalização de alarmes, como por exemplo:
„„ Falha na dosagem de reagentes;
„„ Baixa pressão de água fluxo / diluição;
„„ Falta de reagentes.
Permitem ainda o funcionamento com regulação manual ou
automática da produção de dióxido de cloro.
São por isso hoje em dia, equipamentos seguros, muito autónomos e que devem ser utilizados sempre que existam
situações de tratamento de água que não possam ser resolvidas pelos métodos tradicionais.
Dióxido de cloro – Sua utilização
O Dióxido de Cloro tem características únicas face a outros desinfetantes,
como por exemplo o cloro e o ozono:
O Dióxido de Cloro:
„„ Não reage com brometos que formam o bromo (cancerígeno);
„„ Graças à sua estrutura, o ClO2 funciona primeiro como um aceitador de
eletrões e, portanto, um oxidante, não criando compostos orgânico-clorados (sendo os Trihalometanos o grupo mais importante), mesmo quando
existem percursores orgânicos na água;
„„ Forma com o Fe2+ e o Mn2+ compostos insolúveis e com baixos tempos
de reação, o que facilita a sua utilização na remoção de ferro e manganês
da água de consumo;
„„ O dióxido de cloro tem excelentes propriedades bactericidas e é extremamente rápido na inativação de bactérias, na destruição de vírus e esporos
e no controlo de algas;
„„ Funciona numa larga gama de pH sempre com o mesmo poder desinfetante;
„„ Em termos bactericidas é extremamente importante no controlo da
Legionella.
„„ Actua também de forma efetiva no controlo de oócitos de Cryptosporidium
parvum (extremamente resistentes ao cloro).
„„ Como agente bactericida permanece ativo na água durante mais de 48 h.
Power Station no Norte de África após tratamento
durante um ano com Cloro
Power Station no Norte de África após tratamento
durante um ano com ClO2
Como oxidante, pode-se utilizar dióxido de cloro na:
Eliminação de ferro e manganês;
Redução da turvação e da cor;
Eliminação de odores e sabores;
Controlo do crescimento de algas;
Eliminação de alguns pesticidas;
Redução acentuada dos níveis de Trihalometanos.
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Como bactericida, a aplicação mais importante do Dióxido de Cloro aparece no controlo das bactérias do género Legionella.
Estas encontram-se em ambientes aquáticos naturais e também em sistemas artificiais, como redes de abastecimento/
distribuição de água, redes prediais de água quente e água fria, ar condicionado e sistemas de arrefecimento (sistemas
que incorporam torres de refrigeração, condensadores evaporativos, água quente sanitária e sistemas humidificadores)
existentes em edifícios, nomeadamente em hotéis, termas, centros comerciais, indústrias e hospitais.
Surgem ainda em fontes ornamentais e tanques recreativos.
São conhecidas cerca de 47 espécies de Legionella sendo a Legionella pneumophila a mais patogénica.
A exposição a esta bactéria pode provocar infecções respiratórias, também conhecida por Doença dos Legionários,
assim chamada porque a seguir à Convenção da Legião Americana em 1976, no hotel Bellevue Stratford, Filadélfia, 34
participantes morreram e 221 adoeceram com pneumonia.
A infeção transmite-se pela inalação de gotículas de vapor de água contaminada, aerossóis, de dimensões tão pequenas que veiculam a bactéria para os pulmões, possibilitando a sua deposição nos alvéolos pulmonares.
Dióxido de cloro – Sua utilização
Tratamento de Água Potável
O Dióxido de Cloro é um produto amplamente utilizado em estações de tratamento. Em particular no que diz respeito ao controlo microbiológico de escherichia coli, enterococos e clostridium
perfringens. É usado também para controlar o Cryptosporidium
e outros microorganismos e parasitas, quando existem suspeitas
do aparecimentos dos mesmos.
Pode ser também usado sazonalmente estando relacionado com
episódios de concentrações elevadas de manganês e de proliferação explosiva de algas.
É cada vez mais habitual o uso no controlo de odores devidos
a compostos orgânicos em águas superficiais de elevada carga
orgânica.
Devido ao cumprimento da Diretiva da União Europeia 98/33
relativa à qualidade da água destinada ao consumo humano, e
onde se estabelecem limites de certos parâmetros químicos como os Trihalometanos e os bromatos, a necessidade
de contemplar novas alternativas na pré-oxidação e na desinfecção final, tendo em conta os métodos tradicionais com
cloro, a aplicação do Dióxido de Cloro tem vindo a ganhar importância.
Desinfeção de Águas Residuais
A água residual pode ser considerada um recurso adicional e
a sua reutilização pode levar a uma poupança no consumo da
água potável. A grande preocupação a nível de saúde pública é a
prevenção de doenças causadas por microrganismos patogénicos e substâncias tóxicas. Ainda que os tratamentos de águas
residuais possam reduzir os microrganismos patogénicos bem
como os nutrientes essenciais à sua existência, o efluente resultante ainda os contém. A menos que se tomem medidas protetoras estes microrganismos poderão constituir um potencial perigo
para o ser humano e para o ecossistema. A sua desinfecção é
assim considerada necessária.
O Dióxido de Cloro pelas características já mencionadas é o
substituto natural do cloro sendo cada vez mais utilizado na
desinfeção final em ETARs.
Industria Papeleira
No contexto da Indústria Papeleira o dióxido de cloro utiliza-se
para o tratamento de água de processo e para branqueamento
da polpa.
A água tem um papel essencial no processo de fabrico do papel.
O seu valor económico implica que esta água esteja sujeita a
um aumento na sua reciclagem, onde existe o ambiente ideal
para o desenvolvimento de biomassa, em particular bactérias e
fungos, devido à presença de substrato orgânico, a temperaturas
favoráveis e pH ligeiramente alcalino.
O crescimento de bactérias, fungos, leveduras e algas nas tubagens e depósitos utilizados formam um depósito viscoso, normalmente chamado limo (lodo). Este limo faz com que haja diversos problemas a nível de entupimento e perda de eficiência
no ciclo de produção do papel, devido a paragens que podem ser
frequentes, estando as perdas económicas consequentemente
associadas.
A adição de biocidas é usual no controlo do limo. Graças às suas propriedades bactericidas, algicidas e fungicidas, e ao
amplo intervalo de pH, o Dióxido de Cloro pode ser mais eficaz para este fim nas águas de fábricas de papel.
No tratamento da polpa o Dióxido de Cloro actua como agente branqueador sem alterar as propriedades mecânicas da
mesma.
Torres de Refrigeração
Depósitos incrustantes complexos, partículas inorgânicas e
produtos de corrosão, são um problema concreto dos sistemas
de água de refrigeração, permutadores de calor e tubagens
associadas. A primeira fase na formação destes depósitos é o
crescimento descontrolado de microrganismos na sua superfície,
que formam previamente um bio filme, dando origem a um lodo
viscoso, que é o resultado do produto das células vivas e dos
seus resíduos metabólicos.
O cumprimento da legislação cada vez mais restrita sobre descarga de resíduos e a necessidade de dosear biocidas mais seguros, levou à utilização de Dióxido de Cloro em sistemas de
arrefecimento das grandes indústrias. O hipoclorito de sódio e
cloro são considerados eficazes no controle de depósitos, mas
utilizá-los em águas com elevadas concentrações de matéria orgânica leva à formação de Trihalometanos, os quais
são prejudiciais para o ambiente. Além disso a quantidade de cloro ou de hipoclorito necessários para manter limpos os
circuitos é muito elevada, sendo necessário a utilização de um agente redutor (dióxido de enxofre ou bissulfito de sódio)
para diminuir o teor de cloro residual nas descargas a fim de serem compatíveis com os limites impostos pela legislação.
Indústria Alimentar
O dióxido de cloro é utilizado com sucesso em muitas aplicações,
especialmente na:
„„ Água para lavagem e transporte de frutas e legumes, peixe
e carne processada;
„„ Desinfeção da água de refrigeração, nomeadamente das
industrias de:
„„ Tomate em latas
„„ Cervejeiras
„„ Queijo
„„ Indústrias de processamento de carne cozida
„„ Fábricas de conservas onde os alimentos são enlatados
após esterilização por calor
„„ Lavagem dos recipientes para alimentos e bebidas;
„„ Produção de alimentos congelados;
„„ Água utilizada no processo de fabrico, nomeadamente na
produção de cerveja, processamento de frutos do mar e aves.
É utilizado ainda na água para consumo humano, nos casos em que a mesma é recolhida a partir de um poço e não fornecida através de um sistema de
distribuição municipal.
Por fim é utilizado em águas residuais para desinfecção antes da descarga
para o meio ambiente.
Tecnilab, SA
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Gab. Comunicação e Imagem
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Industria Têxtil
Utilizado como agente branqueador das fibras utilizadas, desde algodão, poliamida, poliéster, etc.