A EFICÁCIA DA APLICAÇÃO DO CO2 PARA REDUÇÃO DO pH EM ÁGUAS DE
ABASTECIMENTO PÚBLICO
Raquel Pizarro de O. Castro – UNISALESIANO
[email protected]
Camila Cristina Freitas – UNISALESIANO
Everson Pinheiro de Oliveira – UNISALESIANO
Paula Cristina M. Ueda – UNISALESIANO
RESUMO
A preocupação, a necessidade e a importância de se oferecer água potável com
qualidades microbiológicas, físico-químicas e organolépticas asseguradas e
compatíveis com a tolerância humana é sentida na Portaria 518 do Ministério da
Saúde que prevê controle até para sistemas alternativos de abastecimento. A água
de Lins/SP, objeto desse estudo, é extremamente alcalina, tem pH próximo de 10. A
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP tem tentado
corrigir esse problema, porém, não é uma atividade fácil, seja pelo custo seja pelas
dificuldades operacionais. Este trabalho visa acompanhar e avaliar a efetividade do
tratamento por dissolução de gás carbônico.
Palavras-chave: Química. Abastecimento público. Correção de pH. Gás carbônico.
INTRODUÇÂO
A água1 no município de Lins é proveniente de poços profundos, são vários
poços distribuídos pela cidade cujas profundidades variam entre 100 e 3.500 m. A
profundidade depende do objetivo a ser alcançado, isto é, produzir água suficiente
para abastecer a população do local.
Um desses poços tem história própria, como é o caso do poço conhecido
como o poço da PETROBRÁS, que foi perfurado por ela a procura de petróleo, o
que, obviamente, não foi encontrado. Com essa busca, por petróleo, a cidade
ganhou uma das principais fontes de abastecimento de água, hoje conhecida como
fonte de Fátima.
Atualmente, esse poço pertence ao Grupo Bertin, entregue por ação judicial.
Foi perfurado um novo poço com as mesmas características, chamado
PPJ2, instalado na avenida Tiradentes ao lado do Colégio Objetivo. Outra principal
fonte de água é o poço conhecido como DAEE (Bairro do Labate), estas duas fontes
DAEE e PPJ2, produzem juntas o volume de ± 700 m3 de água por hora. A produção
total dos poços é de aproximadamente 1000 m³ h (mil metros cúbicos de água por
hora).
Em Lins, a água de abastecimento público apresenta pH próximo de 10,0,
devido a presença de carbonatos solúveis e hidróxidos. Acompanhar e avaliar a
adequação do pH de toda essa água através da aplicação de CO2 para a faixa de
6,0 a 9,5, conforme prevê a portaria 518 de 25 de março de 2004 do Ministério da
Saúde5 é o objetivo deste trabalho.
ÁGUA DE ABASTECIMENTO PÚBLICO DE LINS/SP
Devido à recomendação da faixa de pH entre 6,0 e 9,5 para água de
abastecimento público pela Portaria 518, foram realizados testes para redução do
pH na água de Lins, a primeira tentativa foi a aplicação de ácido muriático (Sol. de
HCl a 40%). O resultado em si, no entanto trouxe inconvenientes de ordem técnica
inviabilizaram esta prática1.
A segunda tentativa foi a utilização de CO2 em cujos testes são utilizados
sistemas relativamente pequenos. Esta aplicação esta sendo implantada em Lins, e
espera-se estranheza nos consumidores dada a mudança das características da
água, mas, espera-se também que em pouco tempo ocorra a adaptação quanto da
aplicação do CO2 na água1.
O desenvolvimento tecnológico implica na busca e no aprimoramento de
novas técnicas. O tratamento de água com CO2 é um processo que gradativamente
vem ganhando impulso entre os usuários dessa técnica com o intuito de demonstrar
a eficácia da aplicação de CO2 na água de abastecimento publico para adequação
do pH1.
O CO2 em sua forma comum é um gás2; mas, sob certas condições de
temperatura e pressão, ele pode existir como gás, como liquido e como sólido. É
uma substancia composta de dois elementos: o carbono e o oxigênio. Na realidade
CO2 é a sua fórmula química. Os nomes mais comuns pelos quais e conhecido são:
gás carbônico, dióxido ou bióxido de carbono e anidrido carbônico.
Esse gás representa em volume 0,03% da atmosfera da Terra e é muito
importante ao ciclo vital de todo tipo de vegetação. É ainda um produto do
metabolismo humano e animal.
É incolor aproximadamente uma vez e meia mais pesado que o ar. Não é
tóxico e possui um odor pungente característico. Ele pode ser resfriado e
comprimido, transformando-se em um liquido incolor com densidade
aproximadamente igual a da água. Sob uma determinada condição de pressão e
temperatura o CO2 pode existir nos três estados da natureza, sólido, liquido e
gasoso. Esta condição especial (temperatura de –56,6ºC e pressão de 5,28kg/cm2
abs) é conhecida como ponto tríplice2.
A temperatura acima de 31ºC, o CO2 não pode ser liquefeito independente da
pressão a que for submetido. Esta temperatura de 31ºC é chamada temperatura
critica. A pressão critica é definida em função da temperatura crítica e é a pressão
requerida para liquefazer o gás, à temperatura crítica. Esta pressão para o CO2 e de
75 kg/cm2 abs3.
No estado liquido só existe a temperatura entre a critica e a do ponto tríplice,
ou seja, entre 31ºC e –56,6ºC e as pressões correspondentes entre a 75kg/cm3 abs
(pressão critica) e 5,28kg/cm2 abs (pressão do ponto tríplice). A forma liquida não
existirá à pressão atmosférica. O CO2 na forma sólida (gelo seco) tem uma
aparência branca opaca. A forma sólida transforma-se em gás sem deixar resíduo
liquido, daí o nome de “gelo seco”3.
Este processo de passagem do estado sólido para o gasoso é chamado de
sublimação. A temperatura de sublimação do gelo seco é de –79ºC3.
Para efetiva redução do pH utilizando CO2, fez-se necessária a instalação de
um ejetor entre a bomba de recalque e a caixa elevada, um painel com válvula
reguladora, rotâmetro e válvula solenóide para controlar a injeção de gás, alem do
reservatório do gás1.
Com o funcionamento da bomba de recalque inicia-se a injeção do CO2, com
conseqüente redução do pH1.
O processo de CO2 consiste na captação das águas alcalinas na entrada do
tanque de neutralização, região onde o pH é mais elevado. Através de uma bomba
centrifuga carreia-se a água para um ejetor onde ocorre a mistura com o CO2,
facilitando a reação de neutralização. Com o objetivo de proporcionar um maior
tempo de residência do CO2 com a água, são instalados após o injetor, de 20 a 30
metros de tubulação para se obter um rendimento máximo1.
A descarga do efluente neutralizado processa-se na região de saída do
tanque de neutralização, estando, a tubulação, direcionada no sentido da entrada
onde se efetuou a captação. Deste modo, aproveita-se o sal acido formado e se
estabelece um regime com pH da mistura mais baixo do que o inicial,
proporcionando uma condição ótima de operação1.
Será feito acompanhamento da evolução dos trabalhos de aplicação do CO2 e
adequação do pH para atender parâmetro exigido pela Portaria 518, bem como de
possíveis anomalias registradas no período de agosto 2007 a julho de 2008.
Os estudos e acompanhamentos serão executados nos poços Tiradentes 2 e
3 com a supervisão do químico responsável pela empresa SABESP onde
diariamente, serão coletadas e analisadas o pH de amostras.
Paralelamente ao acompanhamento da adequação do pH uma consulta à
população será feita, colhendo as impressões iniciais e após três meses de
processo contínuo sobre suas opiniões quanto a possível mudança no gosto bem
como no manuseio de detergentes e sabões para limpeza doméstica.
CONCLUSÕES ESPERADAS
Cientes de que ao se dissolver na água o gás carbônico, com esta reage,
formando ácido carbônico, que por sua vez é capaz de neutralizar íons hidroxila;
espera-se que o processo de dissolução de CO2 na água de abastecimento público
de Lins/SP com a finalidade de reduzir o pH para níveis legais seja viável tanto
econômica quanto operacionalmente e, que a população perceba no uso cotidiano
dessa água as melhorias que o processo poça trazer.
Em relação à aceitação por parte da população das características d’água é
uma situação muito relativa, pois, uma população habituada a beber água com
determinada característica é natural estranhar ou até rejeitar o novo sabor.
REFERÊNCIAS
1
COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO.
Relatório de Procedimentos Sabesp – Divisão de Controle Sanitário Lins – RTOC,
2007
2
CARBONIC, Liquid Indústrias S/A – Boletim Técnico.
3
LINDE GAS/AGA - Ficha de informações de Segurança de produto químico de
25/01/2004.
4
BRASIL. PORTARIA N.º 518, DE 25 DE MARÇO DE 2004. do Ministério da Saúde.