domingo, 27 de fevereiro de 2011

CLORAÇÃO

CLORAÇÃO

A etapa que consolida o tratamento de água para consumo humano, assim como o lançamento final no corpo receptor é sem dúvida a cloração. O poder bactericida do cloro é amplamente conhecido, e seu uso deve ser ininterrupto, em qualquer das fases citadas, podendo ser aplicado nas formas de liquido ou gás; sendo que em ambos os casos a sua aplicação tanto em abastecimento público como em piscinas, deve ser seguida de um criterioso controle de dosagens. O cloro é apresentado em diversas concentrações, porém a sua composição e origem mais comum é a da decomposição do sal (NaCl) O cloro é encontrado na natureza combinado com outros elementos, principalmente na forma de cloreto de sódio, NaCl , e também em outros minerais como a silvina, KCl, ou na carnallita, KMgCl3•6H2O. É o halogênio mais abundante na água do mar com uma concentração de aproximadamente 18000 ppm. Na crosta terrestre está presente em menor quantidade, uns 130 ppm. É praticamente impossível encontra-lo sem estar combinado com outros elementos, devido a sua alta reatividade.

O cloro é obtido principalmente (mais de 95% da produção) a partir da eletrólise do cloreto de sódio, NaCl, em solução aquosa, denominado processo de cloro-álcali. São usados três métodos:

• Eletrólise com célula de amálgama de mercúrio.

• Eletrólise com célula de diafragma

• Eletrólise com célula de membrana.


Hipocloritos

Hipocloritos são sais provenientes do ácido hipocloroso (HClO) e são mais importantes que o próprio ácido correspondente, devido à dificuldade de se obter o ácido ao contrário de seus sais.

Os hipocloritos, devido à sua ação oxidante e desinfectante (e baixo preço), têm largo uso tanto domiciliar quanto industrial. O cloro que se compra em mercados é uma solução de hipoclorito de sódio. Quando o percentual de cloro livre nesta mistura é de cerca de 2%, então temos a chamada água sanitária, também chamada de água de lavadeira, a popular Qboa.

Obtém-se hipoclorito de sódio através de eletrólise de cloreto de sódio (NaCl). Ao se produzir hidróxido de sódio e gás cloro, faz-se os dois reagirem entre si, conforme as reações abaixo:

Durante a eletrólise

2 NaCl 2 Na+ + Cl2

2 H2O H2 + 2 OH–

2 NaOH + H2 + Cl2

Ou seja, da eletrolise do sal de cozinha obten-se o cloro.

PVC

O PVC é o único material plástico que não é totalmente originário do petróleo. Ele contém, em peso, 57% de cloro, um derivado do cloreto de sódio (sal de cozinha), e 43% de eteno, derivado do petróleo. Portanto, a principal matéria-prima do PVC é o sal marinho, um recurso natural renovável e disponível em abundância na natureza.

Uma das principais características do PVC é o longo ciclo de vida de suas aplicações, que varia de 15 a 100 anos, sendo a média superior a 60 anos. Por ser reciclável, contribui diretamente para o melhor desempenho das empresas, ao reduzir custos e economizar insumos, além de contribuir nos resultados ambientais decorrentes da diminuição de resíduos

CUSTO

O uso mais comum em processo de desinfecção é a a dosagem em forma de gás por meio de cloradores especiais, e Venturi e bombas dosadoras para aplicação de soluções. O gás é utilizado principalmente em instalações de grandes vazões, reservando as soluções para as instalações de médio e pequeno porte.

Para a desinfecção de águas de abastecimento pode-se empregar cloro puro, como gás e compostos de cloro que na água libere o elemento desinfetante. Os compostos são utilizados nos casos de pequenas vazões, menos de 4,0 litros/s, e em serviços provisórios.

O emprego do cloro puro requer aparelhos especiais e pessoais habilitado. Ele é fornecido na forma liquefeita em cilindros de aço, com tamanhos que variam de 40 kg a 900 kg de cloro. Os compostos de cloro mais comumente usados em desinfecção são:

• Água sanitária líquida (solução) 2 a 3%;

• Cal clorada pó 25 a 30%;

• Hipoclorito de sódio líquido 10 a 15 %;

• Hipoclorito de cálcio pó, grãos, tabletes, pastilhas, 65 a 75%.

Para avaliação de Custo vamos simular a necessidade de cada produto para tratar uma vazão de 200 m³/h (55,55l/s), operando 24h/dia, aplicando uma solução concentrada a 4%, e com uma concentração de cloro livre final de 2,0% teremos:

a) Utilizando o Hypocal com concentração de 65%

Quantidade Necessária: 14,2 Kg/dia

b) Utilizando o Hipoclorito de sódio com concentração de 10 %

Quantidade Necessária: 600,0 Kg/dia

c) Utilizando a Cal Clorada com concentração de 25 %

Quantidade Necessária: 96,0 Kg/dia

d) Utilizando o cloro gás com concentração de 99,99 %

Quantidade Necessária: 6,0 Kg/dia

É obvio que a alternativa a ser utilizada deva ser a do Hypocal com um custo mensal de R$ 14,2*30*15 = R$ 6.390,00

Uma alternativa eficiente em substituição a utilização de Cloro com manuseio diário, é a sua geração no local de aplicação, observando que o custo médio de um reator para esta capacidade é da ordem de R$ 50.000,00, o que será amortizado em menos de 01 ano, o que viabiliza o investimento, pois a partir desta data o custo de insumo resume-se ao sal de cozinha.

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