Resumo
A matéria orgânica natural (MON), formada por substâncias húmicas e não húmicas, é um dos principais precursores na formação de subprodutos da desinfecção, especialmente os ácidos haloacéticos (AHA) e trihalometanos (THM). Os principais fatores que influenciam a formação de subprodutos em um processo de desinfecção com cloro e presença de MON, são pH, tempo de contato, temperatura, dosagem e residual de cloro, natureza e concentração da MON e presença de brometos. Alterações nesses fatores, como nos pontos de dosagem de cloro, ou uso de oxidantes e desinfectantes alternativos ao mesmo, como dióxido de cloro, ozônio, cloraminas, permanganato, peróxido de hidrogênio, ultravioleta e ferrato, são algumas formas para se minimizar a formação de THM e AHA. O ferrato é um íon no estado de oxidação +6 do ferro. Apesar do poder oxidante, seletividade e propriedades coagulantes, permanece pouco utilizado no tratamento de água devido à instabilidade em solução e dificuldade de armazenamento. Avanços na fabricação in situ incentivam pesquisa de suas aplicações. Na decomposição, reduz-se a Fe (III), podendo desempenhar múltipla função, realizando coagulação, oxidação e desinfecção. Segundo literatura, a depender do pH, pode desempenhar oxidação mais intensa que ozônio. Assim, o presente levantamento bibliográfico abordou ações gerais de controle de formação de THM e AHA no tratamento de água, com ênfase ao oxidante ferrato, por tratar-se de alternativa mais recente em aplicações para o saneamento, trazendo alguns dados de estudos realizados em escalas laboratorial e piloto descritas em literatura técnica, enfatizando a necessidade de mais pesquisas sobre suas propriedades e aplicações, além de estudo de viabilidade.
Introdução
A desinfeção da água para consumo humano reduz o risco de infeções por agentes patogénicos mas pode representar uma ameaça à saúde devido aos compostos químicos introduzidos ou formados, nomeadamente os subprodutos da desinfeção (SPDs), quando os seus precursores orgânicos e inorgânicos estão presentes na água.
Os compostos orgânicos presentes na composição do solo podem ser classificados como substâncias húmicas e não húmicas. Esta última é formada por carboidratos, proteínas, peptídeos, aminoácidos e gorduras e é facilmente degradada por microrganismos presentes no próprio solo (SPARKS, 1995 apud Yano, 2014). As substâncias húmicas ocorrem em praticamente todos os tipos de solos, de águas e de sedimentos da hidrosfera, sendo compostos principalmente por ácidos húmicos e ácidos fúlvicos. São provenientes da decomposição de plantas e tecidos animais (Gaffney et al., 1996 apud Yano, 2014), sendo estruturas poliméricas que consistem de compostos aromáticos e alifáticos interligados de tal maneira que estes grupos perdem a sua identidade dentro da estrutura complexa.
Os ácidos húmicos apresentam grupos fenólicos OH, estruturas de quinonas, unidades de oxigênio como ponte, grupos COOH dispostos de forma variada no anel aromático e o composto nitrogênio como componente estrutural (YANO, 2014). Ocorre também a presença de carboidratos e proteínas. Os ácidos fúlvicos são constituídos basicamente por ácidos fenólicos e benzocarboxílicos, ligados entre si por pontes de hidrogênio, com abundância de grupos COOH formando uma estrutura polimérica de estabilidade considerável (CARDOSO et al., 1992 apud YANO, 2014).
Estudos mais recentes têm levado a acreditar que as substâncias húmicas consistiriam em agregados de moléculas relativamente pequenas, denominadas “building blocks” (Jansen ela t., 1996; Sein Jr. Et al., 1999 apud Messias, 2004), mantidas por ligações fracas como ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas. De acordo com esse modelo, os ácidos fúlvicos (modelo hipotético apresentado na figura 1) seriam formados por pequenas micelas estáveis que permanecem dispersas pela repulsão das cargas negativas originadas da dissociação da grande quantidade de grupos ácidos presentes na sua estrutura (MESSIAS, 2004). As micelas de ácidos húmicos, por outro lado, por apresentarem uma menor quantidade de grupos funcionais ácidos, poderiam aproximar-se o suficiente para formar agregados de elevada massa molecular (HAYES e CLAPP, 2001; WESHAW, 1993 apud MESSIAS, 2004). Um modelo de ácido húmico proposto por Schulten e Schnitzer é apresentado na figura 2.
Autora: Eloisa Helena Cherbakian.
