Proposta de melhoria para o tratamento de água de Porto Alegre : um estudo teórico

Abstract

Ao longo dos anos a tecnologia alcançou diversos avanços, com isso e com o aumento populacional novos produtos foram desenvolvidos visando as mais diversas finalidades. Entretanto estes novos produtos, como fármacos, produtos de higiene pessoal e pesticidas, possuem novas formulações, as quais, possuem contaminantes que as estações de tratamento de água convencionais não são capazes de remover. Ao entrarem em contato com o meio ambiente e consequentemente com os corpos hídricos, estes contaminantes causam a contaminação das águas. A presença e os efeitos dos contaminantes emergentes (CEs) no meio ambiente são tratados em diversos estudos, assim como, os riscos destes contaminantes para os seres vivos. Com isso, novas técnicas vêm sendo estudadas com o intuito de remover e degradar estes contaminantes emergentes, essas técnicas são denominadas de processos oxidativos avançados (POAs). Os POAs são processos em que o oxidante primário é o radical hidroxila, o qual possui um alto potencial de redução, desta forma estes processos são capazes de mineralizar diversos poluentes, tornando-os substâncias mais simples e menos tóxicas, passíveis de degradação através de outras técnicas. Neste contexto, o presente trabalho faz uma análise de estudos que avaliaram a degradação de fármacos em estações de tratamento de água utilizando como técnica oxidativa avançada o processo de ozonização. O presente trabalho seguiu a base do estudo exploratório, mediante a pesquisa em bancos de dados tais como Science Direct, Scopus e Google Acadêmico. Foram selecionados trabalhos entre 2015 e 2021 que avaliassem a aplicação de ozônio ao tratamento de água, em escala real ou piloto. Entre os artigos selecionados foram destacados aqueles que foram realizados em configurações de processo de tratamento de água mais semelhantes ao tratamento de água realizado no Brasil. As informações foram analisadas e, de acordo com os resultados obtidos, contaminantes avaliados e a eficiência obtida nestes estudos foi proposta uma configuração para inserção da ozonização como etapa adicional ao processo na estação de tratamento de água de Porto Alegre. A ozonização pode ser aplicada em diferentes etapas do processo de tratamento de água, como ainda na água bruta, pré-ozonização, antes da etapa de filtração, ozonização intermediária, ou após a filtração, pós ozonização. Todas as configurações abordadas nos trabalhos avaliados apresentaram uma boa eficiência na remoção dos contaminantes emergentes analisados nos respectivos estudos, podendo-se destacar o processo de pré-ozonização aliado à pós-ozonização, onde a eficiência foi ainda maior considerando que a pós ozonização foi capaz de reduzir ou eliminar os contaminantes remanescentes da pré-ozonização. A proposta, ao final do trabalho, também considerou os contaminantes emergentes abordados nos estudos e considerou os que continham um maior número de contaminantes emergentes em comum com os que já foram relatados estarem presentes na água bruta de Porto Alegre.

Over the years, technology has achieved several advances, with this and with the increase in population, new products have been developed aiming at the most diverse purposes. However, these new products, such as drugs, personal hygiene products and pesticides, have new formulations, which have contaminants that conventional water treatment plants are not able to remove. When they meet the environment and, consequently, with water bodies, these contaminants cause water contamination. The presence and effects of emerging contaminants (ECs) on the environment are addressed in several studies, as well as the risks of these contaminants for living beings. With this, new techniques have been studied to remove and degrade these emerging contaminants, these techniques are called advanced oxidative processes (AOPs). AOPs are processes in which the primary oxidant is the hydroxyl radical, which has a high potential for reduction, so these processes are capable of mineralizing various pollutants, making them simpler and less toxic substances, susceptible to degradation through other techniques. In this context, the present academic work analyzes studies that evaluated the degradation of drugs in water treatment plants using the ozonation process as an advanced oxidative technique. The present academic work followed the basis of the exploratory study, by searching databases such as Science Direct, Scopus and Google Scholar. Papers between 2015 and 2021 that evaluated the application of ozone to water treatment, on a real or pilot scale, were selected. Among the selected studies, were highlighted those that have most similar configurations to the water treatment applied in Brazil. The data was analyzed and, according to the results, assessed contaminants, as well as the efficiency obtained in these studies, was proposed the most appropriate configuration to insert ozonation as a step to be applied at Porto Alegre water treatment plant. Ozonation can be applied at different stages of the water treatment process, as well as in raw water, pre-ozonation, before the filtration stage, intermediate ozonation, or after filtration, post ozonation. All the configurations covered in the evaluated papers presented a good efficiency in the removal of emerging contaminants analyzed in the respective studies, highlighting the pre-ozonation process combined with post-ozonation, where the efficiency was even greater considering that post ozonation was capable to reduce or eliminate the remaining contaminants from pre-ozonation. The proposal, at the end of the work, also considered the emerging contaminants addressed in the studies and considered those that contained a greater number of emerging contaminants in common with those that have already been reported to be present in the raw water from Porto Alegre.