Processos Oxidativos Avançados Ganha Mercado e Pode Ser a Solução em Tratamentos Específicos

por Vicente de Aquino

Os métodos convencionais de purificação de água frequentemente não são efetivos no tratamento de compostos orgânicos sintéticos, como organoclorados (exemplos: tricloroeteno – TCE e percloroeteno – PCE) que se encontram dissolvidos em baixas concentrações. O método convencional de tratamento da água que contém esses poluentes consiste na adsorção dos organoclorados sobre carvão ativado, que remove os compostos, porém não os destrói.
As águas residuais das fábricas de polpa e papel também contêm compostos organoclorados resistentes aos tratamentos convencionais.
Uma nova tecnologia tem sido desenvolvida com a finalidade de purificar a água destes compostos organoclorados, chamada de processos oxidativos avançados (POA’s) que converte os poluentes em CO2, H2O e ácidos minerais. São processos limpos e não seletivos, podendo degradar inúmeros compostos, independentemente da presença de outros. A maioria dos POA’s são processados a temperatura ambiente que utilizam energia para produzir intermediários altamente reativos de elevado potencial de oxidação ou redução, que então atacam e destroem os compostos-alvo. A maioria dos POA’s envolve a geração de quantidades significativas de radicais livres hidroxila, que é um agente oxidante muito efetivo. O radical hidroxila pode iniciar a oxidação de uma molécula por extração de um átomo de hidrogênio ou por adição a um átomo que participa de uma múltipla ligação, também pode extrair um elétron de um ânion, como alternativa adicional.
De maneira similar à oxidação de compostos estáveis no ar, a matéria orgânica dissolvida é oxidada por uma sequência de reações, muitas das quais envolvem radicais livres, promovendo deste modo a purificação da água. Por exemplo, os radicais livres hidroxila iniciam a oxidação de muitas moléculas orgânicas contendo hidrogênio mediante a abstração de um átomo de hidrogênio.
Para o professor e doutor Celso Soares, da Universidade de Campinas (Unicamp), “basicamente nas reações de oxirredução ou simplesmente reações redox, há uma transferência de elétrons e íons simples, agrupamento iônico ou substâncias moleculares, sólidas e gasosas.
O agente que recebe os elétrons é conhecido como oxidante, enquanto que aquele que perde o elétron é o redutor. Cada átomo no estado natural possui um número definido de elétrons, caso ele perca elétrons o seu número de oxidação é aumentado e fica mais oxidado. Por exemplo, o ferro metálico possui o número de oxidação zero, assim especificado Fe°, isso quer dizer que o elemento não perdeu e não ganhou nenhum elétron, no entanto, o seu estado mais comum na natureza é na forma de óxido, sendo que nessa condição normalmente ele se encontra na forma oxidada de Fe3+, ou seja, os átomos de oxigênio, bastante eletronegativos, presentes na molécula atraem os três elétrons do átomo de ferro, formando a conhecida ferrugem”, explica.
E complementa a sua tese: “é de fundamental importância em trabalhos envolvendo reações químicas que se determine a proporção entre os vários reagentes utilizados, bem como dos produtos obtidos. Por exemplo, para que uma reação de oxidação seja completa, é importante que a quantidade do agente oxidante seja muito bem estipulada, para que a reação seja completa, e mesmo que não reste no reator, aumentando os custos e possível toxicidade do efluente.”

Oxi Ambiental
Para Juliano de Almeida Andrade, diretor da Oxi Ambiental, “em geral, os processos oxidativos avançados são do tipo homogêneo ou heterogêneo, podendo ser aplicados com ou sem irradiação. A escolha do processo oxidativo aplicado ao tratamento de efluentes é dependente, sobretudo, do tipo do efluente que se deseja tratar, ou seja, da característica físico-química intrínseca daquele efluente. Diversas propriedades do efluente bruto influenciam a escolha do processo oxidativo, como o teor de carga orgânica, valor do pH, caráter redox do meio, teor de sólidos, viscosidade, temperatura, quantidade de metais dissolvidos e, evidentemente, da quantidade de efluente a ser tratado por unidade de tempo, o que reflete diretamente ao período requerido para que as reações de oxirredução se processem e resultem em um processo eficiente na degradação dos contaminantes presentes no meio. Todos estes fatores devem ser levantados e são criteriosamente avaliados pelos técnicos da Oxi Ambiental para definir o processo oxidativo mais adequado para atender às necessidades do cliente. Este estudo é realizado em campo e em laboratório químico próprio, onde são realizados ensaios de tratabilidade/ bancada para testar diferentes condições operacionais, diagnosticar e propor o tratamento químico mais adequado, com base no risco e nos resultados da avaliação da viabilidade técnica e econômica do processo”, afirma.
Ricardo Gonçalves, gerente geral da Oxi, complementa a visão do diretor: “Dentre os processos oxidativos avançados, um dos mais utilizados na indústria, não somente no Brasil mas nos EUA e Europa, é o Reagente de Fenton. Este processo é classificado como homogêneo e permite uma série de vantagens em comparação as demais técnicas, em especial aos tratamentos convencionais. O baixo custo e a elevada eficácia do Reagente de Fenton são, sem dúvida, os principais atrativos desta tecnologia aplicada no tratamento de efluentes e em processos de remediação ambiental por processos químicos. O Reagente de Fenton é o “carro chefe” e a maior especialidade da Oxi Ambiental, cujo processo é bem conhecido e aplicado de forma aprimorada há mais de dez anos pelos especialistas técnicos da empresa.
E prossegue: “Com o reagente de Fenton via tratamento in situ, além de não ser necessário a remoção da matriz contaminada (solo, água ou efluente) da área da empresa, o processo diminui os custos com transporte e disposição final das matrizes. Outra importante vantagem da tecnologia de oxidação química citada acima, diz respeito ao tratamento dado aos contaminantes, que são degradados em compostos atóxicos e de baixa massa molar, reduzindo consideravelmente a carga orgânica original, diferentemente das técnicas físicas/mecânicas, que apenas transferem os contaminantes de um meio para outro, mantendo-os na mesma forma física, química e toxicológica, assim como foram gerados e dispostos antes de o tratamento ser executado”, finaliza.
O diretor Juliano de Almeida Andrade explica o que há de novo no mercado: “Embora a comunidade venha se preocupando há muito tempo com a poluição ambiental, em especial das águas por lançamento de efluentes, por exemplo, a contaminação de efluentes por produtos químicos não foi reconhecida como um problema sério até final dos anos 80. Adicionalmente, poucos anos atrás, o grau de pureza de efluentes após o tratamento final era considerado apenas em casos limitados, extremos. Hoje, a busca de soluções inovadoras e mais eficazes que os tratamentos convencionais, tornou-se um ingrediente essencial em diversos nichos de mercado, incluindo por exemplo, setores laboratoriais, farmacêuticos, postos de combustíveis, cosméticos, eletrônicos, e em vários outros segmentos industriais”, explica.
E continua: “Nessa conjuntura, sabe-se que a contaminação de efluentes é um problema que tem causado grande preocupação mundial e, por isso, tem sido alvo de discussões de vários profissionais de regiões distintas do mundo. Nessa ocasião, observa-se que o crescimento desse mercado específico, principalmente no âmbito nacional, tem envolvido o aperfeiçoamento de técnicas diversas para o tratamento de efluentes e, sem dúvida, as técnicas químicas, por ser um processo relativamente simples e eficiente no tratamento de efluentes”.
Juliano finaliza sua explanação de forma direta: “Inúmeros artigos demonstram e comprovam a eficiência da tecnologia, caracterizada pela forte reatividade da reação de Fenton com compostos tóxicos e recalcitrantes presentes em solo, água e efluentes, resultando em uma eficiente degradação química dos contaminantes. Isso pode ser feito em pouco tempo de reação (dependendo do tipo e da concentração de cada composto) usando uma relação estequiométrica apropriada entre os reagentes e os contaminantes. A Oxi Ambiental conceitua, fundamenta e, em seguida, otimiza esta relação estequiométrica iniciando a aplicação na escala laboratorial até alcançar a industrial”.

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