A poluição da água é um desafio global que aumentou tanto em países desenvolvidos quanto países em desenvolvimento. Ela prejudica o crescimento econômico, bem como o físico e saúde ambiental de bilhões de pessoas. Além disso, a escassez global de água causa a redução da qualidade de vida em muitos países. Dessa forma, doenças provenientes de bactérias, viroses, protozoários entre outros microrganismos, proliferam-se devido a péssima qualidade da água. Para evitar esse problema grave de saúde pública é necessário que seja feita uma desinfecção da água.
A desinfecção da água significa sobretudo remover, desativar ou eliminar microrganismos patogênicos. O processo de desinfecção consiste em interromper o crescimento e/ou reprodução dos microrganismos presentes na água.
A desinfecção da água pode ser obtida com compostos químicos que atuam removendo contaminantes orgânicos. Para que seja considerado um desinfetante, os compostos químicos não devem apenas matar os microrganismos, mas eles devem ter um efeito residual. Isso significa que os desinfetantes têm que permanecer ativos na água após a desinfecção. Por outro lado, o desinfetante deve evitar que microrganismos patogênicos cresçam no encanamento.
Alguns desinfetantes mais usados
- Cloro (Cl2)
- Dióxido de cloro (ClO2)
- Hipoclorito (OCl–)
- Ozônio (O3)
- Halogênios: bromo (Br2), iodo (I)
- Cloreto de bromo (BrCl)
- Metais: cobre (Cu2+), prata (Ag+)
- Permanganato de potássio (KMnO4)
- Fenóis
- Álcoois
- Sabões e detergentes
- Sais de amônio
- Hidrogênio peróxido
- Vários ácidos e bases
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Desinfecção física
Em princípio, para a desinfecção física da água os seguintes desinfetantes podem ser usados:
Luz ultravioleta (UV)
A água a ser tratada é exposta à luz ultravioleta mata ou desativa principalmente os agentes patogênicos, destruindo seu DNA. Então, as bactérias são mortas com radiação relativamente baixa de 20 mJ/cm2, mas os vírus normalmente requerem 45 mJ/cm2 para serem mortos, enquanto os cistos e vermes não são afetados. A luz é destrutiva para os microrganismos, mas segura para os humanos, embora você não deva olhar para as lâmpadas ultravioleta diretamente, pois isso pode causar danos aos olhos. Portanto, a capacidade de matar da luz ultravioleta depende da intensidade da luz ultravioleta.
Raios gama
Os raios gama são uma forma de radiação eletromagnética, cuja radiação gama mata os microrganismos ao destruir principalmente o ácido nucléico celular. Os raios gama são raios letais de comprimento de onda ultracurto, não carregados, com grande poder de penetração de um isótopo radioativo como o cobalto-60.
Radiação ultrassônica
Dispositivos ultrassônicos produzem ondas de pressão. Em principio, essas ondas consistem em pressão positiva e negativa, que se alternam em ciclos. Na água, quando a pressão supera a resistência à tração da água, que é sua capacidade de resistir a uma força que tende a separá-la, começa a ocorrer um processo denominado cavitação. Durante a cavitação, bolhas se formam, crescem e implodem. Então,a pressão e a temperatura atingem níveis enormes dentro das bolhas. Quando implodem, liberam principalmente uma grande quantidade de energia na forma de uma onda de choque. Essas ondas de choque podem quebrar a matéria orgânica. Portanto, a tecnologia ultrassônica pode lidar com a poluição bacteriana e de algas na água.
Calor
O princípio dessa desinfecção se baseia no fato de que bactérias entéricas, protozoários e vírus em líquidos são sensíveis à inativação em temperaturas abaixo de 100 °C. Inativação térmica foi examinado em água, esgoto, leite e outros líquidos a temperaturas próximas às utilizadas para pasteurização (por exemplo, 63 °C para 30 minutos, 72 °C durante 15 segundos) e em água quente (cerca de 60 °C). Portanto, apenas alguns estudos examinaram a inativação térmica em líquidos a temperaturas próximas de 100 °C.
Como funciona a desinfecção química
A inativação química da contaminação microbiológica em água natural ou não tratada é geralmente uma das etapas finais para reduzir microrganismos patogênicos na água potável. Então, combinações de etapas de purificação de água (oxidação, coagulação, sedimentação, desinfecção, filtração) fazem com que a água (potável) seja segura após a produção. Como medida extra, muitos países aplicam uma segunda etapa de desinfecção no final do processo de purificação da água, a fim de proteger a água da contaminação microbiológica no sistema de distribuição de água.
Normalmente, é usado um tipo de desinfetante diferente do anterior no processo, durante o processo de desinfecção. A desinfecção segura garante que as bactérias não se multipliquem na água durante a distribuição. As bactérias podem permanecer na água após a primeira etapa de desinfecção ou podem terminar na água durante o retrolavagem da água contaminada (que pode conter bactérias do lençol freático como resultado de rachaduras no encanamento).
Mecanismo de desinfecção
A desinfecção ocorre por causa da corrosão da parede celular nas células dos microrganismos, ou mudanças na permeabilidade celular, protoplasma ou atividade enzimática (por causa de uma mudança estrutural nas enzimas). Esses distúrbios na atividade celular fazem com que os microrganismos não sejam mais capazes de se multiplicar. Isso fará com que os microrganismos morram. Os desinfetantes oxidantes também demolem principalmente a matéria orgânica da água, causando a falta de nutrientes.
