O que é Água Potável?

Com uma crise global de água potável no horizonte, as tecnologias antigas e novas aproveitam ao máximo os recursos hídricos existentes

“Água potável” significa simplesmente água segura para beber, e está a tornar-se mais escassa no mundo. O aumento da utilização está a acentuar os recursos de água doce em todo o mundo, e uma lista aparentemente interminável de contaminantes pode transformar uma vez a água potável num perigo para a saúde ou simplesmente torná-la inaceitável esteticamente.

Das mais de 2 biliões de pessoas que não têm água potável em casa, 844 milhões não têm sequer o serviço básico de água potável, incluindo 263 milhões que têm de viajar 30 minutos por viagem para recolher água. Cerca de 159 milhões bebem água de superfície não tratada. A água potável não tratada é uma das principais causas de doenças diarreicas, que mata cerca de 800.000 crianças com menos de 5 anos de idade por ano, geralmente nos países em desenvolvimento, mas espera-se que 90 países não atinjam o objectivo de cobertura universal até 2030.

O que torna a água imprópria para beber?

A Organização Mundial de Saúde (OMS) organiza a contaminação da água potável como orgânica, inorgânica, radiológica, e microbiológica, e inclui medidas de aceitabilidade de sabor, cheiro, e aparência.

• Os contaminantes orgânicos são produtos químicos à base de carbono, incluindo solventes e pesticidas, que são introduzidos através de escoamentos agrícolas ou descargas industriais. Podem ser responsáveis por uma série de graves problemas de saúde, desde o cancro à perturbação da função endócrina.
• As ameaças radiológicas incluem o rádon, o césio, o plutónio e o urânio. Na América do Norte, o rádon é a principal causa de cancro do pulmão em não fumadores e a principal causa ambiental da mortalidade por cancro em geral.
• Os poluentes inorgânicos, tais como ácidos minerais, sais inorgânicos, metais, cianetos, e sulfatos, persistem no ambiente. Os metais pesados podem causar problemas neurológicos nos seres humanos, especialmente nos nascituros e crianças, e também bio-acumular em alguns alimentos. O arsénico pode causar cancro, lesões de pele, doenças cardiovasculares, diabetes, e perturbações cognitivas. A proliferação de algas a partir de nutrientes como fósforo e azoto também pode introduzir cianotoxinas na água potável.

li> Os agentes patogénicos transmitidos pela água, incluindo bactérias, vírus, protozoários, e parasitas são geralmente introduzidos na água através das fezes e podem causar uma série de doenças, desde uma ligeira gastroenterite a diarreia potencialmente fatal, disenteria, hepatite, febre tifóide, cólera, e criptosporidiose. Milhões estão também infectados com doenças tropicais transmitidas pela água que incluem o tracoma, a causa mais comum da cegueira evitável./ul>

A água potável também é ameaçada pelos chamados “contaminantes emergentes” ou “contaminantes de preocupação ambiental emergente”, que incluem produtos farmacêuticos introduzidos através de esgotos e escoamento das operações pecuárias.

Turbidez (falta de clareza causada por partículas misturadas) pode dar à água um sabor, cheiro ou aspecto inaceitável. Se a água turva é nociva ou apenas pouco atractiva depende do material presente. Para um tratamento eficaz da água potável, é importante analisar cuidadosamente a água da fonte e depois adaptar o tratamento às condições e normas específicas da água.

Tratamento de Água para Potabilidade

Muitos processos de tratamento de água testados ao longo do tempo estão ainda hoje em uso nas fases de tratamento primário. A história do tratamento de água remonta a milhares de anos atrás, até à civilização minóica, cerca de 1700 a.C., e aos antigos egípcios, que utilizaram pela primeira vez a floculação e sedimentação de alúmen para clarificar a água cerca de 1500 a.C..

Sedimentação está a permitir que partículas em água turva se fixem. O alúmen e outros aditivos “pegajosos” conhecidos como polielectrólitos ajudam o processo de assentamento por floculação, ou colando partículas juntas em “flocos”. A floculação e sedimentação com clarificadores é comum em estações de tratamento de água.

O entendimento da microbiologia que veio com o trabalho do Dr. John Snow e Louis Pasteur no século XIX teve grandes implicações para o tratamento da água. A investigação ligou a turbidez aos agentes patogénicos, e os filtros de areia foram utilizados pela primeira vez para o tratamento de um abastecimento público de água em 1829 Londres. Os sistemas municipais de água nos Estados Unidos seguiram o exemplo no início do século XIX, e o processo de filtração com camadas de areia, cascalho e carvão vegetal continua hoje em dia muito difundido.

Mas os desinfectantes como o cloro na América e o ozono na Europa desempenharam o maior papel no fim de epidemias de doenças transmitidas pela água, tais como febre tifóide, disenteria, e cólera. Hoje em dia, os abastecimentos municipais de água são rotineiramente préclorados para prevenir o crescimento de algas e biológico, ou cloram nas fases finais do tratamento da água. A cloração em conjunto com aeração é também utilizada para remover o ferro dissolvido, e a aeração remove eficazmente os compostos orgânicos voláteis (COV). Outros métodos de desinfecção incluem luz ultravioleta (UV) e ajuste de pH.

Tratamentos de Água Moderna

Nos tempos modernos, os avanços da tecnologia têm sido construídos sobre a base de tratamentos mais antigos. Por exemplo, os processos aeróbicos têm sido durante muito tempo a base do tratamento de águas residuais, particularmente para esgotos e outros fluxos de resíduos com elevado conteúdo orgânico ou biodegradável. Nos processos aeróbicos, os microrganismos que prosperam na água oxigenada decompõem contaminantes orgânicos e removem nitratos.

O mais recente e mais eficiente tratamento aeróbico é encontrado no reactor de biofilme aerado por membrana (MABR), que utiliza até 90% menos energia para a aeração, a fase de tratamento biológico mais intensiva em energia. No MABR, a nitrificação-desnitrificação simultânea tem lugar num único tanque que suporta uma membrana espiralada, permeável ao ar. O arejamento tem lugar a uma pressão quase atmosférica. MABR, que é notável pela sua elevada qualidade de efluentes, bem como pela sua poupança de energia, está disponível para a adaptação de instalações existentes, bem como em sistemas pequenos e embalados adequados para estratégias de tratamento descentralizadas. A descentralização coloca as instalações mais pequenas perto do ponto de utilização, eliminando a necessidade de grandes instalações regionais e as dispendiosas redes de condutas que estão financeiramente fora do alcance de muitas regiões.

Outros processos de purificação de água que utilizam membranas têm dado passos significativos desde os anos 70 e 80, inclusive na filtração por osmose inversa. A filtração moderna em osmose inversa (RO) é realizada forçando a água pressurizada através de uma membrana que é semi-permeável a nível molecular para excluir solutos indesejados.

Uma forma comum de RO ser utilizada na produção de água potável é através da dessalinização. Os avanços em meados da década de 2010 aumentaram a sua energia e a sua eficiência de custos. As modernas instalações de dessalinização estão a produzir cerca de 50% da água potável de Israel. Maiores taxas de recuperação e menor consumo de energia e produtos químicos tornaram a dessalinização muito menos dispendiosa. Agora a dessalinização está disponível em opções escaláveis e rapidamente implantadas Smart Packaged adequadas à descentralização.

Digestão anaeróbica, um processo de tratamento biológico que depende de micróbios que florescem na ausência de oxigénio, é agora utilizado para remover material orgânico e traçar contaminantes orgânicos (COT) gerados pela actividade humana. Os COT acumulam-se por bioagnificação e bioacumulação em organismos e causam danos irreversíveis em seres humanos e animais ao perturbar os sistemas endócrinos e causar tumores.

Durante o processo de digestão anaeróbia, os microrganismos decompõem os compostos orgânicos, criando um biogás que é maioritariamente metano. Podem também ser instalados sistemas de aproveitamento de resíduos para a produção de energia.

Troca de iões, um processo químico que troca iões dissolvidos indesejados por iões de carga semelhante, é amplamente utilizado para a potabilização em processos que incluem o amaciamento da água, desmineralização, dealkalization, desionização, e desinfecção. Resinas especializadas de troca iónica direccionadas para contaminantes específicos como nitratos, perclorato, e urânio também se tornaram cada vez mais populares na produção de água potável.

The Future of Potable Water

Demand for fresh water worldwide is projected to increase 55% between 2000 to 2050, and recently, NASA scientists have determined that freshhwater resources are being being used faster than they are being replenished. Jay Famiglietti, um hidrologista sénior da NASA, advertiu: “O lençol freático está a cair em todo o mundo. Não há um abastecimento infinito de água”

A água potável é fundamental para a vida humana, e podemos esperar que seja um problema crescente num futuro previsível.