Classificação das águas quanto à salinidade

22/10/2019 - publicada em 03/10/19

As águas naturais podem ser classificadas como doces, salobras e marinhas, a depender da concentração de sólidos totais dissolvidos

(Imagem: Portal Tratamento de Água)

Com base nos padrões da United States Environmental Protection Agency (Usepa), para ser considerada potável uma água deve possuir uma concentração de STD - Sólidos Totais Dissolvidos - que não exceda 500 mg/L.

No entanto, uma concentração de até 1.000 mg/L pode ser considerada aceitável. No Brasil, a Resolução Conama nº 357 (Conama, 2005) adota a seguinte classificação: 

yy água doce: apresenta salinidade igual ou inferior a 0,05% ou ≈ 500 mg/L; 

yy água salobra: apresenta salinidade superior a 0,05% e inferior a 3,0% ou entre 500 mg/L e 30.000 mg/L; 

yy água salina: apresenta salinidade igual ou superior a 3,0% ou acima de 30.000 mg/L.

Imagem retirada do livro Dessalinização de águas. (Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)

Água doce

Na maioria dos casos, se uma fonte de água doce está disponível, o tratamento para produzir água potável para distribuição à população é relativamente barato. Em algumas regiões, o simples ajuste do pH e a desinfecção podem ser as únicas ações necessárias.

Em outras regiões, no entanto, esse recurso pode ser de má qualidade, exigindo tratamentos mais sofisticados. Nesses casos, uma fonte de água salobra pode ser utilizada de forma mais confiável e com menor custo.

Água salobra

Comparado com a dessalinização da água do mar, o tratamento da água salobra é muito mais dependente das condições locais. Águas interiores superficiais e subterrâneas apresentam variações na concentração de STD e em sua própria composição. Espécies iônicas individuais podem variar significativamente mesmo dentro de uma única região de exploração.

Essa variação é particularmente importante no caso das águas subterrâneas, uma vez que as águas superficiais são constantemente renovadas. São necessárias análises cuidadosas e precisas, de preferência enquanto os poços estão em fase de bombeamento.

No caso das águas superficiais, as amostras devem ser coletadas quando as águas apresentarem as piores condições de qualidade. Ressalte-se que as águas subterrâneas podem ocasionalmente ter suas características modificadas de maneira inesperada.

Água salgada ou marinha

A concentração de sais dissolvidos em águas de mar aberto, cerca de 3,5% ou 35.000 mg/L, é bastante uniforme em todo o mundo.

Em áreas de elevada precipitação ou escoamento a partir da terra, como baías e enseadas (por exemplo, Tampa Bay, na Flórida), a concentração de STD é menor, enquanto em áreas de evaporação elevada, como o Mar Vermelho, no Golfo Arábico, essa concentração é maior.

Em todos os casos, a proporção relativa dos principais íons presentes em comparação com a concentração de STD da água do mar permanece incrivelmente constante.

Dessalinização de água e os processos de destilação

A destilação é basicamente um processo de transferência de calor. O problema fundamental da Engenharia, nesse caso, é encontrar maneiras de transferir grandes quantidades de água, vapor e calor da forma mais econômica possível.

O processo conceitual básico de destilação é mostrado na figura abaixo.

Esquema conceitual de um processo convencional de destilação. Fonte: adaptado de USBR (2003). Retirado do livro Dessalinização de águas, publicado pela editora Oficina de Textos.

No processo de destilação, os sólidos dissolvidos e os sais não voláteis permanecem em solução, sendo a água vaporizada quando a solução salina é fervida. A água que se forma quando o vapor de água condensa em uma superfície mais fria é quase pura e fica praticamente livre dos sólidos dissolvidos, os quais permanecem no concentrado.

Ao analisar a acima, pode-se deduzir que é necessário um aporte de energia de 645 kWh para que um processo convencional de destilação possa produzir 1,0 m3/h de água dessalinizada.

Segundo a Aneel (2011), o custo médio, no Brasil, da energia elétrica para o setor industrial varia de região para região. Por exemplo, na região Sudeste era de aproximadamente R$ 0,25/kWh em outubro de 2010. Utilizando esse valor, o custo para produzir 1,00 m3 de água destilada por meio de processo convencional de destilação seria de R$ 161,25/m3 (US$ 80,63/m3), ou seja, aproximadamente R$ 0,16/L, apenas no que se refere ao custo de energia elétrica.

Ressalte-se que o custo de energia elétrica para consumo residencial em São Paulo, incluindo impostos (que são variáveis por faixas de consumo), era em média de R$ 0,44/kWh, de modo que, em pequena escala, o custo passava a ser de R$ 283,80/m3 (US$ 137,10/m3), ou cerca de R$ 0,28/L. Ou seja, em qualquer um dos casos, o custo era considerado excessivamente alto.

É claro que ninguém produz água por dessalinização a um custo tão alto. Portanto, mundialmente falando, por essas razões econômicas buscam-se processos que obtenham uma produção maior do que a anteriormente reportada, ou seja, busca-se um menor consumo de energia.

Três diferentes processos de destilação foram desenvolvidos com esse objetivo:

• processo DME = destilação por múltiplo efeito (em inglês, MED)
• processo MEF = destilação por multiestágio flash (em inglês, MSF)
• processo DCV = destilação por compressão de vapor (em inglês, VC)

Tudo a ver

 

Para saber mais detalhes de cada processo de destilação, fique ligado em nosso próximo lançamento: Dessalinização de águas.

O livro preenche uma importante lacuna na bibliografia brasileira sobre o tema, sendo uma referência completa para pesquisadores e profissionais da área, de especial interesse quando crises de escassez começam a ocorrer onde nunca antes imaginado.

Dessalinização de águas apresenta os diferentes processos de destilação, os materiais e tecnologias utilizados, e explica detalhadamente o processo de obtenção de água, desde os conceitos químicos e o pré-tratamento da água bruta até as considerações ambientais, a microbiologia sanitária e o pós-tratamento da água produzida.

O livro inclui ainda um estudo detalhado sobre o uso do vácuo na destilação térmica e relatos de caso reais com exemplos no Brasil e no exterior.