Os floculantes são produtos que necessitam de uma atenção especial no seu preparo nas plantas industriais. A maioria dos problemas encontrados nas rotinas diárias são resolvidos através da melhora do processo de preparo da solução.
Tão importante quanto a escolha da carga iônica do floculante é também, o preparo do mesmo, pois cadeias poliméricas não bem maturadas (ou seja, não bem “abertas”) não irão atuar em sua máxima eficiência, onerando custos ao processo.
Um único grão de polímero guarda dentro de si uma imensa cadeia polimérica.
É como imaginar um novelo de lã bem fechado e dentro deste novelo estão as cargas iônicas, que permitem ao polímero atuar efetivamente na floculação.
É preciso que esta cadeia se abra por completo na água, pois cada parte sua não bem aberta ocasiona a perda de cargas que poderiam estar atuando na clarificação do efluente.
A água, na quantidade correta conforme a concentração desejada, deve ser colocada no tanque de preparo. Ao iniciar a agitação, deve-se adicionar, lentamente, o floculante em pó. A adição do floculante deve ser lenta para que seus grãos não se aglomerem, o que tornaria a dissolução muito difícil, ou em alguns casos, impossível.
É mandatório adicionar o polímero sobre a água, e nunca o oposto.
A velocidade da agitação deve ser amena, pois se for muito vigorosa, a cadeia polimérica poderá ser danificada. Pás do tipo hélice naval não são recomendadas, pois também podem agredir a cadeia. O tamanho das pás deve ser condizente com o tamanho do tanque, para que a mistura seja homogênea.
A concentração da solução deve ser definida antes do início do preparo. Para polímeros aniônicos, é recomendada uma solução a 0,1%. Isto é, a cada 1.000L de água, coloca-se 1 kg de polímero em pó. Para polímeros catiônicos a concentração pode ser entre 0,1% e 0,2%. Concentrações acima de 0,5% não são recomendadas para polímeros em pó devido à viscosidade da solução.
Um sistema de preparo e dosagem ideal simplificado está representado na figura seguinte.
1 - Temos o alimentador do polímero. É neste local que o pó é adicionado, lentamente, para posteriormente entrar em contato com a água.
2 - É um jato de água. É indicado que o pó seja adicionado juntamente com um jato de água para que sua prévia dissolução já ocorra, facilitando assim, as etapas posteriores.
3 - Temos representada a agitação.
4 - Indica a separação do tanque de preparo e do tanque de dosagem. É recomendado preparar o floculante em um tanque e seguir com sua maturação em tanque subsequente, sendo este último utilizado para fornecer o produto para o tratamento.
Conforme explicado anteriormente, a cadeia polimérica possui milhares de sítios ativos, onde se encontram as suas cargas iônias. Estas cargas não são seletivas, ou seja, elas irão se ligar a qualquer íon de carga oposta à sua. Se elas encontrarem primeiro a água de diluição, e essa água possuir grandes quantidades de íons, é com eles que elas irão se unir, conforme ilustrado na figura ao lado. Caso isto ocorra, teremos menos sítios ativos disponíveis para o efluente, gerando assim, uma diminuição da eficiência do floculante. As águas de reuso possuem grandes quantidades de íons, e por isto, não são recomendadas para uso no preparo do floculante. Caso não exista alternativa, deve-se levar em consideração que o consumo será maior devido às perdas ocasionadas pela água. Recomenda-se usar água do abastecimento devidamente controlada em seus parâmetros principais.
Floculantes catiônicos, conforme ilustrado acima, possuem cargas positivas distribuídas em seus sítios ativos. Podemos citar a alcalinidade dentre o que mais agride sua cadeia polimérica. Neste caso, ela não deve ser superior a 70 mg/L de CaCO3. A dureza e a presença de íons ferro também podem afetar o desempenho do polímero catiônico.
Para os floculantes aniônicos, estruturados com cargas negativas, não é recomendado uma água com dureza maior que 20 mg/L de CaCO3. Íon de ferro também irão afetar consideravelmente sua estrutura.
Além dos fatores tratados anteriormente, alguns requisitos gerais precisam ser atendidos. Tanto polímeros aniônicos quanto catiônicos necessitam de uma água com cloro livre menor que 5 mg/L, já que este é altamente prejudicial às suas cadeias. A água não deve ter sólidos dissolvidos e o pH recomendado é entre 5 e 8, sendo que, quanto mais neutro, melhor. A temperatura da água de diluição deve estar no máximo em 40°C.
As boas práticas no preparo e utilização do floculante evitam problemas operacionais, gastos indesejados nas estações e ainda, a garantia de adequação dentro dos parâmetros ambientais exigidos.
