Ozonização como uma ferramenta alternativa no tratamento de água subterrânea na bacia hidrográfica do Rio Sapucaí/MG: influência da qualidade de água ferruginosa | Ozonization as an alternative tool in groundwater treatment in the Sapucaí River hidrographic basin/MG: influence of ferruginous water quality

Although essential for the conservation of life and human activities, water consumption is significantly demanded across the planet, which has drastically affected its quality and quantity of surface water. Such demand has accelerated more with population growth, disorderly urbanization and agricultural and industrial expansion. In this scenario, the abstraction of water from underground wells presents itself as a potential alternative to saving water worldwide. However, many users of groundwater have been faced with a biochemically complex situation, the presence of a high concentration of iron, called ferruginous water, as is the case in the southern region of Minas Gerais. This mineral, abundant on the planet, when in excess in the water supply causes several problems for consumers, such as damage to hydraulic equipment, clogging, obstruction, color change, taste and odor of water, stains on clothes and sanitary appliances, interruption of water supply, loss of the well, among others. Considering the information previously presented, this work proposed to carry out a preliminary experimental investigation, in an artesian well, located in the hydrographic basin of the Alto Rio Sapucaí, in the south of Minas Gerais, related to the removal of iron from ferruginous underground water, as well as other chemical substances, physical and microbiological variables, namely color, turbidity, pH, iron II and iron III, manganese, total and fecal coliforms and iron bacteria, through the ozonation technique, as an alternative solution, a technology that has been highlighted in recent years. Ozone, as a powerful oxidizing agent, was used in this study at a dose of 1.3 gO₃/h, and was observed at 4 different times, namely, initial time (t0), after 10 minutes (t1), after 20 minutes (t2) and after 30 minutes (t3), to obtain concentrations below their limit values for drinking water. The results surprised that ozonation presents 100% efficiency in eradicating the thermotolerant and total bacteria studied, in the first 10 minutes of exposure, thus meeting the potability standards of Ordinance GM/MS n° 888/2021.After an exposure time of 30 minutes, it can be observed that the variable color presents a reduction of 22.37%, of turbidity of 6.35%, of the presentation of iron II to iron III of 100%, of manganese of 28.33% and increase of the pH variable by 27.16%. Although ozonation caused a reduction in the values of the previous variables, it was not enough to reach the maximum allowed by the Ordinance, only the manganese variable. In general, the ozonation method proposed for this study, and applied to the groundwater supplied by this well, was not efficient in allowing the use of this water for drinking purposes, which does not prevent its use in less noble human activities, since this ozonized water does not present bacteriological contamination like raw water.

Enquanto essencial para a manutenção da vida e atividades humanas, o consumo de água é significantemente demandado em todo o planeta, o que tem afetado drasticamente a qualidade e quantidade da água superficial. Tal demanda tem sido ainda mais acelerada com o aumento populacional, a urbanização desordenada e a expansão agrícola e industrial. Neste cenário, a captação de água em poços subterrâneos se apresenta como uma potencial alternativa à escassez de água superficial em todo o mundo. No entanto, muitos usuários de águas subterrâneas têm se deparado com uma situação bioquimicamente complexa, a presença de alta concentração de ferro, denominada de água ferruginosa, como é o caso da região do sul de Minas Gerais. Este mineral, abundante no planeta, quando em excesso na água de abastecimento ocasiona diversos problemas aos consumidores, como danos em equipamentos hidráulicos, entupimentos, corrosão, alteração de cor, sabor e odor da água, manchas em roupas e em aparelhos sanitários, interrupção do fornecimento de água, perda do poço, entre outros. Diante do exposto, este trabalho se propôs a realizar uma investigação experimental preliminar em um poço artesiano, situado na bacia hidrográfica do Alto Rio Sapucaí, no sul de Minas Gerais. Investigação relacionada a remoção do ferro de água subterrânea ferruginosa, bem como de outras variáveis químicas, físicas e microbiológicas, a saber cor, turbidez, pH, ferro II e ferro III, manganês, coliformes totais e fecais e ferrobactérias, por meio da técnica de ozonização, como uma solução alternativa, tecnologia esta que apresenta grande destaque nos últimos anos. O ozônio como um poderoso agente oxidante, foi utilizado neste estudo, na dose de 1,3 gO₃/h, e amostras foram analisadas em 4 diferentes tempos, os quais foram, tempo inicial (t0), após 10 minutos (t1), após 20 minutos (t2) e após 30 minutos (t3), com a intenção de obter concentrações das variáveis abaixo dos seus valores-limite para água potável. Os resultados mostraram que a ozonização apresenta eficiência de 100% na remoção de coliformes totais e termotolerantes, nos primeiros dez (10) minutos de exposição, atendendo assim aos padrões de potabilidade da Portaria GM/MS n° 888/2021. Após tempo de exposição de 30 minutos, observou-se que a variável cor apresentou redução de 22,37%, da turbidez de 6,35%, da oxidação de ferro II a ferro III de 100%, de manganês de 28,33% e aumento da variável pH em 27,16%. Embora a ozonização tenha causado redução nos valores das variáveis estudadas, a técnica não foi suficiente para atingir o máximo permitido pela Portaria. De forma geral, o método de ozonização proposto para este estudo, e aplicado na água subterrânea fornecida por este poço não foi eficiente para permitir o uso desta água para fins de potabilidade, o que não impede o uso da mesma em atividades humanas menos nobres, uma vez que a água ozonizada não apresentou contaminação bacteriológica como a água bruta.