Nanobolhas no tratamento de água: guia prático

O que é essa novidade?

A tecnologia de nanobolhas — bolhas de gás com diâmetro inferior a 1 μm — está ganhando espaço no tratamento de água por elevar a eficiência de transferência de gás e ampliar o contato com contaminantes. Além disso, parcerias recentes (como Moleaer+Xylem) indicam escala global e maior disponibilidade comercial, algo que tende a acelerar projetos em utilidades e companhias de saneamento. the University of Bath’s research portal+1

Como as nanobolhas funcionam no tratamento de água

Em termos simples, nanobolhas têm flutuabilidade quase neutra e grande área específica, permanecendo mais tempo dispersas na água. Desse modo, quando “carregam” gases úteis (oxigênio, ozônio etc.), promovem oxidação, melhoram a remoção de compostos de gosto e odor (como geosmina e 2-MIB), aceleram a precipitação de metais (Fe/Mn) e elevam o oxigênio dissolvido. Portanto, processos a jusante (coagulação, filtração e/ou carvão ativado) trabalham melhor, com menos recirculações e maior constância operacional. Em testes e aplicações, fabricantes reportam altas taxas de transferência de gás e uso mais eficiente de oxidantes, o que reduz perdas por desgaseificação. the University of Bath’s research portal+1

Exemplos práticos globais no uso de nanobolhas (em larga escala para tratamento de água)

1) Saveh, Irã
A cidade iraniana de Saveh implementou ozônio em nanobolhas na ETA local, com foco na remoção de gosto e odor, além de controle de algas na fonte. O projeto, iniciado em 2023, reporta melhora perceptível da água distribuída e maior satisfação dos consumidores; após o sucesso inicial, autoridades indicaram expansão para outras plantas e barragens do país. A literatura técnica local também descreve o uso de geradores dedicados de ozônio-nanobolha na própria planta de tratamento de água de Saveh. Statnano+1

Como funciona a solução: geradores produzem nanobolhas de ozônio que permanecem mais tempo na água, mantendo o poder oxidante por períodos maiores, o que reduz dose total de ozônio, melhora a estética (sabor/odor) e auxilia a clarificação antes da filtração rápida. Statnano

2) Puerto Vallarta, México
A SEAPAL, companhia municipal de Puerto Vallarta, adotou sistemas de nanobolhas de ozônio para remover ferro e manganês de águas subterrâneas destinadas ao abastecimento. O arranjo inclui três reatores de nanobolhas, vazão de 144 m³/h, e 12 filtros de pressão na etapa final. Como resultado, os níveis de Fe foram reduzidos para ≤0,3 mg/L e a turbidez para ~0,45 NTU, elevando a qualidade da água potável produzida. Nanoplus Env

Como funciona a solução: as nanobolhas elevam rapidamente o ozônio dissolvido, oxidando Fe/Mn a óxidos insolúveis que são removidos nos filtros, com footprint e tempo de contato menores que rotas convencionais, o que agiliza o tratamento de água subterrânea. Nanoplus Env

Benefícios práticos para estações de tratamento de água

  • Controle de gosto e odor (T&O) — Oxidação de compostos como geosmina e 2-MIB; relatos de campo apontam melhora sensorial após a aplicação de ozônio em nanobolhas (caso Saveh). Isso, por consequência, reduz reclamações e eleva a aceitação da água. Statnano
  • Remoção de metais (Fe/Mn) com footprint reduzido — Em Puerto Vallarta, a conversão rápida para óxidos facilita a filtração, estabiliza a turbidez e melhora a eficiência global do tratamento de água. Nanoplus Env
  • Maior eficiência de transferência de gás — Nanobolhas ficam suspensas por mais tempo, aumentam a área de contato e ajudam a usar menos oxidante para o mesmo efeito, reduzindo custos químicos e riscos de off-gas. Moleaer
  • Integração com etapas existentes — Em tratamento de água, as nanobolhas podem ser inseridas na captação, em linhas de retorno, em reatores de contato ou antes de filtros/carvão ativado, potencializando processos sem grandes obras civis. the University of Bath’s research portal
  • Operação mais estável — Ao melhorar claridade, reduzir biofilmes e elevar DO, há menos entupimentos, menor necessidade de backwash e melhor previsibilidade de performance — pontos valiosos para a confiabilidade do tratamento de água. Nanoplus Env

Em resumo, as vantagens aparecem tanto na qualidade final quanto na operação diária, favorecendo indicadores de OPEX, conformidade e satisfação do usuário do tratamento de água.

Limitações e fatores críticos para implementação

  • Desinfecção primária: estudos aplicados indicam que ozônio em nanobolhas não substitui as rotas convencionais de ozonização quando o alvo é a inativação primária (exigências mg·min/L). Por isso, em tratamento de água potável, a tecnologia tende a ser complementar (T&O, pré-oxidação, preparo para biofiltração). The Water Research Foundation
  • Subprodutos e bromato: como toda oxidação baseada em ozônio, é essencial monitorar brometo/bromato e condições de processo (pH, dose, tempo de contato), evitando formação indesejada. ScienceDirect
  • Segurança ocupacional: projetos com ozônio exigem detecção de O₃ no ar ambiente, exaustão e intertravamentos — boas práticas amplamente documentadas em projetos NBOT. floridadep.gov
  • Comprovação local: ainda que haja casos de sucesso, cada manancial é único; pilotos e “step tests” são recomendados antes de decisões de CAPEX no tratamento de água. the University of Bath’s research portal

Fornecedores da solução no Brasil e no mundo

  • Brasil
    SeparAr (geradores de micro/nanobolhas; atuação em saneamento) • Hidronano (equipamentos e estações modulares) • IF Corp – NUBO® (geradores de nanobolhas desenvolvidos no Brasil). SeparAr+2Hidronano+2
  • Mundo
    Moleaer (geradores e integração; linha para água natural/potável), Xylem (parceria para escalar a tecnologia), NANO+ / Palgey Maim (implementações em utilidades e indústrias), acniti (fabricante de nanobubble equipment). Acniti+3Moleaer+3PR Newswire+3

Passo-a-passo de como implementar

  1. Diagnóstico detalhado do manancial e da ETA
    Levante sazonalidades de T&O (geosmina/2-MIB), Fe/Mn, algas, turbidez, brometo, pH e pontos de dor do tratamento de água (backwash frequente, filtros colmatando, variação de qualidade). The Water Research Foundation
  2. Defina objetivos e metas quantitativas
    Ex.: reduzir Fe para ≤0,3 mg/L; turbidez <0,5 NTU; atenuar T&O na captação; estabilizar cargas à filtração. Use metas factíveis para seu tratamento de água, inspirando-se em benchmarks de casos reais. Nanoplus Env
  3. Escolha do gás e do ponto de aplicação
    • Ozônio: T&O, pré-oxidação e Fe/Mn.
    • Oxigênio/ar: elevar DO, mitigar anaerobiose na captação/reservatórios.
      Posicione geradores em “sidestream” ou contatores dedicados a montante da filtração/biofiltração do tratamento de água. Moleaer
  4. Dimensionamento do sistema
    Selecione vazão (m³/h), tamanho/quantidade de reatores de nanobolhas, dose-alvo e tempo de contato. Sempre que possível, execute piloto de 30–90 dias para validar a receita de processo do seu tratamento de água. the University of Bath’s research portal
  5. Integração com a ETA
    Planeje intertravamentos, recirculações, ponto de retorno e descarte de off-gas. Integre com filtros de pressão/rápidos e, se houver, carvão ativado/biofiltração para sinergia no tratamento de água. Nanoplus Env
  6. Instrumentação e controle
    Monitore O₃ dissolvido/ambiente, ORP, OD, turbidez, clorofila-a (se houver algas), Fe/Mn e indicadores de T&O. Ajuste automaticamente a geração de nanobolhas conforme a qualidade em tempo real do tratamento de água. floridadep.gov
  7. Comissionamento e ramp-up
    Inicie com doses conservadoras, valide metas, otimize aeração/oxidação e documente ganhos de OPEX/qualidade do tratamento de água (redução de químicos, menor backwash, estabilidade da turbidez). Moleaer
  8. Operação contínua e melhorias
    Revise KPIs trimestralmente; avalie sazonalidade de T&O e ajuste a estratégia de nanobolhas em seu tratamento de água ao longo do ano.

A aplicação de nanobolhas no tratamento de água já demonstra resultados concretos em escala global, com melhorias na remoção de metais, gosto e odor, além de redução no consumo de químicos e energia. Embora ainda exija cuidados técnicos e validações locais, a tecnologia surge como uma alternativa viável e inovadora para companhias de saneamento que buscam eficiência, sustentabilidade e qualidade na entrega de água potável.

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