Cal Virgem e Hidratada: Diferenças e Aplicações no Tratamento de Água, Efluentes e Lodo

A cal virgem (óxido de cálcio - CaO) e a cal hidratada (hidróxido de cálcio - Ca(OH)₂) são produtos alcalinizantes e têm aplicações importantes nos processos de tratamento de água, efluentes e lodos.

A cal virgem é obtida a partir da calcinação do carbonato de cálcio (CaCO3), presente no calcário. Já a cal hidratada é obtida a partir da reação de hidratação da cal virgem, a qual é exotérmica, ou seja, libera calor, conforme equação mostrada na imagem.

De acordo com a equação, é necessário 1 mol de água por mol de cal virgem sólida, para formar 1 mol de cal hidratada sólida. Ou seja, para hidratar 1 kg de cal virgem (massa molar = 56 g/mol), é necessário aproximadamente 320 mL de água (massa molar = 18 g/mol), produzindo assim 1,32 kg de cal hidratada, e liberando calor. Note que as moléculas de CaO e H2O se “uniram” para formar Ca(OH)2 e, consequentemente, as massas de ambas também.

Entender esta reação é importante para explicar algumas diferenças entre os dois tipos de cal nas aplicações nos processos de tratamento. 

No tratamento de água e efluentes, produtos químicos alcalinizantes são eventualmente utilizados para ajustar o pH ou fornecer alcalinidade durante o processo de coagulação, otimizando a eficiência dos coagulantes. Tais produtos também podem ser utilizados em outros processos, principalmente no tratamento de efluentes industriais, para neutralizar efluentes com pH ácido, ou elevar o pH para precipitação de metais, por exemplo. 

A cal hidratada em suspensão (leite de cal) é um dos produtos mais utilizados nessas aplicações. Ela pode ser adquirida já em suspensão, ou em pó, sendo o preparo da suspensão realizado na estação. Em grandes estações, pode-se optar por adquirir cal virgem, e realizar a hidratação in loco. Porém, para isso são necessários equipamentos e cuidados especiais.

No tratamento de lodo de esgoto, ambos produtos podem ser utilizados na etapa de higienização (inativação dos organismos patogênicos), quando o objetivo for o aproveitamento na agricultura. A cal hidratada pode ser utilizada para elevar o pH do lodo acima de 12. Já o uso de cal virgem no lodo desaguado, além de também poder elevar o pH, promove um aumento da temperatura do lodo, devido ao calor liberado na reação de hidratação entre a cal e a água do lodo. Utilizando as dosagens adequadas de CaO (geralmente entre 30 a 50% da massa seca do lodo), é possível atender aos padrões estabelecidos na legislação pertinente.

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