Policloreto de Alumínio (PAC) no Tratamento de Água

Desempenho superior na coagulação: entenda como o PAC supera coagulantes tradicionais em eficiência e controle operacional.

Entre os coagulantes utilizados em estações de tratamento de água, o policloreto de alumínio (PAC) ganhou espaço relevante nas últimas décadas. A combinação de alta basicidade, eficiência em ampla faixa de pH e facilidade de dosagem fez com que muitas ETAs migrassem do sulfato de alumínio para este produto, especialmente em sistemas que operam com águas de baixa turbidez ou temperatura reduzida, onde coagulantes convencionais apresentam desempenho inconsistente.

A escolha do coagulante certo influencia toda a cadeia de tratamento: da formação dos flocos à qualidade do lodo gerado, passando pelo consumo de alcalinizante e pelo desempenho das etapas subsequentes de filtração. Conhecer em detalhe as propriedades do PAC, suas concentrações comerciais e critérios de dosagem é, portanto, uma decisão técnica e econômica de primeira ordem.

Este guia reúne as informações práticas que engenheiros e operadores precisam para avaliar, dosar e monitorar o PAC em condições reais de operação.

PAC no tratamento de água: mecanismo e vantagens operacionais

O policloreto de alumínio é um coagulante inorgânico pré-polimerizado, obtido a partir da reação controlada entre cloreto de alumínio e hidróxido de alumínio. Diferente do sulfato de alumínio, que libera espécies monoméricas de Al³⁺ ao ser adicionado à água, o PAC já contém polímeros de alumínio parcialmente hidrolisados, como o cátion Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁺ (conhecido como Al₁₃). Essas espécies pré-formadas são mais eficientes na neutralização de cargas negativas das partículas coloidais, acelerando a coagulação mesmo em condições desfavoráveis de pH.

Na prática, isso se traduz em flocos que se formam com mais rapidez e têm maior resistência mecânica, o que facilita a sedimentação e reduz a carga nos filtros. O PAC também consome menos alcalinidade da água durante a reação, o que significa menor necessidade de adição de cal ou carbonato de sódio para correção de pH. Em águas naturais com baixa alcalinidade, esse aspecto pode representar economia significativa no processo global.

Outro ponto relevante é a faixa de pH de trabalho. O PAC opera de forma eficiente entre pH 5,5 e 8,5, enquanto o sulfato de alumínio exige controle mais rigoroso, com janela ótima geralmente entre 6,5 e 7,5. Essa flexibilidade torna o policloreto de alumínio especialmente interessante para águas com variação sazonal de qualidade.

Concentrações comerciais e o que significa PAC 18%

O PAC é comercializado em solução aquosa, e a concentração mais comum no Brasil é expressa como teor de Al₂O₃ (óxido de alumínio). O chamado PAC 18% contém 18% em massa de Al₂O₃, o que equivale a aproximadamente 9,5% de alumínio metálico por litro de produto. Essa forma de expressão é padronizada internacionalmente e facilita a comparação entre fornecedores.

Existem também formulações com 10%, 15% e até 23% de Al₂O₃, cada uma com características distintas de viscosidade, basicidade e estabilidade. A basicidade, que indica o grau de hidrólise do produto, costuma variar entre 50% e 85%. Produtos com maior basicidade tendem a ser mais eficientes em águas de baixa turbidez, mas podem ser menos estáveis em temperaturas elevadas de armazenamento.

Tipo de PAC	Teor de Al₂O₃ (%)	Basicidade (%)	Aplicação típica
PAC 10%	10	50–60	Tratamento de efluentes industriais
PAC 15%	15	65–75	ETAs com variação de turbidez
PAC 18%	18	70–80	ETAs de abastecimento público
PAC 23%	23	75–85	Águas de baixa turbidez e temperatura

A escolha da concentração deve considerar também a logística de armazenamento. Soluções mais concentradas reduzem o volume de produto transportado, mas exigem atenção à temperatura mínima de armazenamento, pois podem cristalizar em regiões com invernos rigorosos. O PAC 18% equilibra bem esses fatores e é a especificação mais presente em editais de compras de saneamento no país.

Se você trabalha com a etapa de coagulação, vale consultar o artigo sobre coagulação e floculação no tratamento de água para aprofundar o entendimento dos mecanismos envolvidos nessa fase do processo.

Como dimensionar a dosagem de PAC em ETAs

Não existe uma dosagem universal de PAC. A quantidade ideal depende de variáveis como turbidez, cor aparente, pH, temperatura, alcalinidade total e a presença de matéria orgânica dissolvida. O ponto de partida para qualquer determinação é o ensaio de jarros (jar test), que permite simular as condições da ETA em escala laboratorial e identificar a dosagem ótima antes de aplicá-la em escala real.

Como referência geral, as dosagens de PAC 18% em ETAs de abastecimento público variam entre 3 mg/L e 30 mg/L de Al₂O₃, o que equivale, em termos de produto comercial, a aproximadamente 17 mg/L a 165 mg/L da solução. Águas com turbidez acima de 100 NTU tendem a exigir doses maiores. Em contrapartida, águas com baixa turbidez e cor elevada podem necessitar de ajuste específico no gradiente de mistura para garantir a formação adequada dos flocos.

O ponto de adição do coagulante também interfere no resultado. O PAC deve ser inserido na zona de mistura rápida, onde a dispersão é mais intensa. Para verificar se o gradiente de velocidade aplicado está adequado, é possível calcular o gradiente de velocidade na câmara de mistura rápida e ajustar a rotação do agitador ou a perda de carga no ponto de injeção.

Parâmetro da água bruta	Faixa de dosagem PAC 18% (mg/L produto)	Observação
Turbidez < 10 NTU	17–40	Atenção à cor e matéria orgânica
Turbidez 10–100 NTU	40–100	Faixa mais comum em ETAs urbanas
Turbidez 100–500 NTU	100–165	Cheias e eventos de chuva intensa
Turbidez > 500 NTU	165+ (verificar jar test)	Pode exigir coagulação em dois estágios

Monitorar o alumínio residual na água tratada é obrigatório segundo a Portaria GM/MS n° 888/2021, que fixa o limite de 0,2 mg/L de Al na água distribuída. Doses excessivas de coagulante elevam o residual de alumínio e podem comprometer a conformidade com o padrão de potabilidade, além de gerar lodo em maior volume nos decantadores.

PAC versus sulfato de alumínio: critérios para a escolha técnica

O sulfato de alumínio é o coagulante mais antigo e difundido no setor de saneamento. Ele age liberando íons Al³⁺ que reagem com a água e formam hidróxido de alumínio amorfo, responsável pela varredura das partículas em suspensão. O processo é eficiente quando o pH da água bruta está próximo de 7 e a temperatura é suficientemente alta para favorecer a hidrólise. Saiba mais sobre como usar o sulfato de alumínio no tratamento de água e os cuidados operacionais envolvidos.

O PAC, por ser pré-polimerizado, dispensa parte dessa etapa de hidrólise in situ. Isso resulta em menor sensibilidade a variações de temperatura e pH, melhor desempenho em águas frias (abaixo de 15 °C) e formação de flocos mais densos. A tabela abaixo resume as principais diferenças operacionais entre os dois produtos.

Critério	Sulfato de Alumínio	PAC
Faixa de pH eficiente	6,5–7,5	5,5–8,5
Consumo de alcalinidade	Alto	Baixo a moderado
Desempenho em água fria	Reduzido	Satisfatório
Velocidade de formação de flocos	Moderada	Rápida
Densidade dos flocos	Menor	Maior
Custo do produto por kg Al	Menor	Maior
Volume de lodo gerado	Maior	Menor

A análise de custo-benefício raramente favorece um único produto de forma absoluta. ETAs que operam com água bruta de qualidade constante e temperatura elevada podem continuar usando sulfato de alumínio com boa eficiência. Sistemas que enfrentam variabilidade sazonal intensa, baixas temperaturas no inverno ou restrições de alcalinidade tendem a se beneficiar mais do PAC, mesmo com custo unitário superior.

Aspectos de armazenamento, manuseio e controle de qualidade do PAC

O policloreto de alumínio é fornecido em solução ácida, com pH entre 3,5 e 5,0, o que exige cuidados específicos com os materiais dos tanques e tubulações. Reservatórios em polietileno de alta densidade (PEAD), fibra de vidro ou aço inox são as opções mais indicadas. Equipamentos de aço carbono não revestido sofrem corrosão acelerada e contaminam o produto.

O armazenamento deve ser feito em local coberto, protegido da luz solar direta e com temperatura entre 5 °C e 40 °C. Abaixo de 5 °C, formulações de maior concentração podem precipitar. Acima de 40 °C, ocorre degradação acelerada das espécies poliméricas, reduzindo a basicidade e, consequentemente, a eficiência coagulante.

O prazo de validade típico do PAC é de 12 meses a partir da data de fabricação, quando armazenado nas condições recomendadas. Lotes fora do prazo devem ser reanalisados quanto à basicidade e ao teor de Al₂O₃ antes de qualquer uso. Fornecedores certificados devem disponibilizar laudos de análise por partida, com os seguintes parâmetros: teor de Al₂O₃, basicidade, pH, densidade e ausência de metais pesados acima dos limites da ABNT NBR 11176 ou das especificações do fabricante.

O manuseio exige EPI completo: luvas de borracha nitrílica, óculos de proteção e avental resistente a ácidos. Em caso de contato com pele ou olhos, a lavagem imediata com água corrente por pelo menos 15 minutos é o procedimento padrão, seguida de avaliação médica.

Perguntas Frequentes

O que é PAC no tratamento de água?

O PAC (policloreto de alumínio) é um coagulante inorgânico pré-polimerizado utilizado para remover turbidez, cor e partículas coloidais da água. Ele age neutralizando as cargas das partículas em suspensão e formando flocos que podem ser removidos por sedimentação e filtração. Sua principal vantagem em relação a coagulantes convencionais é a maior eficiência em amplas faixas de pH e temperatura.

O que é policloreto de alumínio 18% PAC?

O PAC 18% é uma solução comercial de policloreto de alumínio com 18% em massa de Al₂O₃ (óxido de alumínio). É a concentração mais utilizada em ETAs de abastecimento público no Brasil, com basicidade típica entre 70% e 80%. Essa especificação equilibra eficiência coagulante, estabilidade de armazenamento e praticidade logística.

Qual a dosagem de PAC para tratamento de água?

Não existe uma dosagem fixa de PAC. O valor ótimo depende das características da água bruta e deve ser determinado pelo ensaio de jarros. Como referência, ETAs de abastecimento utilizam entre 17 mg/L e 165 mg/L de solução PAC 18%, dependendo da turbidez da água. O controle do alumínio residual na água tratada é obrigatório, com limite de 0,2 mg/L conforme a Portaria GM/MS n° 888/2021.

O que o sulfato de alumínio faz no tratamento de água?

O sulfato de alumínio é um coagulante que, ao ser adicionado à água, libera íons Al³⁺ que se hidrolisam formando hidróxido de alumínio. Esse composto age por dois mecanismos: neutralização de cargas das partículas coloidais e varredura por precipitação. Seu desempenho é mais sensível ao pH (ótimo entre 6,5 e 7,5) e à temperatura da água do que o do PAC, mas seu custo unitário é geralmente menor.

A decisão entre PAC e sulfato de alumínio passa por uma avaliação técnica e econômica cuidadosa, que considera não apenas o preço do produto, mas também o consumo de alcalinizantes, a geração de lodo e a qualidade final da água tratada. Em muitos casos, a adoção do policloreto de alumínio se justifica pelo ganho operacional, especialmente em sistemas que enfrentam sazonalidade marcante na qualidade da água captada.

Operadores que realizam esse tipo de avaliação com base em dados consistentes de jar test e monitoramento contínuo de parâmetros como alumínio residual, pH pós-coagulação e turbidez efluente estão mais preparados para responder a variações de qualidade da água bruta sem comprometer os padrões de potabilidade.

Referências

• Ministério da Saúde. Portaria GM/MS n° 888, de 4 de maio de 2021. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Brasília: MS, 2021.
• ABNT NBR 11176:2019. Sulfato de alumínio sólido para tratamento de água. Associação Brasileira de Normas Técnicas. (Normativa de referência para especificação de coagulantes de alumínio no setor de saneamento.)
• DI BERNARDO, L.; DANTAS, A. D. B. Métodos e técnicas de tratamento de água. 2. ed. São Carlos: RiMa Editora, 2005.
• WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). Guidelines for Drinking-water Quality. 4th ed. Geneva: WHO, 2017. Disponível em: https://www.who.int/publications/i/item/9789241549950