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Universidade Federal do Espírito Santo – Campus Goiabeiras Graduação em Engenharia Ambiental Laboratório de análises físico-química Experimento 3 - Análises de águas residuais II e III Matéria Orgânica, DBO e DQO Izabel Perin Ribeiro Raquel da Cruz Sarcinelli dos Santos Vitória, 8 de maio de 2018 1. INTRODUÇÃO A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) determina a quantidade de oxigênio que é consumida pela oxidação bioquímica da matéria orgânica carbonácea em uma amostra. E a Demanda Química de Oxigênio (DQO) é quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria orgânica por meio de um agente químico. A DBO é fundamental para o controle da poluição de aguas por matéria orgânica e a DQO é um parâmetro indispensável nos estudos de caracterização de esgotos sanitários e de efluentes industriais. Porém, a DBO acusa apenas a fração biodegradável de compostos orgânicos. Portanto, a DQO é muito útil quando utilizada conjuntamente com a DBO, para observar o nível e a maior facilidade ou dificuldade de biodegradabilidade e tratabilidade dos despejos. 2. OBJETIVOS Determinar o valor da DBO, DQO e as relações DQO/DBO e DBO/DQO em 5 amostras. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1. Matéria orgânica e DBO Após utilizar o princípio do Método de Winkler para a determinação da concentração de oxigênio dissolvido, foram obtidos os seguintes volumes de tiossulfato gasto para as amostras (Tabela 1). Tabela 1 – Volume de tiossulfato gasto para as 5 amostras no dia 0 e no dia 5. Fonte: Do autor. Utilizando os dados obtidos na tabela 1, foi calculado o valor de oxigênio dissolvido (OD) para as amostras (Tabela 2). Tabela 2 – Quantidade de oxigênio dissolvido no dia 0 e no dia 5. Fonte: Do autor. Utilizando os dados obtidos na Tabela 1 e 2, obteve-se o valor da DBO205 para as amostras (Tabela 3). Tabela 3 – Valor da DBO5 para as 5 amostras. Amostra DBO205 (mg/L) Esgoto bruto 80 Saída do UASB Não detectado Lagoa AT 100 Efluente Final 10 Lodo Mixotrófico 2000 Fonte: Do autor. De acordo com a resolução CONAMA 430/2011, das condições e padrões de lançamento de efluentes (DBO5): a remoção mínima de DBO é de 60%. A taxa de remoção entre Esgoto Bruto e a Saída do UASB não foi possível de ser detectada, pois é muito elevada, próxima de 100%. Por outro lado, a taxa de remoção entre a Saída do UASB e a Lagoa AT, apesar de não ser possível detectar, infere-se, de acordo com a tabela 3, que houve um aumento na DBO e, consequentemente da taxa, devido à elevada presença de microrganismos na Lagoa; entre a Lagoa AT e o Efluente Final a taxa de remoção foi de 90%, o que Amostra Vtiossulfato em 0 dias (mL) Vtiossulfato em 5 dias (mL) Esgoto bruto 3,7 2,9 Saída do UASB 3,2 3,8 Lagoa AT 3,5 3,0 Efluente Final 3,5 3,5 Lodo Mixotrófico 2,9 0,9 Amostra OD em 0 dias (mg/L) OD em 5 dias (mg/L) Esgoto bruto 7,4 5,8 Saída do UASB 6,4 7,6 Lagoa AT 7,0 6,0 Efluente Final 7,0 6,9 Lodo Mixotrófico 5,8 1,8 está dentro do estabelecido pela resolução. Por fim, entre o Efluente Final e o Lodo Mixotrófico, nota-se, pela tabela 3, um aumento na DBO, o que significa que não houve remoção na taxa e, sim, aumento dela devido à grande presença de matéria orgânica no Lodo. Ainda de acordo com a resolução 430/2011, das condições e padrões para efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários (DBO5): o limite máximo é de 120 mg/L de DBO. De acordo com a tabela 3, verifica-se que apenas o Lodo Mixotrófico excedeu o limite máximo estabelecido pela resolução, devido à sua alta taxa de matéria orgânica (resto de animais e plantas, microrganismo, etc). 3.2. Matéria orgânica e DQO Após realizar o procedimento dos padrões, das amostras e do branco, foram obtidos os valores para a leitura em espectrofotômetro em 600 nm (Tabela 4 e Tabela 5). Tabela 4 – Valores obtidos para os padrões para a leitura em espectrofotômetro. DQO Abs. 600 nm 0 0 25 0,003 50 0,020 100 0,038 200 0,086 350 0,161 500 0,211 Fonte: Dados fornecidos pelo Professor Paulo. Tabela 5 – Valores obtidos para as amostras para a leitura em espectrofotômetro. Amostra Abs. 600 nm Esgoto bruto 0,028 Saída do UASB 0,021 Lagoa AT 0,045 Efluente Final 0,001 Lodo Mixotrófico 0,198 Fonte: Dados fornecidos pelo professor Paulo. Utilizando os valores da Tabela 4 para a construção da curva padrão, a equação da reta obtida foi y=0,0004x-0,003. Substituindo o valor da absorvância 600 nm da Tabela 5 por y na equação da reta, foram obtidos os valores da DQO das amostras (Tabela 6). Tabela 6 – Valores de DQO obtidos para as amostras. Amostra DQO (mg/L) Esgoto bruto 96,8 Saída do UASB 75 Lagoa AT 150 Efluente Final 12,5 Lodo Mixotrófico 2261,25 Fonte: Do autor. Em termos de valores absolutos, a regra geral é de que a DQO sempre seja maior que a DBO (DQO > DBO), já que a DBO diz respeito somente à oxidação biológica, enquanto a DQO determina a oxidação de tudo o que pode ser “queimado”, desde material orgânico até metais dissolvidos/combinados na água. Considerando a regra geral (DQO > DBO) e, fazendo um comparativo entre os valores da tabela 3 e 6, observa-se que todas as amostras, exceto a amostra de Saída do UASB que não foi detectado, estão de acordo com a regra geral. Não há nenhuma resolução que considere somente para os valores de DQO. 3.3. Relação DBO/DQO e relação DQO/DBO Os resultados obtidos para as relações DBO/DQO e DQO/DBO foram apresentados na Tabela 7. Tabela 7 – Valores das relações DBO/DQO e DQO/DBO obtidos para as amostras. Amostra DBO/DQO DQO/DBO Esgoto bruto 0,82 1,21 Saída do UASB Não detectado Não detectado Lagoa AT 0,66 1,5 Efluente Final 0,8 1,25 Lodo Mixotrófico 0,88 1,13 Fonte: Do autor. Da relação DBO/DQO temos a seguinte classificação em relação à biodegradabilidade: Relação DBO/DQO Biodegradabilidade >0,6 Elevada entre 0,4 e 0,6 Mediana <0,3 Baixa ou alta recalcitrância Analisando a tabela 7 e a classificação acima acerca da biodegradabilidade, observa-se que todas as amostras, exceto a de Saída do UASB, têm característica de biodegradabilidade elevada. Da relação DQO/DBO temos a seguinte classificação em relação à tratabilidade: DQO/DBO ≤ 3: alta tratabilidade; DQO/DBO > 3: resistência elevada/alta recalcitrância. Analisando a tabela 7 e a classificação acima acerca da tratabilidade, observa-se que todas as amostras, exceto a de Saída do UASB, são de alta tratabilidade. 4. CONCLUSÃO De acordo com a análise dos dados obtidos e da resolução CONAMA 430/2011, obteve-se resultados satisfatórios em geral. Em relação à DBO520 apenas o Lodo Mixotrófico excedeu o limite máximo de 120 mg/L, devido suas altas taxas de matéria orgânica, porém, de acordo com a resolução 430/2011 esse limite pode ser ultrapassado caso a taxa de remoção mínima de DBO seja de 60% ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor. No que diz respeito à regra geral, DQO>DBO, os resultados permaneceram satisfatórios e a regra manteve-se em todas as amostras, exceto na Saída UASB que não houve detecção. Por fim, na caracterização das amostras em biodegradabilidade e tratabilidade, obteve-se que todas as amostras foram classificadas como de elevada biodegradabilidade e alta tratabilidade, exceto a de Saída UASB que não houve detecção. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] BRASIL. Ministério do Meio Ambiente, Conselho Nacional de Meio Ambiente, CONAMA. Resolução CONAMA n° 430/2011.