Resumo_caracteriza__o_de_efluentes_continua__o

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
CENTRO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA 
 
Missão/CESET: Formar e aperfeiçoar cidadãos e prestar serviços atendendo às necessidades tecnológicas 
da sociedade com agilidade, dinâmica e qualidade. 
 
ST 502 – TRATAMENTO BIOLÓGICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
ST 503 - TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
 
 
ALCALINIDADE: 
 
Origem: 
Natural: rochas, atmosfera, mat organica, fotossíntese. 
Antropogênica: despejos domésticos e industriais. 
 
Importância: 
Natural: 
Antropogênica: confere gosto amargo às águas. 
 
A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons 
hidrogênio. Constitui-se, portanto, em uma medição da capacidade da água de neutralizar os ácidos, 
servindo assim para expressar a capacidade de tamponamento da água, i.e., sua condição de resistir 
a mudanças do pH.
 Os principais constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos (HCO3-), carbonatos (CO3-) e 
hidróxidos (OH-). Outros íons, como cloretos, nitratos e sulfatos não contribuem para a alcalinidade. A 
distribuição entre as três formas de alcalinidade na água (bicarbonatos, carbonatos, hidróxidos) é 
função do seu pH: 
 
 pH > 9,4: hidróxidos e carbonatos; 
 8,3 < pH < 9,4: carbonatos e bicarbonatos; 
 4,4 < pH < 8,3: apenas bicarbonatos. 
 
Verifica-se assim que na maior parte dos ambientes aquáticos a alcalinidade é devida 
exclusivamente à presença de bicarbonatos. Valores elevados de alcalinidade estão associados a 
processos de decomposição da matéria orgânica e à alta taxa respiratória de microrganismos, com 
liberação e dissolução do gás carbônico (CO2) na água. A maioria das águas naturais apresenta 
valores de alcalinidade na faixa de 30 a 500 mg/l de CaCO3, sendo esta a unidade usada para 
expressão deste parâmetro. 
 
 
1Prof. Dr. Peterson B. Moraes - Curso Superior de Tecnologia em Saneamento Ambiental CESET/UNICAMP. 
E-mail: peterson@ceset.unicamp.br 1S 2008 
 
ACIDEZ 
 
Origem: 
Natural: sólidos e gases (CO2 absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição de matéria 
orgânica, presença de H2S). 
Antropogênica: despejos industriais, mineração. 
 
Importância: 
Natural: 
Antropogênica: corrosividade. 
 
A acidez, ao contrário da alcalinidade, mede a capacidade da água em resistir às mudanças 
de pH causadas pelas bases. Ela é devida fundamentalmente à presença de gás carbônico livre na 
água. De maneira semelhante à alcalinidade, a distribuição das formas de acidez também é função 
do pH dá água: 
 
pH > 8,2 : CO2 livre ausente; 
4,5 < pH < 8,2: acidez carbônica; 
pH < 4,5: acidez por ácidos minerais fortes, geralmente resultantes de despejos 
industriais. Águas com acidez mineral são desagradáveis ao paladar, sendo, desaconselhados para 
abastecimento. 
 
DUREZA 
 
A dureza indica a concentração de cátions multivalentes em solução na água. Os cátions 
mais freqüentemente associados à dureza são os de cálcio e magnésio (Ca2+, Mg2+ e, em menor 
escala, ferro, manganês, estrôncio (Sr2+) e alumínio (Al3+) A dureza pode ser classificada como 
dureza carbonato ou dureza não carbonato, dependendo do ânion com o qual ela está associada. A 
dureza carbonato corresponde à alcalinidade, estando portanto em condições de indicar a 
capacidade de tamponamento de uma água. A dureza de uma água pode ter origem natural (p.ex. 
dissolução de rochas calcáreas, contendo cálcio e magnésio) ou antropogênica (lançamento de 
efluentes industriais). De acordo com o grau de dureza, expresso em mg/l a água pode ser 
classificada em: 
 
• mole ou branda: < 50 mg/l CaCO3 
• dureza moderada: entre 50 e 150 mg/l CaCO3
• dura: entre 150 e 300 mg/l CaCO3
• muito dura: > 300 mg/l CaCO3
 
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Águas com elevados teores de dureza reduzem a formação de espuma, o que implica em um 
maior consumo de sabões e xampús, além de provocar incrustações nas tubulações de água quente, 
caldeiras e aquecedores, devido à precipitação dos cátions em altas temperaturas. Por outro lado há 
evidências de que a ingestão de águas duras contribui para uma menor incidência de doenças 
cardiovasculares. Em corpos d'água com reduzidos teores de dureza a biota é mais sensível à 
presença de substâncias tóxicas, já que a toxicidade é inversamente proporcional ao grau de dureza 
da água. 
 
CONDUTIVIDADE 
 
 A condutividade é uma expressão numérica da capacidade de uma água conduzir a corrente 
elétrica. Depende das concentrações iônicas e da temperatura e indica a quantidade de sais 
existentes na coluna d'água, e, portanto, representa uma medida indireta da concentração de 
poluentes. Em geral, níveis superiores a 100 µS/cm indicam ambientes impactados. 
A condutividade também fornece uma boa indicação das modificações na composição de uma 
água, especialmente na sua concentração mineral, mas não fornece nenhuma indicação das 
quantidades relativas dos vários componentes. À medida que mais sólidos dissolvidos são 
adicionados, a condutividade da água aumenta. Altos valores podem indicar características 
corrosivas da água. 
 
MATÉRIA ORGÂNICA: 
 
Origem: 
Natural: biomassa vegetal e animal 
Antropogênica: esgotos domésticos, águas residuárias de indústrias que processam matéria orgânica 
(indústrias de alimentos, laticínios, matadouros, frigoríficos, cervejarias, etc.) 
Moléculas geralmente contendo a forma CxHyOz, analisada pelos ensaios de DQO (Demanda 
Química de Oxigênio), DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), COT (Carbono Orgânico Total), 
O.D. e amônia. Constituída por: proteínas e uréia (altos teores de N), carboidratos (açúcares: 
solúveis, amido: insolúveis e celulose: insolúveis com baixa biodegradabilidade), lipídeos (gorduras, 
óleos e graxas: solúveis em solventes orgânicos), fenóis, pesticidas, etc. O impacto no corpo hídrico 
depende da capacidade de autodepuração do mesmo, na qual atuam processos fisicos 
(sedimentação da matéria orgânica, reaeração atmosférica) e principalmente biológicos (assimilação, 
fotossíntese). 
 
Importância 
Natural: afetam negativamente o balanço de oxigênio do corpo d'água (aumento do consumo de 
O.D.), podendo provocar mortandade dos organismos aeróbios, solubilização de diversos compostos 
químicos de presença indesejável, aumento na toxicidade de vários elementos. 
Antropogênica: geração de maus odores e inconvenientes estéticos. 
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DQO e DBO5 são determinações indiretas (DBO5 é uma medida indireta do carbono orgânico 
biodegradável – matéria orgânica carbonácea). 
COT é uma determinação direta. 
 
OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD) 
 
 Trata-se de um dos parâmetros mais significativos para expressar a qualidade de um 
ambiente aquático. A dissolução de gases na água sofre a influência de distintos fatores ambientais 
(temperatura, pressão, salinidade). As variações nos teores de oxigênio dissolvido estão associadas 
aos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos corpos d'água. A solubilidade do O.D. 
em água é de 8,7 ppm a 25 °C, de 14,7 ppm a 0 °C e de 7,0 ppm a 35 °C. Para a manutenção da vida 
aquática aeróbia são necessários teores mínimos de oxigênio dissolvido de 2 a 5 ppm, de acordo 
com o grau de exigência de cada organismo. Em condições de anaerobiose (ausência de oxigênio 
dissolvido) os compostos químicos são encontrados na sua forma reduzida (i.e., não oxidada), a qual 
é geralmente solúvel no meio liquido,disponibilizando substâncias para assimilação pelos 
organismos que sobrevivem no ambiente. Na medida em que cresce a concentração de oxigênio 
dissolvido os compostos vão se precipitando, ficando armazenados no fundo dos corpos d'água. 
 
DEMANDA QUÍMICA E BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO e DBO) 
 
 Os parâmetros DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e DQO (Demanda Química de 
Oxigênio) são utilizados para indicar a presença de matéria orgânica dissolvida na água. Sabe-se que 
a matéria orgânica é responsável pelo principal problema de poluição das águas, que é a redução na 
concentração de oxigênio dissolvido. Isto ocorre como conseqüência da atividade respiratória das 
bactérias para a estabilização da matéria orgânica ou reações químicas de oxidação. Portanto a 
avaliação da presença de matéria orgânica na água pode ser feita através da medição do consumo 
de oxigênio. Os referidos parâmetros DBO e DQO indicam o consumo ou a demanda de oxigênio 
necessária para estabilizar a matéria orgânica contida na amostra de água, sendo a DBO definida 
como a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação bioquímica, enquanto que a DQO 
corresponde à oxidação química. 
Os testes de DBO são usualmente realizados por um período de cinco dias (DBO5), já que a 
estabilização completa da matéria orgânica exigiria naturalmente um tempo maior, em temperatura de 
20°C. Neste período obtém-se aproximadamente 80% da demanda que seria encontrada para um 
tempo muito longo de experimento. 
Pelo fato de a DBO somente medir a quantidade de oxigênio consumido num teste 
padronizado, não indica a presença de matéria não biodegradável, nem leva em consideração o 
efeito tóxico ou inibidor de materiais sobre a atividade microbiana.
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 Os maiores aumentos em termos 
de DBO num corpo d'água, são provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. A 5
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presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir à completa extinção do oxigênio na água, 
provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática. 
Um elevado valor da DBO pode indicar um incremento da microflora presente e interferir no 
equilíbrio da vida aquática, além de produzir sabores e odores desagradáveis e, ainda, pode obstruir 
os filtros de areia utilizados nas estações de tratamento de água.
5
 
No campo do tratamento de esgotos, a DBO é um parâmetro importante no controle das 
eficiências das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, bem como físico-
químicos (embora de fato ocorra demanda de oxigênio apenas nos processos aeróbios, a demanda 
"potencial" pode ser medida à entrada e à saída de qualquer tipo de tratamento). Na legislação do 
Estado de São Paulo, o Decreto Estadual n.º 8468, a DBO de cinco dias é padrão de emissão de 
esgotos diretamente nos corpos d'água, sendo exigidos ou uma DBO máxima de 60 mg/L ou uma 
eficiência global mínima do processo de tratamento na remoção de DBO igual a 80%. Este último 
critério favorece aos efluentes industriais concentrados, que podem ser lançados com valores de 
DBO ainda altos, mesmo removida acima de 80%.
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5 
A carga de DBO expressa em Kg/dia é um parâmetro fundamental no projeto das estações 
de tratamento biológico. Dela resultam as principais características do sistema de tratamento como 
áreas e volumes de tanques, potências de aeradores, etc. A carga de DBO pode ser obtida do 
produto da vazão pela concentração de DBO . Por exemplo, em uma indústria já existente que se 
pretenda instalar um sistema de tratamento, pode-se estabelecer um programa de medições de 
vazão e de análises de DBO , obtendo-se a carga através do produto dos valores médios. O mesmo 
pode ser feito em um sistema de esgotos sanitários já implantado. Na impossibilidade, costuma-se 
recorrer a valores unitários estimativos. No caso de esgotos sanitários, é tradicional no Brasil a 
adoção de uma contribuição "per capita" de DBO de 54 g/hab.dia. Porém, há a necessidade de 
melhor definição deste parâmetro através de determinações de cargas de DBO em bacias de 
esgotamento com população conhecida. No caso dos efluentes industriais, também costuma-se 
estabelecer contribuições unitárias de DBO em função de unidades de massa ou de volume de 
produto processado. Na tabela a seguir são apresentados valores típicos de concentração e 
contribuição unitária de DBO . 
5,
5
5
5
5
5
5
5
 
Quanto à DQO, uma característica é que a solução ácida de dicromato utilizada no teste é um 
oxidante tão forte que oxida substâncias que consumiriam o oxigênio muito lentamente em águas 
naturais, e que, portanto, não constituem uma ameaça real para seu conteúdo de oxigênio. Ou seja, o 
dicromato oxida substâncias que não seriam oxidadas na determinação da DBO. Devido a esse 
excesso de oxidação, principalmente de matéria orgânica estável (ex.: celulose para CO2; Cl- para 
Cl2) o valor da DQO é em regra geral, maior que o valor da DBO. Nenhum dos métodos de análise 
oxida hidrocarbonetos aromáticos ou muitos alcanos, que são resistente em qualquer circunstância à 
degradação em águas naturais. 
A relação entre os valores de DQO e DBO indica a parcela de matéria orgânica que pode ser 
estabilizada por via biológica. Define-se como Índice de Biodegradabilidade (IB) como a relação entre 
a DBO5 e a DQO (IB = DBO5/DQO). Se IB < 0,1 a amostra é pouco biodegradável, enquanto se IB > 
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0,4 a amostra é biodegradável. Tanto a DBO quanto a DQO são expressas em ppm ou mg/l. A 
concentração média da DBO, que é o parâmetro normalmente mais utilizado, e em esgotos 
domésticos, por exemplo, é da ordem de 300 mg/l, o que indica que são necessárias 300 gramas de 
oxigênio para estabilizar, em um período de 5 dias e a 20°C, a quantidade de matéria orgânica 
biodegradável contida em 1 litro da amostra. Alguns efluentes de indústrias que processam matéria 
orgânica (laticínios, cervejarias, frigoríficos) apresentam valores de DBO na ordem de grandeza de 
dezenas ou mesmo centenas de gramas por litro. Em ambientes naturais não poluídos a 
concentração de DBO é baixa (1 a 10 mg/l) podendo atingir valores bem mais elevados em corpos 
d'água sujeitos à poluição orgânica, em geral decorrente do recebimento de esgotos domésticos. 
No teste de DBO, são colocados num frasco âmbar e fechado, uma solução contendo tampão 
fosfato com pH 7,2, MgSO4, CaCl2, FeCl3, NH4Cl e os microrganismos (semeadura contendo 
bactérias saprófitas – que oxidam a matéria orgânica e bactérias autotróficas – que oxidam a matéria 
não-carbonácea). Neste frasco é inserido um sensor de O.D., também chamado de oxímetro, o qual 
medirá as mudanças desse parâmetro. No caso de águas com elevada concentração de matéria 
orgânica como no caso de esgotos (águas residuárias), para se calcular a sua DBO é necessário 
realizar diluições da amostra original com água pura saturada com O2. 
 
Cálculo da DBO: 
 
P
BBDDDBO )()( 21215
−−−= 
 
Onde, D1 e D2 são, respectivamente, o O.D. inicial e final da amostra; B1 e B2 são, respectivamente, 
os teores de O.D. inicial e final do branco e P é o fator de diluição. 
 
Reação de DQO (em 2 horas oxida 92% da matéria orgânica): 
 
CaHbOc + Cr2O72- + H+ → Cr+3 + CO2 + H2O 
 
CARBONO 
 
Como já mencionado anteriormente, a matéria orgânica presente em sistemas aquáticos é 
uma mistura complexa de moléculas, tais como carboidratos, hidrocarbonetos, ácidos graxos, fenóis, 
ácidosorgânicos, etc. O transporte destes materiais contribuem significativamente no ciclo do 
carbono. Os constituintes mais reativos da matéria orgânica (ex.: carboidratos) têm uma significativa 
contribuição no metabolismo heterotrófico em sistemas aquáticos. Ácido fúlvico e outras substâncias 
orgânicas afetam o comportamento e transporte de metais, complexando-os. Também, interagem 
com poluentes orgânicos e são adsorvidos na superfície de sólidos minerais. 
A matéria orgânica em águas pode ser mensurada em termos de Carbono Orgânico Total 
(COT). Uma indicação da quantidade de matéria orgânica presente também pode ser obtida através 
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de medidas de DBO, DQO, turbidez e cor. Geralmente, DQO > DBO > COT. Entretanto, se a amostra 
contém substâncias tóxicas, esta relação pode não ser verdadeira. Cor e turbidez, por serem 
causadas por substâncias dissolvidas e/ou particuladas, são altamente correlacionadas com os níveis 
de carbono orgânico. Em águas superficiais as concentração de COT são geralmente menores que 
10 mg/L e em águas subterrâneas menores que 2 mg/L. 
 
Carbono Total (CT) 
 
O teste consiste em injetar uma quantidade conhecida de amostra num forno de alta 
temperatura (680 °C) com atmosfera altamente oxidante. O carbono orgânico é oxidado para CO2, 
cuja quantidade é medida através de um analisador infravermelho. A redução deste valor está 
relacionada à fração dos compostos orgânicos que foi mineralizada. Esta medição indica a 
quantidade inicial de carbono existente na amostra. No entanto, este método não consegue distinguir 
entre compostos orgânicos e os compostos inorgânicos como os carbonatos e bicarbonatos. Também 
não detecta outros compostos consumidores de oxigênio, como as aminas e a uréia, que contribuem 
para a carência de oxigênio. 
 
Carbono Orgânico Total (COT) 
 
A análise mede-se o carbono organicamente ligado e é essencialmente a mesmo utilizada 
para o carbono total, mas que incorpora um método de remoção de carbonos inorgânicos. Existem 
duas técnicas principais para conseguir isto. A primeira consiste em acidificar a amostra e borrifá-la 
com um gás de maneira a remover o CO2 resultante. Surge aqui uma limitação: com a acidificação, 
os compostos de carbono que são simultaneamente voláteis e insolúveis são parcialmente 
removidos, diminuindo o valor do carbono orgânico total. A segunda técnica (Carbono Orgânico 
Diferencial) consiste em duas medições em separado. A primeira é uma típica análise de carbono 
total. A segunda determina a quantidade de carbono inorgânico pela introdução de uma segunda 
amostra num reator, em meio ácido e a baixa temperatura, onde o carbono inorgânico é convertido 
em dióxido de carbono e analisado. Subtraindo o valor do carbono inorgânico do valor de carbono 
total obtém-se o valor do carbono orgânico (COT = CT – CI). Este método tem duas desvantagens: 
duas medições em separado são necessárias com as correspondentes curvas de calibração e a 
razão entre o carbono total e o carbono inorgânico pode não ser pequena e o erro desta operação 
pode, por isso, ser significativo. A redução do valor de COT está relacionada à fração dos compostos 
orgânicos que é mineralizada. 
O Carbono Orgânico Total consiste de carbono orgânico dissolvido (COD) e carbono orgânico 
particulado (COP). Os níveis de COD e COP são determinados separadamente após filtração em 
filtro de 0,4 a 0,7 µm. Tipicamente, os valores de COD são maiores que os de COP em 6:1 a 10:1, 
exceto em águas altamente túrbidas, onde o COP domina. 
 
Carbono Orgânico Dissolvido (COD) 
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É composto principalmente de duas categorias de compostos: substâncias não-húmicas 
(carboidratos, proteínas, gorduras, pigmentos e outros compostos de baixa massa molar) e 
substâncias húmicas (as quais formam a maior parte da matéria orgânica em águas e consiste de 
hidrofílicos coloridos e complexos ácidos com alta massa molar). Substâncias não-húmicas são 
facilmente utilizadas e degradadas pelos microrganismos e suas concentrações instantâneas são 
normalmente baixas, embora tenham importante papel no metabolismo. Substâncias húmicas são 
formadas predominantemente como resultado de atividade microbiana e são mais persistentes. 
 
Carbono Inorgânico (CI) 
 
O carbono inorgânico pode ocorrer no ambiente aquático, sob três formas principais: carbono 
inorgânico livre (CO2 + H2CO3), íons bicarbonato (HCO3-) e íons carbonato (CO32-). Estas formas 
estão fundamentalmente relacionadas com o pH do meio. A sua distribuição na coluna d´água é 
função de fatores bióticos (atividades dos organismos) e abióticos (o pH e a temperatura). 
 
 
 
SÉRIE NITROGENADA 
 
 No meio aquático o elemento químico nitrogênio (N) pode ser encontrado sob diversas 
formas: 
 
Nitrogênio molecular (N2), escapando diretamente para a atmosfera; algumas espécies de algas 
conseguem fixar o nitrogênio atmosférico, o que permite o seu crescimento mesmo quando as outras 
formas de nitrogênio não estão disponíveis na massa liquida; 
Nitrogênio orgânico (Norg), representada principalmente pela fração proteínas e suas combinações, 
que pode estar na forma dissolvida (compostos nitrogenados orgânicos) ou particulada (biomassa de 
organismos); 
 
Íon amônio (NH4+): forma reduzida do nitrogênio, sendo encontrada em condições de anaerobiose; 
serve ainda como indicador do lançamento de esgotos; 
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Íon nitrito (NO2-): forma intermediária do processo de oxidação, apresentando uma forte instabilidade; 
 
Íon nitrato (N03-): forma mais oxidada de nitrogênio. 
 
O ciclo do nitrogênio conta com a intensa participação de bactérias, tanto no processo de 
nitrificação (oxidação bacteriana da amônia a nitrito e deste a nitrato) quanto no de desnitrificação 
(redução bacteriana do nitrato ao gás nitrogênio). O nitrogênio é um dos mais importantes nutrientes 
para o crescimento de algas e macrófitas (plantas aquáticas superiores), sendo facilmente assimilável 
nas formas de amônia e nitrato. Em condições fortemente alcalinas ocorre o predomínio da amônia 
livre (ou não ionizável), que é bastante tóxica a vários organismos aquáticos. Já o nitrato, em 
concentrações elevadas, está associado à doença da metahemoglobinemia, que dificulta o transporte 
de oxigênio na corrente sanguínea de bebês. Em adultos a atividade metabólica interna impede a 
conversão do nitrato em nitrito, que é o agente responsável por esta enfermidade. Além de ser 
fortemente encontrado na natureza, na forma de proteínas e outros compostos orgânicos, o 
nitrogênio tem uma significativa origem antropogênica, principalmente em decorrência do lançamento 
em corpos d'água de despejos domésticos e industriais, assim como de fertilizantes. 
 
FÓSFORO 
 
 O fósforo é, na maioria dos casos, o nutriente mais importante para o crescimento de plantas 
aquáticas. Quando este crescimento ocorre em excesso, prejudicando os usos da água, caracteriza-
se o fenômeno conhecido como eutrofização. No ambiente aquático o fósforo pode ser encontrado 
sob várias formas: Orgânica (mátéria orgânica dissolvida e particulada na biomassa) e Inorgânica ( 
fração solúvel representada pelos sais de fósforo dissolvidos e a insolúvel pela presença de minerais 
de difícil solubilização como o fosfato de cálcio ). 
 A fração mais significativa no estudo dofósforo é a inorgânica solúvel, que pode ser 
diretamente assimilada para o crescimento de algas e macrófitas. A presença de fósforo na água está 
relacionada a processos naturais (dissolução de rochas, carreamento do solo, decomposição de 
matéria orgânica, chuva) ou antropogênicos (lançamento de esgotos, detergentes, fertilizantes, 
pesticidas). Em águas naturais não poluídas as concentrações de fósforo situam-se na faixa de 0,01 
a 0,05 mg/l. 
 
 
 
FERRO E MANGANÊS 
 
 Os elementos ferro e manganês apresentam comportamento químico semelhante, podendo 
portanto ser abordados conjuntamente. Muito embora estes elementos não apresentem 
inconvenientes à saúde nas concentrações normalmente encontradas, eles podem provocar 
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problemas de ordem estética (manchas em roupas, vasos sanitários) ou prejudicar determinados 
usos industriais da água. 
 Desta forma o padrão de potabilidade das águas determina valores máximos de 0,3 mg/l para 
o ferro e 0,1 mg/l para o manganês. Deve ser destacado que as águas de muitas regiões brasileiras, 
como é o caso de Minas Gerais p.ex., em função das características geoquímicas das bacias de 
drenagem, apresentam naturalmente teores elevados de ferro e manganês, que podem inclusive 
superar os limites fixados pelo padrão de potabilidade. Altas concentrações destes elementos são 
também encontradas em situações de ausência de oxigênio dissolvido, como p.ex. em águas 
subterrâneas ou nas camadas mais profundas dos lagos. Em condições de anaerobiose o ferro e o 
manganês apresentam-se em sua forma solúvel (Fe2+ e Mn2+), voltando a precipitar-se quando em 
contato com o oxigênio (oxidação a Fe3+ e Mn4+). 
 
Micropoluentes 
 
 Existem determinados elementos e compostos químicos que, mesmo em baixas 
concentrações, conferem à água características de toxicidade, tornando-a assim imprópria para 
grande parte dos usos. Tais substâncias são denominadas micropoluentes. O maior destaque neste 
caso é dado aos metais pesados (p.ex. arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, níquel, prata, 
zinco), freqüentemente encontrados em águas residuárias industriais. Além de serem tóxicos estes 
metais ainda acumulam-se no ambiente aquático, aumentando sua concentração na biomassa de 
organismos à medida em que se evolui na cadeia alimentar (fenômeno de biomagnificação). Outros 
micropoluentes inorgânicos que apresentam riscos à saúde pública, conforme sua concentração, são 
os cianetos e o flúor. Dentre os compostos orgânicos tóxicos destacam-se os defensivos agrícolas, 
alguns detergentes e uma ampla gama de novos produtos químicos elaborados artificialmente para 
uso industrial (compostos organossintéticos). Além de sua difícil biodegradabilidade, muitos destes 
compostos apresentam características carcinogênicas (geração de câncer), mutagênicas (influências 
nas células reprodutoras) e até mesmo teratogênicas (geração de fetos com graves deficiências 
físicas). 
 
MICROPOLUENTES ORGÂNICOS E INORGÂNICOS 
 
Micropoluentes inorgânicos 
Componentes tóxicos. Exemplos: Metais Pesados: Arsênio, Cádmio, Cromo, Chumbo, Mercúrio e 
Prata. (sólidos dissolvidos ou suspensos), cianetos 
Origem: 
Atividades industriais e agricultura 
Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar 
 
Micropoluentes Orgânicos: se dissolvidos, podem causar danos ás estações de tratamento 
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Componentes tóxicos. Exemplos: Moléculas resistentes à decomposição. Pesticidas, hidrocarbonetos 
aromáticos, alifáticos, detergentes, etc. (sólidos dissolvidos ou suspensos) 
Origem: 
Atividades Industriais e Agricultura 
Toxicidade: Cumulativa na cadeia alimentar 
 
Voláteis 
Adsorvidos: concentram-se no filtro biológico, podem causar inibição na digestão do lodo ou produzir 
lodo ruim. 
 
Existem determinados elementos e compostos químicos que, mesmo em baixas 
concentrações, conferem à água características de toxicidade, tornando-a assim imprópria para 
grande parte dos usos. Tais substâncias são denominadas micropoluentes. O maior destaque neste 
caso é dado aos metais pesados (p.ex. arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, níquel, prata, 
zinco), freqüentemente encontrados em águas residuárias industriais. Além de serem tóxicos estes 
metais ainda acumulam-se no ambiente aquático, aumentando sua concentração na biomassa de 
organismos à medida em que se evolui na cadeia alimentar (fenômeno de biomagnificação). Outros 
micropoluentes inorgânicos que apresentam riscos à saúde pública, conforme sua concentração, são 
os cianetos e o flúor. Dentre os compostos orgânicos tóxicos destacam-se os defensivos agrícolas, 
alguns detergentes e uma ampla gama de novos produtos químicos elaborados artificialmente para 
uso industrial (compostos organossintéticos). Além de sua difícil biodegradabilidade, muitos destes 
compostos apresentam características carcinogênicas (geração de câncer), mutagênicas (influências 
nas células reprodutoras) e até mesmo teratogênicas (geração de fetos com graves deficiências 
físicas). 
 
Parâmetros biológicos 
 
Microrganismos de importância sanitária 
 
 O papel dos microrganismos no ambiente aquático está fundamentalmente vinculado à 
transformação da matéria dentro do ciclo dos diversos elementos. Tais processos são realizados com 
o objetivo de fornecimento de energia para a sobrevivência dos microrganismos. Um dos processos 
mais significativos é a decomposição da matéria orgânica, realizada principalmente por bactérias. 
Este processo é vital para o ambiente aquático, na medida em que a matéria orgânica que ali chega é 
decomposta em substâncias mais simples pela ação das bactérias. Com produto final obtém-se 
compostos minerais inorgânicos, como p.ex. nitratos, fosfatos, sulfatos, que por sua vez são 
reassimilados por outros organismos aquáticos. O processo de decomposição, também designado 
como estabilização ou mineralização, é um exemplo do papel benéfico cumprido pelos 
microrganismos. Por outro lado existem algumas poucas espécies que são capazes de transmitir 
enfermidades, gerando portanto preocupações de ordem sanitária: 
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♦ Vírus: paralisia infantil (agora já praticamente extinta no nosso país), hepatite infecciosa, 
gastroenterite; 
♦ Bactérias: cólera, disenteria bacilar, febre tifóide, salmonelose; 
♦ Protozoários: disenteria amebiana, giardíase; 
♦ Helmintos: verminoses em geral. 
 
O problema de transmissão de enfermidades é particularmente importante no caso de águas 
de abastecimento, as quais devem passar por um tratamento adequado, incluindo desinfecção. No 
entanto a determinação individual da eventual presença de cada microrganismo patogênico em uma 
amostra de água não pode ser feita rotineiramente, já que envolveria a preparação de diferentes 
meios de cultura, tornando o procedimento complexo e financeiramente inviável. Na prática o que é 
feito é a utilização de organismos, facilmente identificáveis, cuja presença na água está 
correlacionada à presença de organismos patogênicos, ou seja, são usados os chamados 
organismos indicadores. O microrganismo bioindicador mais importante para ambientes aquáticos 
são as bactérias coliformes, apresentadas a seguir. 
 
Bactérias coliformes 
 
 As bactérias do grupo coliforme habitam normalmente o intestino de homens e animais, 
servindo portanto como indicadorasda contaminação de uma água por fezes. Tendo em vista que a 
maior parte das doenças associadas com a água são transmitidas por via fecal, i.e., os organismos 
patogênicos são eliminados pelas fezes, atingem o ambiente aquático e voltam a contaminar as 
pessoas que se abastecem indevidamente desta água, conclui-se que as bactérias coliformes podem 
ser usadas como indicadoras desta contaminação. Quanto maior a população de coliformes em uma 
amostra de água, maior é a chance de que haja contaminação por organismos patogênicos. 
Evidentemente que uma água potável deve estar livre de coliformes, apesar destes não serem 
patogênicos. Para recreação (balneabilidade) existem diversas categorias de avaliação (ótima, muito 
boa, satisfatória, imprópria), de acordo com a concentração de coliformes. 
 Uma grande vantagem no uso de bactérias coliformes como indicadoras de contaminação 
fecal é a sua enorme presença nos esgotos domésticos, já que cada pessoa elimina bilhões destas 
bactérias diariamente. Desta forma, havendo contaminação da água por esgotos, é muito grande a 
chance de se encontrar coliformes em qualquer parte e em qualquer amostra de água, o que não 
acontece por exemplo no caso de metais pesados, que se diluem bastante na massa liquida e muitas 
vezes não são detectados nas análises de laboratório. Além disso a identificação de coliformes é feita 
facilmente, já que as bactérias pertencentes a este grupo fermentam a lactose do meio de cultura, 
produzindo gases que são observados nos tubos de ensaio. 
Comunidades hidrobiológicas 
 
 As principais comunidades que habitam o ambiente aquático são: 
 
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• Plancton: organismos sem movimentação própria, que vivem em suspensão na água, podendo ser 
agrupados em fitoplancton (algas, bactérias) e zooplâncton (protozoários, rotiferos, crustáceos). A 
comunidade planctônica exerce um papel fundamental na ecologia aquática, tanto na construção da 
cadeia alimentar quanto na condução de processos essenciais, como a produção de oxigênio e a 
decomposição da matéria orgânica; 
 
• Benton: é a comunidade que habita o fundo de rios e lagos, sendo constituída principalmente por 
larvas de insetos e por organismos anelídeos, semelhantes a minhocas. A atividade da comunidade 
bentônica influi nos processos de solubilização dos materiais depositados no fundo de ambientes 
aquáticos. Além disso, pelo fato de serem muito sensíveis e apresentarem reduzida locomoção e fácil 
visualização, os organismos bentônicos são considerados como excelentes indicadores da qualidade 
da água; 
 
• Necton: é a comunidade de organismos que apresentam movimentação própria, sendo 
representada principalmente pelos peixes. Além do seu significado ecológico, situandose no topo da 
cadeia alimentar, os peixes servem como fonte de proteínas para a população e podem atuar como 
indicadores da qualidade da água. 
 
Nesta situação a massa liquida normalmente pode receber a carga de matéria orgânica sem 
sofrer quaisquer alterações prejudiciais ao seu uso. Esta capacidade do ambiente aquático de 
restabelecer o seu equilíbrio após impactos decorrentes do lançamento de cargas poluidoras recebe 
o nome de autodepuração. Na autodepuração atuam processos fisicos (sedimentação da matéria 
orgânica, reaeração atmosférica) e principalmente biológicos (assimilação, fotossíntese). Em um 
curso d'água que recebe esgotos podem ser identificadas quatro zonas de autodepuração: zona de 
degradação, zona de decomposição ativa, zona de recuperação, zona de águas limpas. Cada uma 
destas zonas apresenta suas características próprias, sendo habitadas por distintas comunidades 
aquáticas. 
 
EFEITOS DOS ESGOTOS 
 
Poluentes Parametros de caracterização Tipo de efluente Consequencias 
Sólidos em 
suspenção Solidos em suspenção totais 
Domesticos 
Industriais 
Problemas estéticos 
Depositos de lodo 
Adsorção de poluentes 
Proteção de patogênicos 
Solidos flutuantes Óleos e graxas Domesticos Industriais Problemas estéticos 
Matéria orgânica 
biodegradavel 
Demanda bioquimica de oxigênio 
(DBO) 
Domesticos 
Industriais 
Consumo de oxigenio 
Mortandade de peixes 
Condições sépticas 
Patogênicos Colifornes Domesticos Doenças de veiculação hidrica
Nutrientes Nitrogenio Fosforo 
Domesticos 
Industriais 
Crescimento excessivo de 
algas 
Toxicidade aos peixes 
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Doença em recém-nascidos 
(nitratos) 
Compostos não 
biodegradáveis 
Pesticidas 
Detergentes 
Outros 
Industriais 
Agricolas 
Toxicidade 
Espumas 
Redução de transferencia de 
oxigenio 
Não biodegradabilidade 
Maus odores 
Metais pesados 
Elementos especificos (ex: 
arsênio, cádmio, cromo, mercurio, 
zinco, etc) 
Industriais 
Toxicidade 
Inibição do tratamento 
biologico dos esgotos 
Problemas de disposição do 
lodo na agricultura 
Contaminação da água 
subterranea 
Sólidos inorgânicos 
dissolvidos 
Solidos dissolvidos totais 
Condutividade elétrica Reutilizados 
Salinidade excessiva - prejuizo 
às plantações (irrigação) 
Toxicidade a plantas (alguns 
íons) 
Problemas de permeabilidade 
do solo (sódio) 
 
 
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	ST 502 – TRATAMENTO BIOLÓGICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
	ST 503 - TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS