Relatório III - DBO E DQO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 
 
Caracterização da qualidade da água em função de suas Demandas Química e 
Bioquímica de Oxigênio (DQO e DBO) 
 
 
Prof. Drª. Fátima Resende Luiz Fia1 (Professor) 
Tales Camargos Abrantes1 (Graduando) 
Thierry Alexandre Pellegrinetti1 (Graduando) 
 
1 Departamento de Engenharia – UFLA 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado por exigência da Disciplina de Qualidade Ambiental – GNE 244, do 
curso de Engenharia Ambiental e Sanitária 
 
 
 
 
Lavras – MG 
Março de 2014 
1- INTRODUÇÃO 
 
A matéria orgânica presente nos corpos d'água e nos esgotos é uma característica de 
primordial importância, sendo a causadora do principal problema de poluição das águas: o 
consumo de oxigênio dissolvido pelos microrganismos nos seus processos metabólicos de 
utilização e estabilização da matéria orgânica (von Sperling, 2005). A DBO e a DQO são 
parâmetros utilizados para inferir indiretamente sobre o grau de poluição de um corpo d'água. 
A DBO é considerada como um importante parâmetro para o controle da poluição das 
águas por matéria orgânica biodegradável. Em águas naturais, representa a demanda potencial 
de oxigênio dissolvido que poderá ocorrer devido à estabilização dos compostos orgânicos 
biodegradáveis, o que poderá reduzir os níveis de oxigênio nas águas abaixo dos exigidos pela 
vida aquática. Trata-se de um importante padrão utilizado pela legislação para o 
estabelecimento de padrões de emissão de despejos líquidos e padrões de manutenção em 
corpos receptores. É um parâmetro imprescindível nos estudos de autodepuração dos cursos 
d’água e composição dos índices de qualidade dos mesmos (SABESP, 2014). 
A necessidade de avaliar-se a medida de matéria orgânica de um despejo liquido, num 
intervalo de tempo menor que os 5 dias, necessários para o teste de DBO, tem levado à 
substituição por outros testes mais rápidos, como por exemplo o teste da DQO. O teste da DQO 
mede o consumo de oxigênio ocorrido em função da oxidação química da matéria orgânica. O 
teste gasta de 2 a 3 horas para ser realizado e envolve a utilização de um agente oxidante forte 
(von Sperling, 2005). 
A DQO é um parâmetro indispensável nos estudos de caracterização de esgotos 
sanitários e de efluentes industriais. A DQO é muito útil quando utilizada conjuntamente com 
a DBO para observar a biodegradabilidade de despejos. Sabe-se que o poder de oxidação do 
dicromato de potássio é maior do que o que resulta mediante a ação de microrganismos, exceto 
raríssimos casos como hidrocarbonetos aromáticos e piridina. Desta forma, os resultados de 
DQO de uma amostra são superiores aos de DBO. Como na DBO mede-se apenas a fração 
biodegradável, quanto mais este valor aproximar da DQO significa que mais biodegradável será 
o efluente (CETESB, 2014). 
 
 
 
 
 
2- OBJETIVO 
 
Esse trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água pela determinação das 
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Demanda Química de Oxigênio (DQO) da água 
residúaria da suinocultura, sendo duas análises, uma referente à entrada do sistema de 
tratamento biológico (entrada) e uma outra após passar pelo tratamento (saída). 
 
3- MATERIAL E MÉTODOS 
 
3.1 – Material 
 Estufa incubadora para DBO; 
 Proveta 100 mL; 
 Béquer de 100, 500 mL; 
 Frascos de DBO; 
 Pipeta volumétrica de 100 mL; 
 Erlenmeyer de 250 mL; 
 Pipeta graduada de 2, 5, 10 mL; 
 Pipeta automática; 
 Bureta de 10 ou 25 mL; 
 Papel absorvente; 
 Balão volumétrico de 100 mL; 
 Tubos para DQO, para refluxo fechado; 
 Pera; 
 Bloco digestor; 
 Dispensete ou despensador; 
 Espectrofotômetro. 
3.2 – Reagentes 
 Solução alcalina de iodeto-azida; 
 Solução de sulfato manganoso; 
 Solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) 0,0125 mol l-1, padronizada; 
 Solução tampão fosfato; 
 Ácido sulfúrico concentrado; 
 Solução de cloreto de cálcio (CaCl2); 
 Solução de cloreto férrico (FeCl3); 
 Solução de sulfato de magnésio (MgSO4); 
 Solução Digestora (ácido sulfúrico diluído em água destilada + dicromato de potássio); 
 Solução Catalítica (sulfato de pata + ácido sulfúrico concentrado). 
3.3 – Métodos 
3.3.1- DQO 
Primeiramente homogeneizou-se a amostra com o auxílio de uma pipeta e transferiu-se 
2,5 mL para o tubo. Em seguida, adicionou-se 1,5 mL de solução digestora e, cuidadosamente, 
3,5 mL de solução catalítica (ácido sulfúrico/sulfato de prata). Fez-se a prova em branco 
seguindo o mesmo padrão, porém substituindo-se o volume de amostra por água destilada. 
Disso, as amostras foram homogeneizadas, os tubos limpos externamente com papel 
absorvente. 
Os tubos de DQO foram colocados no bloco digestor por um período de 2 horas, 
aquecendo-se assim as amostras a uma temperatura de 150±2 ºC. 
Resfriou-se os tubos à temperatura ambiente, e esperou a sedimentação de possíveis 
sólidos. Então, fez-se a leitura da absorbância, onde as amostras foram transferidas para uma 
cubeta e colocadas dentro do espectrofotômetro, a primeira leitura foi a de calibração, onde se 
utilizou o branco. As leituras foram feitas em triplicatas tanto para as amostras de entrada 
quanto para as de saída. 
A DQO foi obtida segundo a curva de calibração abaixo: 
 
𝑦 = 2254.2𝑥 − 20.313, 𝑐𝑜𝑚 𝑅2 = 0,9972 (1) 
 
onde: 
y = Valor de DQO (mg L-1) 
x = absorbância medida no espectrofotômetro. 
3.3.2 - DBO 
Iniciou-se saturando a amostra em oxigênio (oxigenação). Em seguida pipetou-se 0,5 
mL da amostra, colocando-a em um balão volumétrico de 1000 mL e adicionou-se 1 mL de 
cada solução nutriente, respectivamente: solução de sulfato manganoso, solução alcalina de 
iodeto-azida; completou-se, em seguida, o balão com água destilada (formação de precipitado 
marrom). Posteriormente, esta solução foi transferida para os fracos de DBO. O frasco foi 
preenchido completamente, e tampado com cuidado, de forma que não ocorresse a formação 
de bolhas de ar em seu interior. Logo após, foi feita a agitação por meio de inversões sucessivas, 
para a homogeneização da mesma. Deixou-se repousar até que o precipitado se sedimentasse 
atingindo uma lâmina aproximada a metade do frasco. Após a sedimentação, foi adicionado 2 
mL de ácido sulfúrico concentrado para a dissolução completa do precipitado. Um dos frascos 
foi utilizado como branco (tempo 0). Fez-se a leitura pipetando 100 mL dessa solução, e 
titulando-a com tiossulfato de sódio, até viragem de cor do amarelo para o incolor. Os outros 
dois frascos foram incubados em estufa por 5 dias. Após esse período fez-se a leitura pipetando 
100 mL dessa solução, e titulando-a com tiossulfato de sódio, até viragem de cor do amarelo 
para o incolor. Feita a titulagem, então, calculou-se a DBO utilizando a equação abaixo: 
 
𝐷𝐵𝑂5 (𝑚𝑔 𝐿
−1) = (𝑂𝐷5 – 𝑂𝐷5) ∗ 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖çã𝑜 (2) 
 
onde: 
OD0 = OD da amostra diluída imediatamente após seu preparo, mg L
-1; 
OD5 = OD da amostra diluída após incubação por cinco dias a 20 ºC, mg L
-1; 
 
4- RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 A Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG nº 01, de 05 de maio de 2008, 
estabelece que o valor da DQO para o lançamento de efluentes em um curso d’água deve ser 
de até 180 mg L-1 ou um tratamento com eficiência de redução de DQO em no mínimo 70% e 
média anual igual ou superior a 75%. As análises laboratoriais mostraram uma DQO à saída 
(tabela 2) que ultrapassa esse limite e, ainda, tomando como a base a eficiência no tratamento, 
que não atingiu o mínimo exigido,esse efluente não pode ser lançado ao ambiente. Nesse 
sentido, é necessário recorrer a outros processos de tratamento que complementem o biológico 
para que, assim pois, tenha seu destino final em cumprimento à legislação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Valores de absorbância das amostras de água 
 
Amostra ABS 
Entrada do sistema de tratamento biológico 
A1 0,181 
A2 0,198 
 
 
A3 0,210 
 
 
Saída do sistema de tratamento biológico 
B1 0,068 
B2 0,070 
 
 
B3
* 0,120 
 
 
* A Repetição B3 da água da lagoa foi desconsiderada, pois ficou muito discrepante em relação 
aos outros valores encontrados para a mesma água. 
 
Tabela 2 – Valores de DQO referentes à água residuária da suinocultura 
 
Amostra DQO (mg.L-1) Média da DQO (mg.L-1) 
 
Entrada do sistema de 
tratamento biológico 
A1 387,70 
A2 426,02 844,52 
A3 453,07 
Saída do sistema de 
tratamento biológico 
B1 132,97 
B2 137,48 270,45 
B3
* - 
* A Repetição B3 foi desconsiderada, pois ficou muito discrepante em relação aos 
outros valores encontrados para a mesma água. 
 
 
 
 
 
Tabela 3 – Valores da DBO5 das amostras analisadas 
Amostra DBO5 (mg L-1 de O2) 
Entrada do sistema de tratamento biológico 350 
Saída do sistema de tratamento biológico 190 
 
As amostradas, saída e entrada, apresentaram valores de 190 e 350 mg L-1 de DBO5, alcançando 
portanto, uma eficiência de tratamento igual a 45,71%. De acordo com os valores obtidos após 
as análises e sua respectiva eficiência é possível concluir que, nem levando em conta a DBO5 
e nem quando diz respeito à eficiência do tratamento é possível que esse efluente seja lançado 
ao ambiente, pois não está de acordo com a Resolução nº 430 de 13 de Maio de 2011 - 
CONAMA que estabelece uma eficiência de remoção mínima igual a 60%. 
Como era de se esperar os valores de DQO foram bem maiores que os valores 
encontrados para a DBO, pois o oxidante químico (dicromato de potássio em meio ácido) 
utilizado na DQO além de oxidar a matéria orgânica oxida também a matéria inorgânica. Assim, 
confirmando a confiabilidade das análises. 
A relação DQO/DBO prediz o quanto biodegradável pode ser uma amostra e a partir de 
então indicar o tipo de tratamento que melhor se adequa ao efluente a ser tratado. Nos casos 
analisados acima essa relação foi de 2,41 e 1,42, respectivamente, para entrada e saída. Dessa 
maneira, o tratamento 
 
5 - CONCLUSÃO 
 O tipo de tratamento empregado não se mostrou eficiente. 
A relação DQO/DBO mostrou que um tratamento biológico simples é suficiente para as 
amostras analisadas. No entanto, as amostras, por se tratarem de água residuária de suinocultura 
apresentou valores muito baixos de DQO e DBO, uma vez que podem atingir valores tão altos 
quando 20.000 mg L-1. 
 
 
6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
FIA & FIA. Qualidade de água. Universidade Federal de Lavras. Departamento de Engenharia. 
Lavras- MG, 2011. 
 
SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) Demanda Bioquímica 
de Oxigênio. Disponível em:<http://www2.sabesp.com.br/ normas/nts/nts003.pdf>. Acesso 
em: 10/05/2014. 
 
CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo). Demanda Quimica de Oxigênio. 
Disponível em <http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file /agua/aguas- superficiais/aguas-
interiores/variaveis/aguas/variaveis_quimicas/ demanda_quimica_de_oxigenio.pdf>. Acesso 
em: 05/06/2014. 
 
Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG nº 01, de 05 de maio de 2008. 
Disponível em: < http://www.siam.mg.gov.br/sla/download.pdf?idNorma=8151>. Acesso em: 
12/06/2014.