Apostila Tratamento de Efluentes - Prof Hugo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – UFSC 
CENTRO TECNOLÓGICO – CTC 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E 
ENGENHARIA DE ALIMENTOS – EQA 
 
 
 
 
 
 
APOSTILA 
 
 
 
TRATAMENTO DE EFLUENTES 
 
 
Prof. Hugo Moreira Soares 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Florianópolis, Março de 2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esta apostila foi preparada especificamente e tão somente para atender à disciplina de 
Engenharia Ambiental, ministrada nos Cursos de Engenharia Química e de Engenharia de 
Alimentos da UFSC. Parte deste material foi reproduzido e/ou modificado de outros trabalhos, 
livros e artigos citados na mesma. Esta apostila não poderá ser reproduzida, a não ser para 
atender este objetivo a que se destina. 
 
INDICE 
 Página 
 
1. POLUIÇÃO DAS ÁGUAS 
1.1. Ocorrência das Águas 
1.2. Indicadores de Qualidade da Água 
1.3. Padrões de Qualidade da Água 
1.4. Fontes de Poluição e Seus Efeitos 
 
2. COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS 
 
3. MÉTODOS ANALÍTICOS PARA CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS 
 
4. PROCESSOS DE TRATAMENTO DAS ÁGUAS 
 
5. TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO 
5.1. Pré-Tratamentos (pré-oxidação, ajuste de pH e abrandamento) 
5.2. Coagulação/Floculação 
5.3. Decantação/Flotação 
5.4. Filtração 
5.5. Desinfecção 
5.6. Fluoretação 
5.7. Ajuste final 
5.8. Outros Processos de Tratamento Físico-Químicos 
 
 
6. TRATAMENTO BIOLÓGICO 
6.1. Microbiologia e Bioquímica 
6.2. Parâmetros de Controle de Processo 
6.3. Sistemas de Tratamento 
6.3.1. Sistemas Aeróbios 
6.3.2. Sistemas Anaeróbios 
6.3.3. Vantagens e desvantagens dos processos aeróbios e anaeróbios 
6.3.4. Remoção de Nitrogênio 
6.3.5. Remoção de Fósforo 
Apostila para o Curso de Graduação em Engenharia Química – Disciplina de Engenharia Ambiental EQA 5309 
 
 
Prof. Hugo Moreira Soares 
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1. POLUIÇÃO DAS ÁGUAS 
 
 
1.1. Introdução 
 
No Brasil, o conceito de poluição é definido por lei (Lei n.º 6.938/81, art. 3º, III), 
como sendo a degradação da qualidade ambiental resultante de atividade que direta ou 
indiretamente: 
a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população; 
b) criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; 
c) afetem desfavoravelmente a biota; 
d) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; 
e) lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. 
Na realidade, poluição é um conceito relativo, pois a água em seu estado natural varia 
suas características enormemente de uma fonte para outra, podendo enquadra-se em 
condições de usos diversos. Determinados mananciais naturais possuem características que já 
são impróprias para o consumo humano, ou até mesmo para usos menos exigentes, como a 
irrigação de hortaliças e plantas, necessitando serem tratadas previamente para tais usos. 
Nesta análise deve-se considerar que devido ao ciclo hidrológico, aos movimentos das águas 
em seus mananciais, as interações das águas com os meios sólidos e gasosos promovem 
alterações em sua composição, no sentido de promover a sua deterioração ou depuração, ou 
até mesmo uma associação entre ambos, dependendo do caso em questão. A poluição então 
está associada à alteração das condições naturais em um determinado manancial que se 
encontra em equilíbrio ambiental. Os efeitos adversos provocados pela qualidade da água para 
um determinado fim serão resultantes das condições naturais do manancial e da interferência 
promovida pelo homem no mesmo. 
 
1.2. Ocorrência das Águas 
 
A água é essencial para a existência da vida em nosso planeta. Todas as reações 
bioquímicas ocorrem em meio aquoso, pelo transporte de íons através das membranas 
celulares. O direito à água é um dos direitos fundamentais do ser humano: o direito à vida, tal 
qual é estipulado no Art. 30 de Declaração Universal dos Direitos Humanos. 
A Terra é chamada muitas vezes como “o planeta água”, pois 2/3 de nossa superfície é 
ocupada pelos oceanos. Estima-se que a quantidade de água livre sobre a terra é de 1.370 
milhões de Km
3
. Por este motivo, até alguns anos atrás não se dava importância à sua 
preservação, imaginando que este seria um bem inesgotável. Realmente, se olharmos somente 
os números de uma forma fria, disponibilidade de água não seria um problema. Porém, se 
observarmos um pouco mais profundamente sobre como estas águas ocorrem e sua 
distribuição na terra o quadro pode ficar bem diferente. A Tabela 1.1 apresenta a distribuição 
das águas no Planeta Terra. 
Observa-se que a grande maioria destas águas encontra-se no mar e, portanto, não 
disponíveis para o consumo humano direto. Esta água poderia ser dessalinizada, porém, os 
custos desta operação são muito elevados, inviabilizando à princípio seu uso. Da mesma 
forma, as águas que se encontram em geleiras e em grandes profundidades, exigiriam 
investimentos muito grandes para sua viabilização de uso para abastecimento. As águas que 
estão mais disponíveis para o uso direto ao consumo e com o menor investimento são as 
águas subterrâneas de baixa profundidade e as dos rios e lagos. 
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Tabela 1.1: Distribuição das águas na Terra 
 
97,40% Oceanos (águas salgadas) 
 
2,30% Geleiras polares e glaciais 
 Águas subterrâneas em grandes profundidades (> 800 m) 
 
0,29% Águas subterrâneas em baixa profundidade (< 800 m) 
 
0,01% Rios e lagos 
 
 
 As águas subterrâneas de baixa profundidade são utilizadas para abastecimento de 
pequenas comunidades, não sendo viável para grandes centros urbanos. Neste caso, os rios e 
lagos naturais ou artificiais, como barragens, são os mais indicados. No entanto, são 
justamente estes mananciais que são mais vulneráveis à interferência do homem. 
A quantidade de água na terra que estaria mais facilmente disponível para consumo 
humano é de 4.149.200 Km
3
, o que seria suficiente para abastecer o planeta de água sem que 
houvesse preocupação com a sua disponibilidade, porém, deve-se considerar uma série de 
fatores, principalmente a distribuição da mesma por regiões e a contaminação dos mananciais. 
 
1.3. Ciclo da Água 
 
A ocorrência das águas no planeta e sua distribuição estão vinculadas ao ciclo 
hidrológico a que estão submetidas. As águas encontram-se em constante movimento e 
transformam-se de um estado da matéria em outro, dependendo das circunstâncias em que 
ocorrem. A Figura 1.1 apresenta o ciclo hidrológico da água ou mais comumente chamado de 
ciclo da água. 
 
 
Figura 1.1: O ciclo hidrológico da água 
Fonte: www.riolagos.com.br/calsj/ciclo-agua.htm 
 
 
Escoamento superficial 
Transpiração 
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3 
 Os mecanismos de transferência da água são: a evaporação da água em contato direto 
com o sol e os ventos, dependendo da temperatura e da umidade relativa do ar; a transpiração 
das plantas e dos animais da água contida em seus corpos; a precipitação da água que foi 
vaporizada podendo estar na forma de chuva, neve granizo ou orvalho; a água que chega em 
terra poderá escoar na superfície (escoamento superficial) formando rios e lagos ou poderá 
escoar para dentro da terra (infiltração), formando os lençóis d’água (água subterrânea). 
 As águas superficiais irão escoar e uma parte irá infiltrar-se na terra e outra parte irá 
evaporar-se.Os excedentes desta água irão para o mar e posteriormente serão evaporadas. As 
águas subterrâneas também estão em movimento, podendo ser armazenadas em mananciais 
subterrâneos ou aflorarem na forma de rios, lagos ou fontes naturais. 
 Durante estas transformações a água poderá sofrer alterações de seu estado natural, 
podendo ser contaminada não necessariamente na sua origem, mas pelo caminho percorrido 
até chegar ao manancial. 
 
1.4. Indicadores de Qualidade da Água. 
 
A água é um composto inorgânico, possuindo 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio, 
ligados por ligações covalentes, formando um ângulo de 105
o
, de tal forma que as cargas 
positiva e negativa não sejam concêntricas, conferindo a característica polar à água. A Figura 
1.2 apresenta um desenho da molécula da água. Devido à característica polar de sua molécula 
química a água é um solvente poderoso e pode ser atraída por campos magnéticos. A água é 
dissociada em íons H
+
 e OH
-
, conferindo-lhe um pH neutro. À temperatura ambiente (> 0
o
C) 
encontra-se no estado líquido. A água na sua característica original não apresenta cor, odor ou 
sabor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.2: Molécula da água 
 
 
À medida que vão sendo introduzidos outros elementos às moléculas de água estes vão 
conferindo propriedades que podem afastá-la de suas características originais. Segundo Mota 
(1997), as condições naturais de ocorrência da água são determinadas através de diversos 
parâmetros, representando suas características físicas, químicas e biológicas, conforme 
discriminadas a seguir: 
 
INDICADORES DE QUALIDADE FÍSICA 
- Cor: resulta da existência, na água, de substâncias em solução, tais como o Fe, Mn, 
matéria orgânica, algas, corantes, resinas e uma série de outras substâncias de origem 
natural ou introduzida pelo homem. A cor por si só não se constitui em um elemento 
tóxico prejudicial à saúde humana, mas como não se conhece a sua origem existe um risco 
potencial à saúde se esta for utilizada para fins de consumo ou contato direto. 
+ H H + 
O 
− 
105
o
 
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- Sabor e odor: resultam de causas naturais (algas, vegetação em decomposição, bactérias, 
fungos, compostos orgânicos, etc.) e artificiais (esgotos domésticos e industriais). Podem 
não estar associados a riscos contra a saúde, porém, da mesma forma como a cor, existe 
um risco potencial de contaminação. A água deve ser isenta de qualquer cor odor ou sabor 
para o consumo direto. 
- Turbidez: A presença de material em suspensão na água interfere na passagem da luz, 
conferindo uma aparência turva chamada turbidez. Sua origem também pode ser natural 
(partículas de rocha, argila, algas, microrganismos) ou de origem artificial (esgotos 
domésticos e industriais, erosão). Um dos problemas associados à turbidez é que estas 
partículas podem servir de suporte para microrganismos patogênicos impedindo a sua 
eficiente desinfecção e também servir de sorvente de compostos químicos tóxicos do meio 
aumentando sua concentração de forma localizada. 
- Temperatura: A temperatura influi nas propriedades da água, altera as velocidades das 
reações químicas e biológicas, altera a solubilidade de compostos químicos de origem 
orgânica ou inorgânica e interferem na solubilidade dos gases. A temperatura da água 
deve ser mantida em valores próximos de sua ocorrência natural para não alterar o 
equilíbrio de seu ecossistema. 
 
INDICADORES DE QUALIDADE QUÍMICA 
- pH: É o potencial hidrogênio que mede o equilíbrio entre as espécies químicas de caráter 
ácido e básico. A sua escala varia entre 0 e 14 e o perfeito equilíbrio entre as espécies 
químicas encontra-se em pH = 7. Valores diferentes da neutralidade vão conferir um 
caráter agressivo à água, podendo provocar prejuízos não só à vida dos organismos mas 
também aos materiais. O pH interfere em todas as reações químicas e bioquímicas, além 
de interferir nas conformações espaciais das moléculas. 
- Alcalinidade: São sais alcalinos dissolvidos na água, principalmente Na e Ca, que terão a 
capacidade de reagir com os íons H
+
 neutralizando-os. Ao efeito de resistência à mudança 
de pH do meio dá-se o nome de efeito tampão. Os principais constituintes da alcalinidade 
são os bicarbonatos (HCO3
-
), carbonato (CO3
2-
) e os hidróxidos (OH
-
). Maiores detalhes 
sobre o pH e a alcalinidade estão descritos no Capítulo II.1. 
- Dureza: A dureza resulta da presença de sais alcalinos terrosos (Ca e Mg), ou de outros 
metais bivalentes. Estes cátions podem reagir na água formando precipitados reduzindo a 
formação de espuma do sabão e provoca incrustações nas tubulações de caldeiras. Causa 
sabor desagradável e efeitos laxativos. Estes sais podem ser de origem natural ou 
antropogênica. 
- Ferro e manganês: O ferro e o manganês são íons que estão presentes nos solos e podem 
ser introduzidos na água. Estes compostos quando no seu estado oxidado apresentam-se 
insolúveis, causando coloração avermelhada ou marrom à água, promovendo manchas em 
roupas. Além disso, conferem sabor e propiciam o desenvolvimento de ferrobactérias 
causadoras de mau cheiro, coloração e incrustações. 
- Cloretos: Os cloretos são provenientes de sais dissolvidos de minerais ou por introdução 
de águas salgadas. Os esgotos domésticos e industriais também podem introduzir cloretos 
na água. Além disso, o desinfetante mais utilizado no tratamento de águas de 
abastecimento são sais de cloro, deixando um residual perceptível quando consumido. Os 
cloretos conferem sabor salgado e propriedades laxativas à água 
- Fluorêtos: em concentrações adequadas são benéficos no combate às cáries, porém, em 
concentrações elevadas causam a fluorose dentária (mancha escura nos dentes). Por lei, 
estes são adicionados à água como um programa de erradicação de cáries em populações 
carentes. 
- Oxigênio dissolvido: A grande maioria dos seres vivos na superfície terrestre utiliza o 
oxigênio como receptor final de elétrons nas suas reações para geração de energia 
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(catabólicas). A concentração de oxigênio dissolvido na água pura é de aproximadamente 
7,5 mg/L a 30
o
C, quando em equilíbrio com a atmosfera (APHA, AWWA, WEF. ,1995). 
É uma concentração muito baixa, mas suficiente para manter as espécies aquáticas 
existentes. Umas espécies são mais exigentes outras menos, havendo uma variação de 
espécies presentes dependendo do nível de oxigênio dissolvido na água. Qualquer 
elemento que esteja presente que possa reduzir a concentração do oxigênio dissolvido é 
considerado poluente. 
- Matéria orgânica: A matéria orgânica é a fonte de carbono para os microrganismos 
heterotróficos. Se houver a presença de microrganismos heterotróficos aeróbios, estes 
consumirão o oxigênio dissolvido para o seu metabolismo. Caso não haja oxigênio 
disponível, os microrganismos anaeróbios degradam a matéria orgânica gerando gases que 
podem ser mau cheirosos, como o H2S e ácidos voláteis. Além disso, podem causar 
problemas conferindo: cor, sabor e turbidez à água. A concentração de matéria orgânica é 
medida em termos de demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de 
oxigênio (DBO) ou por carbono orgânico total (COT). Algumas vezes, quando 
conveniente, a concentração de matéria orgânica pode ser expressa na forma de sólidos 
voláteis (SV). Os métodos analíticos para sua determinação encontram-se no Capítulo 3. 
- Nitrogênio e Fósforo: Os organismos autotróficos fotossintetizantes presentes em 
ambientes aquáticos naturais têm seucrescimento limitado pela presença de nutrientes (N 
e P). Quando estes são lançados nestes mananciais através de esgotos sanitários ou 
efluentes industriais permitem o crescimento destes organismos, principalmente o de 
algas. Estas algas promovem a turvação da água impedindo a passagem de luz. Após seu 
ciclo de vida, as algas morrem e depositam-se no fundo do manancial sendo então 
degradadas pelas bactérias heterotróficas presentes no meio. A princípio são degradadas 
pelas bactérias aeróbias que consomem o oxigênio do meio, prejudicando a sobrevivência 
dos organismos aquáticos. Após o fim do oxigênio, bactéria anaeróbias continuam a 
degradação, produzindo gases, levando à flotação do material depositado aumentando a 
concentração de material em suspensão. A este fenômeno dá-se o nome de eutrofização. 
- Outros compostos inorgânicos e orgânicos: vários compostos orgânicos e inorgânicos 
são tóxicos aos organismos vivos, não devendo ser lançados na água. Estes são 
provenientes do lançamento de águas residuárias à água, principalmente de origem 
industrial. 
 
INDICADORES DE QUALIDADE BIOLÓGICA 
São vários os microrganismos presentes na água sendo alguns deles prejudiciais à 
saúde, devendo ser controlados. Diferentes tipos de bactérias, vírus e protozoários podem 
transmitir doenças através da ingestão da mesma. Dentre estes aquele de maior preocupação é 
de origem bacteriana. A potencialidade de uma água transmitir doenças pode ser medida de 
uma forma indireta através de microrganismos indicadores. Estes microrganismos indicadores 
são bacterianos, possuindo comportamento similar aos outros de mesma classe, e devem estar 
presentes na flora intestinal de animais de sangue quente, onde estes se desenvolvem. Os 
microrganismos indicadores usados são os coliformes totais e fecais. O microrganismo mais 
abundante nos coliformes fecais é a Escherichia coli (~80%), por isso, muitas vezes é medida 
a quantidade deste microrganismo para expressar a quantidade de coliformes fecais, devido à 
sua facilidade de detecção. A sua presença não necessariamente significa que a água está 
contaminada com microrganismos patogênicos, mas indica que houve contato com os seres de 
sangue quente e que há um potencial risco de contaminação. Além dos coliformes, algumas 
vezes se faz necessário o acompanhamento mais específico de outros microrganismos como a 
presença de giárdia e de ovos de helmintos. 
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1.5. Padrões de Qualidade da Água 
 
Antes de estabelecer parâmetros para o lançamento de poluentes na água deve-se 
estabelecer os padrões de qualidade destas águas. Os teores máximos de impurezas permitidos 
na água são estabelecidos em função dos seus usos. Sendo assim, os mananciais são 
classificados pela sua pureza e destino e também em função da salinidade da água. Águas 
doces são aquelas com salinidade inferior a 0,5%, águas salobras têm salinidade maior que 0,5 
e menor que 30% e águas salgadas têm salinidade maior que 30%. A Tabela 1.2 apresenta a 
classificação das águas doces segundo seus principais usos no Brasil. 
 
Tabela 1.2: Classificação das águas segundo seus usos principais, de acordo com a Resolução 
n
o
 357, de 17/03/2005 do CONAMA. 
CLASSE USOS 
Classe 
Especial 
 
 
Classe 1 
 
 
 
 
 
 
 
Classe 2 
 
 
 
 
 
 
 
Classe 3 
 
 
 
 
Classe 4 
 
 Abastecimento para consumo humano com desinfecção 
 Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas 
 Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação e 
proteção integral 
 Abastecimento doméstico, após tratamento simplificado 
 Preservação das comunidades aquáticas 
 Recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e 
mergulho, conforme resolução do CONAMA n
o
 274 de 2000. 
 Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se 
desenvolvem rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de 
película 
 Proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas 
 Abastecimento doméstico, após tratamento convencional 
 Preservação das comunidades aquáticas 
 Recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e 
mergulho, conforme resolução do CONAMA n
o
 274 de 2000. 
 Irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins e campos de 
esporte e lazer, com os quais o público possa a vir a ter contato direto 
 Aqüicultura e atividade de pesca 
 Abastecimento e consumo humano, após tratamento convencional 
 Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras 
 Pesca amadora 
 Recreação e contato secundário 
 Dessedentação de animais 
 Navegação 
 Harmonia paisagística 
 
 Percebe-se que a classificação das águas doces considera a existência de mananciais 
de qualidade variável, desde um grau de pureza elevado até águas para usos pouco nobres. 
Percebe-se também que todas as águas, exceto a de classe 4, podem ser usadas para 
abastecimento, desde que sejam adequadamente tratadas. 
 Após esta classificação há a necessidade de se estabelecer parâmetros que 
caracterizem as águas segundo a sua classificação. A Tabela 1.3 apresenta alguns dos 
parâmetros mais importantes utilizados no Brasil. 
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7 
Tabela 1.3: Alguns parâmetros para as classes de água doces de acordo com a Resolução n
o
 
357, de 17/03/2005do CONAMA. 
PARÂMETROS (LIMITES) 
CLASSE 
ESPEC 1 2 3 4 
Coliforme Termotolerante 
(ou E. coli) (NMP/100 ml) 
* 200
(1)
 1000 2500
(2)
 
1000
(3)
 
4000
(4)
 
- 
Óleos e Graxas (mg/l) * ... ... ... Irrid. 
DBO (mg/l) *  3,0  5,0 10,0 - 
OD (mg/l) *  6,0  5,0  4,0  2,0 
Turbidez (UNT) * 40 100 100 - 
PH * 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 
Nitrito (mg/l) * 1,0 1,0 1,0 - 
Nitrato (mg/l) * 10,0 10,0 10,0 - 
residuos sólidos * ... ... ... ... 
corantes * ... ... ... - 
Materiais flutuantes * ... ... ... ... 
Odor ou sabor * ... ... ... - 
Sólidos dissolvidos totais 
(mg/L) 
* 500 500 500 - 
Cor (mg Pt/L) * - 75 75 - 
OBS: * devem ser mantidas as características originais da água na origem; ... virtualmente 
ausente; - não existe padrão; Irid. toleram-se iridescências 
(1)
 para demais usos que não seja de recreação (esta definida pela Resolução do CONAMA n
o
 
274de 2000) 
(2)
 recreação 
(3)
 dessedentação 
(4)
 demais usos 
 
 O CONAMA também define os principais padrões de para balneabilidade e padrões 
para uso de águas para irrigação, que não são abordados neste curso. 
Além destes, o CONAMA também define padrões de potabilidade da água, e os 
padrões de lançamento de águas residuárias. Estes padrões de qualidade das águas são 
utilizados pelos órgãos de poluição locais, redefinindo os seus padrões em função das 
necessidades específicas de cada região. Porém, os padrões definidos pelo CONAMA são as 
concentrações mínimas que devem ser atingidas, implicando em que qualquer parâmetro 
redefinido por um órgão local deve atingir concentrações iguais ou inferiores às da legislação 
federal. 
Observa-se que os valores apresentados na Tabela 1.3 são indicativos da qualidade dos 
mananciais não sendo os parâmetros de lançamento das águas residuárias. Estes valores 
significam que a soma dos lançamentos em um determinado manancial, em conjunto com as 
águas que são alimentadas no mesmo não devem ultrapassar estes valores, ou seja, não devem 
ser suficientes para mudar a sua classificação. 
 
PADRÕES DE POTABILIDADE 
 Os padrões de potabilidade são definidos pela Portaria n
o
 30/90 do Ministério da 
Saúdee os seus valores estão apresentados na Tabela 1.4, além dos seguintes parâmetros: 
- pH entre 6,5 e 8,5 
- Coliformes fecais: ausência em 100 ml de amostra 
- Cloro residual livre: concentração mínima de 0,2 mg/l em qualquer ponto da rede 
distribuidora 
 
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8 
Tabela 1.4: Valores máximos permissíveis (VMP) para as características da água potável 
(Portaria n
o
 36 de 19/01/90 do Ministério da Saúde). 
CARACTERÍSTICAS UNI
D 
VMP CARACTERÍSTICAS UNI
D 
VMP 
I.Físicas e 
Organolépticas 
Cor aparente 
Odor 
Sabor 
Turbidez 
 
II. Químicas 
IIa. Componentes 
Inorgânicos 
Arcênio 
Bário 
Cádmio 
Chumbo 
Cianetos 
Cromo total 
Fluoretos 
Mercúrio 
Nitratos (N) 
Prata 
Selênio 
 
IIb. Componentes 
Orgânicos 
Aldrin e Dieldrin 
Benzeno 
Benzeno-a-pireno 
Clordano (total de 
isômeros) 
DDT 
Endrin 
 
uH 
(1)
 
 
 
uT 
(2)
 
 
 
 
 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
 
 
 
g/l 
g/l 
g/l 
 
g/l 
g/l 
g/l 
 
5 
(3)
 
ñ obje. 
ñ obje. 
1 
(4)
 
 
 
 
 
0,05 
1,0 
0,005 
0,05 
0,1 
0,05 
(5) 
0,001 
10 
0,05 
0,01 
 
 
 
0,03 
10 
0,01 
 
0,3 
1 
0,2 
Heptacloro 
Hexaclorobenzeno 
Lindano 
Metoxicloro 
Pentaclorofenol 
 
Tetracloreto de carbono 
Tetracloroeteno 
Toxafeno 
Tricloroeteno 
Trihalometanos 
 
1,1 Diclororeteno 
1,2 Dicloroetano 
2,4,6 Triclorofenol 
 
IIb. Componentes que 
afetam a qualidade 
organoléptica 
Alumínio 
Agentes tensoativos 
Cloretos (Cl) 
Cobre 
Dureza total (CaCO3) 
Ferro total 
Manganês 
Sólidos totais dissolvidos 
Sulfatos (SO4) 
Zinco 
g/l 
g/l 
g/l 
g/l 
g/l 
 
g/l 
g/l 
g/l 
g/l 
g/l 
 
g/l 
g/l 
g/l 
 
 
 
 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg /l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
0,1 
0,001 
3 
30 
10 
 
3 
10 
5,0 
30 
100 
(6)
 
 
0,3 
10 
10 
(7)
 
 
 
 
 
0,2 
(8)
 
0,2 
250 
1,0 
500 
0,3 
0,1 
1000 
400 
5 
(1) uH é a unidade de escala de Hazen (de platina - cobalto). 
(2) uT é a unidade de turbidez, seja unidade de Jackson ou nefelométrica 
(3) Para a cor aparente o VMP é 5 (cinco) uH para água entrando no sistema de distribuição. 
O VMP de 15 (quinze) uH é permitido em pontos da rede de distribuição. 
(4) Para a turbidez o VMP é 10 uT para a água entrando no sistema de distribuição. O VMP 
de 5,0 uT é permitido em pontos da rede de distribuição se for demonstrado que a desinfecção 
não é comprometida pelo uso desse valor menos exigente. 
(5) Os valores recomendados para a concentração do íon fluoreto em função da média das 
temperaturas máximas diárias do ar deverão atender à legislação em vigor. 
(6) Sujeito à revisão em função dos estudos toxicológicos em andamento. A remoção ou 
prevenção de trihalometanos não deverá prejudicar à eficiência da desinfecção. 
(7) Concentração limiar de odor de 0,1 ug/L 
(8) Sujeito à revisão em função de estudos toxicológicos em andamento. 
 
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9 
 Normalmente, quando se realizam análises de potabilidade da água, estas referem-se 
às características organolépticas, o pH, os coliformes totais e fecais, o cloro residual e, 
dependendo do caso, algumas análises do grupo IIb da Tabela 1.4. As outras determinações 
são realizadas em casos especiais quando há risco de contaminação por algum destes 
componentes específicos devido às atividades agrícolas e industrias da região. 
 
PADRÕES DE LANÇAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS 
 O CONAMA também dá diretrizes básicas para o estabelecimento de padrões de 
qualidade para o lançamento de águas residuárias em corpos d’água, no entanto, é delegado 
aos órgãos estaduais de controle da poluição o estabelecimento de parâmetros que julgue 
serem mais adequados aos casos específicos de suas regiões. A legislação local deve ser 
minimamente aquelas sugeridas pelo CONAMA podendo estes órgãos ter padrões mais 
exigentes, porém nunca menos exigentes. A Tabela 1.5 apresenta estes padrões definidos pelo 
CONAMA. 
 
Tabela 1.5: Padrões de qualidade do efluente industrial segundo a Resolução n
o
 357, de 
17/03/2005 do CONAMA. 
CARACTERÍSTICAS UNID. VMP CARACTERÍSTICAS UNID. VMP 
I.Físico-Químicas 
PH 
Temperatura 
Sólidos sedimentáveis 
II. Químicas 
IIa. Componentes 
Inorgânicos 
Arcênio total 
Bário 
Boro total 
Cádmio total 
Chumbo 
Cianetos 
Cobre 
Cromo total 
Estanho 
Ferro total 
Fluoretos 
Manganês (+2) solúvel 
 
Faixa 
o
C 
ml/l 
 
 
 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
 
5 a 9 
40 
1,0 
 
 
 
0,5 
5,0 
5,0 
0,2 
0,5 
0,2 
1,0 
0,5 
4,0 
15,0 
10,0 
1,0 
Mercúrio total 
Nitrogênio amoniacal 
Níquel total 
Prata total 
Selênio 
Sulfêtos 
Zinco total 
 
IIb. Componentes 
Orgânicos 
Clorofórmio 
Dicloroeteno 
Tricloroeteno 
Tetracloreto de carbono 
Fenóis 
Óleos minerais 
Óleos vegetais e gorduras 
animais 
 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
 
 
 
mg/l 
mg/L 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
mg/l 
 
mg/L 
 
0,01 
20,0 
2,0 
0,1 
0,3 
1,0 
5,0 
 
 
 
1,0 
1,0 
1,0 
1,0 
0,5 
20,0 
 
20 
 
 
 Um parâmetro de especial atenção é a concentração de matéria orgânica. O CONAMA 
deixa livre para os órgãos estaduais definirem a concentração que deve ser exigida no 
lançamento dos efluentes. Geralmente neste quesito os órgãos estaduais exigem uma 
concentração de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) de 60 mg de O2/L, ou reduzir 
pelo menos 80% da concentração inicial de matéria orgânica. A redução de 80% para alguns 
efluentes industriais pode ainda significar concentrações elevadíssimas, ficando a critério do 
órgão controlador a decisão de permitir o lançamento do efluente em função do manancial. 
Como será visto no Capítulo 3, a DBO é um parâmetro que requer algum cuidado no uso de 
seus resultados, por isso, alguns estados estão lançando mão do uso da determinação da 
Demanda Química de Oxigênio (DQO), em conjunto com a DBO, para avaliar o grau de 
impacto do lançamento de efluentes em cursos d’água. 
 
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1.6. Fontes de poluição e seus efeitos 
 
Várias são as fontes de poluição das águas e seus efeitos nocivos ao homem. Estas 
fontes podem ser pontuais ou difusas. As fontes pontuais geralmente possuem elevadas 
concentrações de poluentes descarregadas em um único ponto, como a descarga de uma água 
residuária industrial em um rio local. Já as fontes difusas, geralmente são diluídas e 
distribuídas em vários pontos do manancial, como a drenagem pluvial de defensivos 
agrícolas. 
As conseqüências da poluição hídrica envolvem: prejuízos ao abastecimento humano, 
tornando-se veículo de transmissão de doenças; prejuízos a outros usos da água, tais como 
industrial, irrigação, pesca, recreação, etc.; agravamento dos problemas de escassez de água 
de boa qualidade; elevação do custo do tratamento da água, refletindo-se no preço a ser pago 
pela população; assoreamento dos mananciais, resultando em problemas de diminuição da 
oferta de água e de inundações; prejuízos aos peixes e a outros organismos aquáticos; 
desequilíbrios ecológicos; proliferação excessiva de algas e de vegetação aquática, com suas 
conseqüências negativas; degradação da paisagem; desvalorização das propriedadesmarginais; impactos sobre a qualidade de vida da população 
A seguir são apresentadas algumas das principais fontes de poluição das águas, a sua 
origem e suas conseqüências: 
 
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS 
- Esgotos domésticos: Provenientes da atividade humana. Possuem matéria orgânica em 
concentrações relativamente baixas quando comparadas com efluentes industrias, porém, 
ainda suficiente para desenvolver microrganismos heterotróficos aeróbios que irão 
consumir o oxigênio da água. Outra preocupação da contaminação com esgotos 
domésticos é a presença de coliformes fecais indicando a potencialidade de conter 
microrganismos que transmitem doenças. Além destes, outros problemas associados ao 
esgoto sanitário estão a cor, odor, sabor, turbidez e uma série de outros compostos 
orgânicos e inorgânicos ainda não controlados pelo CONAMA. Os esgotos domésticos 
são os maiores responsáveis pela poluição hídrica devido aos grandes volumes 
envolvidos, à descentralização de sua geração e a precários sistemas de tratamento 
implantados. 
- Águas residuárias industriais: Provenientes da atividade industrial podendo ter uma 
composição diversa dependendo do seu ramo. Alguns possuem alta concentração de 
matéria orgânica e outros compostos tóxicos e recalcitrantes. Grandes desafios são 
enfrentados para o desenvolvimento de tecnologias adequadas ao tratamento destas águas. 
- Águas pluviais: Estas águas podem carregar impurezas da superfície do solo ou contendo 
esgotos lançados nas galerias. Normalmente carregam consigo resíduos de origem urbana 
e são lançados na natureza de forma pontual, ou resíduos de origem rural, como pesticidas 
e fertilizantes de forma dispersa. 
- Resíduos sólidos (lixo): O lixo urbano acondicionado de forma inadequada libera um 
líquido percolado chamado de chorume que contém altas concentrações de matéria 
orgânica e de metais pesados, além de uma infinidade de compostos orgânicos. A 
precipitação das chuvas auxilia na lixiviação destes compostos aumentando os riscos de 
contaminação. 
- Precipitação de poluentes atmosféricos: Poluentes atmosféricos podem ser carreados 
pelas chuvas aos mananciais hídricos. Dentre os poluentes mais comuns encontram-se os 
ácidos sulfúrico e nítrico pela conversão de gases contendo SOx e NOx na atmosfera. 
- Erosão: Alterações nas margens dos mananciais, como o desmatamento, provocando a 
remoção de solo e conseqüente assoreamento dos mananciais. 
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- Acidentes industriais: Acidentes provocados pelo manuseio e transporte de compostos 
químicos em mananciais ou em regiões próximas. 
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
- Infiltração de esgotos domésticos: Muitos municípios não possuem sistema de coleta e 
tratamento dos esgotos domésticos. Como alternativa de tratamento, as residências 
possuem sistema de fossa séptica e dispersão no solo (sumidouros ou valas de infiltração). 
Outra forma muito comum é o uso de sistemas de tratamento usando lagoas de 
estabilização ou em outro sistema usando deposição no solo, como o sistema de 
fertirrigação, usado de forma não controlada. 
- Infiltração do chorume: Resultante de depósitos de lixo no solo sem prévia 
impermeabilização e acondicionamento. 
- Infiltração de águas pluviais: Estas águas carreiam pesticidas, fertilizantes, detergentes e 
poluentes atmosféricos depositados no solo. 
- Vazamentos de tubulações ou depósitos subterrâneos: Acidentes provocados pelo 
manuseio e transporte de compostos químicos em mananciais ou em regiões próximas 
- Injeção de águas no subsolo: a injeção de águas no subsolo pode ser praticada para o 
tratamento destas águas, como o esgoto sanitário, ou para extrair compostos de interesse 
comercial, como a injeção de água salgada na extração do petróleo. 
- Resíduos de outras fontes: percolados de cemitérios, minas, depósito de material 
radioativo, e uma série de outras atividades. 
 
AUTODEPURAÇÃO DOS CORPOS D’ÁGUA 
 O impacto que as águas residuárias causam ao meio ambiente depende muito da sua 
composição química, da quantidade e da velocidade com que estes são lançados ao meio 
ambiente e da capacidade daquele ambiente natural em neutralizar os efeitos adversos 
causados pelos poluentes através das próprias características ambiente específico. A esta 
capacidade de recuperação do ambiente natural por recursos próprios dá-se o nome de efeito 
de autodepuração. 
 Um ecossistema antes de sofrer o lançamento de poluentes encontra-se num estado de 
equilíbrio físico, químico e biológico, de tal forma que as reações interativas entre seus meios 
permaneça de forma global constantes. Quando introduzimos um composto estranho ao 
ambiente este irá reagir à perturbação tendendo a voltar ao equilíbrio anterior. Dependendo da 
magnitude desta perturbação o ecossistema poderá atingir outro estado de equilíbrio diferente 
do original, o que seria indesejável. Portanto, deve-se conhecer com a maior precisão possível 
a capacidade de autodepuração do manancial em questão, frente ao poluente que está sendo 
introduzido no mesmo. Este conhecimento é de grande valia, auxiliando na definição da 
utilização da capacidade do manancial em funcionar como um sistema de tratamento do 
resíduo e impedir que sejam lançados resíduos em quantidades acima desta capacidade. 
 Este conceito se aplica, a princípio, a qualquer composto poluente e a qualquer 
ambiente natural, porém, para ilustrar este conceito, um exemplo da capacidade de 
autodepuração de um rio quando lançado uma corrente de esgoto sanitário é apresentado a 
seguir na Figura 1.3. 
 A figura mostra que ao ser lançado um esgoto sanitário em um ponto específico de um 
rio, contendo principalmente matéria orgânica como poluente primário, a princípio a 
concentração de oxigênio dissolvido (OD) na água cai pela dissolução dos compostos 
químicos no meio. Logo após, essa concentração começa a cair mais devido a atividade dos 
microrganismos heteretróficos aeróbios que consomem também a matéria orgânica (DBO) 
lançada no meio. Com este metabolismo, a concentração dos microrganismos cresce até que a 
concentração de substrato (matéria orgânica) já não seja suficiente para sustentar o 
crescimento dos microrganismos. A partir deste momento, o rio com o seu contato com a 
atmosfera e com a sua agitação natural reaera o sistema voltando a crescer a sua concentração 
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12 
dissolvida no meio. No final do processo, os microrganismos voltam a concentrações 
próximas às anteriores, devido à morte dos mesmos pela falta de substrato e o oxigênio 
dissolvido também assume valores próximos aos originais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.3: Lançamento de esgotos nos corpos d’água e o efeito de autodepuração. 
FONTE: Mota (1997) 
 Zona de degradação: água com aspecto escuro e sujo; DBO atinge o valor máximo no 
ponto de lançamento, porém começa a cair com a atividade dos microrganismos 
heterotróficos aeróbios; sólidos sedimentam; amônia é produzida; 
 Zona de decomposição ativa: o teor de oxigênio atinge o mínimo podendo atingir 
condições anaeróbias; DBO continua decrescendo com a atividade de microrganismos 
aeróbios e anaeróbios; oxigênio é re-introduzido no sistema pela aeração e pela 
diminuição da atividade dos microrganismos; 
 Zona de recuperação: a atividade microbiana é muito baixa devido a grande parte da 
matéria orgânica ter sido degradada; a re-aeração excede a desoxigenação; nitrogênio 
predomina na forma de nitritose nitratos; proliferação de algas; peixes e outros 
organismos retornam ao sistema; 
 Zona de águas limpas: retorno às condições de origem, porém, não exatamente às 
características iniciais, verificadas pela presença de nitratos, fosfatos, sais dissolvidos que 
antes não haviam. 
 
Esgoto (matéria orgânica) 
fluxo do rio 
Oxigênio 
Dissolvido 
(OD) 
Demanda 
Bioquímica 
de Oxigênio 
(DBO) 
Conc. Celular 
(bactérias aeróbias 
heterotróficas) 
Comprimento do rio 
Zona de 
degradação 
Zona de 
decomposição 
ativa 
Zona de 
recuperação 
Zona de 
águas limpas 
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1.7 Águas residuárias e seus tratamentos 
 
 A associação da transmissão de doenças via hídrica com os resíduos lançados em 
mananciais datam de pouco mais de 110 anos. A partir de então, as águas residuárias 
domésticas, ou esgotos sanitários, passaram a receber especial atenção com relação ao seu 
destino final. Já as águas residuárias industriais, efluentes de processos de fabricação 
específicos, somente vieram a ser de importância após a revolução industrial, ou seja, quando 
estes passaram a ser produzidos em grande escala. Durante o século XX o desenvolvimento 
econômico de um país foi diretamente relacionado com o desenvolvimento agrícola e 
industrial e através da exploração de seus recursos naturais, o que vem mudando um pouco 
esta perspectiva no século XXI. Este desenvolvimento se deu sem uma maior preocupação 
com as conseqüências ao meio ambiente, gerando um passivo ambiental considerável. 
Atualmente, os países desenvolvidos vêm centrando esforços para reverter a situação 
remediando os ambientes contaminados e tratando suas águas residuárias em níveis de 
purificação cada vez mais exigentes. No entanto, a geração de bens de consumo para suportar 
o crescimento econômico, associado às necessidades básicas de sobrevivência do ser humano, 
minimizando os impactos ambientais causados pela atividade do homem, continuam a ser 
grandes desafios, principalmente para países em desenvolvimento. Esta consciência das 
diferenças entre os países desenvolvidos e em desenvolvimento é fundamental, pois a 
economia mundial está cada vez mais associada aos investimentos nas questões ambientais o 
que poderá abrir um grande abismo entre estas nações. Cumprir as determinações das leis é 
preciso, porém, de forma sustentável. 
 Na definição de um processo de tratamento de resíduos será selecionada a tecnologia 
que melhor se adéqua àquela situação, sendo a decisão tomada em relação ao nível de 
desenvolvimento da tecnologia e dos custos envolvidos, conforme a realidade do local de suas 
instalações. Para a tomada de decisão deve-se primeiro analisar as características da água 
residuária para então verificar qual é o nível de tratamento que deve ser aplicado para chegar 
aos parâmetros exigidos pela legislação. 
 Dentre as principais características das águas residuárias deve-se estar atento para 
aquelas que definem a necessidade de uma ou mais etapas de processo, as quais serão 
descritas a seguir: 
 
Vazão 
 A vazão é um dos principais parâmetros que irá definir o tamanho dos tanques que 
irão compor a planta de tratamento. Deve-se verificar a sua variação ao longo de um período 
de trabalho para que se possa definir a necessidade de promover sua equalização. O projeto de 
uma planta de tratamento poderá considerar a vazão de pico ou poderá, após um tanque de 
equalização, ser utilizada a vazão média para os cálculos. 
 
pH 
 O pH, como visto anteriormente, é essencial tanto para regular as reações químicas 
como as reações bioquímicas. Altera o equilíbrio das reações, influencia as interações físico-
químicas de adsorção, modifica a conformação de enzimas, interfere no transporte de íons 
para dentro de células vivas, altera o estado de oxidação de compostos químicos dissolvidos, 
além de ser muito importante na seleção de materiais de construção de tanques com relação 
aos seus efeitos corrosivos. Muitos processos podem ter necessidade de correção do pH antes 
de sua introdução no tanque de reação e outros serão modificados à medida que as reações 
ocorrem, havendo necessidade de um monitoramento e correção contínuos. Este é um dos 
parâmetros que se pode facilmente medir e controlar on-line em plantas de tratamento mais 
sofisticadas. 
 
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Temperatura 
 A temperatura é um parâmetro muito importante. De forma equivalente ao pH, a 
temperatura influi na velocidade das reações químicas e bioquímicas, influi na estabilidade 
das enzimas e modifica as propriedades do meio, como viscosidade e densidade. A 
temperatura também pode ser medida e monitorada facilmente em plantas de tratamento de 
efluentes. 
 
Sólidos em suspensão: 
A presença de sólidos em suspensão na água residuária deve ser analisada com 
cuidado, dependendo de sua natureza. Se os sólidos forem majoritariamente inorgânicos estes 
devem ser removidos antes de serem alimentados para o sistema de tratamento propriamente 
dito, pois poderão provocar o assoreamento e abrasão dos equipamentos subseqüentes. Como 
estes já se encontram num estado da matéria de fácil separação, o uso da força da gravidade 
através uma câmara de sedimentação é uma opção adequada para sua remoção. Caso os 
sólidos sejam de origem orgânica, a necessidade de separá-los dependerá de sua concentração 
e do processo de tratamento que será utilizado. Normalmente estes são separados em 
sedimentadores e tratados de forma independente da matéria orgânica dissolvida, pois existem 
tecnologias mais adequadas para cada tipo de resíduo; 
 
Óleos e graxas: 
As gorduras (óleos e graxas) são contaminantes presentes em vários efluentes, 
principalmente aqueles originados na indústria de alimentos. Primeiramente, deve-se avaliar a 
potencialidade de seu reuso como matéria prima de uma série de produtos, como na 
fabricação de sabão e na indústria de cosméticos. A sua presença nos processos subseqüentes 
trás uma série de problemas operacionais, devido às características de aderência às superfícies 
que possui este material, aumentando a manutenção dos equipamentos e diminuindo a 
eficiência da degradação dos compostos solúveis em água. A sua remoção é também 
facilitada pela diferença de densidade entre estes e a água, sendo a flotação a alternativa 
comumente usada; 
 
Matéria orgânica: 
O tipo de matéria orgânica e sua concentração devem ser analisados para auxiliar na 
escolha do sistema a ser utilizado. Como será visto nos capítulos subseqüentes, uma série de 
fatores irão influenciar na decisão de que tipo de processo deva ser melhor aplicado em cada 
caso, seja processos aeróbios ou anaeróbios. A tendência atual é a aplicação dos dois 
processos, um seguido do outro, para aproveitar as vantagens de ambos, sendo o primeiro 
considerado o tratamento principal e o segundo como polimento; 
 
Nutrientes: 
Os nutrientes de importância são aqueles necessários em grandes quantidades para o 
crescimento dos microrganismos (macronutrientes), como o nitrogênio, o fósforo e o enxofre. 
Existem métodos físico-químicos para a remoção destes compostos, como a precipitação e a 
volatilização (striping), no entanto, recentemente estão sendo desenvolvidos processos 
biológicos de remoção destes compostos, que também são combinações de processos aeróbios 
seguidos de anaeróbios, ou vice-versa. Por outro lado, se estes compostos estiverem presentes 
em quantidades insuficientes para sustentar o crescimento dos microrganismos desejáveis aoprocesso de degradação, estes devem ser adicionados em quantidades suficientes para este 
fim; 
 
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Compostos tóxicos e recalcitrantes: 
A presença de compostos tóxicos aos microrganismos e de compostos de difícil 
degradação deve ser analisada com cautela. Dependendo da natureza do composto tóxico e de 
sua concentração seu efeito deve ser neutralizado antes de entrar no reator biológico. Na 
maioria dos casos contorna-se a situação diluindo-se a água residuária com o próprio efluente 
tratado antes de ser alimentado no reator biológico. Após o tratamento biológico, estes 
compostos devem ser removidos por processos físico-químicos específicos, podendo envolver 
adsorção, troca iônica, oxidação fotocatalítica ou química, e uma série de outros processos; 
 
Microrganismos patogênicos: 
Os esgotos domésticos, por sua origem, possuem microrganismos patogênicos, 
indicados pelos coliformes fecais. Após todo o processamento das águas residuárias um 
elevado grau de inativação destes microrganismos foi realizado, no entanto, normalmente não 
é suficiente para removê-los aos níveis exigidos pela legislação. Um tratamento por oxidação 
química normalmente é empregado para atingir os níveis exigidos. 
 
Como exemplo, a Tabela 1.6 apresenta as características do esgoto sanitário. Observa-
se nesta tabela que os esgotos sanitários possuem uma concentração de matéria orgânica 
pouco concentrada, comparada com as características da maioria dos efluentes industriais, o 
que implica em trabalhar com grandes volumes de líquido em reatores operados a baixos 
tempos de residência. Nota-se também que estes possuem uma concentração de sólidos em 
suspensão elevada em relação aos sólidos totais, indicando haver necessidade de uma 
separação prévia destes sólidos antes de prosseguir com o tratamento biológico. Uma boa 
parte destes sólidos em suspensão são materiais orgânicos (~80%), indicando haver 
necessidade de tratamento dos resíduos sólidos separadamente, podendo ser utilizado um 
processo biológico para tal. Nos sólidos dissolvidos também há uma grande quantidade de 
matéria orgânica, indicando a viabilidade do uso de processos biológicos para remoção da 
matéria orgânica. Como complementação, verifica-se que há excesso de nitrogênio e fósforo 
nestes efluentes, que devem ser removidos ao final do processo, para fins de atendimento aos 
parâmetros definidos pela legislação. Baseado nestas premissas, a Figura 1.4, apresenta um 
fluxograma genérico de uma planta de tratamento de esgotos sanitários com seus principais 
elementos. 
 
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Tabela 1.6: Características típicas de esgotos sanitários 
Parâmetro 
Contribuição per capita (g/hab dia) Concentração (mg/L) 
Faixa Típico Faixa Típico 
Sólidos Totais 
 Em suspensão 
- Fixos 
- Voláteis 
 Dissolvidos 
- Fixos 
- Voláteis 
 Sedimentáveis 
120-220 
35-70 
7-14 
25-60 
85-150 
50-90 
35-60 
- 
180 
60 
10 
50 
120 
70 
50 
- 
700-1350 
200-450 
40-100 
165-350 
500-900 
300-550 
200-350 
10-20 
1100 
400 
80 
320 
700 
400 
300 
15 
Matéria orgânica 
 Determinação indireta 
- DBO5 
- DQO 
-DBOúltima 
 Determinação direta 
- COT 
 
 
40-60 
80-130 
60-90 
 
30-60 
 
 
50 
100 
75 
 
45 
 
 
200-500 
400-800 
350-600 
 
170-350 
 
 
350 
700 
500 
 
250 
Nitrogênio total (N) 
 Nitrogênio orgânico (N) 
 Amônia (N-NH4
+
) 
 Nitrito (N-NO2
-
) 
 Nitrato (N-NO3
-
) 
6,0-112,0 
2,5-5,0 
3,5-7,0 
~0 
0,0-0,5 
8,0 
3,5 
4,5 
~0 
~0 
35-70 
15-30 
20-40 
~0 
0,2 
50 
20 
30 
~0 
~0 
Fósforo (P) 
 Fósforo orgânico (P) 
 Fósforo inorgânico (P) 
1,0-4,5 
0,3-1,5 
0,7-3,0 
2,5 
0,8 
1,7 
5-25 
2-8 
4-17 
14 
4 
10 
pH - - - 7,6,7-7,50 
Alcalinidade (CaCO3) 20-30 25 110-170 140 
Cloretos 4-8 6 20-50 35 
Óleos e graxas 10-30 20 55-170 110 
Fonte: adaptado de von Sperling (1996) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.4: Fluxograma do Tratamento Convencional de Esgotos Sanitários 
Esgoto 
Gradeamento 
Caixa de areia 
Reciclo de lodo 
Biodigestor Leito de secagem 
Pós-Tratamento 
(remoção de 
nitrogênio e fósforo 
e/ou desinfecção) 
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17 
 Da mesma forma que para o esgoto sanitário, a Tabela 1.7 apresenta as principais 
características de algumas águas residuárias industriais. 
 
Tabela 1.7: Características típicas de algumas águas residuárias industriais 
Gênero Tipo Unid. de 
produção 
Cons. esp. 
de água 
(m
3
/unid) 
Carga 
esp. de 
DBO 
(kg/unid) 
Conc. de 
DBO (mg/L) 
 
 
 
Alimentícia 
- Conservas 
- Doces 
- Açúcar de cana 
- Laticínio sem queijaria 
- Laticínio com 
queijaria 
- Margarina 
- Matadouros 
-Produção de levedura 
1 ton 
1 ton 
1 ton açucar 
1000 L de leite 
1000 L de leite 
1 ton 
1boi/2,5 
porcos 
1 ton 
4-50 
5-25 
0,5-10,0 
1-10 
2-10 
20 
0,3-0,4 
150 
30 
2-8 
2-5 
1-4 
5-40 
30 
4-10 
1.100 
600-7.500 
200-1.000 
250-5.000 
300-2.500 
500-4.000 
1.500 
15.000-
20.000 
7.500 
 
Bebidas 
- Destilação de álcool 
-Cervejaria 
- Refrigerantes 
- Vinho 
1 ton 
1 m
3 
1 m
3 
1 m
3 
60 
5-20 
2-5 
5 
220 
8-20 
3-6 
0,25 
- 
3.500 
500-4.000 
600-2.000 
 
 
 
Têxtil 
- Algodão 
- Lã 
- Rayon 
- Naylon 
- Polyester 
- Lavanderia de lã 
- Tinturaria 
- Alvejamento de 
tecidos 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
120-750 
500-600 
25-60 
100-150 
60-130 
20-70 
20-60 
- 
150 
300 
30 
45 
185 
100-250 
100-200 
16 
200-1.500 
500-600 
500-1.200 
350 
1.500-3.000 
2.000-5.000 
2.000-5.000 
250-300 
Couros e 
Curtumes 
- Curtumes 
- Sapatos 
1 ton de pele 
1000 pares 
20-40 
5 
20-150 
15 
1.000-4.000 
3.000 
Polpa e 
Papel 
- Polpa sulfatada 
- Papel 
- Polpa e Papel 
integrados 
1 ton 
1 ton 
1 ton 
15-200 
30-270 
200-250 
30 
10 
60-500 
300 
- 
300-10.000 
 
Indústria 
Química 
- Tinta 
- Sabão 
- Refinaria de Petróleo 
- PVC 
1 empregado 
1 ton 
1 barril (117L) 
1 ton 
0,110 
25-200 
0,2-0,4 
12,5 
1 
50 
0,05 
10 
10 
250-2.000 
120-250 
800 
Indústria 
Não-
metálica 
- Vidro e subprodutos 
- Cimento 
 
1 ton 
1 ton 
50 
5 
- 
- 
- 
- 
Siderúrgica - Fundição 
- Laminação 
1 ton gusa 
1 ton 
3-8 
8-50 
0,6-1,6 
0,4-2,7 
100-300 
30-200 
Fonte: adaptado de von Sperling (1996) 
 
 Como pode ser observada na tabela acima a composição de uma água residuária 
industrial depende em muito do tipo de produção na indústria e é muito diferente das 
características encontradas nos esgotos domésticos. As possibilidades de processos para o 
tratamento destes efluentes são várias e dependerá muito da experiência prévia com a água 
residuária em questão, devido às particularidades não só da produção, mas das práticas 
cotidianas da fábrica. A composição de uma planta de tratamento de águas residuárias é 
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complexa e depende de uma série de decisões, podendo variar muito de um projetista para 
outro. A título de ilustração,a Figura 1.5 apresenta um fluxograma genérico para o tratamento 
de efluentes industriais. 
Uma prática comum realizada no passado e que hoje é evitada, ou não recomendada, é 
a mistura dos efluentes industriais com os esgotos sanitários, devido a uma série de problemas 
associados, como diluição dos compostos tóxicos dificultando o seu tratamento. No entanto, 
não é incomum tratar o efluente industrial e depois lançá-lo na rede de esgotos municipal para 
sofrer um polimento final. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.5: Fluxograma do Tratamento de Efluentes Industriais 
 
 É importante ressaltar que as características dos efluentes industriais apresentadas na 
Tabela 1.7 está em constante modificação, pois há um movimento no sentido de minimizar a 
geração de resíduos e economizar insumos, promovendo os programas de reuso e de reciclo 
de águas e de recuperação de insumos e produtos. Como exemplo, na fabricação de cervejas 
era comum utilizar 10 a 15 litros de água para produzir 1 litro de cerveja. Atualmente, esta 
média já ultrapassou a barreira dos 5 litros de água por litro de cerveja produzida, considerada 
como faixa mínima há alguns anos atrás. Com a minimização do descarte de água no processo 
a tendência é de aumentar as concentrações de matéria orgânica e dos poluentes encontrados 
nos efluentes industriais, o que por um lado é interessante do ponto de vista do tratamento dos 
resíduos orgânicos, mas por outro trás desafios ainda não mensurados para tratar estas águas 
altamente concentradas em resíduos tóxicos e recalcitrantes. 
 
Pós-Tratamento 
Biológico ou 
Físico-Químico 
Pré-Tratamento 
Físico-Químico 
Peneira 
Efluente 
Industrial 
Tanque de 
Equalização Tratamento 
Biológico Decantador 
Leito de Secagem 
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2. COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS 
 
 
2.1. Introdução 
 
A coleta e preservação de amostras de efluentes são etapas que precedem a análise 
fisico-química que, junto com outras informações tais como vazão de produção em função do 
tempo, temperatura, adição de produtos químicos e outras, irão subsidiar o projeto do sistema 
de tratamento. 
Sendo uma atividade que deverá fornecer informações básicas, as quais irão influir 
decisivamente no desempenho do processo de tratamento, a coleta de amostras deve ser 
precedida por um planejamento cuidadoso e deve ser realizada de modo a fornecer 
informações que retratem a realidade da forma mais fiel e acurada possível. 
 
2.2. Planejamento 
 
O planejamento tem por objetivo definir as atividades de coleta, preservação, 
manuseio e transporte das amostras, de modo a assegurar a obtenção de todas as informações 
necessárias da forma mais precisa, com o menor custo possível. Esta fase deve definir em 
detalhes o programa de coleta de amostras, levando em consideração os métodos analíticos 
que serão aplicados, assim como prever os recursos humanos, materiais e financeiros 
necessários. Um bom planejamento deverá ser embasado em informações preliminares como: 
 
2.2.1. A geração dos efluentes 
É necessário conhecer em detalhes os processos industriais responsáveis pela produção 
dos efluentes: suas variações ao longo do tempo (dia, semana, etc.), os insumos empregados, 
o regime de descarga dos efluentes, o procedimento para a limpeza das instalações, sua 
freqüência e produtos utilizados para esse fim e outros detalhes operacionais que influem na 
qualidade dos efluentes. É necessário também levantar a existência ou a possibilidade de 
implantar uma separação das correntes provenientes de diferentes operações. 
 
2.2.2. Presença de substâncias químicas potencialmente tóxicas 
A toxicidade das substâncias presentes deve ser considerada na definição dos métodos 
analíticos que serão usados, que por sua vez poderão influir no planejamento da coleta e 
tratamento das amostras. 
 
2.2.3. Parâmetros físico-químicos de interesse 
Para cada parâmetro existe uma forma adequada de coleta e preservação de amostras. 
Por exemplo, a amostragem para a caracterização da DBO (demanda bioquímica de oxigênio) 
de um efluente deve levar em conta que a amostra perde a validade em 24 horas. Além disso, 
é preciso prever o tipo de frasco (se de plástico ou de vidro) a ser utilizado para cada 
parâmetro, de modo a minimizar erros resultantes da adsorção da espécie química de interesse 
na parede do recipiente, fator que se torna mais crítico em baixos teores. 
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2.3. Programa de coleta de amostras 
 
O programa detalhado de coleta de amostras é produto da etapa de planejamento. Deve 
conter a definição de itens como: 
. Pontos de coleta 
. Forma de coleta (se pontual, contínua ou composta de frações periódicas) 
. Freqüência de coleta 
. Período de amostragem 
. Volume da amostra ou fração 
. Procedimentos quanto ao manuseio e preservação das amostras 
. Procedimento para a guarda e transporte das amostras 
. Responsável pela amostragem 
No ato da coleta das amostras é imprescindível que se leve em conta a vazão do 
efluente. Por exemplo, se for o caso de uma amostra composta, cada fração deve ser 
proporcional à vazão no momento da coleta. 
É necessário que a pessoa designada para a coleta esteja qualificada quanto a todos os 
procedimentos envolvidos, e especialmente no manuseio dos produtos químicos a serem 
adicionados na amostra ou na fração coletada. 
O planejamento deve ter previsto também uma infra-estrutura para a refrigeração das 
amostras e um procedimento para o armazenamento e/ou transporte seguro e rápido ao 
laboratório de análise. 
 
2.4. Preservação das amostras 
 
As seguintes técnicas são empregadas para a preservação das amostras. 
 
2.4.1. Congelamento 
É um método de preservação que pode ser aplicado para aumentar o intervalo de 
tempo entre a coleta e a análise, para a maior parte dos parâmetros de composição química. 
Não pode ser usado para a determinação do teor de sólidos filtráveis e não filtráveis ou de 
qualquer parâmetro nessas frações, pois os componentes dos resíduos em suspensão se 
alteram com o congelamento e posterior descongelamento. 
 
2.4.2. Refrigeração 
É usada quando outras técnicas não podem ser empregadas, como no caso de análises 
microbiológicas e algumas determinações químicas e biológicas. 
 
2.4.3. Adição de agentes químicos 
É o método de preservação mais conveniente, quando possível, pois oferece o maior 
grau de estabilização da amostra e por maior espaço de tempo. No entanto, não é possível 
recorrer a adições químicas em casos de determinação de parâmetros biológicos como a DBO 
(demanda bioquímica de oxigênio), contagem de microrganismos e em casos de ocorrência de 
interferências na análise química. 
 
 2.5. Recomendações para coleta e preservação de amostras 
 
A Tabela 2.1 apresenta as recomendações da CETESB, 1987, quanto ao tipo de frasco 
para coleta, quantidade de amostra necessária, forma de preservação e o prazo entre a coleta e 
o início de análise, para os parâmetros de maior interesse. 
 A Tabela 2.2 apresenta sugestões dos parâmetros de caracterização por tipo de 
atividade industrial (Vitoratto, 1993). 
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Tabela 2.1 - Cuidados na coleta e preservação de amostras: P = polietileno; V = vidro neutro 
ou borossilicato; R = refrigeração a4
o
C (CETESB, 1987) 
Parâmetro Frasco Vol. de 
amostra (mL) 
Preservação Prazo 
Acidez P, V 200 R 24 h 
Alcalinidade P, V 200 R 24 h 
Boro P 100 R 180 d 
Carbono Orgânico Total P, V 100 H2SO4 até pH<2; R 7 d 
Cianeto P 500 NaOH até pH>12; R menor 
possível 
Cloreto P, V 200 - 14 d 
Cloro residual - - medida em campo - 
Condutividade P, V 100 R 24 h 
DBO P, V 2.000 R 24 h 
DQO P, V 200 H2SO4 até pH<2; R 7 d 
Fenóis V, âmbar 1.000 H2SO4 ou HCl até pH<2 
ou NaOH até pH>12 
menor 
possível 
Fluoreto P 100 R 7 d 
Fosfato total P, V 200 H2SO4 até pH<2; R 24 h 
Volume de lodo proveta de 1000 
mL 
1.000 medida em campo - 
Mercúrio P, V 250 0,5gK2Cr2O7/L + 50mL 
HNO3/L 
10 d 
Metais P, V 1.000 HNO3 até pH<2 180 d 
N amoniacal / orgânico P, V 1.000 H2SO4 até pH<2; R 24 h 
 
Óleos e graxas 
V, tampa de teflon 
ou vidro, boca 
larga 
 
1.000 
 
HCl até pH<2; R 
 
24 h 
Oxigênio consumido P, V 150 R 24 h 
 
Oxigênio dissolvido 
frasco de DBO 
300 
Reagentes para det. OD: 
2 mL sulfato manganoso 
2 mL álcali-iodeto-azida 
 
4-8 h 
pH P, V 200 R 6 h 
ST / SV P, V 1.000 R 7 d 
SST / SSV P, V 1.000 - 24 h 
Sulfato P, V 200 R 7 d 
Sulfeto V 300 Sem ar, 1 mL acetato de 
zinco 2N, pH 6-9; R 
24 h 
Temperatura - - Medida em campo - 
Tensoativos P, V 250 R 24 h 
 
Tabela 2.2 - Parâmetros para caracterização de efluentes por atividade industrial: Al. = 
alimentícia; Beb. = bebidas; Cel. = celulose; Cur. = curtume; Sid. = siderúrgica; Tex. = têxtil 
(Vitoratto, 1993). 
Parâmetro Al. Beb Cel Cur Sid Tex. 
N-NH3 x x x x 
Cianeto x 
Cloreto x x x 
Cromo x x x 
DBO x x x x x x 
DQO x x x x x x 
Fenóis x x 
N total x x x 
N nitrato x x 
Parâmetro Al. Beb Cel Cur Sid Tex. 
Óleos e graxas x x x x x x 
pH x x x x x x 
ST / SV x x x x x 
Sólidos Sed. x x x x x x 
SST/SSV x x x x x x 
Sulfeto x x x x x 
Temperatura x x x x x x 
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3. CARACTERIZAÇÃO DAS ÁGUAS 
 
 
3.1. Introdução 
 
A caracterização das águas é uma tarefa básica para o equacionamento adequado do 
problema de tratamento das mesmas. É uma etapa de trabalho que gera informações quanto à 
composição e vazão da água natural ou residuária, levando em conta as suas variações ao 
longo do tempo, em função das atividades responsáveis por sua geração. 
Visto que se trata de uma etapa que vai subsidiar o projeto do sistema de tratamento, 
influindo decisivamente no seu desempenho, deve ser realizada de modo a fornecer as 
informações da forma mais precisa possível. 
Além da coleta da amostra, abordada no capítulo anterior, outra tarefa muito 
importante é a escolha da metodologia apropriada para fazer a determinação dos compostos 
desejados. As considerações sobre a escolha dos métodos a serem aplicados são as seguintes: 
 
 Propriedades físicas, químicas e físico-químicas dos componentes; 
 Faixa de concentração a ser determinada; 
 Precisão do resultado; 
 Simplicidade do método; 
 Economia de insumos e equipamentos; 
 Economia de tempo de análise; 
 Presença de compostos interferentes na metodologia; 
 Estabilidade do composto; 
 
3.2. Métodos Analíticos para Caracterização de Águas 
 
Geralmente, existe mais de 1 método analítico para determinar a concentração do 
composto de interesse. Cada um dos métodos possíveis de serem utilizados na determinação 
dos compostos possui vantagens e desvantagens quando comparado com os outros, pois é 
difícil um único método reunir as todas as melhores condições dos quesitos acima 
mencionados. Na maior parte das vezes a decisão recai sobre a disponibilidade de 
equipamentos que possui o laboratório analítico. Para se ter uma dimensão da gama de 
análises realizadas na área de tratamento de águas naturais e residuárias, é apresentado na 
Tabela 3.1 a seguir um sumário da grande maioria das determinações praticadas nas suas 
caracterizações, dividindo os componentes por classes e as técnicas de medidas de suas 
concentrações. Para isto, em consulta às referências da Laurence and Berkeley Laboratory 
(1986) e ao Standard Methods (1998), agrupou-se uma série de técnicas que estão baseadas 
em princípios comuns, dando uma visão geral da utilização das mesmas. Por exemplo, as 
técnicas de potenciometria e eletrodos específicos envolvem a medida de pH, potencial redox, 
condutividade, amônia, etc. 
Esta tabela não pretende estar completa com relação aos componentes a serem 
analisados e das várias técnicas alternativas que podem ser empregadas, nem tão pouco traz 
detalhes das metodologias utilizadas em cada caso, pois o assunto é bastante extenso, 
necessitando uma avaliação mais cuidadosa em cada caso específico, sendo indicada a 
consulta às referências apontadas. 
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Observa-se que para compostos presentes em altas concentrações pode-se utilizar 
técnicas convencionais ou por via úmida, que são mais baratas, já compostos presentes em 
pequenas quantidades há necessidade de se utilizar técnicas mais avançadas como a de 
absorção atômica e cromatográficas. 
Outra observação interessante é que a maioria dos compostos pode ser analisada 
utilizando-se técnicas colorimétricas ou espectrofotométricas. No entanto, estas técnicas se 
aplicam muito bem para análises de águas puras, mas para águas residuárias há muitos 
problemas de interferentes nas determinações analíticas. Adaptações aos métodos e preparos 
de amostras devem ser verificados para aumentar a precisão dos mesmos. 
Além das análises realizadas, constantes da Tabela 3.1, são ainda realizadas as 
seguintes análises para verificação da qualidade das águas e efluentes. 
 
Características Físico-Químicas 
 Temperatura: que utiliza sensor de temperatura 
 Turbidez: determinada pela refração da luz 
 Cor: determinada por colorimetria ou visual 
 Odor: determinada por sensibilidade ao olfato 
 Sabor: determinada por sensibilidade degustativa 
 Sólidos totais: determinada por gravimetria 
 
Constituintes Orgânicos (complementação da tabela) 
 Sólidos voláteis: determinada por gravimetria 
 Demanda química de oxigênio (DQO) 
 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 
 
Organismos patogênicos 
 Tubos múltiplos: método estatístico, baseado na indicação da presença/ausência do 
microrganismo em um meio de cultura específico, utilizando a técnica de diluições em 
série e expressando os resultados como número mais provável (NMP) 
 Ovos de helmintos 
 
 Os métodos microbiológicos serão vistos com maiores detalhes no Capítulo XI.2 e, 
devido à sua importância na caracterização das águas e efluentes, alguns métodos estão 
descritos e discutidos sucintamente a seguir. 
 Os métodos indicados neste item estão de acordo com o Standard Methods (APHA, 
AWWA, WQF, 1998). Recomenda-se a consulta da obra original para a obtenção de maiores 
detalhes. 
 
3.2.1. Sólidos 
 
A análise de sólidos é uma das mais utilizadas na caracterização de águas de 
abastecimento e residuárias. Diferentes determinações podem dar indicações quantitativas 
absolutas e relativas dos materiais componentes da água, podendo dividi-los em orgânicos e 
inorgânicos, solúveis e insolúveis e sedimentáveis e não sedimentáveis. A seguir são 
apresentadas as bases das metodologias utilizadas nestas determinações e o seusignificado 
nas ciências do meio ambiente. 
 
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SÓLIDOS TOTAIS 
 Os sólidos totais (ST) expressam a quantidade total de compostos orgânicos e 
inorgânicos, solúveis e em suspensão contidos na amostra. 
A análise de sólidos totais é realizada através da pesagem da amostra em cadinho de 
porcelana previamente tarado e evaporação da água contida em uma estufa a 105 
o
C durante 2 
horas. Dependendo da amostra o tempo de secagem pode ser superior,sendo recomendado se 
possível que a amostra fique durante a noite na estufa a esta temperatura para depois seguir 
com o procedimento analítico. Após a retirada da amostra da estufa,esta deve ser esfriada a 
temperatura ambiente antes da pesagem devendo-se promover o resfriamento em um 
dessecador para evitar a rehidratação da amostra. O peso do cadinho depois da secagem 
menos o peso inicial representa a umidade da mesma e o restante da massa os sólidos totais 
(ST). Os sólidos toais são expressos em [gST/L]. 
Nesta determinação compostos orgânicos voláteis podem ser eliminados e 
considerados como sendo parte da umidade. 
 
Determinação de sólidos totais pelo uso de microondas 
 
 
 
SÓLIDOS VOLÁTEIS 
 Dando prosseguimento à determinação de sólidos totais, procede-se a análise de 
sólidos voláteis (SV). A amostra depois de seca na estufa é calcinada a 550 
o
C durante 2 
horas. Novamente, resfria-se o cadinho com a amostra calcinada em dessecador para que a 
mesma não se rehidrate. O peso do cadinho depois da calcinação menos o peso depois da 
secagem representa os sólidos voláteis (SV), ou seja a massa de matéria orgânica que foi 
transformada em CO2 e H2O. 
Outros compostos inorgânicos podem ser oxidados a compostos gasosos interferindo 
no resultado final da análise. 
 Os sólidos voláteis são utilizados para medir a concentração de matéria orgânica e a 
relação SV/ST indica a fração de matéria orgânica contida na amostra. Normalmente estes 
sólidos são expressos em [%ST]. 
 
SÓLIDOS FIXOS 
 A diferença entre os sólidos totais e os sólidos voláteis são os chamados sólidos fixos 
(SF) ou cinzas. Corresponde aos compostos inorgânicos contidos nas amostra. 
 
SÓLIDOS DISSOLVIDOS E SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 
Este mesmo procedimento pode ser realizado no sobrenadante ou nos sólidos retidos 
de uma amostra filtrada. Quando utilizamos o sobrenadante, os sólidos são ditos dissolvidos 
(SDT e SDV) e quando realizado nos sólidos retidos são ditos em suspensão (SST e SSV). 
A relação SST/ST indica qual é a fração dos sólidos que se encontra em suspensão. 
 
SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS 
Uma outra informação importante relativa aos sólidos em suspensão é com relação à 
sua facilidade com que estes sedimentam. 
O teste para realizar a sedimentabilidade dos sólidos é feita em um frasco de 1 litro, 
que tem um formato cônico e graduado, denominado de cone de imhoff, conforme 
apresentado no Figura 3.1. O frasco é preenchido até a marca de 1 L e espera-se 30 minutos 
para sua sedimentação. Após o tempo decorrido faz-se a leitura do volume de sólidos 
sedimentados neste período. A unidade de medida dos sólidos sedimentáveis é expressa em 
[mL/L]. 
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Figura 3.1: Cone de imhoff utilizado na determinação dos sólidos em suspensão 
 
 
3.2.2. Demanda Química de oxigênio(DQO) 
 
DQO é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente toda a matéria 
orgânica, lavando-a a CO2 e H2O. Através da determinação da quantidade de reagentes 
químicos necessários para promover esta reação de oxidação podemos indiretamente 
determinar a quantidade de matéria orgânica em uma amostra. 
O método baseia-se na oxidação da matéria orgânica por dicromato de potássio em 
meio ácido sulfúrico, contendo sulfato de prata como catalisador, e ebulição por 2 horas. A 
equação 3.1 apresenta a reação química que ocorre na determinação da DQO. A amostra deve 
ser diluída adequadamente para que haja excesso de dicromato. A quantificação do dicromato 
que reagiu, que é equivalente à matéria orgânica presente no meio, pode ser feita de duas 
formas: 
a) Titulação do dicromato excedente com uma solução de sulfato ferroso amoniacal, usando 
ferroína como indicador do ponto final. A solução de FeII é padronizada na hora do uso. 
b) Determinação espectrofotométrica do Cr3+ gerado na redução do dicromato. Para isso, 
faz-se leitura da intensidade da cor a 600 nm e calcula-se a concentração de Cr
3+
 através 
de uma curva de calibração obtida aplicando-se esse procedimento a soluções padrão de 
biftalato de potássio. 
 
 
 (CaHbOc) + Cr2O7
2-
 + H
+
 Cr
3+
 + CO2 + H2O (equação 3.1) 
 amarelo verde 
 
Em ambos os casos, o resultado é expresso em termos de massa de oxigênio 
consumido por volume de amostra [mg O2/L]. 
O método espectrofotométrico tem a vantagem de ser mais econômico, tanto em 
reagentes como em tempo de analista, porém tem variabilidade maior que o de titulação. 
Os métodos de determinação da DQO são métodos fáceis de serem realizados e 
rápidos, quando comparado com a demanda bioquímica de oxigênio, que será vista a seguir. 
Uma das limitações do método é a oxidação de compostos inorgânicos que podem interferir 
no resultado final. 
Pode-se calcular facilmente a DQO teórica de um composto orgânico fazendo-se a 
reação de oxidação, como no exemplo na oxidação do ácido acético apresentada na equação 
3.2 abaixo: 
 
Apostila para o Curso de Graduação em Engenharia Química – Disciplina de Engenharia Ambiental EQA 5309 
 
 
Prof. Hugo Moreira Soares 
Universidade Federal de Santa Catarina – Departamento de Eng. Química e Eng. de Alimentos 
27 
27 
 
 C2H4O2 + 2 O2 2 CO2 + H2O (equação 3.2) 
 60 g 2 x 32 g 
 1 g X g O2  1 g HAc = 64 = 1,07 g O2 
 60 
 
 Outro cálculo freqüentemente utilizado é a conversão da DQO em Carbono Orgânico 
Total (COT), dada pela equação 3.3 abaixo: 
 
 C2H4O2 + 2 O2 2 CO2 + H2O (equação 3.3) 
 24 g C 64 g 
 1 g C X g O2  1 g C = 64 = 2,67 g O2 
 24 
 
 
3.2.3. Demanda Bioquímica de Oxigênio(DBO5) 
 
DBO5 é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar biologicamente a matéria 
orgânica, degradada em 5 dias, sob condições padrão (T = 20 
o
C). 
Para realizar o ensaio deve-se seguir os seguintes passos: 
 
Preparo 
Inicialmente deve-se ter uma idéia da ordem de grandeza da concentração de matéria 
orgânica que contém a amostra, pois este é um teste que necessitará fatalmente de uma 
diluição quando for determinada em amostras de efluentes brutos. Como pode ser observado 
na Tabela 1.6, a DBO de um esgoto sanitário é de 350 mg/L. Sabe-se também que se 
consegue dissolver aproximadamente 7,5 mg/L de oxigênio na água natural dessalinizada a 
uma temperatura de 20 
o
C (APHA, AWWA, WQF, 1998). Portanto, deve-se diluir a amostra 
minimamente 40 vezes para que haja suficiente oxigênio para oxidar toda a matéria orgânica. 
Neste caso, esgoto bruto, é indicado que se faça ao menos diluições até 10
-3
 para realizar o 
teste. Estas diluições são feitas usando-se soluções salinas de tal forma que não permita o 
rompimento celular pelo equilíbrio da pressão osmótica entre as células e o meio de diluição. 
 
Inoculação 
Normalmente, as águas naturais e residuárias possuem microrganismos suficientes 
para realizar a degradação da matéria orgânica conforme o método está