Aula 03 - Caracterização das águas (parte 2)

Tratamento de
Água e Efluentes
2º. Sem./2010
Eng.Ambiental

Programa

I UNIDADE
 Introdução – Histórico – Panorama
 Caracterização das Águas e Esgotos
 Princípios Químicos, Físicos e Biológicos do TA
 Interpretação de Análises e Elaboração de Laudos
 Considerações Projetos e Técnicas de Tratamento
 Tecnologia para Tratamento de Água
 Parâmetros de controle de qualidade de Água
 Legislação Aplicada e Padrões

3

Nesta Aula Veremos ...

 Características das Águas
 Parâmetros Físicos
 Parâmetros Químicos
 Parâmetros Biológicos

Características Água

Parâmetros de Qualidade
5

cor
Turbidez
sólidos

Físicas
Temperatura
Sabor e Odor
Ph
Acidez

1
Alcalinidade
dureza
Sulfato
Sulfeto
Cloreto
2

Cianeto
Nitrogênio
Fósforo
Parâmetros

Ferro
Metais pesados
3
Químicas

Cloro residual

fluoreto

OD
MO
DTO
4

DQO
DBO
Óleos/Graxas
Fenóis
6

Cor

Turbidez

Temperatura

Cloro livre residual
Colorimetria

Fluoretos

Alumínio

pH

Dureza

Alcalinidade Total
Análises Físico-Químicas

Cloretos
Titulometria

Adaptado: Manual Prático de Análise de Água (FUNASA-MS)

Gás Carbônico

Parâmetros Físicos

Parâmetros Químicos
7



 Cor;
 Turbidez;
 Sabor e odor;
 Temperatura;
 Sólidos em suas
diversas frações.
Fornecem indicações
preliminares importantes
para a caracterização da Equipamentos para realização dos
ensaios físicos
qualidade química da água
8


Conceito: Responsável pela coloração da água

Forma: presença sólidos dissolvidos (orgânicos e inorgânicos)
COR

Origem Natural: decomposição da matéria orgânica, Fe e Mn
cor

Origem Antrópica: resíduos industriais e esgotos domésticos

Importância: Natural – não representa risco a saúde, Industrial – pode ou
não apresentar toxidade

Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada

Unidade: uC (unidade de cor) ou uH (unidade Hazen = mg Pt-Co/L)

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Interpretação dos Resultados
Deve-se distinguir entre cor aparente e cor verdadeira. No valor da cor
aparente pode estar incluída uma parcela devida a turbidez da água.
Quando esta é removida por centrifugação, obtém-se a cor verdadeira.
COR

Para tratamento e abastecimento público de água:
cor

(a) águas com cor acima de 15 uC, podem ser detectadas em um copo
d’água pela maioria dos consumidores; (b) cor na água bruta: valores < a
5 uC, geralmente dispensam coagulação química, valores > 25 uC
usualmente requerem a coagulação seguida de filtração; (c) águas com
cor elevada implicam em um mais delicado cuidado operacional do
tratamento e (d) ver padrão de Potabilidade = 15 uC.

Para corpos d’água: ver padrão para corpos d’água.

10



Métodos de Análise

Colorímetros (filtros)
cor

Espectrofotômetros (monocromador)

Comparação visual (Pt-Co)

11


cor

12


Conceito: representa o grau de interferência com a passagem da luz,
através da água (aparência turva)
Turbidez

Forma: sólidos em suspensão

Origem Natural: partículas de rocha, argila e silte
turbidez

Origem Antrópica: despejos domésticos, industriais, microrganismos e
erosão

Importância: Natural – não traz inconveniente (abrigo microrganismo).
Antrópica – pode ser compostos tóxicos ou microrganismos patogênicos

Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada e
controle operacional da ETA

Unidade: uT (unidade de turbidez)

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(a) águas com turbidez = 10 uT (ligeira nebulosidade), com turbidez = 500
Turbidez

uT (praticamente opaca);
turbidez

(b) Água bruta com turbidez < 20 uT (filtração lenta, sem coagulação),
valores > 50 uT (requer coagulação ou pré-filtro grosseiro);
(c) Padrão de potabilidade – variável em função da origem da água e do
tipo de tratamento.

Para corpos d’água: ver padrão para corpos d’água.

14



Média geométrica mensal da Turbidez da água
bruta afluente a uma estação brasileira de médio
porte
Turbidez (uT)

400

300

200

100

0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

15


turbidez

Turbidimetro
(portátil)

16


turbidez

17


Conceito: O sabor é a interação entre o gosto (salgado, doce, azedo e
amargo) e o odor (sensação olfativa)

Forma: sólidos em suspensão, sólidos dissolvidos e gases dissolvidos
Sabor e odor

Origem Natural: MO em decomposição, microrganismos e gases (H2S)

Origem Antrópica: despejos domésticos e industriais e gases

Importância: A princípio não representa riscos à saúde, é a maior causa de
reclamação dos consumidores. Valores elevados podem indicar presença
de substâncias perigosas
Utilização: caracterização de águas de abastecimento bruta e tratada

Unidade: concentração limite mínima detectável

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Na interpretação dos resultados, são importantes a identificação e a
vinculação com a origem do sabor.
Sabor e odor

Ver padrão de potabilidade (odor e gosto são considerados “não
objetiváveis”).

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Conceito: Medição da intensidade de calor

Origem Natural: calor por radiação, condução e convecção (atmosfera e
solo)
Temperatura

Origem Antrópica: Águas de torres de resfriamento e despejos industriais

Importância:
(a) > Temperatura  > taxa das reações; (b) > Temperatura  diminui a
solubilidade dos gases (ex.: OD); (c) > Temperatura  > taxa de
transferência dos gases (pode gerar mau cheiro)

Utilização: caracterização de corpos d’água e águas residuárias brutas

Unidade: oC

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Para corpos d’água:
A temperatura deve ser analisada em conjunto com outros parâmetros, tais
Temperatura

com oxigênio dissolvido.

Para tratamento de águas residuárias:
(a) A temperatura deve proporcionar condições para as reações
bioquímicas de remoção de poluentes.
- Psicrofílica – entre 5 e 15 °C
- Mesofílica – entre 15 a 38 °C
- Termofílica – entre 45 e 60 °C
(b) Ver padrão de lançamento de Efluentes

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Recomendações:

Processos Industriais:
Temperatura

A temperatura de efluentes industriais pode ser reduzida através do
emprego de torres de resfriamento. Qualquer outro processo que provoque
aumento da superfície de contato ar/água pode ser usado, como
aspersores, cascateamento, etc..
Em muitos casos, apenas o tempo de detenção hidráulico dos efluentes em
tanques de equalização é suficiente para promover a redução desejada de
temperatura.

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Conceito: Sólidos nas águas correspondem a toda matéria que
permanece como resíduo, após evaporação, secagem ou calcinação da
Sólidos em Água

amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante um tempo fixado.
Em linhas gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são
as que definem as diversas frações de sólidos presentes na água
(sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis).

Frações dos sólidos:
a) Sólidos Totais (ST): Resíduo que resta na cápsula após a evaporação
em banho-maria de uma porção de amostra e sua posterior secagem em
estufa a 103-105°C até peso constante. Também denominado resíduo total.
b) Sólidos em suspensão (ou sólidos suspensos) (SS): É a porção dos
sólidos totais que fica retida em um filtro que propicia a retenção de
partículas de diâmetro maior ou igual a 1,2 μm. Também denominado
resíduo não filtrável (RNF).

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Frações dos sólidos (continuação):
c) Sólidos Voláteis (SV): é a porção dos sólidos (sólidos totais, suspensos
Sólidos em Água

ou dissolvidos) que se perde após a ignição ou calcinação da amostra a
550-600°C, durante uma hora para sólidos totais ou dissolvidos voláteis ou
15 minutos para sólidos em suspensão voláteis, em forno mufla. Também
denominado resíduo volátil.
d) Sólidos Fixos (SF): É a porção dos sólidos (totais, suspensos ou
dissolvidos) que resta após a ignição ou calcinação a 550-600°C após uma
hora (para sólidos totais ou dissolvidos fixos) ou 15 minutos (para sólidos
em suspensão fixos) em forno mufla. Também denominado resíduo fixo.
e) Sólidos Sedimentáveis (SSed): É a porção dos sólidos em suspensão
que se sedimenta sob a ação da gravidade durante um período de uma
hora, a partir de um litro de amostra mantida em repouso em um cone
Imhoff.

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Importância:
As determinações dos níveis de concentração resultam em um quadro geral
Sólidos em Água

da distribuição das partículas com relação ao tamanho (sólidos em
suspensão e dissolvidos) e com relação à natureza (fixos ou minerais e
voláteis ou orgânicos). Este quadro não é definitivo para se entender o
comportamento da água em questão, mas constitui-se em uma informação
preliminar importante.
No controle operacional de sistemas de tratamento de esgotos e efluentes,
em processos biológicos aeróbios e anaeróbios as concentrações tem sido
utilizadas para se estimar a concentração de microrganismos
decompositores da matéria orgânica.
As concentrações de sólidos em suspensão são medidas importantes no
controle de decantadores e outras unidades de separação de sólidos.
Constituem parâmetro utilizado em análises de balanço de massa

25



ST - 1000
mg/L
Sólidos em Água

SS – 350 SD – 650
mg/L mg/L

SSF – 50 SDF – 400
mg/L mg/L

SSV – 300 SDV – 250 Sólidos sedimentáveis
mg/L mg/L sedimentação em cone
Esgoto Doméstico - Fonte: von
Imhoff após 1h
Sperling (1996)
26

S. Sed.
SSV
SS

ST (evaporação e secagem)
Filtração, SSF
evaporação e
secagem

Determinados em laboratório
SDV
Sólidos em Água

STD

Calculados por diferença
SDF

SSV
STV
Filtração,
SDV
evaporação e
secagem
SSF
SF
SDV
Adaptado: Qualidade das Águas e
Poluição: Roque Passos (2006)
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Questões Propostas

Qual a diferença entre cor e turbidez ?

Qual a diferença entre cor real (verdadeira) e cor aparente?

Dê exemplos de partículas que provocam cor real nas águas

Dê exemplos de partículas que provocam turbidez nas águas

Qual a importância do parâmetro cor nos estudos de controle da poluição
das águas naturais (rios, lagos, etc)?

Qual a importância do parâmetro turbidez no controle operacional de uma
estação de tratamento de água para abastecimento público?

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Os principais parâmetros químicos:
 pH;
 Acidez;
 Alcalinidade;
 Dureza;
 Fe e Mn;
 Cloretos
 Nitrogênio e Fósforo
 Oxigênio dissolvido
 Matéria Orgânica
 Micropoluentes inorgânicos.
 Micropoluentes orgânicos espectofotômetro
29



Conceito: pH = - log [H+]  faixa 0 a 14

Origem Natural: dissolução rochas, absorção gases da atmosfera,
oxidação da matéria orgânica e fotossínteses

Origem Antrópica: despejos domésticos e industriais
pH

Importância: (a) não tem implicação em termos de saúde pública (exceção
para valores extremos); (b) É importante em diversas etapas do tratamento
(coagulação, desinfecção, controle da corrosividade, remoção da dureza);
(c) pH baixo: potencial corrosivo (agressividade nas tubulações); (d) pH alto:
possibilidade de incrustação nas tubulações

Utilização: caracterização águas abastecimento brutas e tratadas, de
águas residuárias brutas, controle da operação da ETA (coagulação e
incrustação/corrosividade) e controle da operação da ETE (digestão
anaeróbica)

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(a) ≠ pHs  ≠ faixas de atuação ótima de coagulantes; (b) frequentemente
o pH precisa ser corrigido (antes e depois) da adição dos químicos; (c) a
variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos

Para tratamento de águas residuárias:
pH

(a) Valores de pH afastados de 7 (neutro), tendem a afetar as taxas de
crescimento dos microrganismos; (b) a variação do pH afeta o equilíbrio
de compostos químicos; (c) valores de pH elevados possibilita preciptação
de metais;
Para corpos d’água:
(a) Valores de pH elevados podem estar associados à proliferação de
algas; (b) valores elevados ou baixos podem indicar presença de efluentes
industrias; (c) a variação do pH afeta o equilíbrio de compostos químicos
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12
11
Faixas de pH

10 10
9
8,5
8 8
7
6 6
5 5
4 4

2

0
peixes FeCl2 Al2(SO4) FeSO4 depuração

Adaptado: Monografia – Analise das Condições Operacionais de
ETE (Nelson Virgilio) 32



Conceito: capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas
pelas bases fortes, devido à presença de ácidos fortes, ácidos fracos e sais
que apresentam caráter ácido (sulfato de alumínio, cloreto férrico, cloreto de
amônio, por exemplo. É devida principalmente à presença de CO2 livre (pH
entre 4,5 e 8,2).
Acidez

Origem Natural: CO2 absorvido da atmosfera ou resultado da
decomposição da matéria orgânica e gás sulfídrico.

Origem Antrópica: despejos industriais (ácidos minerais ou orgânicos);
passagem da água por minas abandonadas, vazadouros de mineração e
borras de minério.
Importância:
(a) Tem pouca importância sanitária
(b) Águas com acidez mineral são desagradáveis ao paladar,
(c) Responsável pela corrosão de tubulações e materiais
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Utilização mais frequente: Caracterização de águas de abastecimento
(inclusive industriais) brutas e tratadas

Unidade: mg/L de CaCO3 (também em miliequivalentes/L = equivalente/m3)
Acidez

Interpretação dos Resultados:
Em termos de tratamento e abastecimento público de água:
- O teor de CO2 livre (diretamente associado à acidez), a alcalinidade e o pH
estão inter-relacionados
- pH > 8,2: ausência de CO2 livre
- pH entre 4,5 e 8,2: acidez carbônica
- pH < 4,5: acidez por ácidos minerais fortes (usualmente resultantes de
despejos industriais)

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Conceito: capacidade da água em resistir às mudanças de pH causadas
pelos ácidos fortes, devido à presença de bases fortes, fracas e sais que
apresentam caráter básico (bicarbonatos – HCO3-, carbonatos – CO3-, e os
hidróxidos (OH-). Capacidade de resistir as mudanças de pH – capacidade
tampão
Alcalinidade

Origem Natural: Dissolução de rochas, reação do CO2 com a água (CO2
advindo da atmosfera ou da decomposição da matéria orgânica).

Origem Antrópica: Despejos industriais

Importância:
(a) Água potável: Não tem significado sanitário, mas em elevadas
concentrações confere um gosto amargo para a água;
(b) Tratamento de água: relacionada com a coagulação, redução de dureza
e prevenção da corrosão em tubulações
(c) Tratamento esgoto: a redução do pH pode afetar os microrganismos
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brutas e tratadas. Controle da operação de estações de TA (coagulação e
grau de incrustabilidade e corrosividade)
Alcalinidade


- a alcalinidade, o pH e o teor de CO2 estão inter-relacionados
- pH > 9,4: hidróxidos e carbonatos
- pH entre 8,3 e 9,4: carbonatos e bicarbonatos
- pH entre 4,4 e 8,3: apenas bicarbonatos
Em termos de Tratamento de Águas Residuárias:
- Pode afetar a taxa de crescimento dos microrganismos responsáveis pela
oxidação (como na nitrificação)

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Conceito: Concentração de cátions multimetálicos em solução. Os cátions
mais frequentemente associados à dureza são Ca2+ e Mg2+. Em condições
de supersaturação, os cátions reagem com ânions da água, formando
preciptados. Pode ser dureza carbonatada (HCO3- e CO32-) e dureza não
carbonatada (outros ânions, como Cl- e SO42-)

Origem Natural: Dissolução de minerais contendo cálcio e magnésio, ex.:
Dureza

rochas calcárias.


Importância:
(a) Não há evidências de que a dureza cause problemas sanitários;
(b) Pode ter efeito laxativo;
(c) Reduz formação de espuma (maior consumo de sabão)
(d) Incrustações nas tubulações de água quente, caldeiras e aquecedores

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(inclusive indústrias) brutas e tratadas

Dureza

- Dureza < 50 mg/L CaCO3: água mole
- Dureza entre 50 e 150 mg/L CaCO3: dureza moderada
- Dureza entre 150 e 300 mg/L CaCO3: água dura
- Dureza > 300 mg/L CaCO3: água muito dura
- Padrão de Potabilidade (≤ 500 mg/L)

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Média mensais da Dureza da água bruta afluente
Dureza mg/L CaCO3

a uma estação brasileira de médio porte
100

80

60

40

20

0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Fonte: Libânio, Marcelo – Tratamento de Água
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Conceito: presentes nas formas insolúveis (Fe3+ e Mn4+) numa grande
quantidade de tipos de solos. Na ausência de OD (água subterrâneas e
fundo lagos) se apresentam na forma solúvel reduzida (Fe2+ e Mn2+). Caso a
forma reduzida seja exposta ao ar atmosférico, o Fe e Mn voltam a forma
insolúvel, preciptando, causando cor na água e manchando roupas na lavag

Origem Natural: Dissolução de compostos do solo
Fe / Mn


Importância:
(a) Tem pouco significado sanitário nas concentrações usualmente
encontradas nas águas naturais;
(b) Em pequenas concentrações causam problemas de cor na água;
(c) Em certas concentrações podem causar sabor e odor (mas, nessas
concentrações, o consumidor já teria rejeitado a água, devido à cor)

40



brutas e tratadas

Unidade: mg/L
Fe / Mn

- Ver padrão de potabilidade (= 0,3 mg/L Ferro e 0,1 mg/L Manganês)
Em termos de tratamento e abastecimento de águas residuárias
- Ver padrão de lançamento
Em termos dos corpos d’água
- Ver padrão dos corpos d’água

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Conceito: Todas as águas naturais, em maior ou menor escala, contêm
íons resultantes da dissolução de minerais. Os cloretos (Cl-) são advindos
da dissolução de sais (ex.: cloreto de sódio)

Origem Natural: Dissolução de minerais e intrusão de águas salinas
Cloretos

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais e águas utilizadas em
irrigação

Importância:
Em determinadas concentrações imprime um sabor salgado à água;

42



brutas e de esgotos tratados usados para irrigação

Unidade: mg/L
Cloretos

- Ver padrão de potabilidade (= 250 mg/L)
- Ver padrão dos corpos d’água

43


Conceito: Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera, este se alterna entre
várias formas e estado de oxidação. No meio aquático, o nitrogênio pode
ser encontrado nas seguintes formas: (a) nitrogênio molecular (N2),
escapando para atmosfera, (b) nitrogênio orgânico (dissolvido ou em
suspensão), (c) amônia (livre NH3 e ionizada NH4+), (d) nitrito e (e) nitrato
Nitrogênio

Origem Natural: Proteínas e compostos biológicos. Nitrogênio de
composição celular de microrganismos

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais, excrementos animais
e fertilizantes

Importância:
(a) O nitrogênio na forma de nitrato esta associado a doenças (bebê azul);
(b) O nitrogênio é indispensável para crescimento de algas, quando em
altas concentrações em lagos ou represas pode causar a eutrofização;
(c) Nos processo bioquímicos NH3  NO2-  NO3- ocorre consumo de OD
(pode alterar a vida aquática)
44


brutas e tratadas, de águas residuárias brutas e tratadas e de corpos d’água

Unidade: mg/L
Nitrogênio

- Ver padrão de potabilidade (= 10 mg/L nitrato e 1 mg/L nitrito)
Em termos de tratamento de águas residuárias
- É necessário um adequado balanço C:N:P no esgoto para o
desenvolvimento dos microrganismos (cerca de 100:5:1 em termos de
DBO:N:P)
- Ver padrão de lançamento (amônia)
- Ver padrão dos corpos d’água (amônia, nitrito, nitrato e, em certas condições
nitrogênio total)
45


Conceito: O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de
ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. Os ortofosfatos são diretamente
disponíveis para o metabolismo biológico sem necessidade de converções a
formas mais simples. As formas em que os ortofosfatos se apresentam na
água (PO43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4) dependem do pH, sendo a mais
comum na faixa usual de pH o HPO42-. Os polifosfatos são moléculas mais
complexas com dois ou mais átomos de fósforo.
Fósforo

Origem Natural: dissolução de compostos do solo, decomposição da MO e
fósforo de composição celular de microrganismos.

Origem Antrópica: Despejos domésticos, industriais, detergentes,
excrementos animais e fertilizantes

Importância:
(a) Não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas abastecimento;
(b) Seu excesso pode conduzir a um crescimento exagerado de
microrganismos (eutrofização);
46


brutas e tratadas de águas residuárias brutas e tratadas e de corpos d’água

Unidade: mg/L

Fósforo

- Ver padrão de potabilidade (= 10 mg/L nitrato e 1 mg/L nitrito)
Em termos de tratamento de águas residuárias
- É necessário um adequado balanço C:N:P no esgoto para o
desenvolvimento dos microrganismos (cerca de 100:5:1 em termos de
DBO:N:P)
- Ver padrão de lançamento (amônia)
- Ver padrão dos corpos d’água (amônia, nitrito, nitrato e, em certas
condições nitrogênio total)
47


Eutrofização

48



Cite exemplos de aplicação do pH em ETAs, ETEs e em lago
Questões Propostas

eutrofizado ?

Pode uma água natural conter acidez e alcalinidade ao
mesmo tempo ?

Qual a principal forma em que a dureza pode ser introduzida
nas águas naturais?

Quais as principais fontes de nitrogênio nas águas naturais?

Por que tratar esgotos sanitários pode ser insuficiente para
controlar a eutrofização de determinada água natural?

49


Conceito: O O2 dissolvido (OD) é de essencial importância para os
organismos aeróbios (que vivem na presença de O2). Durante a
Oxigênio Dissolvido

estabilização da MO, as bactérias fazem uso do O2 nos processos
respiratórios, podendo vir a causar uma redução da sua concentração no
meio. Dependendo da magnitude deste fenômeno, podem vir a morrer
diversos seres aquáticos, inclusive os peixes. Caso o O2 seja totalmente
consumido, tem-se as condições anaeróbias (ausência de O2), com possível
geração de maus odores.

Origem Natural: dissolução do oxigênio atmosférico e produção pelos
organismos fotossintéticos.

Origem Antrópica: Introdução pela aeração artificial e produção de
organismos fotossintetizantes (eutrofização)

Importância:
(a) O O2 dissolvido é vital para os seres aquáticos aeróbicos;
(b) O O2 dissolvido é o principal parâmetro de caracterização dos efeitos da
poluição das águas por despejos orgânicos;
50


Utilização mais frequente: Controle operacional de estações de tratamento
de esgoto e caracterização de corpos d’água.
Oxigênio Dissolvido

Unidade: mg/L
Em termos de tratamento de águas residuárias:
- É necessário um teor mínimo de OD (>1 mg/L) nos reatores dos sistemas
aeróbios
- A solubilidade do OD varia com a altitude e a temperatura. Nível do mar a 20º
C a conc. de saturação = 9,2 mg/L
- Valores OD >> à saturação: são indicativos da presença de algas
(fotossíntese, com geração de oxigênio puro);
- Valores OD << à saturação: são indicativos da presença de MO (esgoto)
- Com OD em torno de 4-5 mg/L morrem os peixes mais exigentes; com OD =
2 mg/L praticamente todos estão mortos, com OD = 0 mg/L (condição
anaeróbica) 51


Conceito: 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 OD pelos
Matéria Orgânica

microrganismos nos seus processos metabólicos de utilização e
estabilização da MO. Os principais componentes orgânicos são as
proteínas, os carboidratos, a gordura e os óleos, além da uréia,
surfactantes, fenóis, pesticidas e outros em menor quantidade. A matéria
carbonácea (carbono orgânico) divide-se em: (a) não biodegradável (em
suspensão e dissolvida) e (b) biodegradável (em suspensão e dissolvida).
Normalmente utiliza-se métodos indiretos para quantificação da MO ou do
seu potencial poluidor, visto que seria muito complexo a determinação de
cada um dos seus componentes. Existem duas principais categorias: (a)
Medição do consumo de oxigênio (Demanda Bioquímica de Oxigênio –
DBO; Demanda Química de Oxigênio – DQO e (b) Medição do Carbono
Orgânico (Carbono Orgânico Total – COT). A DBO e a DQO são parâmetros
tradicionalmente mais utilizados.

Origem Natural: MO vegetal e animal e microrganismos
Origem Antrópica: Despejos domésticos e industrias
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Os parâmetros, Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO e Demanda
Química de Oxigênio – DQO expressam a presença da matéria orgânica.
Matéria Orgânica

Ambos indicam a magnitude do consumo de oxigênio (em mg/L) pelas
bactérias na estabilização da matéria orgânica

A determinação da DBO, realiza-se a partir da diferença na concentração
de OD em amostra de água em um período de 5 dias e temperatura de
20º C (DBO5)

A DQO é obtida por titulação química e o resultado sai em menos de 3 h,
sendo utilizado como parâmetro no monitoramento de estação de
tratamento de esgoto
Se uma amostra de água apresentar DBO de 10 mg/L significa que serão
necessárias 10 mg de OD para estabilizar a MO biodegradável contida em
1 litro de amostra, em um período de 5 dias a 20º C

53


Utilização mais frequente: Controle de águas residuárias brutas e tratadas e
caracterização de corpos d’água.
Matéria Orgânica

Unidade: mg/L

- A DBO dos esgotos domésticos esta em torno de 300 mg/L e DQO 600 mg/L
- A DBO e DQO dos esgotos industriais variam amplamente, com o tipo de
processo industrial
- A DBO e DQO efluente do tratamento são função do nível e do processo de
tratamento
Em termos dos corpos d’água:
- Ver padrão de Corpos d’água;
Importância: A DBO e DQO retratam, de forma indireta, o teor de MO nos
esgotos ou no corpo d’água, sendo, portanto uma indicação do potencial de
consumo do OD 54


Conceito: Uma grande parte são tóxicos, em destaque os metais. Ex.:
arsênio, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio e prata. Os não metais: cianetos,
flúor e outros.
Micro inorgânicos

Origem Natural: A origem natural é de menor importância

Origem Antrópica: Despejos industriais, mineradoras, garimpo e
agricultura.

Importância:
(a) Alguns elementos e compostos, em baixas concentrações, são
nutrientes para seres vivos;
(b) Vários nutrientes e compostos, em determinadas concentrações, são
tóxicos para os habitantes dos ambientes aquáticos, para os consumidores
da água e para os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico
dos esgotos;
55


brutas e tratadas, caracterização de águas residuárias brutas e tratadas e
Micro inorgânicos


Unidade: µg/L ou mg/L
- Ver padrão de Potabilidade (vários compostos – consultar tabelas)
- Em determinadas concentrações, podem causar inibição no tratamento
biológico de esgotos;
- Ver padrão de Lançamento;
- Ver padrão de Corpos d’Água

56


Conceito: Alguns compostos orgânicos são resistentes à degradação
biológica, não integrando os ciclos biogeoquímicos, e acumulando-se em
determinado ponto do ciclo (interrompido). Entre estes, destacam-se os
Micro Orgânicos

defensivos agrícolas, alguns tipos de detergentes (ABS, com estrutura
molecular fechada) e um grande número de produtos químicos. Uma grande
parte desses compostos, mesmo em reduzidas concentrações, está
associada a problemas de toxicidade.
Origem Natural: vegetais com madeira (tanino, lignina, celulose, fenóis)

Origem Antrópica: Despejos industriais, detergentes, processamento e
refino de petróleo e defensivos agriculturas.
Importância:
(a) Os compostos orgânicos incluídos nesta categoria não são
biodegradáveis;
(b) Vários compostos, em determinadas concentrações, são tóxicos para os
habitantes dos ambientes aquáticos, para os consumidores da água e para
os microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos;
57


brutas e tratadas, caracterização de águas residuárias brutas e tratadas e
Micro Orgânicos

Unidade: µg/L ou mg/L
- Ver padrão de Potabilidade (vários compostos – consultar tabelas)
- Ver padrão de Lançamento
- Ver padrão de Corpos d’Água

58


Parâmetros Biológicos

Entre os organismos que podem ser encontrados na água:
 Microorganismos patogênicos
o São introduzidos na água junto com a matéria fecal
de esgotos sanitários. Podem ser de vários tipos:
bactérias, vírus, protozoários e vermes.
o Possuem sobrevivência limitada no meio
o Sua existência é mostrada através de indicadores
da presença de matéria fecal no líquido
o As bactérias usadas como indicadores de poluição
da água por matéria fecal são os coliformes

59



 Coliformes Totais
 Coliformes Fecais (Termotolerantes)
 Escherichia coli - constituí na espécie dominante de
coliformes fecais .
 Streptococos fecais - Streptococos faecalis - homem;
Streptococos bovis - gado bovino; Streptococos
equinus - equinos
 Testes de Biotoxidade
 Comunidade Fitoplanctônica
 Algas tóxicas e cianotoxinas
60


Coliformes Totais e Fecais

 Colifomes Totais - grande grupo de bactérias
encontradas em vários ambientes, poluídos e
não poluídos;
 Coliformes Fecais - Bactérias indicadoras de
resíduo do trato intestinal humano e de outros
animais endotermos;


E. Coli e Estreptococos fecais

 Escherichia coli - constituí na espécie
dominante de coliformes fecais.
 Estreptococos fecais - Várias espécies ou
variedades de estreptococos. Habitam o
intestino de seres humanos e outros animais.
 Ex: Streptococos faecalis - homem;
Streptococos bovis - gado bovino;
Streptococos equinus - equinos


Microrganismos Presentes nos Esgotos Domésticos
Brutos
Microrganismos Contribuição per Concentração
capita (org/hab.dia) (org/100mL)
Bactérias totais 1012 – 1013 109 – 1010
Coliformes totais 109 – 1012 106 – 109
Coliformes fecais 108 – 1011 105 – 108
Estreptococos fecais 108 – 109 105 – 106
Cistos de protozoários < 106 < 103
Ovos de helmintos < 106 < 103
Vírus 105 – 107 102 – 104

Fonte: Arceivalla (1981).



Portaria MS
518/2004
Padrão
microbiológico
de potabilidade
da água para
consumo
humano

64

Onde Estudar a Aula de Hoje

Nos Livros
• Von Sperling, Marcos – Introdução a Qualidade
das Águas – Editora UFMG 3ª. Ed ( Cap. 1 –
Noções de Qualidade das Águas)
• Telles D’Alkimin, Dirceu – Reúso da Água – Ed.
Blucher (Cap. 3 – Qualidade da água)
• Passos, Roque - Qualidade das Águas e
Poluição: Aspectos Físico-Químicos - ABES

Na Próxima Aula Veremos ...

Tratamento de Água

 Requisitos de Qualidade da Água
 IQA – como se calcula ?
 Composição do Esgoto
 Características dos Efluentes
 IQE – como se calcula ?
 Poluição das Águas
 Quantificação das Águas Poluidoras

Aula 03 - Caracterização das águas (parte 2)

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