Tratamento de Águas
Residuárias
Profa Ana Cláudia Mendes de Seixas
MATÉRIA ORGÂNICA
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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
Os principais componentes orgânicos são proteínas,
carboidratos, gordura, ácidos nucléicos e óleos,
além da uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e
outros em menor quantidade.
DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA
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Decomposição de matéria carbonácea que por sua vez
divide-se nas seguintes frações: não biodegradável
(em suspensão e dissolvida) e biodegradável (em
suspensão e dissolvida). Assim, a decomposição
aeróbia resulta em CO2 e H2O e a decomposição
anaeróbia em ácidos, álcoois, cetonas, CO2, H2, CH4 e
outros compostos.
Decomposição de matéria orgânica nitrogenada
quando ocorre de forma aeróbia tem como
conseqüência a formação de NO3-, CO2, H2O, SO4= e
quando ocorre anaerobiamente forma-se mercaptanas,
H2S, e outros compostos.
Nitrogênio
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O nitrogênio na biosfera, alterna-se entre várias
formas e estados de oxidação. No meio aquático, o
nitrogênio pode ser encontrado nas seguintes formas:
nitrogênio molecular (N2), nitrogênio orgânico
(dissolvido e em suspensão), amônia, nitrito (NO2-) e
nitrato (NO3-).
É importante lembrar que:
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o nitrogênio na forma de nitrato está associado a
doenças como a metahemoglobinemia (doença dos
bebes azuis);
nitrogênio é um elemento indispensável para o
crescimento de algas e quando em elevadas
concentrações em lagos e represas, pode conduzir a um
crescimento exagerado desses organismos (processo
denominado eutrofização);
o nitrogênio nos processos bioquímicos de conversão da
amônia a nitrito e deste a nitrato, implica no consumo
de oxigênio dissolvido do meio (o que pode afetar a
vida aquática);
É importante lembrar que:
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o nitrogênio na forma de amônia livre é tóxico aos
peixes;
o nitrogênio é um elemento indispensável para o
crescimento dos microrganismos responsáveis pelo
tratamento de esgotos e
na presença de luz ocorre a produção de oxigênio
dissolvido por algas
TIPOS DE ÁGUAS
CLASSIFICAÇÃO DE CONTAMINANTE
Águas
Superfície - rios e lagos
Subsolo - lençol freático
Pluviais - limpas, porém contaminam-se no solo.
Químicos: orgânicos e inorgânicos
Contaminantes
Biológicos: microrganismos patogênicos
Físicos: temperatura, cor, turbidez e espuma
Contaminantes
químicos
Orgânico - depleção de oxigênio
Inorgânico - efeito tóxico e depleção de oxigênio
Parâmetros Físicos de Qualidade da Água
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Cor - responsável pela coloração da água, sendo os sólidos
dissolvidos os constituintes responsáveis pela coloração da
mesma.
Turbidez - grau de interferência com relação a passagem da
luz através da água, conferindo aparência turva a mesma,
sendo os sólidos em suspensão responsáveis pela formação
da turbidez.
Sabor e odor - o sabor é a interação entre o gosto (salgado,
doce, azedo e amargo) e o odor (sensação olfativa). Os
sólidos em suspensão, sólidos e gases dissolvidos conferem
sabor e odor.
Temperatura - medição da intensidade de calor.
Parâmetros Químicos de Qualidade da Água
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pH - representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em
escala antilogarítmica), dando uma indicação sobre a
condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água.
Alcalinidade - quantidade de íons na água que reagirão para
neutralizar os íons hidrogênio. È uma medição da capacidade
da água de neutralizar os ácidos (capacidade de resistir às
mudanças de pH: capacidade tampão). Os principais
constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos (HCO-3),
carbonatos (CO3-) e os hidróxidos (OH-).
Acidez - capacidade da água em resistir às mudanças de pH
causadas pelas bases. É devida principalmente à presença de
gás carbônico livre (pH entre 4,5 e 8,2).
Parâmetros Químicos de Qualidade da Água
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Dureza - concentração de cátions multimetálicos em
solução. Os cátions mais freqüentemente associados à
dureza são os cátions divalentes Ca2+ e Mg2+.
Em condições de supersaturação, esses cátions reagem com
ânions na água, formando precipitados.
A dureza pode ser classificada como dureza carbonato e
dureza não carbonato, dependendo do ânion com o qual ela
está associada. A dureza correspondente a alcalinidade é
denominada dureza carbonato enquanto que as demais
formas são caracterizadas como dureza não carbonato. A
dureza carbonato é sensível a calor, precipitando-se em
elevadas temperaturas.
Parâmetros Químicos de Qualidade da Água
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DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) - é a quantidade de
oxigênio molecular necessária à estabilização da matéria orgânica
decomponível aerobiamente por via biológica.
DBO é um
parâmetro que indica a quantidade de oxigênio necessária, em um
meio aquático, à respiração de microorganismos aeróbios, para
consumirem a matéria orgânica introduzida na forma de esgotos
ou de outros resíduos orgânicos. A determinação da DBO é feita
em laboratório, observando-se o oxigênio consumido em amostras
do líquido, durante 5 dias, a temperatura de 20 º C.
DQO (Demanda Química de Oxigênio) - é a quantidade de
oxigênio molecular necessária à estabilização da matéria orgânica,
por via química. A DQO é sempre maior que a DBO, devido a
oxidação química decompor matéria orgânica não biodegradável.
Parâmetros Químicos de Qualidade da Água
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OD (Oxigênio Dissolvido) - é de essencial importância para
os microrganismos aeróbios.
Durante a estabilização da matéria orgânica, as bactérias
fazem uso do oxigênio nos seus processos respiratórios,
podendo vir a causar redução da sua concentração no meio.
Dependendo da magnitude deste fenômeno, podem vir a
morrer diversos seres aquáticos, inclusive os peixes.
Caso o oxigênio seja totalmente consumido, tem-se a
formação de condições anaeróbias, com geração de maus
odores.
Oxigênio Dissolvido: o teor de oxigênio dissolvido é um indicador de suas condições de poluição por matéria orgânica. Assim, uma água
não poluída (por matéria orgânica) deve estar saturada de oxigênio. Por outro lado, teores baixos de oxigênio dissolvido podem
indicar que houve intensa atividade bacteriana decompondo matéria orgânica lançada na água.
Parâmetros Químicos de Qualidade da Água
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Micropoluentes Orgânicos - são resistentes à
degradação biológica, acumulando-se em determinados
pontos do ciclo. Entre eles destacam-se os defensivos
agrícolas, alguns tipos de detergentes e um grande
número de produtos químicos. Uma grande parte destes
compostos mesmo em reduzidas concentrações estão
associados a problemas de toxicidade.
Micropoluentes Inorgânicos - grande parte dos
micropoluentes inorgânicos são tóxicos. Especialmente
os metais pesados (dissolvem na água como: arsênio,
cádmio, cromo, chumbo mercúrio e prata.) Vários
destes metais se concentram na cadeia alimentar,
resultando em grande perigo para os organismos
situados nos degraus superiores.
Exemplos
1) SO3= + 1/2 O2  SO4=
NO2- + 1/2 O2  NO32) Metais pesados: Hg2+, As3+, Cu2+, Zn2+, Cr6+, Cr3+, Pb2+, Cd2+,
etc. mesmo que na presença de traços podem causar sérios
problemas:
-Hg gera metilmercúrio (CH3Hg) e dimetilmercúrio
[(CH3)2Hg] por ação de microrganismos  cadeia alimentar
 peixes  homem.
Hg em tecidos de peixes é tolerado até concentrações da
ordem de 15 a 20 ppm, porém concentra-se no cérebro do
homem.
- NO2- e NO3- causa metamoglobinemia em crianças de colo.
Parâmetros Biológicos de Qualidade da Água
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Microrganismos - os microrganismos desempenham diversas
funções relacionadas com a transformação da matéria
dentro do ciclo biogeoquímicos.
Os microrganismos também podem ser considerados
indicadores de contaminação fecal, principalmente aqueles
pertencentes ao grupo dos coliformes.
Mas a principal preocupação quanto a contaminação por
microrganismos se deve a presença de patógenos
responsáveis por doenças como cólera, febre tifóide,
gastrenterites, hepatite, entre outras.