Tratamento de Águas Residuárias Profa Ana Cláudia Mendes de Seixas

MATÉRIA ORGÂNICA 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 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 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: 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: 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 Superfície - rios e lagos Subsolo - lençol freático Pluviais - limpas, porém contaminam-se no solo. Águas Químicos: orgânicos e inorgânicos Biológicos: microrganismos patogênicos Físicos: temperatura, cor, turbidez e espuma Contaminantes Orgânico - depleção de oxigênio Inorgânico - efeito tóxico e depleção de oxigênio Contaminantes químicos

Parâmetros Físicos de Qualidade da Água 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 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 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 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 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 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  NO3- 2) 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 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.