ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESTUDO DA CINÉTICA DE DEGRADAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA DOS EFLUENTES BRUTO E TRATADO ORIUNDOS DE FÁBRICA DE CELULOSE
AUTORES: MARCHEZI, T.T.B (FIBRIA) ; ENGELHARDT, B. A. S. (IFES)
RESUMO: Objetivou-se com o presente trabalho caracterizar a cinética de degradação dos efluentes bruto e tratado oriundos de fábrica de celulose. Foi acompanhada a variação da DBO exercida, sob temperatura constante de 20ºC, em amostras recolhidas dos referidos efluentes. Os valores de DBO última (DBOu;mg/L) e coeficiente de desoxigenação (k';d-1) foram calculados através do método dos mínimos quadrados(PIVELI, 2005). Os valores obtidos foram, respectivamente, 857 mg/L e 0,104 d-1 para o efluente bruto e 90,9 mg/L e 0,113 d-1, para o efluente tratado. O baixo valor encontrado para o k' indica que os efluentes possuem baixa taxa de degradação, o que pode ser um indicativo da presença de compostos recalcitrantes ou mesmo tóxicos ao organismos decompositores dos sistema de tratamento de efluentes.
PALAVRAS CHAVES: cinética, degradação, dbo
INTRODUÇÃO: Entre os ensaios padrões de biodegradabilidade, o teste da demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) pode ser considerado um dos procedimentos analíticos mais usados, sendo um importante indicador da qualidade das águas (PAIXÃO, 2003).
A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) sempre foi um dos principais parâmetros para o controle da poluição das águas e efluentes por matéria orgânica. É definida como a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica biodegradável sob condições aeróbicas, ou seja, avalia a quantidade de oxigênio dissolvido (OD) em mg/L de O2, que será consumida pelos organismos aeróbios ao degradarem a matéria orgânica (APHA, 2005).
A oxidação bioquímica é um processo lento e teoricamente leva um tempo infinito para ser completada. Em um período de 20 dias, ocorre para esgotos sanitários, a oxidação de cerca de 95 a 99% dos compostos e em um período de 5 dias que é utilizado na DBO5, cerca de 60 a 70 %. É um problema prático muito importante a determinação das constantes do modelo cinético da DBO em função de uma série de dados de DBO ao longo de um período longo de tempos obtidos em laboratório, que são analisados estatisticamente. A DBO exercida pode ser obtida com o uso da equação Y=L0*(1-e^(-kt)), onde Y é a DBO exercida em um tempo t, L0 é a DBO exercida em t infinito, k é o coeficiente de desoxigenação e t é o tempo.
A constante de reação k varia com o tipo de despejo, compreendendo entre 0,05 a 0,3 d-1. Para esgoto doméstico um valor típico de k é 0,1 d-1 (base 10, 20ºC). O conhecimento da velocidade de desoxigenação proporcionado pelas águas residuárias é de interesse prático para predizer o conteúdo de oxigênio em qualquer ponto ao longo de um corpo d'água que receba esse tipo de lançamento.
MATERIAL E MÉTODOS: Amostras dos efluentes bruto e tratado foram coletadas na ETE localizada no município de Aracruz. No laboratório foram preparadas as amostras conforme APHA (2005) para determinação de DBO numa sequência de dez dias consecutivos. A concentração de oxigênio dissolvido(OD) foi determinada logo após o preparo dos frascos para incubação. Os demais frascos foram incubados a 20ºC e diariamente um frasco era retirado da incubadora para leitura de OD referente ao dia da análise.
Os dados foram submetidos ao métodos dos mínimos quadrados e foi calculado o L0 e k' para cada efluente conforme PIVELI (2005) .
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os dados de DBO exercida foram plotadas estando nas curvas apresentadas nas figuras 1 e 2.
Com base nos dados obtidos foram calculados pelo método dos mínimos quadrados os valores de DBOu (L0) e o coeficiente de desoxigenação (k’).
Os valore obtidos foram, respectivamente,857 mg/L e 0,104 d-1 para o efluente bruto e 90,9 mg/L e 0,113 d-1, para o efluente tratado. O baixo valor encontrado para o k' indica que os efluentes possuem baixa taxa de degradação, o que pode ser um indicativo da presença de compostos recalcitrantes ou mesmo tóxicos ao organismos decompositores dos sistema de tratamento de efluentes.
O valor encontrado para os efluentes apresentam mesma magnitude dos encontrados para os efluentes secundários do tratamento de águas residuárias domésticas que está segundo VON SPERLING (2005), na faixa de 0,12 a 0,24 d-1.
Também foram calculadas a relação DBOu/DBO5 para os dois efluentes. Para o efluente bruto a relação foi 2,47 indicando que apenas 40% da DBO exercida é exercida nos primeiros cinco dias de degradação. Já para o efluente tratado a relação foi de 2,32 o que corresponde a 43% da DBO é exercida nos primeiros cinco dias.
Para efeitos de comparação, também foi calculado o coeficiente k' para o padrão (glicose+ácido glutâmico) obtendo o valor de 0,45 d-1. A relação DBOu/DBO5 foi de 1,12 ou seja, cerca de 89% da DBO é exercida nos cinco primeiros dias. Isso reforça mais uma vez que os efluente analisados possuem baixa taxa de degradação.
CONCLUSÕES: Apesar do baixo valor encontrado para o k', os mesmos apresentaram a mesma ordem de grandeza dos valores encontrados para os efluentes secundários do tratamento de águas residuárias domésticas.
Em média os efluentes bruto e tratado apresentaram cerca de 40% de degradação da matéria orgânica presente nos primeiros cinco dias.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21th. [S.I.] AWWA - American Water Works Association, 2005. p. 1368.
PIVELI, R. P., KATO, M. T.. Qualidade das Águas e Poluição: Aspectos físico-químicos. São Paulo: ABES, 2005. p.285
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental/UMG, 2005, p.452.
MATOS, A. T., GOMES FILHO, R. R.. Cinética de degradação do material orgânico de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro. Simpósio de pesquisa dos cafés do Brasil.
