Demanda Bioquímica De Oxigênio

Como fazer medição de DQO e DBO sem perder o cabelo

Vou falar de demanda bioquímica de oxigênio porque é uma das medidas que mais gera dor de cabeça em laboratórios de análise de efluentes. Muita gente encara o método como algo simples e rotineiro, mas a prática mostra que erros pequenos no preparo da amostra ou na incubação já são suficientes para destruir a reprodutibilidade dos resultados. Eu passei anos lidando com isso em estações de tratamento e em laboratórios de controle de qualidade, então vou contar como as coisas realmente funcionam.

demanda bioquímica de oxigênio

A definição técnica é direta: a DBO mede a quantidade de oxigênio dissolvido consumida por microrganismos aeróbios durante a degradação da matéria orgânica presente em uma amostra de água. O padrão internacional é medir em cinco dias, a 20 graus Celsius, sob condições escuras para evitar fotossíntese. O resultado se expressa em miligramas de oxigênio por litro. O que poucas pessoas entendem logo de cara é que esse número não representa toda a matéria orgânica existente na amostra. Representa apenas a fração biodegradável que os microorganismos do inóculo conseguem consumir num período de cinco dias sob as condições padrão do teste. Acho importante começar pelo método antes da definição porque é aí que a maioria erra. O procedimento padrão envolve pegar uma alíquota da amostra, adicionar solução tampão fosfato, cloreto de amônio, sulfato de cobre se necessário, nitrato de sódio como inoculante, e then saturar com oxigênio dissolvido. Fecha o frasco BOD hermeticamente e leva à estufa de incubação escura a 20 graus por exatamente cinco dias. No início e no final, mede-se o oxigênio dissolvido com o método de Winkler ou com eletrodo de membrana. A diferença entre os dois valores é a DBO5.

Quando se trabalha com efluentes industriais de alta carga orgânica, é necessário fazer diluição prévia para que reste oxigênio dissolvido suficiente ao final da incubação. A literatura sugere que pelo menos dois miligramas por litro de OD devam permanecer no frasco após cinco dias. Se o oxigênio acabar antes do prazo, o resultado é inválido e você tem que refazer com diluições maiores. Isso acontece com frequência em efluentes de indústria alimentícia, lacticínios, matadouros e cervejarias. O pH também precisa estar entre seis e oito antes de iniciar o teste, então verifique isso antes de tudo. Um problema real que eu enfrentei várias vezes envolve amostras com presença de surfactantes ou detergentes. Esses compostos formam espuma dentro dos frascos BOD durante a incubação, e a espuma interfere na leitura do oxigênio dissolvido, especialmente quando se usa eletrodo. A espuma também pode aprisionar bolhas de ar que comprometem a vedação e a medição. Minha solução prática foi adicionar pentanol ou polibromo divinil benzeno como agente antiespumante em quantidade mínima antes de fechar o frasco. O antiespumante não interfere na biodegradação quando usado nas concentrações certas, mas consome oxigênio se você exagerar, então a dose é crítica. Eu trabalho com cerca de gotas por frasco de trinta mililitros, nunca mais do que isso.

Outra coisa que os manuais não destacam o suficiente é o efeito do nitrogênio amoniacal. Se sua amostra contém amônia em concentração relevante, os nitrosomonas e nitrobacter vão oxidá-la durante os cinco dias de incubação, gastando oxigênio adicional. Isso se chama demanda carbonácea mais demanda nitrogenada, ou DBON. O resultado final vai ser maior do que a verdadeira demanda bioquímica de oxigênio carbonácea. Para isolar a fração carbonácea, usa-se um inibidor de nitrificação como o allyl thiourea. Sem ele, a DBO medida é uma soma das duas demandas, o que distorce a interpretação se seu objetivo é apenas avaliar a carga orgânica biodegradável. Também vale mencionar que a temperatura de incubação é mais sensível do que muitos acreditam. Cada grau acima de vinte acelera o metabolismo microbiano e reduz o tempo de degradação. Se a estufa variar entre dezenove e vinte e um graus, o resultado já pode ficar fora da tolerância. Eu já vi laboratórios inteiros terem variabilidade excessiva só porque a calibration térmica da estufa estava desajustada. Use um termômetro de referência dentro da estufa e monitore diariamente, não confie apenas no indicador embutido do equipamento.

O tempo de amostragem também importa. Se você coletar uma amostra e não começar o teste dentro de seis horas, precisa resfriar a dez graus e armazenar nesse estado. Mesmo assim, a comunidade técnica recomenda iniciar o teste o mais rápido possível, idealmente dentro de quatro horas, para evitar que a composição microbiana da amostra mude antes da medição. Amostras congeladas não são recomendadas porque a congelação rompe células e altera a fração de matéria orgânica disponível para decomposição. Quanto aos limites do método, a DBO é intrinsicamente lenta. Cinco dias para obter um resultado é demorado para quem precisa de decisão em tempo real. Nenhum operador de estação de tratamento quer esperar essa quantidade de tempo para saber se o efluente está dentro da especificação. A alternativa mais usada é a DQO, demanda química de oxigênio, que leva apenas duas horas com digestão em re Fluxo com dicromato. A desvantagem da DQO é que ela oxida praticamente toda a matéria orgânica, incluindo frações que não são biodegradáveis, então os valores de DQO são sempre maiores do que os de DBO. A relação entre os dois parâmetros varia conforme o tipo de efluente, mas para muitos efluentes urbanos a razão DBO5/DQO fica entre zero e quarenta e cinco por cento.

Se você trabalha com efluentes tóxicos ou com presença de metais pesados, os resultados de DBO podem ser completamente falsificados para baixo. Substâncias como cromo, cobre, zinco e fenóis inibem a atividade microbiana independentemente da carga orgânica presente. Nesse caso, a DBO mede algo artificialmente baixo e não reflete a realidade do tratamento biológico. O workaround que eu uso é fazer um teste de inibição microbiana paralelo com um controle de semente ativada padrão, diluída na mesma concentração de tóxico da amostra. Se a degradação do controle cair abaixo de vinte por cento em comparação com um branco, a amostra é claramente tóxica e o resultado de DBO não deve ser usado para dimensionamento de unidade biológica. Outra limitação prática que pouco se discute é a variabilidade inerente ao método. A DBO tem um coeficiente de variação típico de quinze a vinte por cento mesmo em mãos experientes, porque depende de fatores biológicos que não são perfeitamente controláveis. Repetibilidade perfeita é irrealista. Quando dois laboratórios diferentes analisam a mesma amostra, diferenças de até vinte e cinco por cento no resultado são comuns e aceitáveis dentro da variabilidade esperada do método. Não é necessariamente erro, é a natureza do procedimento.

Para quem quer aplicar isso no dia a dia, o passo a passo real é mais ou menos o seguinte: colete a amostra em recipiente de vidro escuro, verifique pH e ajuste se necessário, identifique a faixa esperada de DBO e defina as diluições, adicione inócuo se a amostra não tiver microrganismos nativos suficientes, transfira para os frascos BOD, sature com oxigênio, feche sem bolhas de ar, coloque na estufa escura a vinte graus por cento e cinco dias, meça o OD inicial e final, calcule a diferença multiplicada pelo fator de diluição e registre. Simples na teoria, complicado na execução porque cada etapa pede atenção. Se você precisa de referências normativas para validar o método no seu laboratório, a ISO 5815 e a APHA Standard Methods 5210B descrevem o procedimento detalhadamente. O EPA método 405.1 também é amplamente adotado. Nenhuma dessas normas resolve os problemas práticos de campo, mas servem como base para acreditação e auditoria. O que realmente faz a diferença são os cuidados com amostragem, temperatura, inóculo e verificação de toxicidade que eu mencionei aqui.