Jos Roberto Guimares e Edson Aparecido Abdul NourNeste artigo descrita a situao atual de tratamento de guas residurias no Brasil, bem como os principais processos de tratamento. So discutidos os processos fsico-qumicos e biolgicos, e apresentam-se as principais reaes de transformao da matria orgnica. Tambm so descritas as mais importantes variveis de interesse sanitrio e ambiental, bem como a legislao federal para classificao das guas. esgoto, gua residuria, processos fsico-qumicos, processos biolgicos, parmetros ambientais

U

ma parcela significativa das guas, depois de utilizadas para o abastecimento pblico e nos processos produtivos, retorna suja os cursos dgua, em muitos casos levando ao comprometimento de sua qualidade para os diversos usos, inclusive para a agricultura. Dependendo do grau de poluio, essa gua residual pode ser imprpria para a vida, causando, por exemplo, a mortandade de peixes. Tambm pode haver liberao de compostos volteis, que provocam mau odor e sabor acentuado, e podero trazer problemas em uma nova operao de purificao e tratamento dessa gua. Segundo dados do BNDES (1998), 65% das internaes hospitalares de crianas menores de 10 anos esto associadas falta de saneamento bsico. Nos pases em desenvolvimento, onde se enquadra o Brasil, estima-se que 80% das doenas e mais de um tero das mortes esto associadas utilizao e consumo de guas contaminadas (Galal-Gorchev, 1996). A hepatite infecciosa, o clera, a disenteria e a febre tifide so exemplos de doenas de veiculao hdrica, ou seja, um problema de sade pblica. Quando ocorre o lanamento de um determinado efluente em um corpo

dgua, seja ele pontual ou difuso, imerao. No entanto essa definio diatamente as caractersticas qumicas, questionvel, pois no leva em consifsicas e biolgicas desse local coderao outras variveis ambientais, meam a ser alteradas. Por exemplo, como por exemplo a presena de sais pode ocorrer um aumento muito grane de metais, alterao da diversidade de da carga orgnica, refletindo-se no e populao biolgica e do nvel trfico aumento da DBO (demanda bioquetc. mica de oxignio), da DQO (demanda Antes de atingirem os corpos aququmica de oxignio), do COT (carbono ticos as guas residuais podem e orgnico total) e, devem sofrer algum tipo de Segundo dados do BNDES conseqentepurificao. Os processos (1998), 65% das internaes mente, uma dede tratamento de guas hospitalares de crianas pleo da conresiduais so divididos em menores de 10 anos esto centrao de oxidois grandes grupos, os associadas falta de gnio dissolvido, biolgicos e os fsico-qumisaneamento bsico. Nos fruto, principalcos. A utilizao de um ou pases em desenvolvimente, do mede outro, ou mesmo a commento, onde se enquadra tabolismo de mibinao entre ambos, deo Brasil, estima-se que 80% croorganismos pende das caractersticas das doenas e mais de um aerbios. Parte do efluente a ser tratado, da tero das mortes esto da matria orgrea disponvel para montaassociadas utilizao e nica presente no gem do sistema de trataconsumo de guas efluente se dilui, mento e do nvel de depucontaminadas sedimenta, sofre rao que se deseja atingir. estabilizao A maioria dos procesqumica e bioqumica. Esse fenmeno sos de tratamento de efluentes aquo conhecido como autodepurao. sos, principalmente os biolgicos, so Comumente, utiliza-se apenas o pabaseados em processos de ocorrncia rmetro oxignio dissolvido para avaliar natural. O objetivo principal de qualesse processo, ou seja, quando a quer uma das muitas opes de sisteconcentrao de oxignio retorna ao mas de tratamento o de simular os valor original (antes do lanamento), fenmenos naturais em condies assume-se que houve uma autodepucontroladas e otimizadas, de modoTratamento de esgotos Edio especial Maio 2001

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que resulte em um aumento da velocidade e da eficincia de estabilizao da matria orgnica, bem como de outras substncias presentes no meio.

Processos biolgicosOs processos biolgicos so subdivididos em dois grandes grupos, os aerbios e os anaerbios. Normalmente, os efluentes compostos de substncias biodegradveis (esgotos domsticos e de indstrias de alimentos) so preferidos nessas duas classes de processos. Nos processos aerbios de tratamento de efluentes so empregados microorganismos que para biooxidar1 a matria orgnica utilizam o oxignio molecular, O 2 , como receptor de eltrons. Normalmente h um consrcio de microorganismos atuando conjuntamente nos processos de estabilizao da matria orgnica. A microfauna composta por protozorios, fungos, leveduras, micrometazorios e sem dvida a maioria composta por bactrias. H uma grande variedade de sistemas aerbios de tratamento de guas residuais; as mais empregadas so lagoas facultativas, lagoas aeradas, filtros biolgicos aerbios, valos de oxidao, disposio controlada no solo e sem dvida uma das opes mais utilizadas o lodo ativado. Este sistema compe-se principalmente de um reator (ou tanque de aerao), de um decantador secundrio (ou tanque de sedimentao) e de um sistema de recirculao do lodo (Figura 1). Parte do lodo gerado no decantador secundrio, que composto basicamente de microorganismos, devolvido ao tanque de aerao, mantendo uma alta concentrao de microorganismos no

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sistema e aumentando a velocidade e eficincia da degradao. Nos processos anaerbios de tratamento de efluentes so empregados microorganismos que degradam a matria orgnica presente no efluente, na ausncia de oxignio molecular. Nesse tipo de processo, a grande maioria de microorganismos que compem a microfauna tambm de bactrias, basicamente as acidognicas e as metanognicas. Como sistemas convencionais anaerbios, os mais utilizados so os digestores de lodo, tanques spticos e lagoas anaerbias. Entre os sistemas de alta taxa, ou seja, aqueles que operam com alta carga orgnica, destacam-se os filtros anaerbios, reatores de manta de lodo, reatores compartimentados e reatores de leito expandido ou fluidificado. A configurao mais comum para tratamento de esgoto domstico, descrita na literatura especializada, de um tanque sptico seguido de um filtro anaerbio. O tanque sptico um exemplo de tratamento em nvel primrio, no qual os slidos mais densos so removidos do seio da soluo por sedimentao, ou seja, ficam no fundo do reator, onde acontece uma srie de reaes bioqumicas. Esse material retido por at alguns meses para que acontea a sua estabilizao, evidentemente em condio anaerbia. Os filtros anaerbios so reatores preenchidos com um material inerte, por exemplo brita, anis de plstico e bambu, que servem de suporte para fixao da biomassa. O efluente sofre degradao biolgica ao ser conduzido por um fluxo ascendente, e no por pura filtrao, como sugere o nome do sistema.

Como mostrado na Figura 2 (note que o mesmo processo discutido no texto sobre lixo p. 15), o processo de digesto anaerbia pode ser dividido em quatro fases bem caractersticas: hidrlise, acidognese, acetognese e metanognese. Uma via alternativa pode ocorrer, quando na presena de sulfato, chamada de sulfetognese. Na etapa de hidrlise, as bactrias fermentativas hidrolticas excretam enzimas para provocar a converso de materiais particulados complexos em substncias dissolvidas (reaes extracelulares). Na acidognese, as bactrias fermentativas acidognicas metabolizam as substncias oriundas da etapa anterior at produtos mais simples, tais como cidos graxos, hidrognio, gs carbnico, amnia etc. A fase de acetognese, que ocorre em seguida, consiste na metabolizao de alguns produtos da etapa anterior pelo grupo de bactrias acetognicas, obtendo-se acetato, dixido de carbono e hidrognio. Esses ltimos produtos sero utilizados na metanognese, evidentemente pelas bactrias metanognicas, para formao do principal produto da digesto anaerbia, que o gs metano, CH4, alm de CO2 e H2O. Uma outra etapa que pode ocorrer quando da presena de sulfatos a sulfetognese, ou seja, formao de H2S no meio, fruto da atuao das bactrias redutoras de sulfato que competem com as metanognicas pelo mesmo substrato, o acetato.

As reaes biolgicas de xidoreduoUma reao geral (equao 1) que descreve o mecanismo do metabolismo aerbio de compostos orgnicos, representado por CxHyOz , a seguinte: CxHyOz(aq) + (4x + y - 2z)O2(g) xCO2(g) + (y)H2O(l) (1) A ttulo de ilustrao, possvel exemplificar a respirao aerbia utilizando-se como modelo a molcula de glicose (equao 2), mostrando apenas a oxidao de um carboidrato. importante salientar que essa uma representao bem simplificada, e que outras etapas certamente ocorrem antes de se chegar aos produtos finais,Edio especial Maio 2001

Tanque de aerao Afluente

Tanque de sedimentao Efluente

Recirculao de lodo

Excesso de lodo

Figura 1: Representao simplificada de um sistema de lodo ativado.

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Orgnicos complexos Hidrlise (bactrias fermentativas) Orgnicos simples (acares, aminocidos, peptdios) Acidognese (bactrias fermentativas) cidos orgnicos (propionato, butirato etc.) Acetognese (bactrias acetognicas) Bactrias acetognicas produtoras de hidrognio H2 + CO2 Acetato Bactrias acetognicas consumidoras de hidrognio Metanognese (bactrias metanognicas)Metanognicas hidrogenotrficas

bactrias. No entanto, pode-se descrev-lo simplificadamente por meio de uma equao geral para carboidratos (Equao 3), e como exemplo utilizando-se novamente a glicose (Equao 4). Neste caso, o carbono aparece entre os produtos no seu mais alto estado de oxidao (4+), na molcula de CO2, e em seu estado mais reduzido (4-), na molcula de CH4. A energia resultante dessa reao tambm utilizada para os mesmos fins que o processo aerbio. CxHyOz(aq) + (4x - y 2z)H20(l) 1/8(4x - y + 2z)CO2(aq) + 1/8(4x + y - 2z)CH4(aq) C6H12O6(aq) 3CH4(aq) + 3CO2(aq) + Energia (4) (3)

CH4 + CO2

Metanognicas acetoclsticas

Sulgetognese (bactrias redutoras de sulfato) H2S + CO2Figura 2: Seqncias metablicas e grupos microbianos envolvidos na digesto anaerbia (Fonte: Chernicharo, 1997).

Desde o incio da degradao da matria orgnica complexa at os produtos finais (principalmente CH 4 e CO2), existe um sintrofismo2 entre as vrias espcies de bactrias, atuando seqencial e simultaneamente, ou seja, os produtos de degradao so os substratos para uma etapa seguinte. importante ressaltar que as diversas reaes ocorrem concomitantemente e em situao de equilbrio. Vale a pena destacar que nos processos aerbios h uma elevada

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ou seja, ao dixido de carbono e gua. Essa reao bioqumica pode ser realizada por apenas um microorganismo, e no necessariamente em vrias etapas por diferentes microorganismos. C6H12O6(aq) + 6O2(aq) 6CO2(aq) + 6H2O(l) + Energia (2) A energia liberada nesse processo de respirao utilizada para manuteno das atividades vitais dos microorganismos, como por exemplo os processos de reproduo, locomoo, biossntese de molculas fundamentais para sua sobrevivncia etc. Em relao ao metabolismo anaerbio, como visto anteriormente na Figura 1, a degradao da matria orgnica realizada em diversas etapas distintas e por diferentes espcies deCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola

Gerao de energia nas reaes bioqumicasOs microorganismos que participam da degradao dos diversos compostos presentes no esgoto so heterotrficos, ou seja, os compostos de carbono so as fontes de energia e alimento que esses seres vivos utilizam para a manuteno de sua atividade biolgica. As principais reaes bioqumicas que ocorrem para gerao de energia so: Condies aerbias: degradao de matria orgnica C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energia Condies anxicas: desnitrificao 2NO3- + 2H+ N2 + 2,5O2 + H2O + Energia Condies anaerbias: degradao da matria orgnica (metanognese): CH3COOH CH4 + CO2 + Energia 4H2 + CO2 CH4 + 2H2O + Energia (reduo de CO2) Dessulfatao (sulfetognese): CH3COOH + SO42- + 2H+ H2S + 2H2O + 2CO2

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atividade celular. Aproximadamente 50% da carga orgnica, suspensa e dissolvida, que entra em um sistema de lodo ativado convertida em biomassa celular, conhecida como lodo biolgico. Esse fenmeno uma sntese de material celular (fase slida) a partir de compostos dispersos no meio lquido (fase lquida), sendo possvel consider-lo uma simples transferncia de fase. evidente que ocorrem modificaes moleculares, resultantes de reaes bioqumicas de transformao de uma grande parte da matria orgnica presente no meio aquoso. Alm disso, uma parte pode ser absorvida e adsorvida sem nenhuma modificao em sua estrutura.

As formas oxidadas e reduzidas do nitrognioO nitrognio pode existir em vrios estados de oxidao na natureza, e todos essas espcies possuem a sua importncia ambiental, industrial, biolgica etc. No entanto, em sistemas aquticos as formas que predominam e que so importantes para avaliao da qualidade da gua apresentam nmero de oxidao 3-, O, 3+ e 5+. Abaixo so mostradas as principais espcies de ocorrncia natural do nitrognio, e o seu respectivo estado de oxidao. (3-) (3-) (0) (1+) (2+) (3+) (4+) (5+) Norg NH3 N2 N2O NO NO2 NO2 NO3

Transformaes da matria orgnica nitrogenadaA matria orgnica normalmente presente em guas residuais composta basicamente por carbono, hidrognio, oxignio, nitrognio, fsforo, enxofre e outros elementos em menor proporo, porm essenciais para a ocorrncia dos processos biolgicos de estabilizao3 desse material. O nitrognio um dos elementos limitantes do crescimento celular, abundante na natureza e bastante importante em sistemas de tratamento de efluentes. Na biodegradao de aminocidos e protenas (matria orgnica nitrogenada) em processos biolgicos de tratamento de esgotos ocorre a converso destes em compostos mais simples como amnia, nitrato, nitrito e nitrognio

molecular. Esse mecanismo efetuado em etapas distintas por grupos diferentes de microorganismos. Uma primeira etapa a converso do nitrognio orgnico em amnia pela ao de bactrias heterotrficas sob condies aerbias ou anaerbias (Equao 5). Norgnico NH3 (5) A amnia liberada pode ser oxidada por bactrias nitrificantes autotrficas. O grupo das bactrias Nitrosomonas, conhecidas como formadoras de nitritos, convertem a amnia, necessariamente sob condies aerbias, para nitrito (Equao 6). O nitrito por sua vez oxidado pelo grupo das bactrias Nitrobacter at nitrato (Equao 7).bactrias heterotrficas

facultativas, que promovem a desnitrificao. Esse processo transforma o nitrato em gs nitrognio, sob condies anxicas 4 . Nesse processo necessria e fundamental a presena de matria orgnica de fcil degradao, como por exemplo o metanol. Em alguns casos pode haver a remoo de at 40% do nitrognio, quando utilizado esse procedimento. A Equao 8 ilustra esse caso. 6NO3-(aq) + 5CH3OH(l) + 6H+(aq) 3N2(g) + 5CO2(aq) + 13H2O(l) (8)

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A Equao 8 descreve a reduo desassimilatria de nitrito e nitrato, na qual o produto final um gs inerte, N2, de modo que o nitrognio orgnico desaparece e no mais provocar um 2NH3(aq) + 3O2(aq) 2NO2 (aq) consumo de oxignio em ecossiste+ 2H+(aq) + 2H2O(l) (6) mas aquticos, em geral os corpos dgua receptores. 2NO2-(aq) + O2(aq) 2NO3(aq) (7) Na Figura 3 apresentado o ciclo do nitrognio, onde so indicados os Uma das formas de remoo de nimecanismos de nitrificao e desnitritrognio nos efluentes lquidos a ficao. utilizao de bactrias heterotrficas Por exemplo, possvel estimar se houve despejo de esgoto Processo de biodegradao vs. receptores de eltrons domstico em um corpo aqutico analisando-se as Redox (mV) vrias formas do nitrognio: CO2 / H2O se o aporte do resduo foi Presena Condies > ZERO recente, certamente a maior de O2 aerbias frao do nitrognio total O2 ser o nitrognio orgnico CxHyZz (matria orgnica) ou mesmo na forma de NO3ao redor Condies amnia, indicando que a de ZERO anxicas matria orgnica ainda no Ausncia CO2 / N2 foi oxidada. No entanto, se de O2 for um lanamento antigo, SO42e evidentemente se o meio < ZERO Condies CO2 for aerbio, a espcie mais anaerbias significativa, dentre todas, CO2 / H2S ser o nitrato, a forma mais CO2 / CH4 Fonte: Von Sperling, 1996. oxidada. Por outro lado, seCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Tratamento de esgotos Edio especial Maio 2001

(0) N2

(1+) N2O

(3-) Norgnico

(3-) NH3

(2+) NO

(5+) NO3-

(1-) NH2OH

(3+) NO2-

Fixao de nitrognio Nitrificao Reduo assimilatria de nitrato

Reduo disassimilatria de nitrato Assimilao de amnia Amonificao

Figura 3. Ciclo do nitrognio (Fonte: Saunders, 1986).

uma grande proporo do nitrognio estiver na forma intermediria de oxidao, o nitrito, isso pode significar que a matria orgnica encontra-se ainda em processo de estabilizao. O acompanhamento das vrias formas de nitrognio ao longo de um determinado trecho de um rio indica qual a capacidade desse corpo dgua para degradar e transformar a carga orgnica nitrogenada e, principalmente, a sua capacidade de assimilar determinadas classes de resduos lquidos.

Processos fsico-qumicosEm relao aos processos fsicoqumicos, os mais utilizados so a coagulao, a floculao, a decantao, a flotao, a separao por membranas, a adsoro e a oxidao qumica. Nas guas residuais existem partculas de dimenses muito pequenas, da ordem de 1 m ou at menores, chamadas de partculas coloidais, que podem permanecer em suspenso no lquido por um perodo de tempo muito grande. Essa mistura chamada de suspenso coloidal e comporta-se, emCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola

muitos aspectos, como uma verdadeira soluo. Tais partculas possuem normalmente em sua superfcie um residual de carga negativa que faz com que elas interajam com molculas de gua, permanecendo em suspenso. A coagulao um processo onde partculas que originariamente se apresentam separadas so aglutinadas pela utilizao de coagulantes, principalmente sais de ferro III e alumnio, alm de polieletrlitos. Esse processo resulta de dois fenmenos: o primeiro qumico e consiste de reaes de hidrlise do agente coagulante, produzindo partculas de carga positiva; o segundo puramente fsico e consiste de choques das partculas com as impurezas, que apresentam carga negativa, ocorrendo uma neutralizao das cargas e a formao de partculas de maior volume e densidade. A coagulao ocorre em um curto espao de tempo, podendo variar de dcimos de segundo a um perodo da ordem de 100 s. A floculao um processo fsico que ocorre logo em seguida coaguTratamento de esgotos

lao e se baseia na ocorrncia de choques entre as partculas formadas anteriormente, de modo a produzir outras de muito maior volume e densidade, agora chamadas de flocos. Esses flocos, que so as impurezas que se deseja remover, podem ser separados do meio aquoso por meio de sedimentao, que consiste na ao da fora gravitacional sobre essas partculas, as quais precipitam em uma unidade chamada decantador. Uma outra opo para a retirada desses flocos do seio da soluo a utilizao da flotao por ar dissolvido, que consiste na introduo de microbolhas de ar que aderem superfcie da partcula, diminuindo sua densidade, transportando-a at a superfcie, de onde so removidas. Essa unidade conhecida como flotador. A adsoro consiste de um fenmeno de superfcie e est relacionado com a rea disponvel do adsorvente, a relao entre massa do adsorvido e massa do adsorvente, pH, temperatura, fora inica e natureza qumica do adsorvente e do adsorvido. A adsoro pode ser um processo reversvel ou irreversvel. Historicamente o carvo ativado (CA) ficou conhecido como o adsorvente universal, usado principalmente para tratamento de guas residuais contendo radionucldeos e metais. No entanto, esse adsorvente notadamente efetivo para a remoo de molculas apolares, e muito utilizado em tratamento de gua de abastecimento, para remoo de substncias que provocam cor e sabor. Predominantemente utiliza-se carvo ativado na forma granular, produzido a partir de madeira, lignita e carvo betuminoso, com rea superficial variando de 200 a 1.500 m2/g. A adsoro em alumina ativada (AA) tem sido utilizada na remoo de fluoreto, arsnio, slica e hmus. Esse adsorvente, Al2O3, preparado em uma faixa de temperatura de 300 a 600 oC e apresenta uma rea superficial de 50 a 300 m2/g. Na verdade, a adsoro um fenmeno de troca inica, e os nions so mais bem adsorvidos em pHs prximos de 8,2 , ou seja, no pHZPC, conhecido como potencial zeta ou isoeltrico. Na faixa de pH deEdio especial Maio 2001

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5 a 8 h uma ordem preferencial de adsoro de nions: OH- > H2AsO4- > F- > SO42- > Cl- > NO3-. importante notar que se o pH do efluente a ser tratado for alto (elevada concentrao de OH-), haver uma rpida saturao dos stios ativos do adsorvente. Outros adsorventes naturais tm sido testados, tais como plantas, razes, bagao de cana, cabelo, cinzas etc. O aguap, uma macrfita flutuante, foi muito utilizado para tratamento de efluentes contendo fenol e metais. Esses compostos so adsorvidos em grande parte nas razes, e evidentemente como desvantagens pode-se citar a necessidade de uma renovao peridica da planta, o aparecimento de mosquitos e destino final das plantas utilizadas. A oxidao qumica o processo pelo qual eltrons so removidos de uma substncia ou elemento, aumentando o seu estado de oxidao. Em termos qumicos, um oxidante uma espcie que recebe eltrons de um agente redutor em uma reao qumica. Os agentes de oxidao mais comumente utilizados em tratamento de guas residuais so cloro (Cl 2), hipoclorito (OCl ), dixido de cloro (ClO 2), oznio (O3), permanganato (MnO4), perxido de hidrognio (H2O2) e ferrato (FeO42-). Na desinfeco de guas de abastecimento, que tambm uma reao de oxidoreduo, os agentes comumente utilizados so Cl2, OCl, HOCl, ClO2 e O3. A capacidade de oxidao pode ser comparada pela quantidade de oxignio livre disponvel, [O], fornecida por cada um desses agentes oxidantes. Na Tabela 1 so apresentadas as semireaes relativas formao dessa espcie. Tambm mostrado nessa tabela o que se define como oxignio reativo equivalente, uma relao entre quantidade da espcie [O] e de oxidante. Na Tabela 2 apresentado o potencial padro de cada oxidante, onde feita uma comparao de cada um deles, inclusive em relao ao potencial hidrogeninico do meio, ou seja, em diferentes condies de pH. Como exemplo, pode-se observar uma grande diferena no poder de oxidao no caso do cido hipocloroso, ou seja, emCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola

Tabela 1: A proporo de oxignio livre disponvel de cada agente oxidante. Oxignio reativo equivalente Semi-reao Cl2 + H2O [O] + 2Cl + 2H+ HOCl [O] + Cl + H+ 2ClO2 + H2O 5[O] + 2Cl + 2H [O] +

Mol de [O] por mol de oxidante 1,0 1,0 2,5 1,0 1,0 1,5 1,5

Mol de [O] por kg de oxidante 14,1 19,0 37,0 20,8 29,4 9,5 7,6

O3 [O] + O2 H2O2 [O] + H2O 2MnO4 + H2O 3[O] + 2MnO2 + 2 OH [O] 2FeO-2 4

+ 2H2O 3[O] + Fe2O3+ 4 OH [O]

-

Tabela 2 : Potencial padro de cada agente oxidante. Oxidante Cl2 HOCl ClO2 O3 H2O2 KmnO4 K2FeO4 Meio reacional cido cido bsico cido bsico cido bsico cido cido bsico cido bsico Eh (V) 1,36 1,49 0,89 1,95 1,16 2,07 1,25 1,72 1,70 0,59 0,74 2,20

meio cido a espcie predominante, a forma no dissociada HOCl, possui um potencial de oxidao bem maior que a espcie inica OCl (on hipoclorito), predominante em meio bsico. Na maioria dos casos, a oxidao de compostos orgnicos, embora seja termodinamicamente favorvel (energia livre de Gibbs menor que zero) de cintica lenta. Assim, a oxidao completa geralmente invivel sob o ponto de vista econmico. Uma das grandes vantagens da oxidao qumica comparada a outros tipos de tratamento, como por exemplo o processo biolgico, a ausncia de subprodutos slidos (lodo). Os produtos finais da oxidao qumica de matria orgnica, por exemplo, so apenas o dixido de carbono e a gua (Equao 9):Tratamento de esgotos

MO CO2 + H2O (9) Na oxidao qumica de um determinado composto, ou mesmo de uma mistura deles, pode ocorrer uma oxidao primria, na qual se observa um rearranjo das espcies iniciantes, de modo que a estrutura qumica alterada, levando a subprodutos que podem ser mais ou menos txicos que os compostos originais. Quando houver uma converso das espcies qumicas originais para subprodutos de toxicidade reduzida, trata-se de uma oxidao parcial. Na oxidao total h uma completa destruio das espcies orgnicas, ou seja, uma completa mineralizao. Os processos de separao por membranas, tais como osmose reversa, ultrafiltrao, hiperfiltrao, e eletrodilise, usam membranas seletivas para separar o contaminante da fase lquida. Essa separao efetuada por presso hidrosttica ou potencial eltrico. Nesse processo o contaminante dissolvido (ou solvente) passa atravs de uma membrana seletiva ao tamanho molecular sob presso. Ao final do processo obtm-se um solvente relativamente puro, geralmente gua, e uma soluo rica em impurezas. Na hiperfiltrao acontece a passagem de espcies pela membrana com massa molecular na faixa de 100 a 500 g/mol; a ultrafiltrao usada para separao de solutos orgnicos com massa molecular variando de 500 at 1.000.000 g/mol. A ultrafiltrao e a hiperfiltrao so especialmente teisEdio especial Maio 2001

agente oxidante

para concentrar e separar leos, graxas e slidos finamente divididos em gua. Tambm servem para concentrar solues de molculas orgnicas grandes e complexos inicos de metais pesados. A tcnica de separao por membranas mais difundida a osmose reversa (OR). Embora superficialmente similar ultra e hiperfiltrao, ela opera por um princpio diferente no qual a membrana seletivamente permevel para a gua e no para solutos inicos. Essa tcnica utiliza altas presses para forar a permeao do solvente pela membrana, produzindo uma soluo altamente concentrada em sais dissolvidos. A osmose reversa tradicionalmente utilizada para produo de gua para abastecimento a partir de gua salgada, na separao de compostos inorgnicos, como metais e cianocomplexos, de compostos orgnicos de massa molecular maior que 120 g/mol e de slidos em concentrao de at 50.000 mg/L. A osmose reversa baseada no princpio da osmose. Quando duas solues de concentraes diferentes esto separadas por uma membrana semipermevel, a gua flui da soluo menos concentrada para a mais con-

centrada. O processo ocorre at que se atinja o equilbrio. Se uma presso maior que a presso osmtica aplicada na soluo mais concentrada, observa-se o fenmeno da osmose reversa, ou seja, a gua flui da soluo mais concentrada para a menos concentrada. A presso osmtica que necessita ser vencida proporcional concentrao do soluto e temperatura, e totalmente independente da membrana. O princpio bsico da eletrodilise a aplicao de uma diferena de potencial entre dois eletrodos, em uma soluo aquosa, separados por membranas seletivas a ctions e nions e dispostas alternadamente. Os ctions migram em direo ao catodo e os nions em direo ao anodo, produzindo fluxos alternados, pobres e ricos em ctions e nions, separados fisicamente pelas diferentes membranas. Alguns estudos em estaes de tratamento de efluentes lquidos mostram que a eletrodilise um mtodo de grande potencial prtico e econmico para remover mais de 50% de compostos inorgnicos dissolvidos em efluentes que sofreram um pr-tratamento para remoo de slidos em suspenso, os quais provocariam

entupimento ou colmatao das membranas. Para uma melhor eficincia de remoo, pode ser preciso que a gua a ser tratada recircule quantas vezes for necessrio para alcanar o nvel desejado de qualidade. Na Tabela 3 so apresentados os mecanismos de remoo dos componentes poluentes mais utilizados em estaes de tratamento de guas residuais. A maioria deles j foi descrita anteriormente nos processos biolgicos e fsico-qumicos.

Legislao ambientalNo territrio brasileiro, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da Resoluo n. 20, de 18 de junho de 1986, estabelece os padres de qualidade de corpos aquticos, bem como de lanamentos de efluentes. As guas residuais, aps tratamento, devem atender aos limites mximos e mnimos estabelecidos pela referida resoluo, e os corpos dgua receptores no devem ter sua qualidade alterada. importante salientar que possvel utilizar a legislao especfica de cada estado, desde que a mesma seja mais restritiva que a federal. Neste trabalho ser abordada apenas a legis-

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Tabela 3: Principais mecanismos de remoo de poluentes no tratamento de esgotos. Poluente Slidos Dimenses Maiores dimenses (maiores que ~1 cm) Dimenses intermedirias (maiores que ~0,001 mm) Dimenses diminutas (menores que ~0,001 mm) Principais mecanismos de remoo Gradeamento Sedimentao Adsoro Sedimentao Dimenses superiores a ~0,001 mm Matria orgnica Adsoro Estabilizao Dimenses inferiores a ~0,001 mm Adsoro Estabilizao Radiao ultra-violeta Organismos transmissores de doenas Fonte: Barros et. al., 1995.Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Tratamento de esgotos Edio especial Maio 2001

Reteno de slidos com dimenses superiores ao espaamento entre barras Separao de partculas com densidade superior do esgoto Reteno na superfcie de aglomerados de bactrias ou biomassa Separao de partculas com densidade superior do esgoto Reteno na superfcie de aglomerados de bactrias ou biomassa Utilizao pelas bactrias como alimento, com converso a gases, gua e outros compostos inertes Reteno na superfcie de aglomerados de bactrias ou biomassa Utilizao pelas bactrias como alimento, com converso a gases, gua e outros compostos inertes Radiao do sol ou artificial Temperatura, pH, falta de alimento, competio com outras espcies Adio de algum agente desinfetante, como o cloro

Condies ambientais adversas Desinfeco

lao federal, da qual alguns artigos sero transcritos integralmente e outros apenas citados e comentados. Segundo a concentrao de sais, as guas so classificadas, de acordo com o artigo 2 o, em guas doces (salinidade 0,05%), guas salobras (0,05% < salinidade < 3%) e guas salinas (salinidade 3%). Na Tabela 4 so apresentados os principais padres de qualidade referentes s diferentes classes dos corpos dgua, e a ttulo de ilustrao e comparao, tambm so apresentados os padres de lanamento, descritos no artigo 21. O ideal que qualquer tipo de disposio de efluen-

tes lquidos primeiramente deva atender ao prprio padro de lanamento (art. 21) e ao mesmo tempo no provocar alterao na classe (padres de qualidade, art. 4 a 11) do corpo dgua receptor, conforme descrito no art. 19. O padro de lanamento de efluentes pode ser excedido desde que os padres de qualidade dos corpos dgua sejam mantidos e desde que haja autorizao do rgo fiscalizador estadual, resultante de estudos de impacto ambiental. muito importante salientar que no permitida a diluio de guas residuais com guas de abastecimento, gua de mar e gua

A classificao das guas pelo 1o artigo da resoluo CONAMA n. 20/1986

guas docesI- Classe Especial guas destinadas: a) ao abastecimento sem prvio tratamento ou com simples desinfeco; b) preservao do equilbrio natural das comunidades aquticas. II - Classe 1 guas destinadas: a) ao abastecimento domstico aps tratamento simplificado; b) proteo das comunidades aquticas; c) recreao de contato primrio (natao, esqui aqutico e mergulho); d) irrigao de hortalias que so consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que so ingeridas cruas sem remoo de pelcula; e) criao natural e/ou intensiva (aquicultura) de espcies destinadas alimentao humana. III - Classe 2 guas destinadas: a) ao abastecimento domstico, aps tratamento convencional; b) proteo das comunidades aquticas; c) recreao de contato primrio (natao, esqui aqutico e mergulho); d) irrigao de hortalias e plantas frutferas; e) criao natural e/ou intensiva (aquicultura) de espcies destinadas alimentao humana. IV - Classe 3 guas destinadas: a) ao abastecimento domstico, aps tratamento convencional; b) irrigao de culturas arbreas, cerealferas e forrageiras; c) dessedentao de animais. V - Classe 4 guas destinadas: a) navegao; b) harmonia paisagstica; c) aos usos menos exigentes.

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de refrigerao (art. 22), com objetivo de atender aos padres de lanamento. A origem da gua residual a ser tratada pode ser domstica, industrial ou uma mistura de ambas. O nvel de tratamento desejado ou exigido por lei depende das caractersticas do prprio esgoto e do padro de lanamento, ou mesmo se a gua residual tratada for reutilizada. De um modo geral, o que se deseja remover das guas residuais matria orgnica, slidos em suspenso, compostos txicos, compostos recalcitrantes, nutrientes (nitrognio e fsforo) e organismos patognicos. Dependendo da concentrao e do tipo do composto poluente, necessria a utilizao de diversos nveis de tratamento para atingir o grau de depurao desejado ou exigido. Usualmente, os nveis de tratamento so classificados em primrio, secundrio e tercirio. Na Tabela 5 esses nveis so descritos de forma resumida, mostrando as suas principais caractersticas e objetivos quanto necessidade de aplicao.

Principais parmetros de interesse sanitrio e ambientalAs normas para classificao de corpos aquticos, bem como para lanamentos de efluentes lquidos tratados, envolvem uma srie de parmetros de interesse sanitrio e ambiental, que devem ser monitorados e atendidos. A seguir sero apresentados os parmetros comumente avaliados em ambientes aquticos e em estaes de tratamento de guas residuais, tanto na entrada como na sada desses locais. Os principais fatores que influenciam o pH e suas variaes na gua so as propores de espcies carbonatadas, a presena de cidos dissociveis, constituio do solo, decomposio da matria orgnica, esgoto sanitrio, efluentes industriais, tributrios5 e solubilizao dos gases da atmosfera. Vrios vegetais e animais so responsveis por processos como a fotossntese e a respirao, que aumentam ou diminuem o pH das guas. Em relao a processos de tratamento de guas, essa varivel afeta a coagulao qumica, a desidraEdio especial Maio 2001

guas salinasVI - Classe 5 guas destinadas: a) recreao de contato primrio; b) proteo das comunidades aquticas; c) criao natural e/ou intensiva (aquicultura) de espcies destinadas alimentao humana. VII - Classe 6 guas destinadas: a) navegao comercial; b) harmonia paisagstica; c) recreao de contato secundrio.

guas salobrasVIII - Classe 7 guas destinadas: a) recreao de contato primrio; b) proteo das comunidades aquticas; c) criao natural e/ou intensiva (aquicultura) de espcies destinadas alimentao humana. IX - Classe 8 guas destinadas: a) navegao comercial; b) harmonia paisagstica; c) recreao de contato secundrio.

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Tratamento de esgotos

Tabela 4: A inter-relao entre os principais padres de qualidade das diversas classes de corpos dgua (gua doce) e padro de lanamento. Parmetro Unidade Padro para corpo dgua Classe 1 2 3 75 100 VA VA VA VA 500 250 6a9 5 (7) 5 0,02 (9) 5.000 1.000 75 100 VA VA VA VA 500 250 6a9 10 (7) 4 20.000 4.000 Padro de lanamento 4 VA (5) 6a9 2 < 40 ausente (6) 5a9 60 (8) 5,0 (9) (10)

30 Cor uH Turbidez uT(2) 40 Sabor e odor VA Temperatura C Materiais flutuantes VA leos e graxas VA Corantes artificiais VA Slidos dissolvidos mg/L 500 Cloretos mg/L 250 pH 6a9 mg/L 3 DBO(4) OD(3) mg/L 6 Amnia mg/L 0,02 (9) Coliformes totais org./100 mL 1.000 Coliformes fecais org./100 mL 200 Regime de lanamento -

(1)

Fonte: Barros et. al., 1995, (modificada). VA: virtualmente ausente. (1): 1 uH (unidade Hazen) equivalente cor produzida por 1 mg K2PtCl6/L (1 mg de cloroplatinato de potssio por litro). (2): 1 uT (unidade de turbidez) equivalente turibez produzida por 1 mg SiO2/L (1 mg de xido de silcio por litro). (3): oxignio dissolvido: a quantidade de oxignio gasoso (O2) presente na gua. (4): Demanda bioqumica de oxignio definida como a quantidade de oxignio necessria para a estabilizao biolgica da matria orgnica, sob condies aerbias e controladas (perodo de 5 dias e 20 C). (5): toleram-se efeitos iridescentes (que do as cores do arco-ris). (6): minerais: 20 mg/L; vegetais e gorduras animais 50 mg/L. (7): estes valores podem ser ultrapassados quando na existncia de casos de estudo de autodepurao do corpo dgua indiquem que a OD dever estar dentro dos padres estabelecidos quando da ocorrncia de condies crticas de vazo (mdia das mnimas de 7 dias consecutivos em 10 anos de recorrncia). (8): pode ser ultrapassado caso a eficincia do tratamento seja superior a 85%. (9): padro do corpo receptor: amnia (NH3); padro de lanamento: amnia total (NH3 + NH4+). (10): a vazo mxima dever ser 1,5 vez a vazo mdia do perodo de atividade no agente poluidor. Tabela 5: Caractersticas dos nveis de tratamento dos esgotos. Item Preliminar Poluentes removidos Slidos grosseiros Primrio Slidos sedimentveis Matria orgnica sedimentvel Nvel de tratamento

tao do lodo, a desinfeco, a oxidao qumica, as reaes de amolecimento de guas e o controle de corroso. Em relao aos processos biolgicos de tratamento de efluentes, o pH de fundamental importncia nas reaes bioqumicas, como por exemplo em processos de tratamento de efluente anaerbio, no qual o pH deve ficar na faixa de 6,8 a 7,2 para que a eficincia do processo seja ideal. Uma elevada concentrao de ons H + (baixo valor de pH) pode diretamente provocar fitotoxicidade causada pela prpria concentrao deste on, ou indiretamente pela liberao de metais presentes no solo, ou sedimento, para a soluo, disponibilizando-os. No solo, o exemplo clssico se refere ao on alumnio, Al3+. Em relao ao sedimento, alm do alumnio, outros metais so normalmente liberados para a coluna dgua, incluindo os metais pesados, Cd2+, Hg2+ e Pb2+, que so bastante txicos. Muitas espcies de organismos aquticos no tm chance de sobrevivncia em guas com baixos nveis de oxignio dissolvido (OD). Por outro lado, para uma parcela significativa de organismos o oxignio extremamente txico, denominados de microorganismos estritamente anaerbios, que so to importantes na estabilizao da matria orgnica e no equilbrio ecolgico, quantos os microrganismos

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Secundrio Slidos no sedimentveis Matria orgnica no sedimentvel Eventualmente nutrientes Matria orgnica: 60 a 99% Patognicos: 60 a 99%

Tercirio Matria orgnica suspensa e dissolvida Compostos inorgnicos dissolvidos Nutrientes Patognicos: prximo a 100% Nutrientes: 10 a 95% Metais pesados: prximo a 100% Fsico-qumico Biolgico Sim Tratamento mais refinado e eficiente para produzir um efluente de melhor qualidade

Eficincia de remoo

Tipo de tratamento Fsico predominante Cumpre o padro No de lanamento? Aplicao Montante de elevatria Etapa inicial de tratamento Fonte: Barros et. al., 1995 (modificado).

Slidos suspensos: 60 a 70% Matria orgnica: 30 a 40% Patognicos: 30 a 40% Fsico No Tratamento parcial Etapa intermediria de tratamento mais completo

Biolgico Usualmente sim Tratamento mais completo (para matria orgnica)

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avaliao do contedo orgnico em de poluio de esgotos domsticos e guas o carbono orgnico total industriais em termos do consumo de (COT). Esse teste fornece a quantidade oxignio. uma estimativa do grau de de carbono orgnico presente em uma depleo de oxignio em um corpo amostra, sem distino se a matria aqutico receptor natural e em condiorgnica biodegradvel ou no. Neses aerbias. O teste tambm utilita anlise, o dixido de carbono (CO2) zado para a avaliao e controle de quantificado aps a oxidao da poluio, alm de ser utilizado para microorganismos propor normas e estuamostra em um forno {CH2O} + O2 CO2 + H2O (10) A demanda bioqumica dos de avaliao da a alta temperatura por oxignio (BDO) pode capacidade de purifi(entre 680 e 900 C), Alm da oxidao de matria ser considerada em ensaio, cao de corpos rena presena de um orgnica mediada por microorganisvia oxidao mida, no ceptores de gua. A catalisador e oxigmos, tambm o oxignio pode ser conqual organismos vivos DBO pode ser connio. Outra opo a sumido pela biooxidao de composoxidam a matria orgnica siderada um ensaio, degradao da mattos orgnicos nitrogenados (Equao at dixido de carbono e via oxidao mida, no ria orgnica utilizan11), assim como por reaes qumicas gua qual organismos vivos do-se um forte oxiou bioqumicas de substncias potenoxidam a matria orgdante em meio cido cialmente redutoras presentes na gua nica at dixido de carbono e gua. sob a presena de luz ultravioleta. O (equaes 12 e 13). H uma estequiometria entre a quantitempo de durao do teste varia de 2 NH4+(aq) + 2O2(aq) 2H+(aq) dade de oxignio requerida para a 10 minutos. converter certa quantidade de matria Os principais nutrientes encontrados + NO3-(aq) + H2O(l) (11) nas guas so o nitrognio e o fsforo, orgnica para dixido de carbono, 4Fe2+(aq) + O2(aq) + 10H2O(l) e possuem importante papel nos gua e amnia, o que mostrado na ecossistemas aquticos, atuando como seguinte equao generalizada: + 4Fe(OH)3(S) + 8H (aq) (12) fatores limitantes de crescimento e CaHbOcN(aq) + a02(aq) aCO2(aq) 22reproduo das comunidades e respon2SO3 (aq) + O2(aq) 2SO4 (aq) (13) sveis pelos processos de eutrofizao + cH2O(l) + NH3(aq) (14) A atmosfera, que contm cerca de e alterao de seu equilbrio dinmico. A demanda qumica de oxignio 21% de oxignio, a principal fonte de As fontes de nitrognio e de fsforo (DQO) uma anlise para inferir o conreoxigenao de corpos dgua, por podem ser naturais ou antrpicas. sumo mximo de oxignio para degrameio da difuso do gs na interface As fontes principais de nitrognio dar a matria orgnica, biodegradvel gua/ar. O oxignio tambm pode ser so a atmosfera, a precipitao pluvioou no, de um dado efluente aps sua introduzido pela ao fotossinttica mtrica, o escoamento superficial, o oxidao em condies especficas. das algas. No entanto, a maior parte revolvimento de sedimento de fundo, Esse ensaio realizado utilizando-se do gs oriundo dessa ltima fonte esgoto sanitrio, efluentes industriais, um forte oxidante, ou seja, o dicromato consumido durante o processo de eroso, queimadas, decomposio, em meio extremamente cido e temperespirao, alm da prpria degradalise celular e excreo. ratura elevada. O valor obtido indica o o de sua biomassa Em relao s fontes de fsforo quanto de oxignio um morta. A demanda qumica de naturais, as principais so os procesdeterminado efluente A demanda biooxignio (DQO) uma sos de intemperismo das rochas e lquido consumiria de qumica de oxignio anlise para inferir o decomposio da matria orgnica. J um corpo dgua re(DBO) definida coconsumo mximo de as artificiais consistem de efluentes ceptor aps o seu mo a quantidade de oxignio para degradar a industriais, esgotos sanitrios e fertililanamento, se fosse oxignio necessria matria orgnica, zantes. importante ressaltar ainda possvel mineralizar para a estabilizao biodegradvel ou no, de que os sabes e detergentes so os toda a matria orgda matria orgnica um dado efluente aps sua maiores responsveis pela introduo nica presente, de modegradada pela ao oxidao em condies de fosfatos nas guas. de bactrias, sob condo que altos valores de especficas A presena ou ausncia desses dies aerbias e DQO podem indicar nutrientes pode ser benfica ou no. Em controladas (perodo um alto potencial poesturios, a presena excessiva de de 5 dias a 20 C). Basicamente, a luidor. Esse teste tem sido utilizado nitrognio pode provocar um aumento informao mais importante que esse para a caracterizao de efluentes inna populao de organismos aquticos. teste fornece sobre a frao dos dustriais e no monitoramento de estaO mesmo ocorre em lagos, quando do compostos biodegradveis presentes es de tratamento de efluentes em aumento da concentrao de fsforo. O no efluente. Muito importante, inclusive, geral. A durao desse ensaio de crescimento exagerado da populao para trabalhos de tratabilidade de aproximandamente 3 horas. de algas em guas doces decorre da guas residuais. O teste de DBO Um outro ensaio que atualmente elevada concentrao de nutrientes, um muito usado para avaliar o potencial vem sendo bastante utilizado paraCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Tratamento de esgotos Edio especial Maio 2001

aerbios. A degradao da matria orgnica provoca o consumo de oxignio presente na gua (Equao 10). Muitas das mortandades de peixes no so causadas diretamente pela presena de compostos txicos, e sim pela deficincia de oxignio resultante da biodegradao da matria orgnica.

fenmeno bastante comum em lagos e reservatrios. Freqentemente h uma depleo de oxignio em corpos aquticos resultante da oxidao da biomassa formada por algas mortas. O ambiente anaerbio fatal para muitos organismos. Mais detalhes sobre o processo de eutrofizao podem ser encontrados no artigo As guas do planeta Terra (p. 35). A remoo de amnia, nitrato e nitrito das guas residuais nas estaes de tratamento de esgotos (ETE) importante, pois so compostos que produzem efeitos deletrios sade tanto dos organismos presentes nos corpos dgua como aos seres humanos consumidores de gua de abastecimento oriundas de manancias superficiais e subterrneos. Concentraes de amnia acima de 0,25 mg/L afetam o crescimento de peixes e na ordem de 0,50 mg/L so letais. J o nitrato, quando ingerido, reduzido a nitrito no trato intestinal e ao entrar na corrente reage com a hemoglobina, convertendo-a em meta-hemoglobina, molcula que no possui a capacidade de transportar oxignio. Alm disso, o nitrato ingerido pode ser convertido a nitrosaminas, composto cancergeno. Os organismos patognicos, tais como bactrias, vrus, vermes e protozorios, so os principais causadores de doenas de veiculao hdrica e aparecem na gua, normalmente, em baixa concentrao e de forma intermitente. O isolamento e deteco de um patgeno tem um custo elevado e em mdia o teste leva 6 dias para obteno do resultado;um tempo muito longo para qualquer tomada de deciso. O exame bacteriolgico mais comum para avaliao da qualidade microbiolgica de guas consiste da determinao de bactrias do grupo coliforme. As bactrias do grupo coliforme, em geral, mostram-se mais resistentes que as patognicas, em relao aos processos naturais de depurao e ao de desinfetantes. Portanto, se em uma amostra no forem encontrados coliformes, certamente os patgenos no estaro presentes, pelo menos em quantidade significativa. Por outro lado, se for encontrado bactrias do grupo coliforCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola

saneamento bsico, ou seja, tratames, h um risco de se encontrar os mento de gua para abastecimento e tais organismos infectantes ou causadores de doenas. Infelizmente, exisde esgotos, haveria uma economia tem algumas excees, como os cistos significativa em gastos com sade. do agente da disenteria amebiana, que Segundo o IBGE (1997), no ano de so muito mais resistentes que os 1996 aproximadamente 74,2% e 40,3% coliformes. dos domiclios brasileiros dispunham O grupo coliforme dividido em de gua tratada e rede coletora de esbactrias fecais (ou intestinais) e no goto, respectivamente. Esses nmeros fecais. As primeiras indicam que uma granvivem e se multiplide parcela da popuAs bactrias do tipo cam no trato digestivo lao no tem acesso coliforme, em geral, de animais de sangue gua encanada e ao mostram-se mais resistentes quente (mamferos e saneamento bsico. que as patognicas. Se em aves) e so eliminaNesse sentido, poluma amostra no forem das junto com as feticas srias de investiencontrados coliformes, zes. As no fecais so mentos nessas reas certamente os patgenos encontradas normalso de fundamental no estaro presentes em mente no solo. importncia para a quantidade significativa H dois subgrusade pblica. pos de coliformes. Os coliformes totais sempre importante ressaltar que so formados pelos gneros Escheria gua uma riqueza de quantidade e chia coli, Citrobacter spp, Enterobacter qualidade limitada, sendo necessrio spp e Klebsiella spp. Os coliformes que se faa um uso racional desse fecais, pelos gneros: Escherichia coli bem. A necessidade do tratamento de e Klebsiella t.t. A identificao destes guas residurias com o objetivo de subgrupos realizada utilizando-se controle de poluio promove uma diferentes meios de cultura, ou seja, melhoria na qualidade dos corpos para os totais utilizado um meio de aquticos e de guas destinadas ao abastecimento pblico, alm da reduamplo espectro, enquanto para os o da poluio ambiental. fecais o meio necessariamente O desperdcio de gua e a utilizaseletivo. o de tecnologias inadequadas, ultraConsideraes finais passadas e ineficientes pelo setor industrial, so prticas que devem ser Dados recentes mostram que na combatidas por meio da otimizao e/ regio metropolitana de So Paulo ou substituio de processos, e mes(RMSP), apenas 17% de todas as mo pela prpria conscientizao da indstrias tratam de alguma forma seus populao, alm da ao importante efluentes (gua na boca, 2000). Certados rgos fiscalizadores. mente esse valor deve ser bem menor O tratamento, o reuso e a dispoquando se considera todo o territrio sio adequada de guas servidas so nacional. procedimentos que visam minimizar os Em relao ao tratamento de esgoefeitos e as conseqncias indesejto sanitrio, principalmente aqueles veis ao ambiente. No entanto, antes de gerados nas residncias, muito pouco se encontrar a soluo tecnolgica do total coletado em todo o pas recebe mais adequada para amenizar tais efeialgum processo de depurao, mestos e conseqncias, a pergunta que mo que em nvel primrio. Portanto, deve ser feita para todos os setores da grande parte desse efluente in natura populao a seguinte: Ser que atinge os cursos dgua, caracterinecessrio gerar determinado volume zando-se no maior problema de poe tipo de efluente, para que depois o luio aqutica (Alves, 1992). mesmo seja tratado? No nosso pas, aproximadamente 60% dos pacientes internados em hosNotas pitais esto com alguma doena cuja origem de veiculao hdrica, e esti1. Biooxidar (oxidao biolgica): mativas apontam que se houvesse processo em que os organismos vivos, uma poltica de aplicao de verbas em em presena ou no de oxignio, porTratamento de esgotos Edio especial Maio 2001

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meio da respirao aerbia ou anaerbia, convertem matria orgnica presente na gua residuria em substncias mais simples. 2. Sintrofismo: um fenmeno que envolve a troca de nutrientes entre duas espcies de organismos, na qual cada um recebe benefcios dessa associao. 3. Estabilizao: tem o mesmo sen-

tido de oxidao biolgica. 4. Em condies anxicas, ou seja, Eh ao redor de zero, na ausncia de oxignio molecular, ocorre o processo de desnitrificao. 5. Tributrio: nesse caso refere-se a outros corpos dgua que atuam como afluentes do corpo dgua principal.para la salud. In: La calidad del agua potable en America Latina: Ponderacin de los riesgos microbiolgicos contra los riegos de los subproductos de la desinfeccon qumica, Craun, G.F. e Castro, R., eds., p. 89-100. ILSI Press: Washigton, EUA, 1996. IBGE Pesquisa nacional por amostra de domiclios: sntese de indicadores. Rio de Janeiro, p. 97-99, 1997. RESOLUO n 20 do CONAMA: Legislao Federal Brasileira, 1986. VON SPERLING, M. Princpios do tratamento biolgico de guas residurias: Princpios bsicos do tratamento de esgotos. v. 2, Belo Horizonte: DESA-UFMG, 1996. SAUNDERS, F.J. A new approach to the development and control of nitrification. Water and Waste Treatment, v. 43, p. 33-39, 1986.

Jos Roberto Guimares (jorober@fec.unicamp.br), bacharel em qumica, doutor em cincias pela UNICAMP especialista em qumica ambiental/sanitria, , docente da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP Edson . Aparecido Abdul Nour (ednour@fec.unicamp. br), engenheiro de alimentos e tecnlogo em saneamento, doutor em recursos hdricos e saneamento pela USP , especialista em tratamento de guas residurias, docente da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP .

Referncias bibliogrficasgua na Boca. Junho/2000. Disponvel no site www.tvcultura.com.br/aloescola/ ciencias/aguanaboca/aguanaboca.htm. ALVES,F. Pobre Brasil (Editorial). Saneamento Ambiental, n. 19, p. 03, 1992. BANCO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO ECONMICO E SOCIAL BNDES: Modelagem de desestatizao do setor de saneamento bsico (trabalho realizado por um consrcio de empresas contratadas). Rio de Janeiro, Maio de 1998, IV volumes. Mimeo. BARROS, R.T.V. et al. Manual de saneamento e proteo ambiental para os municpios. v. 2 Saneamento, Belo Horizonte: DESA-UFMG, 1995. CHERNICHARO, C.A.L. Princpios do tratamento biolgico de guas residurias: Reatores anaerbios. v. 5, Belo Horizonte: DESA-UFMG, 1997. GALAL-GORCHEV, Desinfeccin del agua potable y subproductos de inters

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Para saber maisAZEVEDO-NETTO, J.M. et al. Tcnica de abastecimento e tratamento de gua. v. 2,

So Paulo: CETESB, 1976. CARVALHO, B.A. Glossrio de saneamento e ecologia, ABES, Rio de Janeiro, 1 ed., 1981. DI BERNARDO, L. Mtodos e tcnicas de tratamento de gua. v. 1, Rio de Janeiro: ABES, 1993. MANAHAN, S.E. Environmental chemistry, Lewis Publishers-CRC Press, Inc., 6 ed., Boca Raton, Florida, EUA, 1994. METCALF & EDDY INC. Wastewater engineering: treatment, disposal and reuse, New York: McGraw-Hill Publishing Company, 3 ed., 1991. NUNES, J.A., Tratamento fsico-qumico de efluentes industriais, Aracaju, 1993. SAWER, C.N. et. al. Chemistry for environmental engineering, New York: McGraw-Hill Book Company, 4 ed., 1994. VON SPERLING, M. Princpios do tratamento biolgico de guas residurias: Lodos ativados. v. 4, Belo Horizonte: DESA-UFMG, 1997.

Resenha Uma boa leituraA obra Lixo municipal manual de gerenciamento integrado do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnolgicas) e do CEMPRE (Compromisso Empresarial para Reciclagem) apresenta uma abordagem sobre o gerenciamento dos resduos slidos no Brasil. Escrita por uma equipe tcnica de especialistas da rea, trata-se de uma publicao que aborda aspectos fundamentais para a definio de polticas pblicas, atividades de treinamento tcnico e educao ambiental, investimentos em novas tecnologias e, ainda, a reestruturao jurdica e financeira da atividade de tratamento e disposio final do lixo. Sua linguagem direta e acessvel pode atender s necessidades das prefeituras municipais, organizaes nogovernamentais e a todos que tenham interesse em exercer a sua cidadania em favor do meio ambiente e da qualiCadernos Temticos de Qumica Nova na Escola

dade de vida da sociedade em que est inserido. O livro dividido em sete captulos e anexos, cobrindo extensamente aspectos sobre reciclagem de materiais (orgnico, plstico, papel, vidro e metais). Para professores e estudantes, alm da capacidade de abordar a questo dos resduos de forma crtica, o texto tambm coloca disposio tabelas, grficos e muitas ilustraes que contribuem perfeitamente para a anlise dos temas associados ao gerenciamento do lixo urbano. Em um de seus anexos, encontra-se a relao de entidades e associaes governamentais e no-governamentais, que peca por no fornecer o endereo na Web. Lixo municipal referncia obrigatria para aqueles que se ocupam da educao ambiental, especialmente professores comprometidos com a contextualizao da qumica em qualquer nvel de ensino.Tratamento de esgotos

Lixo municipal manual de gerenciamento integrado. Organizadores: Maria Luiza Otero DAlmeida e Andr Vilhena. Segunda edio, So Paulo: IPT/CEMPRE, 2000 (Publicao IPT 2622).

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