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Avaliação da adoção do parâmetro carbono orgânico total em substituição à demanda bioquímica de oxigênio para monitoramento da qualidade de corpos d’água superficiais

Resumo

Os parâmetros tradicionalmente utilizados para determinação da matéria orgânica em águas e esgotos sanitários são a DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e a DQO (Demanda Química de Oxigênio). No Município de São Paulo, por exemplo, o Programa Córrego Limpo, desenvolvido através da parceria entre Sabesp e Prefeitura, utiliza a DBO como indicador de qualidade de córregos despoluídos. A DQO também é analisada como etapa preliminar aos ensaios de DQO, com a finalidade de determinação dos fatores de diluição das amostras. Entretanto, estes ensaios apresentam desvantagens como: elevada incerteza do método (DBO), longo tempo para obtenção dos resultados (DBO), vulnerabilidade a perda de amostras em caso de quedas de energia (DBO), adoção de produtos químicos controlados (DQO), entre outras. Neste sentido, a análise do Carbono Orgânico Total (COT) surge como uma alternativa de menor incerteza e de operação mais simples e rápida. Este trabalho propõe a substituição do parâmetro DBO pelo COT para monitoramento da qualidade de córregos superficiais. Os resultados demonstraram que esta substituição é tecnicamente (correlação forte e altos coeficiente de determinação, R², dos modelos de regressão linear) e economicamente (CAPEX equivalente e OPEX do COT menor) viável.

Introdução

O teor de matéria orgânica nos corpos d’água superficiais é um importante indicador de poluição, pois sua presença implica no consumo do oxigênio dissolvido pelos microrganismos em seus processos metabólicos, o que tende a restringir outras espécies aquáticas, ocasiona maus odores, dentre outras consequências negativas (VON SPERLING, 2005). Os esgotos sanitários representam a maior fonte de matéria orgânica nos corpos d’água superficiais.

Os parâmetros tradicionalmente utilizados para determinação da matéria orgânica em águas e esgotos sanitários são a DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e a DQO (Demanda Química de Oxigênio). Enquanto a DBO corresponde à fração biodegradável da amostra, no método da DQO é adicionado dicromato de potássio, que promove a oxidação catalisada de um número maior de compostos (PASSOS & KATO, 2005).

Nos últimos anos, a análise de Carbono Orgânico Total (COT) também vem sendo empregada com a mesma finalidade. Através da oxidação da amostra por combustão catalítica à 680°C seguida de detecção por infravermelho não dispersivo, esta análise se mostra mais conveniente e direta quando comparada com as convencionais.

Devido a esta característica nociva dos produtos químicos utilizados na análise de DQO, a CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) atualmente não realiza mais esta análise, fazendo somente o COT e utilizando uma curva de correlação entre estas variáveis para determinação dos teores de DQO.

Mundialmente, a tendência de substituição dos parâmetros para o monitoramento de matéria orgânica também está sendo seguida, legislações tanto na União Européia (Diretiva 91/271/EEC) como nos Estados Unidos (40 CFR 133.104(b) já preveem o uso de COT em lugar da DBO, desde que comprovada pelo usuário a correlação entre os dois parâmetros.

Com relação à DQO observa-se o mesmo movimento e ainda mais expressivo pelo caráter tóxico das substâncias empregadas no método (prata, cromo e mercúrio). Por exemplo, o cromo hexavalente já se encontra banido na União Europeia e países como Suécia já procuram por alternativas (SWWA, 2017).

As principais motivações para substituição dos parâmetros DBO e DQO pelo COT são: a) o ensaio de DBO demanda muitas de horas de trabalho dos técnicos de laboratório, requer necessariamente a realização conjunta de ensaio preliminar de DQO (para determinação dos fatores de diluição), possui precisão e exatidão afetadas por um grande número de fatores (por ser dependente da atividade microbiológica), e é altamente vulnerável em caso de falhas energéticas (incubadora); b) o ensaio de DQO requer a utilização de produtos químicos controlados e que necessitam descarte especial, por serem ambientalmente perigosos, e apresentam maior risco ocupacional aos técnicos de laboratório que fazem os ensaios. O Quadro 1 reúne características, vantagens e desvantagens dos três métodos citados (DBO, DQO e COT).

Neste contexto, este trabalho estuda a adoção do parâmetro COT como indicador para monitoramento da qualidade dos cursos d’água do Programa Córrego Limpo. Este Programa consiste na realização de ações conjuntas da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) e da Prefeitura de São Paulo para despoluição das águas de cursos d’água superficiais. O principal objetivo é preservar o meio ambiente, cuidar da saúde pública e elevar a qualidade de vida da população.

A Prefeitura cuida da limpeza do leito e das margens dos córregos – com corte de mato e retirada de entulho – e faz a manutenção das galerias de águas pluviais e bocas de lobo. É sua função também fiscalizar imóveis que não estejam conectados às redes coletoras e realocar moradores instalados irregularmente às margens dos riachos.

O papel da Sabesp é mapear, fiscalizar e manter redes coletoras, por meio de obras que evitem o despejo de esgoto em córregos e rios. Cabe à Companhia ainda, monitorar mensalmente a qualidade das águas e conscientizar a população sobre o impacto de seus hábitos na preservação ambiental. O curso d’água é considerado despoluído quando a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) fica abaixo de 30 mg/L.

Desde seu início, em 2007, já despoluiu 151 córregos em uma área de cerca de 200 km² e já beneficiou 2,2 milhões de pessoas. Todos os córregos do Programa são afluentes dos principais rios de São Paulo: Pinheiros, Tietê e Tamanduateí.

(…)

Autores: Allan Saddi Arnesen; Fabiana Aparecida Silva Lima; Danieli Melissa Rodrigues Lotito; Priscilla Leandro Silva e Flávia Roveri.

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