Os Óxidos de Carbono para Sedimentação

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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA 

DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO)

Relatório solicitado aos alunos do curso de graduação em Engenharia Química, como requisito parcial de avaliação da disciplina TRATAMENTO DE EFLUENTES, ministrada pela Prof. Eliane Bezerra Cavalcanti, no 1º semestre de 2022.

Aracaju/SE

2022

David Elisiário Macêdo Guimarães

Jaqueline de Faria Almeida

Jônatas Levi Campos Barbosa dos Santos

Maysa dos Santos

Thiago lima santos

DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO

Aracaju/SE

2022

Sumário

1.        Introdução        4

2.        Objetivos        5

3.        Materiais e Métodos        5

3.1.        Materiais        5

3.2. Métodos        6

4.        Resultados e discussões        6

5.        Conclusão        11

6.        Referências        11

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1. Introdução

A presença de óleos e graxas nos efluentes formam agregados de resíduos sólidos, causando obstrução das redes, dutos e reservatórios, além de liberar odores desagradáveis. Essa água necessita de tratamento, pois senão haverá implicações de poluição dos corpos hídricos tornando a água imprópria para consumo. Para que seja tratada, é necessário escolher o tratamento de efluente mais viável, seja ela biológica ou físico-química. A Demanda Química de Oxigênio (DQO) é um parâmetro importante para a escolha de tratamento adequado (Oliveira et al., 2021).

A DQO avalia a quantidade de um agente oxidante necessária para degradar resíduos sólidos e poluentes em amostras de efluentes a partir de testes feitos. Esse agente oxidante consumido é expresso em termos de sua equivalência em oxigênio, representando a quantidade de O2 que seria consumida para degradar os poluentes, orgânicos ou inorgânicos, presentes em águas e efluentes. A reação de oxidação pode ser influenciada por diversos fatores, como o tempo de digestão, o potencial oxidante e a concentração de DQO na amostra (Carmo, 2021).

Esse método pode ser considerado como um processo de oxidação químico, onde se emprega o dicromato de potássio (K2Cr2O7). Neste processo, o carbono orgânico de um carboidrato, por exemplo, é convertido em gás carbônico e água (De Souza Filho & Alves, 2019).

Esse teste tem muita importância no monitoramento ambiental com a determinação da efetividade do tratamento dos efluentes, ajudando a diagnosticar e identificar problemas no tratamento e sendo amplamente empregado na avaliação de quantidade de compostos orgânicos em águas residuais e superficiais. Com a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), é uma das melhores formas de entender o nível de poluição em que o efluente se encontra (Ribeiro & Botari, 2022).

Há diferenças entre a DQO e a DBO, o primeiro mede o consumo de oxigênio na oxidação de compostos biodegradáveis feita exclusivamente por microrganismos, já o segundo quantifica o consumo de oxigênio na oxidação de compostos biodegradáveis e não biodegradáveis, exclusivamente química. Sendo assim, o valor da DQO sempre será maior que o do DBO. Por fim, o teste da DQO não permite a medição do consumo de oxigênio ao longo do tempo, ao contrário da DBO. É importante salientar a vantagem do teste de DQO em relação a DBO do ponto de vista operacional, onde o primeiro leva cerca de duas a três horas para ser completo, já o segundo cinco dias ou mais (Martins, 2018).

A DQO é muito útil quando utilizada juntamente com a DBO na observação da biodegradabilidade de despejos. Os dois são utilizados para a verificação da biodegradabilidade de uma amostra, essa relação é dada pela razão DQO/DBO. Se a razão DQO/DBO < 2,5, indica que a amostra analisada é facilmente biodegradável, podendo ser realizado um tratamento biológico. Se a razão estiver entre 2,5 < DQO/DBO < 5,0, indica pouca biodegradabilidade da amostra, e sendo assim, um tratamento biológico pode não ser tão viável nessas condições. Quando o DQO/DBO ˃ 5,0 indica que a amostra apresenta poluentes orgânicos de difícil biodegradação, sendo necessário um tratamento físico-químico (Pires, 2019).

1. Objetivos

Realização de teste de DQO para determinação numa amostra de água residuária e obtenção da curva de calibração.

1. Materiais e Métodos

1. Materiais

• Espectrofotômetro DR2000 ou similar (600 nm);
• Tubo tipo ensaio de vidro com tampa rosqueável;
• Bloco digestor com capacidade de 150 °C;
• Balões volumétricos;
• Pipetas volumétricas;
• Béqueres 100, 250 e 500 mL;
• Agitador magnético;
• Espátulas;
• Solução de digestão com dicromato de potássio (K2Cr2O7);
• Reagente de ácido sulfúrico (H2SO4);
• Solução padrão de Biftalato de potássio (C₈H₅KO₄);
• Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4).

3.2. Métodos

1. Primeiros passos

1. Os tubos com H2SO4 foram lavados para interferente de amostras anteriores serem eliminados;
2. Foi feita então uma prova em Branco, adicionando água destilada no lugar da amostra e executar o mesmo procedimento descrito para a amostra. O Branco será utilizado para “zerar” o espectrofotômetro;
3. A amostra de água residuária foi homogeneizada, agitando-se o frasco que contém a amostra, e em seguida, a amostra foi diluída, utilizando-se o respectivo fator de diluição;
4. A alíquota de amostra foi obtida com pipeta volumétrica, transferida em balão volumétrico e completado o volume com água destilada até o menisco;
5. Em seguida, homogeneizou-se a amostra contida no balão, antes de retirar a alíquota a ser analisada na metodologia.

1. Na capela

1. Foram colocados nos tubos 1,5 mL da solução de digestão;
2. Adicionou-se 2,5 mL de amostra de amostra;
3. Adicionou-se 3,5 mL de reagente ácido sulfúrico;
4. Os tubos então foram fechados agitados várias vezes para a homogeneização, com cuidado por ficarem quentes;
5. Colocou-se os tubos no bloco digestor para fazer a digestão da amostra a 150 °C por 2 horas (tempo estabelecido no Standard Methods);
6. Os tubos então foram retirados do bloco digestor, esfriados, agitados e deixados para sedimentar.
7. Ligou-se o espectrofotômetro, chamou-se o método 955, ajustou-se o comprimento de onda para 600 nm e “zerou-se” com a prova em Branco;
8. A leitura da amostra foi feita e o valor obtido no espectrofotômetro já está expresso em mgO2/L de DQO.

1. Resultados e discussões

Com a realização dos experimentos, as soluções de Biftalato de potássio foram diluídas em cada tubo de ensaio enumerados de 0 a 5 (0 é o branco), entre 0, 10, 100, 200, 300 e 600 ppm, e os reagentes foram adicionados em suas respectivas quantidades, como é mostrado na Figura 1.

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Figura 1: tubos de ensaio enumerados de 0 a 5 contendo suas respectivas soluções. Tubo 0: 0 ppm; Tubo 1: 10 ppm; Tubo 2: 100 ppm; Tubo 3: 200 ppm; Tubo 4: 300 ppm; e Tubo 5: 600 ppm.