CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DOS ESGOTOS

(1)

CARACTERIZAÇÃO DA

QUALIDADE DOS ESGOTOS

Prof. Robson Alves de Oliveira

robson.aoliveira@gmail.com.br robson.oliveira@unir.br

(2)

ÁGUAS RESIDUÁRIAS

Definição:

- águas que contenham resíduos.

- águas residuais x águas residuárias.

1. VARIÁVEIS QUANTITATIVAS

 vazão  águas residuárias.

** obtenção indireta  consumo de água. ** padrão de descarga e suas variabilidades.

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2. VARIÁVEIS QUALITATIVAS

Principais parâmetros de qualidade das águas residuárias:

2.1 Sólidos nos esgotos: todos os contaminantes da água, com exceção dos

gases dissolvidos, contribuem para a carga de sólidos.  Sólidos;

 Indicadores de matéria orgânica;  Nitrogênio;

 Fósforo;

(4)

(5)

a) Classificação por tamanho e estado (mais simples): é baseada na filtração.

• Sólidos em suspensão – particulados (SS ou SST)  sólidos orgânicos e inorgânicos retidos no papel filtro com porosidade entre 0,45 e 1,2 µm.

• Sólidos dissolvidos – solúveis (SD ou SDT)  sólidos orgânicos e inorgânicos não retidos por filtragem  sólidos que passam no papel filtro.

O material remanescente após a evaporação parcial da amostra passa por secagem em estufa à entre 103 e 105°C até massa constante.

Por meio da pesagem do papel de filtro (antes e depois, excluindo-se a água do filtro por evaporação), tem-se a massa de sólidos em suspensão, que, dividida pelo volume da amostra, dá a concentração (mg/L).

Os sólidos dissolvidos são determinados por meio da evaporação do líquido filtrado (inclui a maioria das partículas coloidais).

(6)

(7)

b) Classificação pelas características químicas (mais complexa): submete-se

os sólidos a uma temperatura elevada (550o_C).

• Sólidos voláteis (resíduo volátil) é a porção do resíduo total, filtrável ou não filtrável, que se perde na calcinação da amostra a (550 ± 50)°C . * A fração orgânica é oxidada (volatizada).

* Representa uma estimativa da matéria orgânica nos sólidos.

• Sólidos fixos ou sólidos não voláteis (resíduo fixo ou inerte) porção do resíduo total, filtrável ou não filtrável, que resta após a calcinação da amostra.

* Representam a matéria inorgânica ou mineral.

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2.1 Sólidos nos esgotos

Em suspensão (SS)

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c) Classificação pela sedimentabilidade:

• Sólidos sedimentáveis – SS (parcela suspensão): são aqueles capazes de sedimentar no período de 1 hora → cone Imhoff.

• Sólidos não sedimentáveis: a fração que não sedimenta. Não é expressa na análise.

NBR 10664 Águas Determinação de resíduos (sólidos)

-Método gravimétrico.

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2.1 Sólidos nos esgotos

(12)

(13)

Relações importantes:

→ Relações SFT/SVT, SSF/SSV, SDF/SDV elevadas → indicam a predominância absoluta de material inerte na água residuária → necessidade de separação prévia.

→ A concentração de SSF → indicação da necessidade de desarenador.

→ Concentrações elevadas de sólidos dissolvidos fixos(SDF) em comparação com sólidos dissolvidos voláteis (SDV) → indicação de alta salinidade → tratamento físico-químico.

→ Maneira quantificar a degradabilidade → SVT/ST. 2.1 Sólidos nos esgotos

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(15)

2.2 – Matéria orgânica carbonácea nos esgotos (MO)

Divide-se nas seguintes frações:

Qual é o principal problema de poluição para os corpos

d’água?

 Material orgânico



poluição das águas



oxigênio dissolvido



• Constituição: proteínas, carboidratos, gordura e óleos, uréia,

surfactantes, fenóis, pesticidas etc.

(16)

2.2 – Matéria orgânica nos esgotos

 Normalmente não se caracterizara a MO em termos de

proteínas, gorduras carboidratos, etc.

 Há uma grande dificuldade na determinação laboratorial

dos diversos componentes da MO nas águas residuárias

→

multiplicidade de formas e compostos em que pode se

apresentar.

 A oxidação da MO corresponde ao principal fator de

consumo de oxigênio.

(17)

2.2 – Matéria orgânica nos esgotos

 O consumo de OD se deve à respiração dos microrganismos

decompositores,

principalmente

as

bactérias

heterotróficas

aeróbias.

 No tratamento de esgotos por processos aeróbios é

fundamental

o

fornecimento

de

oxigênio

para

que

os

microrganismos possam realizar os processos metabólicos e

assim estabilizar a MO.

 Com isso surgiu a ideia de se medir o potencial de poluição de

um determinado despejo pelo consumo de OD (quantificação

indireta) da potencialidade de geração de impacto.

(18)

2.2 – Matéria orgânica nos esgotos

 A equação simplificada da estabilização da matéria orgânica é:

MO + O

₂

+ bactérias

→ CO

₂

+ H

₂

O + bactérias + energia

 As bactérias, na presença de oxigênio, convertem a matéria

orgânica a composto simples e inertes, como água e gás

carbônico.

 Com isso elas tendem a crescer e reproduzir, gerando mais

bactérias, enquanto houver disponibilidade de alimento (matéria

orgânica) e oxigênio no meio.

(19)

2.2.1. Carbono Orgânico Total (COT)

O carbono se apresenta na forma de:

• Carbono inorgânico (IC): se apresenta nas formas do dióxido de

carbono, ácido carbônico e suas formas dissociadas.

• Carbono orgânico (OC): matéria orgânica presente nas águas

residuárias.

(20)

2.2.1. Carbono Orgânico Total (COT)

A ideia é converter todas as diferentes formas de carbono na forma simples de dióxido de carbono detectando e quantificando o gás resultante dessa conversão.

Para garantir que o carbono sendo medido seja realmente o carbono orgânico, a remoção e medida do carbono inorgânico é uma etapa prévia.

O carbono inorgânico (IC) deve ser removido por meio de um tratamento ácido, (com HCl, H₃PO₄, H₂SO₃ ou H₂SO₄), assumindo-se que todo IC está na forma de carbonatos e que esses reagem rápida e completamente com o meio ácido produzindo CO₂.

O gás produzido é arrastado com um gás inerte sendo quantificado depois de captado em detectores.

O teste de COT tem seu uso restrito devido aos custos elevados do equipamento.

(21)

2.2.2. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

A DBO retrata a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através

de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea

(microrganismos).

Período de 5 dias: 60% ≈ 70% de oxidação.

Período de 20 dias (esgotos domésticos): 95% ≈ 99% de oxidação.

Possibilita as seguintes determinações: ** fração biodegradável do despejo; ** taxa de degradação do resíduo;

** taxa de consumo de oxigênio em função do tempo;

** quantidade de oxigênio requerido para a estabilização biológica.

NBR 12614 – Águas. Determinação da Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) – Método de incubação (20ºC, cinco dias)

(22)

Convencionou-se proceder à analise no 5º dia à temperatura de 20ºC (temperaturas diferentes interferem na velocidade do metabolismo, alterando as relações entre DBO de 5 dias e a DBO última).

Assim, tem-se a DBO padrão (DBO₅20₎

Simplificadamente: no dia da coleta, determina-se a concentração de oxigênio

dissolvido (OD) da amostra.

Cinco dias após, com a amostra mantida em um frasco fechado e incubada a 20ºC, determina-se a nova concentração, já reduzida, devido ao consumo durante o período.

A diferença entre o teor de OD no dia zero e no dia 5 representa o oxigênio consumido para a oxidação da matéria orgânica, sendo, portanto, a DBO₅20_.

(23)

Considerações:

 Para os esgotos com grande concentração de matéria orgânica

é

necessário

efetuar-se

diluições

para

se

reduzir

a

concentração de matéria orgânica.

 Pode ser necessária a introdução de um inóculo (semeadura),

contendo microrganismos, para que seja dado início mais

rapidamente ao processo de degradação.

 Inibidor de nitrificação para

impedir a interferência da

demanda nitrogenada associada à oxidação da amônia a

nitrato.

(24)

As principais vantagens do teste da DBO:

 indicação aproximada da fração biodegradável do despejo;

 indicação da taxa de degradação do despejo;

 indicação da taxa de consumo de oxigênio em função do

tempo;

 determinação aproximada da quantidade de oxigênio requerido

para a estabilização biológica da matéria orgânica presente.

(25)

Principais limitações da DBO

₅

são:

 pode-se

encontrar

baixos

valores

de

DBO

caso

os

microrganismos responsáveis pela decomposição não estejam

adaptados ao despejo;

 metais ou outras substâncias tóxicas podem matar ou inibir os

microrganismos; ,

o teste demora 5 dias, não sendo útil para efeito de controle

operacional de uma ETE;

(26)

Principais limitações da DBO

₅

são:

 há a necessidade da inibição dos organismos responsáveis

pela oxidação da amônia, para evitar o consumo de oxigênio para

a nitrificação (demanda nitrogenada);

 a relação DBO

_u

/DBO

₅

varia em função do despejo, e para um

mesmo despejo, ao longo da linha de tratamento de uma ETE.

 condições ambientais de laboratórios não reproduzem aquelas

encontradas nos corpos

d’água (temperatura, luz solar, população

biológica e movimentos da água).

(27)

Apesar das limitações, o teste da DBO continua a ter extensiva

utilização, porque para vários processos de tratamento de

esgotos, os critérios de dimensionamento são expressos em

termos da DBO.

E, principalmente, porque a legislação para lançamento de

efluentes

e

a

consequente

avaliação

aos

padrões

de

lançamento, é baseada na DBO.

É a Resolução CONAMA 430, que dispõe sobre as condições e

padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a

Resolução CONAMA 357.

(28)

Segundo a Resolução CONAMA 430, os efluentes

de qualquer fonte poluidora somente poderão ser

lançados diretamente no corpo receptor desde que

obedeçam, entre outras condições, a exigência de

remoção mínima de 60% de DBO

₅20

(este limite

só poderá ser reduzido no caso de existência de

estudo de autodepuração do corpo hídrico que

comprove

atendimento

às

metas

do

(29)

Das condições e padrões para efluentes de sistemas de

Tratamento de Esgotos Sanitários, é estipulado o valor

máximo de DBO

₅20

_{de 120 mg/L, sendo que este limite somente}

poderá ser ultrapassado:

 no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de

remoção mínima de 60% de DBO;

 mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que

comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo

receptor.

(30)

A Resolução CONAMA 357/2005, que dispõe sobre a classificação

dos

corpos

de

água

e

diretrizes

ambientais

para

o

seu

enquadramento, estipula para as águas doces de classe 1 o

valor limite de DBO

₅20

_{em até 3 mg/L O}

2

(aplicam-se às águas

doces de classe 2 as condições e padrões da classe 1).

Paras as águas doces de classe 3 o valor limite de DBO

₅20

_{até 10}

(31)

2.2.4. Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Vários autores adotam a relação DBO_u/DBO₅ de 1,46. Isto quer dizer que, caso se tenha uma DBO₅ de 300 mg/L, a DBO_u será igual a 1,46 x 300 = 438 mg/L

Enquanto a DBO relaciona-se a uma oxidação bioquímica da matéria orgânica, a DQO

corresponde a uma oxidação química da matéria orgânica, obtida através de um forte

oxidante (dicromato de potássio) em meio ácido.

Determinação segundo a NBR 10357 - Águas - Determinação da demanda química e oxigênio (DQO) - Métodos de refluxo aberto, refluxo fechado titulométrico e refluxo fechado colorimétrico - Método de ensaio.

As principais vantagens do teste da DQO são que o teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser realizado e o seu resultado da uma indicação do oxigênio dissolvido para

2.2.3. Demanda Última de Oxigênio (DBO_u): corresponde ao consumo de

oxigênio exercido a partir do qual não há mais consumo representativo (95% ≈ 99% de oxidação).

(32)

2.2.4. Demanda Química de Oxigênio (DQO)

As principais limitações do teste da DQO são:

 no teste da DQO são oxidadas, tanto a fração biodegradável, quanto a fração inerte da matéria orgânica, o que superestima o oxigênio a ser consumido no tratamento biológico dos despejos;

 o teste não fornece informações sobre a taxa de consumo de matéria orgânica ao longo do tempo;

 certos constituintes inorgânicos reduzidos podem ser oxidados e interferir no resultado.

O teste de DQO não é contemplado pela legislação de lançamento de efluentes (Resolução 430 do CONAMA).

Relação DQO/DBO₅: para esgotos domésticos brutos essa relação varia em torno de 1,7 a 2,4.

(33)

2.2.5. Relação DQO/DBO₅

Dependendo da magnitude desta relação, pode-se tirar conclusões sobre a biodegradabilidade dos despejos e do método de tratamento a ser empregado:

 Relação DQO/DBO₅ baixa (< cerca de 2,5) -- a fração biodegradável é elevada;

-- indicação para tratamento biológico.

 Relação DQO/DBO₅ intermediária (entre cerca de 2,5 e 3,5) -- a fração biodegradável não é elevada;

-- estudos de tratabilidade para verificar viabilidade do tratamento biológico.

 Relação DQO/DBO₅ elevada (> cerca de 3,5 ou 4,0) -- a fração inerte (não biodegradável) é elevada;

(34)

2.2.5. Relação DQO/DBO₅

A relação DQO/DBO

₅

varia também à medida que o esgoto passa

pelas diversas unidades da estação de tratamento.

A tendência para a relação è de aumentar, devido à redução

paulatina da fração biodegradável, ao passo que a fração inerte

permanece aproximadamente inalterada.

Assim, o efluente final do tratamento biológico possui valores da

relação DQO/DBO

₅

usualmente superiores a 2,5.

,

Quanto maior eficiência do tratamento na remoção de

matéria orgânica biodegradável, maior esta relação, que pode

(35)

2.2.6. Cinética da desoxigenação

 Como já foi dito, o principal efeito ecológico da poluição orgânica em um curso d’água é o decréscimo dos teores de oxigênio dissolvido.

 Este decréscimo está associado à DBO.

 O consumo de oxigênio na amostra varia ao longo do tempo.

 Analisar matematicamente o consumo de oxigênio progride ao longo

do tempo.

O conceito da DBO, representando tanto a MO quanto o consumo de OD, pode ser entendido por estes dois ângulos distintos:

 DBO remanescente: concentração de matéria orgânica remanescente na massa líquida em um dado instante

 DBO exercida: oxigênio consumido para estabilizar a matéria orgânica até este instante.

(36)

(37)

 As duas curvas são simétricas.

• No tempo igual a zero, a matéria orgânica se apresenta em sua concentração total, enquanto o oxigênio consumido é zero.

• Com o passar do tempo, a matéria orgânica remanescente vai se reduzindo, implicando no aumento do consumo acumulado de oxigênio.

• Após um período de vários dias, a matéria orgânica está praticamente toda estabilizada (DBO remanescente igual a zero), ao passo que o consumo de oxigênio está praticamente todo exercido (DBO totalmente exercida).

• É importante a compreensão deste fenômeno, pois ambas as curvas são parte integrante do modelo de oxigênio dissolvido.

 A cinética da reação da matéria orgânica remanescente (DBO remanescente) se processa segundo uma reação de primeira ordem.

(38)

 Uma reação de primeira ordem é aquela na qual a taxa de mudança da concentração de uma substância é proporcional à primeira potência da concentração.

 As reações de primeira ordem são de fundamental importância dentro da engenharia ambiental, já que várias reações são modeladas segundo esta cinética.

 A equação da progressão da DBO remanescente pode ser expressa de acordo com a seguinte equação diferencial:

(39)

 A interpretação desta equação: a taxa de oxidação da matéria orgânica

dL_/

dt é proporcional à matéria orgânica ainda remanescente (L), em um

tempo t qualquer.

Assim, quanto maior a concentração de DBO, mais rapidamente se

processará a desoxigenação.

Após um certo tempo, em que a DBO estiver reduzida pela estabilização, a taxa de reação será menor, em virtude da menor concentração da MO.

 O coeficiente de desoxigenação K₁ é um parâmetro de grande importância na modelagem do oxigênio dissolvido (não confundir).

A integração da equação de primeira ordem da DBO remanescente entre os limites de L = L₀ e L = L_t, e t = 0 e t = t, conduz a:

(40)

 O coeficiente K₁ depende das características da matéria orgânica, além da temperatura e da presença de substâncias inibidoras.

 Efluentes tratados possuem uma taxa de degradação mais lenta, pelo fato da maior parte da matéria orgânica mais facilmente assimilável já ter sido removida, restando apenas a parcela de estabilização mais vagarosa.

(41)

 Existem processos matemáticos e estatísticos que podem ser utilizados para a determinação do coeficiente de desoxigenação, caso se disponha de amostras da água a ser analisada.

 Os dados de entrada para tais métodos são os valores da DBO exercida a vários dias, tipicamente dias 1,2,3,4 e 5, ou 1,3,5,7, e 9. Desta forma, os testes de laboratório devem incluir, não apenas a DBO a 5 dias, mas também a DBO em outros dias, para que se possa estimar a taxa de desoxigenação (métodos mais conhecidos para a determinação de K₁ são):  Método dos mínimos quadrados, de Reed-Theriault

 Método da inclinação, de Thomas

 Método dos momentos, de Moore, thomas e Snow  Método de Thomas

(42)

A influência da temperatura:

 A temperatura tem uma grande influência no metabolismo microbiano (afeta as taxas de estabilização da matéria orgânica).

 A relação empírica entre a temperatura e a taxa de desoxigenação pode ser expressa da seguinte forma:

(43)

(44)

Exemplo 01 – A interpretação de análises de laboratório da água de um rio a jusante de um lançamento de efluentes de uma granja, conduziu aos seguintes valores. Temperatura média equivalente a 21 o_C.

K₁₂₀ = 0,25 d-1 _e _L

o = 100 mg.L-1

Calcular a DBO₅20 _{remanescente para 1, 5 e 20 dias. Adotar} θ = 1,047.

(45)

Exemplo 03

– Uma determina agroindústria deseja instalar

um sistema de tratamento de seus efluentes .

a) Com base na tabela 1, você deve auxiliar o produtor a

escolher uma forma de tratamento (biológico ou

físico-químico) com base na degradabilidade do efluente

gerado?

b) Por que o parâmetro DQO sempre apresenta um valor

maior que a DBO?

(46)

2.3. Nitrogênio

Importância ambiental (poluição das águas):

 O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento de

algas, podendo conduzir a fenômenos de eutrofização de lagos e

represas;

 O nitrogênio, nos processos de conversão da amônia nitrito e

deste a nitrato (nitrificação), implica no consumo de oxigênio

dissolvido no corpo

d’água receptor;

 O nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos

peixes;

O nitrogênio na forma de nitrato está associado a doenças como

metahemoglobinemia.

(47)

Importância ambiental (Tratamento de esgotos):

 O nitrogênio é um elemento indispensável para o

crescimento de microrganismos responsáveis pelo

tratamento;

 O nitrogênio, nos processos de conversão de

amônia a nitrito e este a nitrato (nitrificação), que

eventualmente possa ocorrer numa estação de

tratamento de esgoto, implica no consumo de

oxigênio e alcalinidade;

(48)

Importância ambiental (Tratamento de esgotos):

 O nitrogênio, no processo de conversão de nitrato a

nitrogênio gasoso (desnitrificação), que eventualmente

possa ocorrer numa estação de tratamento de esgoto,

implica em:

(a) economia

de

oxigênio

e

alcalinidade

(quando

realizado de forma controlada);

(b) deterioração da sedimentabilidade do lodo (quando

não controlado), devido a aderência das bolhas de

N

₂

aos flocos em sedimentação.

(49)

O reservatório natural de nitrogênio é o ar atmosférico (78,08% de

N

₂

).

A remoção do nitrogênio da atmosfera é feita basicamente por:

 Descargas elétricas atmosféricas;

 Microrganismos fixadores de nitrogênio (rizóbios);

 As plantas (dentre os chamados nutrientes essenciais, o nitrogênio

é o mais importante, pois é absorvido em maior quantidade pelas

plantas);

 Os animais (absorvem as proteínas vegetais ou animais, onde o

nitrogênio já esta na forma orgânica).

(50)

Formas de nitrogênio ocorrentes na água:

 Nitrogênio orgânico: faz parte das moléculas de

proteínas (vegetais ou animais). A sua presença nas

águas é característico de poluição recente por

esgoto bruto.

 Nitrogênio amoniacal: é aquele que já sofreu

decomposição pelos microrganismos heterotróficos. O

nitrogênio amoniacal total é a soma do gás amônia

(NH

₃

)

e

do

íon

amônia

(NH

₄

).

Também

é

característico de poluição relativamente recente.

(51)

Nitrito: forma intermediária (NO2

−

_{), de curtíssima}

duração após a oxidação da amônia NH

₃

pelas

bactérias nitrosomonas.

 Nitrato: forma oxidada (NO3

-

_{) a partir dos nitritos}

pelas

bactérias

nitrobacter.

É

característico

de

poluição mais antiga.

A Resolução CONAMA 357 fixa para as águas classes

1, 2, e 3 o valor máximo de 10,0 mg/L Nitrato e mg/L

para Nitrito.

(52)

Esgotos domésticos brutos: as formas predominante

são nitrogênio orgânico e amônia.

Estes dois, conjuntamente, são determinados em

laboratório pelo método Kjeldahl, constituindo o

assim denominado Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK).

* desnitrificação



nitrato é reduzido a nitrogênio

gasoso.

* nitrificação



amônio é oxidado a nitrito e este a

nitrato.

(53)

A maior parte do NTK nos esgotos domésticos tem

origem fisiológica. As demais formas de nitrogênio são

usualmente de menor importância nos esgotos afluentes

a uma estação de tratamento. Em resumo, tem-se:

NTK = amônia + nitrogênio orgânico (nitrogênio Kjeldahl,

forma predominante nos esgotos doméstico)

NT = NTK + NO

₂-

+ NO

₃-

(nitrogênio total)

O NTK pode ser ainda dividido em uma fração solúvel

(dominada pela amônia) e uma fração particulada (associada

aos sólidos em suspensão orgânicos)

(54)

 A amônia existe em solução tanto na forma de íon amônio (NH4+_{) como na forma}

livre, não ionizada (NH₃), segundo o equilíbrio dinâmico:

 Distribuição entre as formas do nitrogênio amoniacal

pH < 8  na forma de NH₄+

pH = 9,5  50% NH₃ e 50% NH₄+

pH > 11  na forma de NH

(55)

2.4. Fósforo

 No esgotos domésticos apresenta-se na formas de

fosfatos:

 Inorgânica: origem principalmente nos detergentes

e outros produtos químicos domésticos:

*ortofosfatos



(PO

₄3-

, HPO

₄2-

, H

₂

PO

₄-

, H

₃

PO

₄

)



prontamente disponíveis;

*polifosfatos



moléculas mais complexas



disponibilizados lentamente por hidrólise;

 Orgânico (ligado a compostos orgânicos) : origem

fisiológica.

(56)

2.4. Fósforo

 Outra forma de dividir o fósforo nos esgotos é quanto a

sua forma como sólidos:

Fósforo

solúvel

(predominantemente

inorgânico):

principalmente polifosfatos e ortofosfatos;

Fósforo particulado (todos na forma orgânica): ligado à

matéria orgânica particulada dos esgotos.

Importância do fósforo:

 nutriente essencial para microrganismos

decompositores;

 essencial para o crescimento de algas



eutrofização.

(57)

2.5. Organismos patogênicos e indicadores de contaminação fecal



Grande relevância da qualidade biológica da água é à

possibilidade de transmissão de doenças (os principais

grupos de organismos de interesse do ponto de vista de

saúde pública, com associação com a água ou com

fezes, são as bactérias, os vírus, os protozoários e os

helmintos).

 A

origem

deste

agentes

patogênicos

é

predominantemente humana (reflexo do nível de saúde

da população e das condições de saneamento básico de

cada região).

(58)

 Pode ser também de procedência animal (fezes de

cães e gatos), ou então pela presença de animais na

rede de esgoto (roedores).

 A quantidade de patógenos presentes no esgoto de

uma determinada localidade depende: das condições

sócio-econômicas

da

população;

das

condições

sanitárias; da região geográfica; da presença de

indústrias agroalimentares; do tipo de tratamento a que

o esgoto e o lodo foram submetidos (no caso de esgotos

tratados).

(59)

 A detecção de agentes patogênicos é extremamente difícil,

pois a concentração final de patogénos por unidade de

volume em um corpo

d’água é bastante reduzida (sua

detecção através de exames laboratoriais torna-se difícil e

onerosa).

 Este obstáculo é superado através do estudo dos

organismos indicadores de contaminação fecal: tais

organismos são predominantemente não patogênicos,

mas dão uma satisfatória indicação de quando uma água

apresenta contaminação por fezes humanas ou de animais e

da sua potencialidade para transmitir doenças.

(60)



Os organismos mais comumente utilizados com

tal

finalidade

são

as

bactérias

do

grupo

coliforme, pelas seguintes razões:

* Os coliformes apresentam-se em grande

quantidade nas fezes humanas, com isto, a

probabilidade de que sejam detectados após o

lançamento é incomparavelmente superior à dos

organismos patogênicos;

(61)

* Os coliformes apresentam resistência superior à

maioria das bactérias intestinais.

Essa característica é importante, pois não seriam bons

indicadores de contaminação fecal se morressem mais

rapidamente que o agente patogênico;

* Os mecanismos de remoção de coliformes nas

ETAs e nas ETEs são os mesmos mecanismos de

remoção das bactérias patogênicas, assim, a remoção

das bactérias patogênicas esta associada à remoção

dos coliformes;

(62)

* As técnicas bacteriológicas para a detecção dos

coliformes são rápidas e econômicas.

Os principais indicadores de contaminação

fecal

comumente

utilizados

são

os

coliformes

totais

(CT);

os

coliformes

termotolerantes e a Escherichia coli (E.

coli).

(63)

 Coliformes totais (CT): as bactérias do grupo

coliforme estão presentes no intestino humano e de

animais de sangue quente.

O

grupo

dos

coliformes

inclui

bactérias

não

exclusivamente

de

origem

fecal,

podendo

ocorrer

naturalmente no solo, água e plantas (principalmente em

climas tropicais, os coliformes apresentam a capacidade

de multiplicarem-se na água).

(64)

No caso de abastecimento de água potável, a água

tratada não deve conter coliformes totais, os quais,

casos

encontrados,

sugerem

tratamento

inadequado, contaminação posterior ou nutrientes

em excesso na água tratada.

Segundo a Portaria 2914/2011 os coliformes totais

podem ser usados como indicadores da eficiência

do tratamento da água e da integridade do sistema

de distribuição.

(65)

 Coliformes termotolerantes: até recentemente

eram referenciados na literatura como coliformes

fecais, entretanto o grupo inclui bactérias de origem

não exclusivamente fecal, embora em proporção

bem menor que a encontrada no grupo dos

coliformes totais.

Os coliformes termotolerantes são bactérias que

resistem

à

elevada

temperatura

do

teste

de

(66)

 Escherichia coli (E. coli): é a principal bactéria do

grupo dos coliformes termotolerantes.

A sua detecção laboratorial é bastante simples e

diferentemente dos coliformes totais e termotolerantes, e

segundo a Portaria 2914/2011 a E coli é a única que dá

garantia de contaminação exclusivamente fecal.

Entretanto, a sua detecção não dá garantia de que a

contaminação seja humana, já que a E coli pode ser

encontrada também nas fezes de outros animais.

(67)

 O método Colilert para detecção da E. coli • Facilidade de uso simplifica o treinamento;

• Embalagem de dose unitária elimina a necessidade de preparação;

• Aprovado pelas organizações norte-americanas EPA, AOAC, IBWA, EBWA, por outras organizações internacionais e aceito pelos Métodos Padrão para Exames

de Água e Esgoto (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater);

• Aprovado nos Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, Japão, Argentina, Brasil, Chile, Colômbia, México, Malásia, Nova Zelândia, Taiwan (Formosa), Irlanda, Islândia, África do Sul e aceito devido à sua adequabilidade aos regulamentos de testes em vários outros países;

• Mais de 90% dos laboratórios nos Estados Unidos utilizam o Colilert; :• Rápido (tempo de manuseio inferior a um minuto);

• Detecta coliformes totais e E. coli, simultaneamente, em 24 horas ou menos; • Não há necessidade de limpeza de utensílios nem de contagem de colônia.

(68)

 O método Colilert para detecção da E. coli

O meio Colilert contém os nutrientes ONPG (o-nitrofenil- Beta

-D-galactopiranosídeo) e MUG (4-metil-umbeliferil- Beta -D-glucoronídeo).

As enzimas específicas características dos coliformes totais (Beta-Galactosidade) e da E. coli (Beta-Glucoronidase) ao metabolizarem os nutrientes, causam a liberação do radical orgânico cromogênico, e como conseqüência, a amostra passa a apresentar uma coloração específica amarela para coliformes totais e fluorescência (na presença de luz ultravioleta a 365 nm) para E. coli.

(69)