Sem dúvida, a CBO ou Carência Bioquímica de Oxigénio é um parâmetro fundamental no tratamento da água, porque fornece informações valiosas sobre o grau de poluição orgânica, a qualidade da água e a eficiência dos processos de tratamento, o que é essencial para proteger o ambiente e cumprir os regulamentos.
Normalmente não se pensa que as massas de água contêm oxigénio, mas a água contém sempre uma pequena quantidade de oxigénio dissolvido. Uma pequena quantidade, mas essencial para a vida na água. A carência bioquímica de oxigénio (CBO) representa geralmente a quantidade de oxigénio necessária para decompor a matéria orgânica na água.
O que é a Carência Bioquímica de Oxigénio?
A carência bioquímica de oxigénio (CBO) representa a quantidade de oxigénio consumida pelas bactérias e outros microrganismos durante a decomposição da matéria orgânica em condições aeróbias (oxigénio presente) a uma determinada temperatura.
Quando, por exemplo, olhamos para a água de um lago, não notamos a presença de oxigénio. De certa forma, pensamos na água como o oposto do ar, mas um lago ou riacho comum contém pequenas quantidades de oxigénio, sob a forma de oxigénio dissolvido.
Embora a quantidade de oxigénio dissolvido seja pequena, até cerca de dez moléculas de oxigénio por milhão de água (10 ppm), é um componente crucial das massas de água naturais, porque a presença de uma concentração suficiente de oxigénio dissolvido é essencial para a manutenção da vida aquática e da qualidade aquática, bem como para a estética dos cursos de água e dos lagos.
O que é o oxigénio dissolvido?
O oxigénio dissolvido é a quantidade de oxigénio gasoso dissolvido numa amostra de água. O O2 pode ser absorvido diretamente da atmosfera ou indiretamente a partir do subproduto da fotossíntese das plantas circundantes.
Como já foi referido, a presença de uma concentração suficiente de oxigénio dissolvido é essencial para manter a vida aquática e a qualidade estética dos cursos de água e dos lagos. A determinação do modo como a matéria orgânica afecta a concentração de oxigénio dissolvido (OD) num ribeiro ou lago é essencial para a gestão da qualidade da água.
A decomposição da matéria orgânica na água é medida como carência bioquímica ou química de oxigénio. A carência de oxigénio é uma medida da quantidade de substâncias oxidáveis numa amostra de água que podem reduzir as concentrações de oxigénio dissolvido.
Factores que influenciam o esgotamento do oxigénio na água
Certos factores ambientais (temperaturas quentes no verão) e outros factores induzidos pelo homem (introdução de nutrientes em excesso numa massa de água) podem diminuir a quantidade de oxigénio dissolvido numa massa de água, provocando tensões na vida aquática local.
Uma análise da água utilizada para compreender melhor o efeito das bactérias e de outros microrganismos na quantidade de oxigénio que consomem quando decompõem matéria orgânica em condições aeróbias (na presença de oxigénio) é a medição da carência bioquímica de oxigénio (CBO).
A determinação da forma como a matéria orgânica afecta a concentração de oxigénio dissolvido num riacho ou lago é fundamental para a gestão da qualidade da água. A CBO é uma medida da quantidade de oxigénio necessária para remover a matéria orgânica residual da água no processo de decomposição por bactérias aeróbias (as bactérias que só vivem num ambiente com oxigénio).
A matéria orgânica residual é estabilizada ou decomposta por organismos bacterianos que necessitam de oxigénio para o seu metabolismo. A CBO é frequentemente utilizada em estações de tratamento de águas residuais como um índice do grau de contaminação orgânica da água.
Fontes de CBO
As fontes de carência biológica de oxigénio incluem folhas e detritos lenhosos, plantas e animais mortos, estrume animal, efluentes industriais, estações de tratamento de águas residuais, confinamentos e fábricas de transformação de alimentos, sistemas sépticos deficientes e escoamento de águas pluviais urbanas.
Um dos nutrientes mais importantes que afectam a CBO nos sistemas aquáticos - especialmente nos últimos tempos - é a poluição por fosfatos de origem doméstica.
Como é determinada a CBO?
Existem alguns métodos aprovados para determinar a carência biológica de oxigénio, embora um método seja amplamente utilizado pela comunidade analítica. Trata-se do método normalizado 5210B.
Este método analisa a diferença de oxigénio dissolvido (DO) de uma amostra ao longo de cinco dias. O teor inicial de oxigénio dissolvido de um volume conhecido de amostra é registado e, após um período de incubação de cinco dias a 20°C, a amostra é retirada da incubadora e o teor final de oxigénio dissolvido é medido.
O valor de CBO é então calculado a partir da depleção e da dimensão da amostra utilizada. Os valores de CBO são normalmente expressos em partes por milhão (ppm) ou em mg O2/L. Uma CBO mais elevada indica que é necessário mais oxigénio, o que significa que a qualidade da água é inferior. Uma CBO mais baixa significa que é retirado menos oxigénio da água, pelo que a água está menos poluída.
Uma vez que a água fria retém melhor o oxigénio do que a água quente, a CBO é geralmente mais baixa nos meses de verão.
O maior desafio do ensaio de CBO está relacionado com o tempo, uma vez que o tempo de retenção de uma amostra de CBO é de 48 horas a partir da recolha. Para que a CBO funcione corretamente, tem de haver uma população suficiente de bactérias saudáveis na garrafa.
Como é que a CBO é utilizada nas estações de tratamento de águas residuais?
A carência bioquímica de oxigénio é frequentemente utilizada em estações de tratamento de águas residuais como um índice do grau de contaminação orgânica da água.
As indústrias que descarregam águas residuais na rede de esgotos municipal ou em cursos de água são sempre confrontadas com regulamentos rigorosos relativos aos níveis de CBO. Os materiais sólidos nas águas residuais podem ser constituídos por materiais orgânicos e/ou inorgânicos e organismos, e os sólidos devem ser significativamente reduzidos por tratamento ou podem aumentar a CBO quando descarregados.
Qual é o rácio típico entre a CBO e a CQO nas águas residuais?
A relação típica entre a carência bioquímica de oxigénio (CBO) e a carência química de oxigénio (CQO) nas águas residuais é a seguinte
- O valor de CQO é sempre superior ao valor de CBO, uma vez que a CQO mede a quantidade de oxigénio necessária para oxidar quimicamente toda a matéria orgânica, tanto biodegradável como não biodegradável, enquanto que a CBO mede apenas a matéria orgânica biodegradável..
- Nas águas residuais domésticas, o rácio CBO/CQO situa-se normalmente entre 0,3 e 0,8, ou seja, a CBO representa entre 30% e 80% de CQO..
- Nas águas residuais industriais, o rácio CBO/COD pode variar muito em função do tipo de indústria, uma vez que algumas indústrias geram mais matéria orgânica não biodegradável. Os valores típicos podem situar-se entre 0,2 e 0,6.
- Um rácio CBO/CQO baixo (< 0,2) indica que as águas residuais contêm uma elevada proporção de compostos orgânicos não biodegradáveis..
- O rácio CBO/COD é um indicador da biodegradabilidade da matéria orgânica na água. Quanto mais próximo de 1, mais biodegradável é a matéria orgânica..
Em resumo, nas águas residuais domésticas, a CBO representa geralmente entre 30-80% da CQO, enquanto que nas águas residuais industriais a relação é mais variável, dependendo do tipo de indústria. Este rácio é um bom indicador da biodegradabilidade da matéria orgânica.
