A carência bioquímica de oxigénio (CBO5) é um dos parâmetros mais importantes na tecnologia da água e das águas residuais. Indica a quantidade de oxigénio necessária para que os microrganismos decomponham as substâncias orgânicas biodegradáveis numa amostra de água num prazo de cinco dias, em condições normalizadas. O CBO5 é um parâmetro-chave para avaliar a carga orgânica das águas residuais e serve como indicador da eficiência dos processos de purificação biológica.

Contexto técnico

Noções básicas sobre o BSB5
  • Definição: A CBO5 descreve o consumo de oxigénio causado pela degradação microbiana de substâncias orgânicas numa amostra de água, num período de cinco dias a uma temperatura constante de 20 °C.
  • Unidade: mg O₂/L (miligramas de oxigénio por litro).
  • Princípio: Os microrganismos oxidam as substâncias orgânicas da amostra em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O), consumindo oxigénio no processo. Este consumo é medido.
Importância da CBO5
  • Avaliação da carga orgânica: O CBO5 fornece informações sobre a quantidade de substâncias biodegradáveis na água.
  • Controlo da qualidade das águas residuais: a CBO5 é utilizada para verificar o cumprimento dos limites legais antes de as águas residuais serem descarregadas nas massas de água.
  • Eficiência dos processos de tratamento biológico: A CBO5 é utilizada para avaliar o desempenho das estações de tratamento biológico de águas residuais, como os processos de lamas activadas ou de biofiltração.
Método de medição

A CBO5 é medida de acordo com procedimentos normalizados:

  1. Preparação da amostra:
    • A amostra de água é diluída, se necessário, para manter o consumo de oxigénio dentro de um intervalo mensurável.
  2. Enriquecimento com microrganismos:
    • Se necessário, a amostra é inoculada com lamas activas ou outros microrganismos.
  3. Medição do teor de oxigénio:
    • O teor de oxigénio é medido no início e após cinco dias num recipiente hermético, no escuro e a uma temperatura constante.
  4. Cálculo da CBO5:
    • A diferença entre o teor de oxigénio no início e no fim dos cinco dias é o valor de CBO5.

Domínios de aplicação

1. tratamento de águas residuais industriais
  • Aplicação: A CBO5 é utilizada no tratamento de águas residuais industriais para avaliar a carga orgânica, por exemplo, na indústria alimentar, química ou do papel.
  • Relevância:
2. controlo da qualidade da água
  • Objetivo: Garantir que a descarga de águas residuais não conduza à eutrofização das massas de água.
  • Anforderungen: Die BSB5-Werte müssen innerhalb der gesetzlichen Einleitgrenzwerte liegen (typisch: < 20 mg O₂/L).
3. gestão de instalações de águas residuais
  • Controlo do processo: O CBO5 é utilizado para monitorizar e controlar as fases do tratamento biológico, a fim de otimizar o desempenho de degradação dos microrganismos.
  • Comparação de águas residuais brutas e tratadas: Determinação do desempenho de purificação (taxa de degradação de CBO5).
Filtragem biológica para instalações de reciclagem de água

Foto: As medições de CBO5 ajudam no controlo do processo das estações de tratamento biológico, como as nossas estações de biofiltração ALMA BioFil Compact

Correlação com outros parâmetros

A CBO5 está estreitamente relacionada com outros parâmetros na análise da água e das águas residuais:

  • CQO (carência química de oxigénio): A CQO mede a carga total de substâncias orgânicas, independentemente da biodegradabilidade. Normalmente, a CQO é cerca de 2-4 vezes superior à CBO5.
  • Relação CBO5/COD: Indica a biodegradabilidade das águas residuais:
    • > 0,5: Elevada biodegradabilidade (por exemplo, indústria alimentar).
    • < 0,3: Hoher Anteil schwer abbaubarer Stoffe (z. B. Chemieindustrie).
  • Necessidade de nutrientes: A CBO5 ajuda a determinar a necessidade de nutrientes (por exemplo, azoto, fósforo) para a depuração biológica.

Significado na prática

  1. Dimensionamento de instalações biológicas: O CBO5 é um parâmetro decisivo para a conceção de reactores biológicos, como as instalações de lamas activadas ou de biofiltração.
  2. Descarga nas redes públicas de esgotos: As águas residuais com um valor elevado de CBO5 devem ser pré-tratadas para garantir o cumprimento dos limites de descarga.
  3. Otimização dos custos de funcionamento: O conhecimento exato da CBO5 permite uma dosagem orientada de oxigénio ou de produtos químicos, o que pode reduzir os custos de funcionamento.

Limites e desafios

  • Medição demorada: A medição durante cinco dias é morosa e pode não ser adequada para a monitorização em tempo real.
  • Flutuações nas águas residuais: Nos processos industriais, a forte flutuação dos valores de CBO5 pode dificultar o tratamento.
  • Métodos complementares: Na prática, a CBO5 é frequentemente completada por parâmetros de substituição rápida, como o COT (carbono orgânico total).

Conclusão

A CBO5 é um parâmetro indispensável para a avaliação e tratamento de águas residuais em aplicações industriais e municipais. Devido à sua estreita ligação com a biodegradabilidade e ao seu papel central no controlo de processos, o CBO5 fornece uma base sólida para o planeamento, monitorização e otimização de estações de tratamento de água e de águas residuais. Em combinação com outros parâmetros, como a CQO e o COT, permite uma avaliação holística da qualidade da água e contribui para o cumprimento dos requisitos legais e para a conservação dos recursos.

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