A carga orgânica descreve a quantidade de substâncias orgânicas presentes na água ou nas águas residuais que podem ser biologicamente degradadas ou oxidadas. Estas substâncias provêm frequentemente de fontes naturais, como material vegetal, resíduos animais ou atividade microbiana, mas também de fontes antropogénicas, como águas residuais industriais, processamento de alimentos ou produção química. A poluição orgânica representa um desafio significativo para o tratamento da água, uma vez que não só afecta a eficiência dos sistemas de tratamento, como também pode representar riscos ambientais e para a saúde.
Este artigo explica o contexto técnico e químico da poluição orgânica, descreve os desafios envolvidos no seu tratamento e apresenta métodos comprovados de remoção eficaz na prática.
Índice
Definição e variáveis medidas
A carga orgânica é geralmente descrita pelos seguintes parâmetros:
1. carência química de oxigénio (CQO)
- Definição: Quantidade de oxigénio necessária para oxidar quimicamente substâncias orgânicas na água.
- Unidade: mg O₂/l.
- Significado: Mede a carga total, incluindo os compostos pouco degradáveis.
2. Carência bioquímica de oxigénio (CBO)
- Definição: A quantidade de oxigénio necessária aos microrganismos para a oxidação biológica de substâncias orgânicas.
- Unidade: mg O₂/l, normalmente medido durante 5 dias (CBO5).
- Significado: Indica as substâncias orgânicas biodegradáveis.
3. carbono orgânico total (TOC)
- Definição: A quantidade de carbono em compostos orgânicos, medida diretamente na água.
- Unidade: mg C/l.
- Significado: Indicador universal de poluição orgânica.
4. Compostos orgânicos voláteis (COV)
- Definição: Substâncias orgânicas com elevada volatilidade que são frequentemente tóxicas ou nocivas para o ambiente.
- Exemplos: Solventes, benzeno, tolueno.
Fontes de poluição orgânica
A poluição orgânica pode provir de várias fontes:
1. águas residuais industriais
- Indústria alimentar: gordura, amido, proteínas, açúcar.
- Indústria química: solventes, ácidos orgânicos, plásticos.
- Indústria farmacêutica: resíduos de ingredientes activos, soluções de reação.
2. águas residuais municipais
- Substâncias orgânicas de origem doméstica, incluindo fezes, produtos de limpeza e resíduos orgânicos.
3. agricultura
- Entradas de fertilizantes, pesticidas, substratos orgânicos provenientes da criação de animais ou resíduos de culturas.
4. entradas naturais
- Ácidos húmicos, lignina e outras substâncias orgânicas naturais provenientes da decomposição de material vegetal.
Foto: A nossa instalação de lamas activadas biológicas ALMA BHU BIO
Processo de tratamento de cargas orgânicas
A escolha do método correto depende do tipo de carga e dos requisitos específicos.
1. processos biológicos
Os processos biológicos utilizam microorganismos para decompor substâncias orgânicas.
Tratamento aeróbio de águas residuais:
- Exemplos: Processos de lamas activadas, filtros de gotejamento, bioreactores de membrana (MBR).
- Aplicação: Degradação de compostos facilmente biodegradáveis.
- Vantagem: Económica, produz biomassa (lamas de depuração) como subproduto.
Tratamento anaeróbio de águas residuais:
- Exemplos: Reactores UASB, reactores EGSB.
- Aplicação: Tratamento de águas residuais altamente contaminadas, associado à produção de biogás.
- Vantagem: Produção de energia através do biogás.
Foto: A nossa unidade de biogás GMR da ALMA BHU com clarificação secundária, recirculação da biomassa e pós-tratamento aeróbio
2. processos físico-químicos
Estes processos complementam ou substituem os processos biológicos para substâncias difíceis de degradar.
- Remoção de substâncias orgânicas coloidais por adição de precipitantes.
- Adsorção de compostos orgânicos dissolvidos.
- Ultrafiltração (UF): Remove partículas e substâncias orgânicas coloidais.
- Osmose inversa (RO): Reduz as cargas orgânicas dissolvidas, incluindo COVs.
- Ozonização: Oxida substâncias orgânicas, reduz o odor e a cor.
- Oxidação UV: degradação de micropoluentes orgânicos.
Foto: O nosso sistema de flotação ALMA NeoDAF com precipitação e floculação para reduzir os compostos orgânicos
Desafios no tratamento do stress orgânico
O tratamento da poluição orgânica coloca desafios técnicos e operacionais:
Diversidade de compostos orgânicos:
- Desde açúcares facilmente degradáveis até compostos complexos e pouco degradáveis, como fenóis ou hidrocarbonetos aromáticos.
Influência nos sistemas biológicos:
- Cargas orgânicas elevadas podem sobrecarregar as estações de tratamento de águas residuais biológicas, conduzir a uma deficiência de oxigénio ou ter efeitos tóxicos nos microrganismos.
Formação de biofouling:
- As substâncias orgânicas promovem o crescimento de biofilmes, que podem obstruir sistemas como os sistemas de membranas.
Requisitos regulamentares:
- Respeito dos valores-limite de CQO, COT e COV, a fim de evitar a poluição do ambiente.
Conclusão
O tratamento da contaminação orgânica é uma das tarefas centrais no tratamento de águas industriais e de águas residuais. A combinação correta de processos biológicos e físico-químicos permite não só o cumprimento dos requisitos legais, mas também a utilização eficiente dos recursos através da reciclagem da água e da recuperação de energia. Com tecnologias inovadoras e soluções personalizadas, o tratamento da água pode ser adaptado aos requisitos específicos da respectiva indústria, de modo a alcançar resultados sustentáveis e económicos.
Para mais informações sobre os nossos produtos, não hesite em contactar-nos a qualquer momento!
