NBR 12614 - Aguas - Determinacao Da Demanda Bioquimica de Oxigenio (DBO)

Cópia não autorizadaMAIO/1992 ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 12614 Águas - Determinação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) - Método de incubação (20°C, cinco dias) Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (21) 210-3122 Fax: (21) 220-1762/220-6436 EndereçoTelegráfico: www.abnt.org.br Método de ensaio Copyright © 1992, ABNT–AssociaçãoBrasileirade NormasTécnicas Printed in Brazil/ ImpressonoBrasil Todos os direitos reservados Origem: Projeto 01:602.04-003/87 CEET - Comissão de Estudo Especial Temporária de Meio Ambiente CE-01:602..04 - Comissão de Estudo de Análises Orgânicas NBR 12614 - Biochemical oxygen demand determination incubation method (20°C, five days) - Method of test Descriptors: Water. Biochemical. Oxygen demand Palavras-chave: Água. Oxigênio. DBO SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definição 4 Aparelhagem 5 Execução do ensaio 6 Resultados 5 páginas NBR 11958 - Águas - Determinação de oxigênio dissolvido - Método do eletrodo de membrana - Método de ensaio 3 Definição Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de 3.1. 1 Objetivo 3.1 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) Esta Norma prescreve o método de determinação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) em amostras de coleções líquidas em geral, efluentes domésticos e industriais, lodos e água de mar. Quantidade de oxigênio necessária para a oxidação biológica e química das substâncias oxidáveis contidas na amostra, nas condições do ensaio. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 9898 - Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores - Procedimento NBR 10357 - Águas - Determinação da demanda química e oxigênio (DQO) - Métodos de refluxo aberto, refluxo fechado-titulométrico e refluxo fechadocolorimétrico - Método de ensaio NBR 10559 - Águas - Determinação de oxigênio dissolvido - Método iodométrico de Winkler e suas modificações - Método de ensaio 4 Aparelhagem Na aplicação deste método é utilizada a seguinte aparelhagem: a) incubadora a ar ou um banho de água termostatizada (20 ± 1)°C, sem luz; b) frascos de DBO de vidro de borossilicato, boca estreita, volume 250 mL - 300 mL, tampa esmerilhada, com “selo d’água”; c) provetas de 1000 mL, com tampa; d) béquer de 500 mL, 1000 mL e 2000 mL; e) pipetas volumétricas, capacidades diversas; NBR 10664 - Águas - Determinação de resíduos (sólidos) - Método gravimétrico - Método de ensaio f) balões volumétricos, capacidades diversas. sem desinfecção.13. em água destilada. (Na2HPO4.1.5 g de cloreto de cálcio p. mg O2/L.a. O pH da solução deve ser 7. 5.1. A água de diluição sem semente não deve consumir mais que 0.575 g de sulfito de sódio p.1.6 mg O2/L a 1. alcalinidade de hidróxidos. não é preciso empregar semente.3 Solução de sulfato de magnésio Dissolver 22. 21.0 mg O2/L. 33. (KH2PO4).7H2O) em água destilada e diluir a 1000 mL. no momento do uso.11. 5. 5. Contendo menos que 0.1.1.2 mg O2/L num período de incubação de cinco dias. Na ausência ou presença de pequenas quantidades de microorganismos na amostra.6 Solução de hidróxido de sódio 1 N 5.01 mg/L de cobre.13) à água de diluição. é preciso empregar semente.1. e diluir a 1000 mL.9). como no caso de esgotos.1 Água destilada Estocar a água destilada a 20°C no escuro. Preparar diariamente.7H2O). água de superfície e alguns efluentes não-clorados.2 sem ajuste.a. Estocar a (20 ± 1)°C.1. condições extremas de pH e efluentes industriais não-tratados.1. (NaOH). para saturá-la de oxigênio. (NH4Cl) em 500 mL de água destilada. com água destilada.9 Solução de ácido glutâmico-glicose Secar aproximadamente 200 mg de glicose p.1. isenta de cloro.25 g de cloreto férrico hexaidratado p. cloraminas. (MgSO4. Nota: Esta solução apresenta uma DBO teórica de aproximadamente 200 mg O2/L.5 mg de cloro residual. Nota: Alternativamente.a.a. (CaCl2).a.13 Semente Dissolver 40 g de hidróxido de sódio p. adicionar uma quantidade adequada de semente (5. matéria orgânica e ácidos.1. (H2SO4) a 1000 mL.6H2O).1 Reagentes e soluções 5.1. usar água deionizada.3). e diluir a 1000 mL. (Na2SO3) em 1000 mL de água destilada. e 200 mg de ácido glutâmico p. conforme NBR 10357 Nota: Desprezar as soluções anteriormente mencionadas.7 Solução de ácido sulfúrico 1 N Diluir 28 mL de ácido sulfúrico concentrado p. 5. Preparar imediatamente antes do uso.) 5.a.4 de fosfato dibásico de sódio heptaidratado p.2). Nota: A sememte deve ser testada quanto à sua atividade com uma diluição a 2% da solução de ácido glutâmicoglicose (5. Nota: A quantidade de semente a ser adicionada à água de diluição pode ser determinada através de: P= 60 . e 1.5 Solução de cloreto férrico Nota: Alternativamente.1.a. e diluir a 1000 mL. em estufa a 103°C por 1 h.2 Solução-tampão de fosfatos Dissolver 8.5 g de fosfato monobásico de potássio p. Pesar 150 mg de glicose e 150 mg de ácido glutâmico. 5. (1 mL desta solução elimina 0. em água destilada isenta de gás carbônico (CO2). 5.1.1. A finalidade da semente é introduzir uma população biológica capaz de oxidar a matéria orgânica biodegradável da amostra.7 g de cloreto de amônio p.a.a. por 24 h. em recipiente de vidro com tampa de algodão.a. especialmente sinais de desenvolvimento biológico.4) e cloreto férrico (5. No momento do uso. Nota: Alternativamente.1. sulfato de magnésio (5. Guardar em frasco de polietileno ou em frasco de vidro borossilicato com rolha de borracha. (FeCl3. (K2HPO4).11 Água de diluição sem semente 5. poderá se obter semente da água receptora.75 g de fosfato dibásico de potássio p.Cópia não autorizada 2 NBR 12614/1992 5 Execução do ensaio 5.10 Inibidor de nitrificação 2-cloro-6 (triclorometil) piridina 5. de modo que a DBO da água de diluição com semente seja da ordem de 0.1. V = 10 P A Onde: Dissolver 0.4 Solução de cloreto de cálcio Dissolver 27. dissolver em água destilada e diluir a 1000 mL. Na presença de microorganismos na amostra.025 N Dissolver 1.8 Solução de sulfito de sódio 0. altas diluições.1. Verificar as causas. cloreto de cálcio (5. P = % de semente na água de diluição V = volume da semente (mL) a acrescentar a 1 L de água de diluição 5. A semente deve ser aclimatada a 20°C.1. adicionar 1 mL de cada uma das soluções-tampão de fosfatos (5.1.a. rejeitar qualquer resultado analítico obtido com esta semente e água de diluição.1.5) por litro de água destilada. A = demanda química de oxigênio (DQO) da semente. . 5.1. em água destilada. assim que for observada qualquer alteração. saturar de oxigênio a água destilada por aeração com ar comprimido limpo (pode-se usar bomba de ar do tipo da usada para aquário).12 Água de diluição com semente Preparar a água de diluição conforme 5. preferencialmente 3 km a 8 km a jusante do lançamento. Caso a DBO do teste não esteja entre (200 ± 37)mg O2/L.5 g de sulfato de magnésio heptaidratado p.a. Aguardar aproximadamente 30 min para evitar o uso de água supersaturada de oxigênio. em virtude da temperatura elevada. Diluir a 1000 mL. 5.1 O material de preferência empregado como semente é o efluente do sistema de tratamento biológico da amostra a analisar. Nota: Alternativamente. b) velocidade de utilização do oxigênio pelos interferentes. A aeração deverá ser contínua.1.10) por litro de água de diluição. Retirar o líquido sobrenadante. no período de cinco dias. 5. mudando a cada dia 50% do volume do esgoto aerado. podendo-se adaptá-lo aos diversos tipos de amostras. 5. tais como: a) duração da fase de crescimento dos micro-organismos.10) a cada frasco de incubação.2 Na impossibilidade de se utilizar o recomendado em 5.0. em geral. a qual teve o seu pH ajustado para 7. ocasionam erros positivos.333mg do inibidor de nitrificação (5. devendo permanecer entre 6. c) completar o volume original com uma mistura de 70% de esgoto sanitário bruto e 30% da amostra a analisar. retirar de cinco em cinco dias um terço da semente aerada equalizada e recolocar na cuba um volume igual ao retirado de uma mistura de 70% da amostra a ser analisada (com ph ajustado para 7. filtrar em algodão.60 mg O2/L a 150 mg O2/L DBO . deve ser feito a -20°C no período máximo de 30 min. f) ao final deste período.4 O cloro que interfere no desenvolvimento dos microorganismos da amostra deve ser eliminado através da adição de solução de sulfito de sódio (5. h) para conservar a semente. a semente esta pronta para uso (líquido equalizado). como sulfeto e ferro ferroso.6.3 Elevadas quantidades de algas ocasionam erros d) após este período. adicionar 10mg do inibidor de nitrificação (5. um terço do líquido equalizado é esgotado e o restante deixado decantar por 1h. 5.5 Amostras supersaturadas de oxigênio contendo mais de 9 mg O2/L a 20°C podem apresentar perda de oxigênio durante a incubação. 5. aumenta o resultado final. Uma oxidação total. c) atividade e concentração desconhecida dos microorganismos. O lodo resultante desta operação encontra-se ativado. adicionar 3.1. Para evitar esta interferência.3. normalmente possuindo as seguintes características: DQO . A temperatura de incubação é padronizada em 20°C e o tempo de incubação em cinco dias.2 Princípio do método A demanda bioquímica de oxigênio é um teste empírico que corresponde à diferença entre as concentrações de oxigênio no início e no fim do período de incubação.6 A presença de microorganismos capazes de oxidar a matéria nitrogenada. 5. permanecendo o lodo no fundo da cuba de aeração. 5.3.7 Interferem ainda outros fatores dificilmente contro- láveis. A semente conservada pelo processo de congelamento poderá necessitar de reaclimatação através de aeração. podendo ser utilizada por um período máximo de seis meses. Retirar o líquido sobrenadante. em condições específicas do ensaio.1. usar esgoto doméstico. O pH do líquido equalizado situa-se entre 7. leva cerca de 20 dias. após decantação de 1h.1. e) esgotar novamente um terço do líquido equalizado e o restante decantar por 1h. com volumes próximos daqueles que serão utilizados na análise da DBO. deixar o líquido decantar e retirar todo o sobrenadante. Reduzir o teor de oxigênio à saturação pela agitação da amostra. 5. Este congelamento Existem variações do método.Cópia não autorizada 3 NBR 12614/1992 5.13.0) e 30% de esgoto sanitário bruto. Admite-se que nestas condições 80% da matéria orgânica carbonada já estejam mineralizados e começando a nitrificação.3 Quando o material orgânico presente na amostra não é facilmente oxidável pelos microorganismos do esgoto doméstico.1. e a amostra deverá ser acondicionada em vários frascos. Nota: Alternativamente. procedendo da seguinte forma: a) colocar aproximadamente 10L de esgoto sanitário bruto em cuba de vidro e fazer aeração com sistema de agitação mecânica durante cinco dias.8). A unidade é reintegrada ao volume original pela adição de uma mistura de 50% de esgoto sanitário e 50% da amostra a analisar. A semente deve ser livre de partículas em suspensão. permanecendo o lodo ativado no fundo da cuba de aeração.13. 5.1 Substâncias inorgânicas redutoras. 5.3. Reintegrar ao volume original adicionando uma mistura de 30% de esgoto sanitário bruto e 70% da amostra a analisar.2 O pH da amostra interfere no comportamento dos microorganismos.3 Interferentes 5.1. Fazer aeração durante três dias. decantado no mínimo por 1 h e no máximo por 36 h a 20°C.3. Fazer aeração durante cinco dias.3. Fazer aeração durante três dias. permanecendo o lodo ativado no fundo da cuba. 5.3.5. usar como semente uma suspensão de solo rico em material orgânico ou lodo ativado.13.6 e 8. b) completados os cinco dias de aeração.30 mg O2/L a 100 mg O2/L positivos.5 e 7. Se necessário.1. pois descongelamentos sucessivos ocasionam queda no título da semente. a saber: d) presença de tóxicos.4 Procedimento i) outro processo de conservação da semente consiste no congelamento desta. . g) o exame biológico deve indicar a presença de número considerável de protozoários (ciliados fixos). utilizar semente adaptável em laboratório.3. efetuando a correção de volume no cálculo final.4.2. até transbordar.Incubação sem diluição 5.4.2 Proceder com a semente conforme 5.2. 5. em mL volume da amostra utilizado. Obtêm-se então duas séries iguais de diluições da amostra.11).4. aproximadamente 20 g em 1 L de água destilada. 5. 5.4. Nota: Coletar a amostra para determinação da DBO conforme NBR 9898.3 Proceder com a suspensão conforme 5.3.2 a 5.4.4.5.4. e tampar com cuidado sem deixar bolhas de ar no interior deles.2.incubação sem diluição. 5.incubação com diluição. Em seguida. .2 Ajustar o pH da suspensão entre 6. OD5. nem oxigênio na amostra.2 Preparar no mínimo quatro diluições adequadas da amostra. V2 = 10 P2 .4.4.4.4.4.4.2 a 5. V4 = 10 P4 P2 = P1 = P3 P2 P3 P4 .4.4.aplica-se a águas superficiais pouco poluídas.aplica-se a águas superficiais poluídas.4.5 e 7. . 5.2.1 Método A .5 e 7.1 a 5.4.1. ainda haja oxigênio na amostra. empregando água de diluição.Incubação com diluição e semeadura escuro.1. empregando água de diluição.Suspensão e incubação com diluição e semeadura 5.1. se necessário. respectivamente .4.12).5. V2.5 Determinar o teor de resíduo total do lodo. V1 = 10 P1 5. determinar a concentração de oxigênio dissolvido.5 Incubar a outra série de frasco por (120 ± 2) h a 20°C no escuro.4.4 Método D .2.3 Método C .4.5.1 Proceder conforme 5.4.1. a amostra diluída de ca- da proveta para dois frascos de DBO. 5. Completar a 1000 mL com água de diluição (5.5.4.aplica-se a águas residuais e efluentes que não possuem microorganismos próprios.4.4 Proceder com a semente conforme 5. P3 e P4 = percentagem de amostra da primeira à quarta proveta.4.2. homogeneizando sem formação de bolhas de ar. 5.6 Efetuar um controle da água de diluição sem semente (5. Nota: Sugestão prática para determinação das diluições adequadas: 500 P3 = . DBO = (ODi . se necessário.5 e eliminar os interferentes. V3 e V4 = volume (mL) de amostra da primeira à quarta proveta respectivamente 5.4 Incubar o outro frasco por (120 ± 2) h a 20°C no 5. os interferentes.3 Após 15 min.4.2.3. OD1.1 Ajustar o pH da amostra entre 6.2 Transferir por sifonação a amostra homogeneizada para dois frascos de DBO.3. V1. . OD5.2. preparar as diluições diretamente em frascos de DBO aferidos.4.1. após cinco dias de incubação. determinar a concentração de oxigênio dissolvido OD i.4. efluentes e águas residuais que têm microorganismos próprios.5. d) método D . Nota: Alternativamente.2 a 5. após cinco dias de incubação. Acrescentar a cada proveta volume de amostra correspondente. Consultar NBR 10664.4. Encher frascos de DBO e medir a concentração de oxigênio dissolvido de um deles e a do outro após cinco dias de incubação.2.4. ainda haja oxigênio dissolvido na amostra. 5. . conforme NBR 10559 ou NBR 11958. com semente (5. com semente (5.2.3 Transferir.12).incubação com diluição e semeadura.2. P2.1.4.11). mas não oxigênio suficiente para que. c) método C .2.2 Método B . determinar a concentração de oxigênio dissolvido. até transbordar. 5.1.2.5 e 7.1.suspensão e incubação com diluição e semeadura. por sifonação. 5.4. Onde: P1. enchendo-as parcialmente com água de diluição sem semente (5.aplica-se a lodos. 5. em mL 5.3. em um dos frascos. determinar a concentração de oxigênio dissolvido.4. se necessário. 5. determinado após cinco dias de incubação a 20°C d= volume do frasco de DBO.4. conforme 5. 5.1 Ajustar o pH da amostra entre 6.2.11).OD5)d Onde: ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L. que contêm microorganismos próprios e oxigênio suficiente para que.1 Preparar uma suspensão de quantidade conhecida de lodo úmido. em provetas de 1000 mL.4.5 e eliminar 5. Em seguida. b) método B . para obterem-se as diluições. V3 = 10 P3 DQO da amostra P4 = 2 P3 . em uma das séries de frascos. conforme 5. determinado antes da incubação OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L.4 Após 15 min.Incubação com diluição 5.1.Cópia não autorizada 4 NBR 12614/1992 a) método A . Tampar com cuidado sem deixar bolhas de ar no interior deles. OD5s) f p. determinado antes da incubação OD5 = oxigênio dissolvido da amostra em mg/L. empregar a seguinte fórmula: % O2 consumido = OD5 = oxigênio dissolvido da amostra em mg/L. até a presente data.OD5) 100 ODi % semente na amostra % semente-controle Q = quantidade de lodo úmido com que foi preparada a suspensão. obtido através de diluições adequadas e medido separadamente para controle OD5s = oxigênio dissolvido da semente em m g/L.OD5 6. determinado após cinco dias de incubação a 20°C ODi = oxigênio dissolvido inicial da amostra em mg/L. foi analisada DBOs em amostras sintéticas preparadas através de uma mistura de 1:1 de ácido glutâmico com glicose (5.1. mg O2/L = ODi . em g/g 6. obtido através de diluições adequadas e medido separadamente para controle p Nota: O resultado é expresso na base seca. 16ª edição.1.OD5s) f p Onde: 6.(ODis .1 Expressão dos resultados = relação entre os percentuais de semente presente na amostra e na semente-controle. e o consumo mínimo de oxigênio deve ser superior a 2 mg/L.(ODis . aquela diluição ou a média das diluições que apresentarem um consumo de 40% a 70% da quantidade inicial de oxigênio.04) P ara um a m istura de padrão prim ário de 300 m g/L.2 Conforme o “Standard Methods of the Examination of Water and Wastewater”. . determinado antes da incubação 6. num estudo interlaboratorial envolvendo de 86 a 102 laboratórios.4 m g/L com desvio-padrão de 37. ou seja: % semente na amostra % semente-controle f= 6.9).Cópia não autorizada 5 NBR 12614/1992 6 Resultados f 6.3 Método C: A expressão do resultado da DBO para cada diluição é: mg O2/L = (ODi . determinado antes da incubação OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L.1 Método A: A expressão do resultado da DBO é: Nota: Para obter o resultado final.OD5) .665 (quantidade de padrão acondicionado .1. determinado após cinco dias de incubação a 20°C ODi = oxigênio dissolvido inicial da semente em mg/L. = fração volumétrica da amostra usada para realizar as diluições 6.2. A equação da regressão para média X e para o desvio-padrão “s” foi: X = 0.T Onde: OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L.1. observar nota de 6.0 m g/L.1.120 (quantidade de padrão adicionado + 1. ou seja: f= (ODi . padrão para se de- terminar a exatidão do teste de DBO. para cálculo do resultado da DBO. As diluições escolhidas devem apresentar no mínimo 1 mg/L de oxigênio dissolvido após cinco dias de incubação.0.OD5) . em g/L T = teor de sólidos do lodo. obtido através de diluições adequadas e medido separadamente para controle p = fração volumétrica da amostra usada para realizar as diluições f = relação entre os percentuais de semente presente na amostra e na semente-controle. determinado antes da incubação mg O2/L = (ODi . determinado após cinco dias de incubação a 20°C Nota: Escolher. a m édia de D B O s foi 199.149) s = 0.1 Não existe.2 Método B: A expressão do resultado da DBO para cada diluição é: mg O2/L = (ODi . determinado após cinco dias de incubação a 20°C ODis = oxigênio dissolvido inicial da semente em mg/L.2 Precisão e exatidão ODi = oxigênio dissolvido inicial da amostra em mg/L.4 Método D: A expressão do resultado da DBO para Onde: cada diluição é: ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L. após cinco dias de incubação a 20°C. Para determinar a percentagem de OD consumido. após cinco dias de incubação a 20°C.Q.2. 6.1.2.OD5) 100 % amostra Onde: ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L. numa concentração que varia de 5 mg/L a 340 mg/L. obtido através de diluições adequadas e medido separadamente para controle OD5s = oxigênio dissolvido da semente em mg/L.