Copyright © 1992,ABNT–Associação Brasileira deNormas TécnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodos os direitos reservados

Sede:Rio de JaneiroAv. Treze de Maio, 13 - 28º andarCEP 20003-900 - Caixa Postal 1680Rio de Janeiro - RJTel.: PABX (21) 210-3122Fax: (21) 220-1762/220-6436Endereço Telegráfico:www.abnt.org.br

ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

Palavras-chave: Água. Oxigênio. DBO 5 páginas

Águas - Determinação da demandabioquímica de oxigênio (DBO) - Métodode incubação (20°C, cinco dias)

NBR 12614MAIO/1992

Origem: Projeto 01:602.04-003/87CEET - Comissão de Estudo Especial Temporária de Meio AmbienteCE-01:602..04 - Comissão de Estudo de Análises OrgânicasNBR 12614 - Biochemical oxygen demand determination incubation method(20°C, five days) - Method of testDescriptors: Water. Biochemical. Oxygen demand

Método de ensaio

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definição4 Aparelhagem5 Execução do ensaio6 Resultados

1 Objetivo

Esta Norma prescreve o método de determinação da de-manda bioquímica de oxigênio (DBO) em amostras de co-leções líquidas em geral, efluentes domésticos e indus-triais, lodos e água de mar.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 9898 - Preservação e técnicas de amostragemde efluentes líquidos e corpos receptores - Proce-dimento

NBR 10357 - Águas - Determinação da demandaquímica e oxigênio (DQO) - Métodos de refluxo aber-to, refluxo fechado-titulométrico e refluxo fechado-colorimétrico - Método de ensaio

NBR 10559 - Águas - Determinação de oxigênio dis-solvido - Método iodométrico de Winkler e suas mo-dificações - Método de ensaio

NBR 10664 - Águas - Determinação de resíduos (só-lidos) - Método gravimétrico - Método de ensaio

NBR 11958 - Águas - Determinação de oxigênio dis-solvido - Método do eletrodo de membrana - Métodode ensaio

3 Definição

Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de 3.1.

3.1 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)

Quantidade de oxigênio necessária para a oxidação bio-lógica e química das substâncias oxidáveis contidas naamostra, nas condições do ensaio.

4 Aparelhagem

Na aplicação deste método é utilizada a seguinte apare-lhagem:

a) incubadora a ar ou um banho de água termostati-zada (20 ± 1)°C, sem luz;

b) frascos de DBO de vidro de borossilicato, boca es-treita, volume 250 mL - 300 mL, tampa esmeri-lhada, 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;

f) balões volumétricos, capacidades diversas.

2 NBR 12614/1992

5 Execução do ensaio

5.1 Reagentes e soluções

5.1.1 Água destilada

Contendo menos que 0,01 mg/L de cobre, isenta de clo-ro, cloraminas, alcalinidade de hidróxidos, matéria orgâ-nica e ácidos.

Nota: Alternativamente, usar água deionizada.

5.1.2 Solução-tampão de fosfatos

Dissolver 8,5 g de fosfato monobásico de potássio p.a.(KH2PO4); 21,75 g de fosfato dibásico de potássio p.a.(K2HPO4); 33,4 de fosfato dibásico de sódio heptaidrata-do p.a. (Na2HPO4.7H2O); e 1,7 g de cloreto de amônio p.a.(NH4Cl) em 500 mL de água destilada. Diluir a 1000 mL. OpH da solução deve ser 7,2 sem ajuste.

5.1.3 Solução de sulfato de magnésio

Dissolver 22,5 g de sulfato de magnésio heptaidratado p.a.(MgSO4.7H2O) em água destilada e diluir a 1000 mL.

5.1.4 Solução de cloreto de cálcio

Dissolver 27,5 g de cloreto de cálcio p.a. (CaCl2), em águadestilada, e diluir a 1000 mL.

5.1.5 Solução de cloreto férrico

Dissolver 0,25 g de cloreto férrico hexaidratado p.a.(FeCl3.6H2O), em água destilada, e diluir a 1000 mL.

Nota: Desprezar as soluções anteriormente mencionadas, as-sim que for observada qualquer alteração, especialmentesinais de desenvolvimento biológico.

5.1.6 Solução de hidróxido de sódio 1 N

Dissolver 40 g de hidróxido de sódio p.a. (NaOH), em águadestilada isenta de gás carbônico (CO2), e diluir a 1000 mL.Guardar em frasco de polietileno ou em frasco de vidroborossilicato com rolha de borracha.

5.1.7 Solução de ácido sulfúrico 1 N

Diluir 28 mL de ácido sulfúrico concentrado p.a. (H2SO4) a1000 mL, com água destilada.

5.1.8 Solução de sulfito de sódio 0,025 N

Dissolver 1,575 g de sulfito de sódio p.a. (Na2SO3) em1000 mL de água destilada. Preparar diariamente. (1 mLdesta solução elimina 0,5 mg de cloro residual.)

5.1.9 Solução de ácido glutâmico-glicose

Secar aproximadamente 200 mg de glicose p.a. e 200 mgde ácido glutâmico p.a. em estufa a 103°C por 1 h. Pesar150 mg de glicose e 150 mg de ácido glutâmico, dissolverem água destilada e diluir a 1000 mL. Preparar imediata-mente antes do uso.

Nota: Esta solução apresenta uma DBO teórica de aproxima-damente 200 mg O2/L.

5.1.10 Inibidor de nitrificação 2-cloro-6 (triclorometil) piridina

5.1.11 Água de diluição sem semente

Estocar a água destilada a 20°C no escuro, em recipientede vidro com tampa de algodão, por 24 h, para saturá-lade oxigênio; no momento do uso, adicionar 1 mL de cadauma das soluções-tampão de fosfatos (5.1.2), sulfato demagnésio (5.1.3), cloreto de cálcio (5.1.4) e cloreto férrico(5.1.5) por litro de água destilada. Estocar a (20 ± 1)°C. Aágua de diluição sem semente não deve consumir maisque 0,2 mg O2/L num período de incubação de cinco dias.

Nota: Alternativamente, saturar de oxigênio a água destiladapor aeração com ar comprimido limpo (pode-se usar bom-ba de ar do tipo da usada para aquário). Aguardar aproxi-madamente 30 min para evitar o uso de água supersatu-rada de oxigênio.

5.1.12 Água de diluição com semente

Preparar a água de diluição conforme 5.1.11. No momen-to do uso, adicionar uma quantidade adequada de se-mente (5.1.13) à água de diluição, de modo que a DBO daágua de diluição com semente seja da ordem de 0,6 mgO2/L a 1,0 mg O2/L.

Nota: A quantidade de semente a ser adicionada à água de di-luição pode ser determinada através de:

P = ; V = 10 P

Onde:

A = demanda química de oxigênio (DQO) da semente,mg O2/L, conforme NBR 10357

P = % de semente na água de diluição

V = volume da semente (mL) a acrescentar a 1 L de águade diluição

5.1.13 Semente

A finalidade da semente é introduzir uma população bio-lógica capaz de oxidar a matéria orgânica biodegradávelda amostra. Na presença de microorganismos na amos-tra, como no caso de esgotos, água de superfície e algunsefluentes não-clorados, não é preciso empregar semen-te. Na ausência ou presença de pequenas quantidades demicroorganismos na amostra, em virtude da temperaturaelevada, altas diluições, condições extremas de pH eefluentes industriais não-tratados, é preciso empregar se-mente.

Nota: A sememte deve ser testada quanto à sua atividadecom uma diluição a 2% da solução de ácido glutâmico-glicose (5.1.9). Caso a DBO do teste não esteja entre(200 ± 37)mg O2/L, rejeitar qualquer resultado analítico ob-tido com esta semente e água de diluição. Verificar ascausas.

5.1.13.1 O material de preferência empregado como se-mente é o efluente do sistema de tratamento biológico daamostra a analisar, sem desinfecção. A semente deve seraclimatada a 20°C.

Nota: Alternativamente, poderá se obter semente da água re-ceptora, preferencialmente 3 km a 8 km a jusante do lan-çamento.

60A

NBR 12614/1992 3

5.1.13.2 Na impossibilidade de se utilizar o recomendadoem 5.1.13.1, usar esgoto doméstico, decantado no míni-mo por 1 h e no máximo por 36 h a 20°C. A semente de-ve ser livre de partículas em suspensão. Se necessário, fil-trar em algodão.

Nota: Alternativamente, usar como semente uma suspensão desolo rico em material orgânico ou lodo ativado.

5.1.13.3 Quando o material orgânico presente na amostranão é facilmente oxidável pelos microorganismos do es-goto doméstico, utilizar semente adaptável em labora-tório, procedendo da seguinte forma:

a) colocar aproximadamente 10L de esgoto sanitáriobruto em cuba de vidro e fazer aeração com siste-ma de agitação mecânica durante cinco dias, mu-dando a cada dia 50% do volume do esgoto aera-do, após decantação de 1h. O lodo resultante des-ta operação encontra-se ativado. O pH do líquidoequalizado situa-se entre 7,6 e 8,6;

b) completados os cinco dias de aeração, deixar o lí-quido decantar e retirar todo o sobrenadante, per-manecendo o lodo no fundo da cuba de aeração;

c) completar o volume original com uma mistura de70% de esgoto sanitário bruto e 30% da amostra aanalisar, a qual teve o seu pH ajustado para 7,0.Fazer aeração durante três dias;

d) após este período, um terço do líquido equalizadoé esgotado e o restante deixado decantar por 1h.Retirar o líquido sobrenadante, permanecendo olodo ativado no fundo da cuba. A unidade é rein-tegrada ao volume original pela adição de umamistura de 50% de esgoto sanitário e 50% daamostra a analisar. Fazer aeração durante trêsdias;

e) esgotar novamente um terço do líquido equaliza-do e o restante decantar por 1h. Retirar o líquidosobrenadante, permanecendo o lodo ativado nofundo da cuba de aeração. Reintegrar ao volumeoriginal adicionando uma mistura de 30% de esgo-to sanitário bruto e 70% da amostra a analisar.Fazer aeração durante cinco dias;

f) ao final deste período, a semente esta pronta pa-ra uso (líquido equalizado), normalmente possuindoas seguintes características:

DQO - 60 mg O2/L a 150 mg O2/L

DBO - 30 mg O2/L a 100 mg O2/L

g) o exame biológico deve indicar a presença de nú-mero considerável de protozoários (ciliados fixos);

h) para conservar a semente, retirar de cinco emcinco dias um terço da semente aerada equaliza-da e recolocar na cuba um volume igual ao retira-do de uma mistura de 70% da amostra a ser ana-lisada (com ph ajustado para 7,0) e 30% de esgo-to sanitário bruto. A aeração deverá ser contínua;

i) outro processo de conservação da semente con-siste no congelamento desta. Este congelamento

deve ser feito a -20°C no período máximo de 30 min,e a amostra deverá ser acondicionada em váriosfrascos, com volumes próximos daqueles que se-rão utilizados na análise da DBO, pois descongela-mentos sucessivos ocasionam queda no título dasemente. A semente conservada pelo processo decongelamento poderá necessitar de reaclimataçãoatravés de aeração, podendo ser utilizada por umperíodo máximo de seis meses.

5.2 Princípio do método

A demanda bioquímica de oxigênio é um teste empíricoque corresponde à diferença entre as concentrações deoxigênio no início e no fim do período de incubação, emcondições específicas do ensaio. A temperatura de incu-bação é padronizada em 20°C e o tempo de incubação emcinco dias. Admite-se que nestas condições 80% da ma-téria orgânica carbonada já estejam mineralizados e co-meçando a nitrificação. Uma oxidação total, em geral, le-va cerca de 20 dias.

5.3 Interferentes

5.3.1 Substâncias inorgânicas redutoras, como sulfeto eferro ferroso, ocasionam erros positivos.

5.3.2 O pH da amostra interfere no comportamento dosmicroorganismos, devendo permanecer entre 6,5 e 7,5.

5.3.3 Elevadas quantidades de algas ocasionam errospositivos.

5.3.4 O cloro que interfere no desenvolvimento dos micro-organismos da amostra deve ser eliminado através daadição de solução de sulfito de sódio (5.1.8).

5.3.5 Amostras supersaturadas de oxigênio contendo maisde 9 mg O2/L a 20°C podem apresentar perda de oxigêniodurante a incubação. Reduzir o teor de oxigênio à satura-ção pela agitação da amostra.

5.3.6 A presença de microorganismos capazes de oxidar amatéria nitrogenada, no período de cinco dias, aumenta oresultado final. Para evitar esta interferência, adicionar3,333mg do inibidor de nitrificação (5.1.10) a cada frascode incubação.

Nota: Alternativamente, adicionar 10mg do inibidor de nitrifica-ção (5.1.10) por litro de água de diluição.

5.3.7 Interferem ainda outros fatores dificilmente contro-láveis, tais como:

a) duração da fase de crescimento dos micro-orga-nismos;

b) velocidade de utilização do oxigênio pelos interfe-rentes;

c) atividade e concentração desconhecida dos mi-croorganismos;

d) presença de tóxicos.

5.4 Procedimento

Existem variações do método, podendo-se adaptá-lo aosdiversos tipos de amostras, a saber:

4 NBR 12614/1992

a) método A - incubação sem diluição,

- aplica-se a águas superficiais pouco poluídas,que contêm microorganismos próprios e oxigê-nio suficiente para que, após cinco dias de in-cubação, ainda haja oxigênio na amostra;

b) método B - incubação com diluição,

- aplica-se a águas superficiais poluídas, efluen-tes e águas residuais que têm microorganismospróprios, mas não oxigênio suficiente para que,após cinco dias de incubação, ainda haja oxigê-nio dissolvido na amostra;

c) método C - incubação com diluição e semeadura,

- aplica-se a águas residuais e efluentes que nãopossuem microorganismos próprios, nem oxi-gênio na amostra;

d) método D - suspensão e incubação com diluição esemeadura,

- aplica-se a lodos.

Nota: Coletar a amostra para determinação da DBO conformeNBR 9898.

5.4.1 Método A - Incubação sem diluição

5.4.1.1 Ajustar o pH da amostra entre 6,5 e 7,5 e eliminar osinterferentes, se necessário, conforme 5.3.

5.4.1.2 Transferir por sifonação a amostra homogeneiza-da para dois frascos de DBO, até transbordar, e tamparcom cuidado sem deixar bolhas de ar no interior deles.

5.4.1.3 Após 15 min, determinar a concentração de oxigê-nio dissolvido ODi, em um dos frascos, conformeNBR 10559 ou NBR 11958.

5.4.1.4 Incubar o outro frasco por (120 ± 2) h a 20°C noescuro. Em seguida, determinar a concentração de oxi-gênio dissolvido, OD5.

5.4.2 Método B - Incubação com diluição

5.4.2.1 Ajustar o pH da amostra entre 6,5 e 7,5 e eliminaros interferentes, se necessário, conforme 5.3.

5.4.2.2 Preparar no mínimo quatro diluições adequadas daamostra, em provetas de 1000 mL, enchendo-as parcial-mente com água de diluição sem semente (5.1.11). Acres-centar a cada proveta volume de amostra corresponden-te, para obterem-se as diluições. Completar a 1000 mLcom água de diluição (5.1.11), homogeneizando sem for-mação de bolhas de ar.

Nota: Sugestão prática para determinação das diluições ade-quadas:

P3 = ; V3 = 10 P3

P4 = 2 P3 ; V4 = 10 P4

P2 = ; V2 = 10 P2

P1 = ; V1 = 10 P1

Onde:

P1, P2, P3 e P4 = percentagem de amostra da primeira àquarta proveta, respectivamente

V1, V2, V3 e V4 = volume (mL) de amostra da primeira àquarta proveta respectivamente

5.4.2.3 Transferir, por sifonação, a amostra diluída de ca-da proveta para dois frascos de DBO, até transbordar.Tampar com cuidado sem deixar bolhas de ar no interiordeles. Obtêm-se então duas séries iguais de diluições daamostra.

Nota: Alternativamente, preparar as diluições diretamente emfrascos de DBO aferidos, efetuando a correção de volumeno cálculo final.

DBO = (ODi - OD5)d

Onde:

ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L, determinadoantes da incubação

OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L, determinado apóscinco dias de incubação a 20°C

d =

5.4.2.4 Após 15 min, determinar a concentração de oxi-gênio dissolvido, OD1, em uma das séries de frascos.

5.4.2.5 Incubar a outra série de frasco por (120 ± 2) h a 20°Cno escuro. Em seguida, determinar a concentração de oxi-gênio dissolvido, OD5.

5.4.2.6 Efetuar um controle da água de diluição sem se-mente (5.1.11). Encher frascos de DBO e medir a concen-tração de oxigênio dissolvido de um deles e a do outroapós cinco dias de incubação.

5.4.3 Método C - Incubação com diluição e semeadura

5.4.3.1 Proceder conforme 5.4.2.1 a 5.4.2.5, empregandoágua de diluição, com semente (5.1.12).

5.4.3.2 Proceder com a semente conforme 5.4.2.2 a5.4.2.5.

5.4.4 Método D - Suspensão e incubação com diluição esemeadura

5.4.4.1 Preparar uma suspensão de quantidade conheci-da de lodo úmido, aproximadamente 20 g em 1 L deágua destilada.

5.4.4.2 Ajustar o pH da suspensão entre 6,5 e 7,5, se ne-cessário.

5.4.4.3 Proceder com a suspensão conforme 5.4.2.2 a5.4.2.5, empregando água de diluição, com semente(5.1.12).

5.4.4.4 Proceder com a semente conforme 5.4.2.2 a5.4.2.5.

5.4.4.5 Determinar o teor de resíduo total do lodo. Consul-tar NBR 10664.

DQO da amostra

P3

P4

P3

P2

500

volume do frasco de DBO, em mL

volume da amostra utilizado, em mL

NBR 12614/1992 5

6 Resultados

6.1 Expressão dos resultados

6.1.1 Método A: A expressão do resultado da DBO é:

mg O2/L = ODi - OD5

Onde:

ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L, deter-minado antes da incubação

OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L, determinadoapós cinco dias de incubação a 20°C

6.1.2 Método B: A expressão do resultado da DBO paracada diluição é:

mg O2/L =

Onde:

ODi = oxigênio dissolvido inicial em mg/L, deter-minado antes da incubação

OD5 = oxigênio dissolvido em mg/L, determinadoapós cinco dias de incubação a 20°C

Nota: Escolher, para cálculo do resultado da DBO, aquela dilui-ção ou a média das diluições que apresentarem um con-sumo de 40% a 70% da quantidade inicial de oxigênio. Asdiluições escolhidas devem apresentar no mínimo 1 mg/Lde oxigênio dissolvido após cinco dias de incubação, e oconsumo mínimo de oxigênio deve ser superior a 2 mg/L.Para determinar a percentagem de OD consumido, empre-gar a seguinte fórmula:

% O2 consumido =

6.1.3 Método C: A expressão do resultado da DBO paracada diluição é:

mg O2/L =

Onde:

ODi = oxigênio dissolvido inicial da amostra emmg/L, determinado antes da incubação

OD5 = oxigênio dissolvido da amostra em mg/L, de-terminado após cinco dias de incubação a20°C

ODi = oxigênio dissolvido inicial da semente emmg/L, obtido através de diluições adequadase medido separadamente para controle

OD5s = oxigênio dissolvido da semente em mg/L,após cinco dias de incubação a 20°C, obti-do através de diluições adequadas e medi-do separadamente para controle

p = fração volumétrica da amostra usada pararealizar as diluições

f = relação entre os percentuais de sementepresente na amostra e na semente-controle,ou seja:

f =

Nota: Para obter o resultado final, observar nota de 6.1.2.

6.1.4 Método D: A expressão do resultado da DBO paracada diluição é:

mg O2/L =

Onde:

ODi = oxigênio dissolvido inicial da amostra emmg/L, determinado antes da incubação

OD5 = oxigênio dissolvido da amostra em mg/L, de-terminado após cinco dias de incubação a20°C

ODis = oxigênio dissolvido inicial da semente emmg/L, obtido através de diluições adequadase medido separadamente para controle

OD5s = oxigênio dissolvido da semente em m g/L,após cinco dias de incubação a 20°C, obti-do através de diluições adequadas e medi-do separadamente para controle

p = fração volumétrica da amostra usada pararealizar as diluições

f = relação entre os percentuais de sementepresente na amostra e na semente-controle,ou seja:

f =

Q = quantidade de lodo úmido com que foipreparada a suspensão, em g/L

T = teor de sólidos do lodo, em g/g

Nota: O resultado é expresso na base seca.

6.2 Precisão e exatidão

6.2.1 Não existe, até a presente data, padrão para se de-terminar a exatidão do teste de DBO.

6.2.2 Conforme o “Standard Methods of the Examinationof Water and Wastewater”, 16ª edição, num estudo in-terlaboratorial envolvendo de 86 a 102 laboratórios, foianalisada DBOs em amostras sintéticas preparadas atra-vés de uma mistura de 1:1 de ácido glutâmico com glico-se (5.1.9), numa concentração que varia de 5 mg/L a340 mg/L. A equação da regressão para média X e parao desvio-padrão “s” foi:

X = 0 ,665 (quantidade de padrão acondic ionado - 0 ,149)

s = 0,120 (quantidade de padrão adicionado + 1,04)

Para um a m istura de padrão prim á rio de 300 m g/L, a m édiade D BO s fo i 199,4 m g/L com desvio-padrão de 37,0 m g/L.

(ODi - OD5) 100

% amostra

(ODi - OD5) 100

ODi

(ODi - OD5) - (ODis - OD5s) f

p

% semente na amostra

% semente-controle

(ODi - OD5) - (ODis - OD5s) f

p . Q . T

% semente na amostra

% semente-controle