quinta-feira, 23 de abril de 2015

O tratamento do chorume: tradição x inovação

Na nossa última postagem falamos do processo de formação do chorume e a bioquímica, desta vez, iremos nos deter nos processos de tratamento do chorume, os métodos tradicionais e as novas tecnologias de tratamento, como a transformação do chorume em água. É importante saber que o chorume, se descartado de forma inadequada no solo, pode ocasionar graves danos ao meio ambiente e à saúde pública. Com baixa biodegradabilidade, alta carga de materiais na composição e compostos orgânicos tóxicos, este líquido residual, se não devidamente tratado, é capaz de atingir e contaminar o lençol freático, prejudicando desta forma os cursos de água da região. Com isso, percebe-se que os danos ambientais provocados pelo manejo inconsequente desse efluente alcançam sérias proporções, culminando em um ciclo completo de poluição da água. Vale salientar que a questão do tratamento do chorume não é uma questão apenas ambiental, existe uma norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas que dispões sobre as condições mínimas estabelecidas para a construção de um aterro sanitário, exigindo que o projeto inclua um sistema de coleta, drenagem e tratamento do chorume.
Vários métodos físicos e físico-químicos, incluindo adsorção, precipitação, oxidação, air stripping, evaporação e filtração por membranas, têm sido aplicados para remover carga orgânica e nitrogênio do chorume, proporcionando remoção de sólidos e espumas. Após esse pré-tratamento ocorre o encaminhamento do fluido resultante para a rede de tratamento de esgoto, onde vão ocorrer processos biológicos. Duas das principais etapas são:
Coagulação/Floculação/Sedimentação
O princípio do processo consiste na neutralização das cargas elétricas do material em suspensão, por adição de agentes de floculação (por exemplo, sulfato de alumínio). Após da neutralização das cargas superficiais a mistura e deixada em repouso, o que facilita a aglutinação das partículas por adsorção (Silva, 2002).
Remoção de poluente por arraste com ar (air stripping)
Substâncias voláteis podem ser removidas das águas residuais por volatilização, através de processo físico de arraste com ar. No caso da remoção da amônia presente em grandes quantidades no chorume, é necessário elevar o pH do meio, de modo que favoreça a transformação do íon amônio em amônia livre.

Na rede de tratamento de esgoto, ocorrem os processos biológicos que são generalizados no seguinte trecho:
“Segundo Metcalf e Eddy (2003) os objetivos do tratamento biológico de águas residuais são a remoção de sólidos coloidais não sedimentáveis e estabilização da matéria orgânica e, em muitos casos, a remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo). Esses objetivos são alcançados pela atividade de diversos microrganismos, principalmente bactérias. Um dos mecanismos de ação delas é através da oxidação aeróbia, as bactérias utilizam o oxigênio molecular como aceptor final de elétrons, enquanto que, na oxidação anaeróbia, este papel é exercido por componentes como gás carbônico (CO2), nitratos (NO3- ) e sulfatos (SO42-). ”
Novas tecnologias no tratamento do chorume
Além desses processos tradicionais, as pesquisas na purificação do chorume já evoluíram bastante. Em agosto de 2014, o G1 publicou uma reportagem com o título: “Tecnologias transformam o chorume, resíduo tóxico do lixo, em água limpa”. Segue um trecho da reportagem “ Em São Gonçalo, na Região Metropolitana do Rio, o chorume recolhido do aterro é bombeado para uma miniestação de tratamento que cabe em um contêiner. Equipamentos de última geração filtram o chorume. Micro membranas só deixam passar as moléculas de água. O resultado do processo é água pura, destilada. O que ocasiona uma economia de R$ 300 mil em apenas dois meses. ”

 


Concluiremos essa postagem com o vídeo da matéria citada acima sobre a transformação do chorume em água pura, esse processo que muita gente jamais imaginaria, já é realidade em alguns aterros sanitários brasileiros.


Referências Bibliográficas

MORAIS, Josmaria Lopes de. ESTUDO DA POTENCIALIDADE DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS, ISOLADOS E INTEGRADOS COM PROCESSOS BIOLÓGICOS TRADICIONAIS, PARA TRATAMENTO DE CHORUME DE ATERRO SANITÁRIO. 2005. 207 f. Tese (Doutorado) - Curso de Química, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2005. 


NACIONAL, Jornal. Tecnologias transformam o chorume, resíduo tóxico do lixo, em água limpa. 2014. Disponível em: <http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2014/08/tecnologias-transformam-o-chorume-residuo-toxico-do-lixo-em-agua-limpa.html>. Acesso em: 22 abr. 2015.


domingo, 12 de abril de 2015

O Aterro também chora!

Como já dissemos na postagem anterior, o aterro sanitário é o local para onde são destinados os resíduos provenientes do serviço da coleta de lixo municipal, a decomposição do lixo gera subprodutos como gases e líquidos. Hoje nos deteremos aos processos bioquímicos relacionados ao chorume, a abordagem do gás será realizada posteriormente.

O chorume é um líquido escuro de odor desagradável, produzido pela decomposição físico-química e biológica dos resíduos depositados em um aterro. Carregado pela água de chuva e pela própria umidade contida nos resíduos, o chorume se transforma em uma matriz aquosa de extrema complexidade, apresentando em sua composição altos teores de compostos orgânicos e inorgânicos, nas formas dissolvida e coloidal. 
O chorume, ainda, pode ter seus componentes classificados e segregados em quatro grandes categorias:
(1) Matéria Orgânica Dissolvida (MOD), expressa como Demanda Química de Oxigênio (DQO) ou Carbono Orgânico Total (COT), incluindo CH4, ácidos graxos voláteis (em particular na fase ácida) e muitos compostos recalcitrantes, por exemplo, compostos húmicos e fúlvicos;
(2) Macrocomponentes Inorgânicos: cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio (Na), potássio (K), amônio (NH4+), ferro (Fe), manganês (Mn), cloretos(Cl-), sulfato (SO42-), sulfeto (S2-) e carbonato (CO32-). Metais potencialmente tóxicos: cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni) e zinco (Zn).
(3) Compostos Orgânicos Xenobióticos: que incluem uma variedade de hidrocarbonetos halogenados, compostos fenólicos, álcoois, aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos, além de outras substâncias caracteristicamente tóxicas.

(4) Compostos encontrados em menor concentração: boro (B), arsênio (As), selênio (Se), bário (Ba), lítio (Li), mercúrio (Hg) e cobalto (Co).
Análises microbiológicas demonstram a presença de um número significante de bactérias no chorume, sendo mais comuns: bactérias acetogênicas, metanogênicas, e desnitrificantes, além de coliformes (Christensen et al., 2001; Boothe et al., 2001).
Baun e colaboradores (2004) identificaram a presença de compostos orgânicos suspeitos de atuarem como estrógenos ambientais (ftalatos e bisfenol), compostos de ação antioxidante (benzotiazolona) e compostos que atuam como princípios ativos de medicamentos (bensixazol), em um grande número de amostras estudadas. Os estrogênios ambientais são moléculas que atuam no sistema endócrino, afetando o desenvolvimento embrionário, o tecido cerebral e cardiovascular, mesmo quando em concentrações muito baixas.
As substâncias podem oferecer dificuldade a biodegradação em decorrência de diversos fatores, dentre os quais podemos citar:
(1) Estrutura química complexa desprovida de grupos funcionais reativos;
(2) Ação tóxica de compostos químicos sobre os micro-organismos responsáveis pela degradação inativando metabolismo celular dessas espécies;
(3) Interações entre compostos químicos gerando produtos não acessíveis a biodegradação.
Por ter uma grande variedade de compostos poluentes, alguns deles perigosos, é necessário que se faça uma reavaliação dos riscos associados à disposição de resíduos em aterros sanitários, bem como, colocar em discussão a eficiência dos atuais sistemas de tratamento de lixiviado. A próxima publicação abordará os principais tipos de tratamentos utilizados nos aterros sanitários.

Referências Bibliográficas

MORAIS, Josmaria Lopes de. ESTUDO DA POTENCIALIDADE DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS, ISOLADOS E INTEGRADOS COM PROCESSOS BIOLÓGICOS TRADICIONAIS, PARA TRATAMENTO DE CHORUME DE ATERRO SANITÁRIO. 2005. 207 f. Tese (Doutorado) - Curso de Química, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2005.

NOLASCO, Marcelo Antunes. Estrogênios ambientais em águas residuárias: analise dos efeitos biológicos, da distribuição dos compostos e desenvolvimento de estratégias de remoção. Disponível em: <http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/28824/estrogenios-ambientais-em-aguas-residuarias-analise-dos-efeitos-biologicos-da-distribuicao-dos-compo/>. Acesso em: 09 abr. 2015.

OLIVEIRA, Débora Machado de. ANÁLISE DE ASPECTOS AMBIENTAIS DO PROCESSO DE EVAPORAÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS. 2011. 185 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2011.

domingo, 5 de abril de 2015

Entendendo o processo de decomposição do lixo no aterro

Aterrar, como o próprio nome sugere, significa o ato de cobrir com terra. Só pela etimologia da palavra, conseguimos ter uma ideia básica do significado dos tão falados “Aterros Sanitários”. Porém, eles não são tão simples quanto se imagina, e quando colocamos a Bioquímica no meio então... aí que o “buraco fica mais embaixo”, literalmente. Eles são um método de deposição de grande parte dos resíduos sólidos que são eliminados pelo homem, onde se escava um buraco, e camadas de lixo se alternam a camadas de terra. São uma medida alternativa à deposição nos lixões, que visam ocupar o menor espaço possível, e, principalmente, causar o menor impacto ao meio.

O conhecimento bioquímico se faz necessário para entender o processo de degradação do lixo depositado nos aterros sanitários, e essa decomposição ocorre através das seguintes fases:

     Ajustamento inicial

Início do processo de estabilização – por meio do oxigênio;
As bactérias fermentativas são responsáveis pela produção de enzimas que hidrolisam celulose, hemicelulose e pectina, transformando-os em compostos de cadeia simples.

     Transição

Formação do chorume e de ácidos orgânicos voláteis;
Condições de óxido-redução;
Transição da fase que se utiliza oxigênio, para a fase que não utiliza.

        Formação dos ácidos

Diminuição do pH;
Produção de nitrogênio e fósforo, que darão suporte para o crescimento da biomassa;
As bactérias acetogênicas produtoras de hidrogênio promovem o balanceamento de hidrogênio no meio ambiente desses micro-organismos;
Já as bactérias acetogênicas consumidoras de hidrogênio fermentam compostos precursores de metano.

            Fermentação metânica

Conversão de ácidos em metano e gás carbônico;
As bactérias metanogênicas se reproduzem e formam metano;
Já as bactérias redutoras de sulfato produzem acetato, hidrogênio e sulfitos que serão utilizados pelas metanogênicas.
    
     Maturação final

Estabilização da atividade biológica;
Diminuição de nutrientes com parada da produção de gás.

Referências Bibliográficas
BEATO, Leonardo. ATERRO SANITÁRIO: MICROBIOLOGIA E BIOQUIMICA. Disponível em: <http://slideplayer.com.br/slide/290388/>. Acesso em: 05 abr. 2015.