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Estudo da viabilidade da recuperação do coagulante sulfato de alumínio em lodo de estação de tratamento de água (LETA)

Resumo

O Lodo de Estação de Tratamento de Água (LETA) é gerado na etapa de coagulação do sistema de tratamento de água convencional. O descarte do LETA nos rios é uma realidade e essa prática pode ocasionar impactos ambientais e sociais negativos. A acidificação do LETA com ácido sulfúrico (H2SO4), denominado método Fulton é uma opção de recuperação em estudo, que consiste na solubilização dos hidróxidos de alumínio (Al(OH)³) e ajuste do pH, separando o Resíduo de Lodo Acidificado (RLA) e o Coagulante Recuperado (CR). O presente estudo tem como objetivo a avaliação da viabilidade de recuperação do coagulante de Al2(SO4)3; e caracterização do RLA para uma destinação adequada. A metodologia aplicada foi a coleta das amostras em uma estação de tratamento de água, que utiliza o Al2(SO4)3, caracterização do LETA, aplicação do método de acidificação no LETA in natura, avaliação do desempenho do CR em relação ao Coagulante Comercial (CC) e caracterização do RLA. A caracterização do LETA via FRX identificou a presença de Si, Fe, Al, Ca, Ba, S, Mn, P, Zr, Br, Zn, Cu, Cre Sr. Na análise de DRX apresentou três fases cristalinas sendo quartzo, caulinita e muscovita. Na análise térmica obteve-se 2 picos endotérmicos e 2 picos exotérmicos. Na análise de desempenho o CR1 apresentou resultado mais favorável para a remoção de turbidez com dosagem de 8 mL , obtendo 0,72 NTU na água bruta 1 e 0,64 NTU para água bruta 2. O RLA obteve perda ao fogo de 20,15% e na análise de FRX apresentou S, Ti, K, Ba, Ca, Mn, Zr, P, Cu, Zn, Br, Sr, Tm. O RLA apresentou pH na faixa de 2,56 — 0,94, sendo classificado como resíduo classe | — Perigoso, conforme a NBR 10.004. A partir dos dados fornecidos pela ETA em estudo foi possível analisar a possibilidade de redução da geração de 7.500 m³/mês de LETA para 1.500 m³/mês de RLA. Contudo, o método de acidificação não apresenta viabilidade ambiental por gerar um RLA ácido e a aplicação do método em escala industrial pode ser inviável devido ao uso em grandes volumes de H2SO4.

Introdução

O desenvolvimento da sociedade teve início nas margens dos rios. As águas possuem uma relação única com as comunidades, dos rios retira-se a água para beber, para alimentação, indústria, agricultura, transporte e para a geração de energia. (TELLES; GÓIS, 2013; FONSECA; CAROLA, 2017). Entre tantas possibilidades de uso da água, encontra-se a água para o consumo humano, que deve ser segura e possuir todos os elementos que a torne potável. Sua qualidade deverá ser garantida pelas empresas de saneamento, sendo um parâmetro de saúde e conforto para toda a comunidade. (KATRIVES et a/l., 2019).

O tratamento da água promove a retirada das partículas suspensas, coloidais, matéria orgânica, microrganismos e bactérias, a partir da aplicação de sais de alumínio, aglutinando as impurezas presentes na água bruta. O tratamento convencional que consiste nas etapas de coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, correção do pH e fluoretação é a técnica mais utilizada no Brasil. (LIBÂNIO, 2008; AHMAD; AHMAD; ALAM, 2016a; KATRIVES et a/., 2019).

Na etapa de coagulação, após a decantação das partículas no fundo do decantador, é gerado o Lodo de Estação de Tratamento de Água (LETA). As características e as propriedades químicas do LETA variam de acordo com as peculiaridades da água a ser tratada e de sua localização. (ACHON; BARROSO; CORDEIRO, 2013; AHMAD; AHMAD; ALAM, 2016a).

O LETA descartado nos rios pode ocasionar aumento da turbidez, demanda química de oxigênio e concentração de metais, afeta a biota aquática, prejudica a qualidade da água e pode ocasionar transtornos na saúde humana. (SOARES; ACHON; MEGDA, 2004; WHO, 2017).

As alternativas mais comuns de destinação do LETA são o uso na agricultura, construção civil ou ainda envio para aterro industrial. A acidificação do LETA, também conhecido como método Fulton, é uma forma de destinação, contudo não há publicações científicas sobre a aplicação em escala, somente as realizadas em laboratórios, e não há pesquisas publicadas para a destinação do Resíduo de Lodo Acidificado (RLA), gerado durante a aplicação do método. O método consiste na solubilização dos hidróxidos de alumínio e ajuste do pH, separando o Coagulante Recuperado (CR) e o RLA. De modo que, quanto maior a quantidade de CR, menor será a quantidade de RLA para destinação final. (RICHTER, 2004; GUIMARÃES, 2005; FREITAS et a/., 2016).

Segundo Guimarães (2005) e Ahmad et a/. (2016), a recuperação do coagulante em laboratório apresenta resultados satisfatórios, em relação a eficiência do CR, sendo ambientalmente e economicamente viável, entretanto os autores não apresentam resultados e dados sobre o RLA.

O RLA é gerado na aplicação do método de acidificação do LETA e necessita de estudos mais aprofundados, pois a bibliografia científica não expõe informações sobre a caracterização e a destinação do resíduo, deixando uma lacuna na eficiência total do método.

Autora: Rossana Coelho Chiaramonte.