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Pré-tratamento de lixiviado antigo de aterro sanitário por coagulação/floculação: influência do pH no processo

Resumo

O tratamento físico químico é uma alternativa para os lixiviados de aterro sanitário antigos, para os quais o tratamento biológico, frequentemente aplicado, apresenta baixa eficiência. O presente trabalho buscou avaliar preliminarmente a influência do pH no processo de coagulação/floculação, com sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) e com cloreto férrico (FeCl3) no pré-tratamento do lixiviado bruto do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP), do município de João Pessoa, PB-Brasil. Observou-se a variação do pH, provocada pela adição de 500, 800 e 1600 mg (Al2+.L-1 ou .Fe3+.L-1). Foi também realizada a variação de pH, numa faixa de 3-10, para uma concentração fixa de 800 mg.L-1 de ambos os coagulantes. Os parâmetros avaliados foram: remoção de cor e o volume de lodo gerado. Sem correção do pH inicial, o Al2(SO4)3 se mostrou mais eficiente para a remoção de cor, atingindo 64,47%, para a maior concentração do referido coagulante, enquanto que, o FeCl3 apresentou apenas remoção de 37,36%. Os resultados mostraram ainda que, para a concentração fixa de 800 mg.L-1, o Al2(SO4)3 foi mais eficiente na remoção de cor em uma faixa mais ampla de pH, e apresentou menor produção de lodo em meios ácidos. A realização dos ensaios preliminares permitiu a definição da melhor faixa de operação do pH no processo de coagulação/floculação do lixiviado bruto, para sua aplicação em escala real.

Introdução

As cidades brasileiras devem dispor seus resíduos sólidos de forma ambientalmente adequada, em aterros sanitários, conforme a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12305/10). Nesses locais, os resíduos são decompostos, dando origem a um líquido de coloração escura, denominado lixiviado, que possui características como uma constituição variada e complexa, com presença de elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e compostos orgânicos de difícil degradação (RENOU et al., 2008).

No lixiviado, estão presentes substâncias altamente solúveis, que o tornam capaz de percolar e atingir águas superficiais, ou ainda, infiltrar no solo, comprometendo as águas subterrâneas (BERTAZZOLI & PELEGRINI, 2002). A poluição das águas pelo lixiviado pode provocar endemias ou intoxicações, se houver a presença de organismos patogênicos e substâncias tóxicas em níveis acima do permissível (SISINNO et al., 2000). Dentre os impactos causados pelo lixiviado ao meio, pode-se citar a toxicidade decorrente dos altos teores de amônia, a eutrofização resultante das altas concentrações de nitrogênio e a diminuição da quantidade de oxigênio dissolvido (FLECK, 2003).

O tratamento normalmente aplicado aos lixiviados nos aterros sanitários ocorre através de lagoas de estabilização, anaeróbias e facultativas. (OLIVEIRA, 2015; FREIRE et al.; 2000). No entanto, devido à presença de substancias com estrutura química complexa e à interação dos compostos químicos presentes no efluente, os lixiviados são recalcitrantes, ou seja, dificilmente são degradados por processos biológicos (MORAIS, 2005; NASCIMENTO, 2013). Além disso, quanto mais antigo for o aterro, maior será sua recalcitrância, diminuindo ainda mais a eficiência do tratamento biológico (AMOKRANE et al., 1997; MANARÓN et al., 2008).

Uma alternativa para o tratamento de lixiviados antigos de aterro sanitário são os processos físico-químicos, como a coagulação e floculação, que podem remover metais pesados e compostos orgânicos não-biodegradáveis (SILVA, 2002; MÁXIMO, 2007; OLIVEIRA, 2015). A coagulação/floculação consiste em uma sequência de processos capazes de remover as partículas coloidais, que conferem cor e turbidez ao líquido, pela ação de substancias denominadas coagulantes (NOVELO et al., 2004).

A coagulação consiste na desestabilização de partículas em suspensão coloidal obtida pela neutralização de forças elétricas superficiais e redução das forças repulsivas entre elas (PAVANELLI, 2001; SILVA et al., 2014). Enquanto a floculação consiste em uma etapa de agitação lenta, na qual é provocada a colisão das partículas, produzindo partículas de maior volume e densidade, chamadas de flocos (GEWEHR, 2012; MAXIMO, 2007).

A formação de bons flocos depende de fatores como: concentração adequada de coagulante, temperatura, alcalinidade, grau de mistura, intensidade da turbulência e pH da reação (SANTOS, 2011; MADRONA, 2010). De acordo com Richter (2009) e Felici (2010), a determinação do pH ideal constitui um fator importante para o processo de coagulação/floculação, pois a coagulação com sais de ferro e alumínio ocorre satisfatoriamente apenas em um pH ótimo e na presença de uma alcalinidade mínima para que aconteçam as reações químicas necessárias.

Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar preliminarmente a influência do pH no processo de coagulação/floculação, com sulfato de alumínio Al2(SO4)3 e com cloreto férrico FeCl3 no pré-tratamento do lixiviado bruto do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP), do município de João Pessoa, PB-Brasil.

Autores: Mariana Maciel Almeida de Andrade; Camila de Almeida Porto; Elisângela Maria Rodrigues Rocha; Erika Lima Silva e Romildo Henriques dos Anjos Júnior.

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