Resumo
Um dos inconvenientes gerados pelo tratamento de águas residuárias por meio de processos anaeróbios como em reatores UASB (do inglês Upflow Anaerobic Sludge Blanket) são a geração de odores ofensivos, principalmente causado pelo sulfeto de hidrogênio (H2S). Estes reatores têm sido cada vez mais utilizados no Brasil, poréma emissão de gases odorantes é um problema de grande importância e o controle de sua emissão deve ser considerado na rotina operacional dos reatores UASB. A remoção do sulfeto de hidrogênio (H2S) do biogás pode ser feita através de adsorção, onde os materiais utilizados devem conter óxidos, óxidos hidratados ou hidróxidos de ferro. Logo, a fim de baratear os custos do controle de odores em estações de tratamento de esgotos, é necessário buscarmateriais alternativos que contenham estes compostos. De acordo com estudos recentes tem se observado que os rejeitos gerados no processo de mineração de Ferro podem apresentar concentração consideráveis de Óxido de Ferro. Desta forma, este trabalho buscou analisar a remoção de H2S presente em amostras de efluentes de reatores UASB por meio do uso rejeito da mineração de Ferro.
Introdução
Entre os principais agentes contaminantes encontrados na atmosfera está o sulfeto de hidrogênio (H2S) (ROCHA, 2007). Trata-se de um gás incolor, solúvel em água e que possui um cheiro característico de “ovo podre”. É altamente tóxico aos seres humanos, porque se combina com o ferro do citocromo e outros compostos essenciais que contêm ferro na célula (SILVA, 2008), podendo causar diversos danos à saúde e muitas vezes levar a óbito, variando conforme tempo de exposição e concentração do gás. É importante dizer queé perceptível ao olfato humano em concentrações a partir de 0,1 ppm, a partir de 10 ppm pode causar dores de cabeça, náusea e irritação nos olhos e garganta e acima de 100 ppm perda de olfato, edema pulmonar, perda de consciência e até levar a óbito em concentrações mais elevadas (OMS, 1981).
Sabe-se que numerosos processos urbanos e operações industriais, incluindo tratamento de águas residuais, processamento de alimentos,indústria petroquímica, fabricação de papel e celulose, renderização eprocessos de compostagem, produzem Sulfeto de Hidrogênio(SHAREEFDEEN, 2009).
O tratamento de águas residuárias por meio de processos anaeróbios converte a matériaorgânica do efluente em gases como metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) e os sulfatos em H2S. Reatores anaeróbios são cada vez mais utilizados para tratamento de efluentes de centros urbanos e industriais, como os chamados reatores de fluxo ascendente do tipo UASB (do inglês Upflow Anaerobic Sludge Blanket). De acordo com Gloria (2009) o tratamento de esgotos é feito por microorganismos anaeróbios que convertem a matéria orgânica presente no efluente nestes gases.
Estudos de Silva (2007) citam que dentre os impactos negativos do tratamento de esgotos, encontra-se a proliferação de odores ofensivos, um dos principais motivos de reclamações das Estações de Tratamento de Esgotos, ETEs, pois causam grande desconforto para a população dos arredores destas instalações. A emissão de gases odorantes em reatores anaeróbios é um problema de grande importância e, se não resolvido, poderá prejudicar significativamente a aplicação mais ampla da tecnologia anaeróbia no Brasil (CHERNICHARO,2010).
A remoção do H2S do biogás pode ser feita através de adsorção, onde os materiais utilizados devem conter óxidos, óxidos hidratados ou hidróxidos de ferro. Nos materiais utilizados há comumente o óxido de ferro – Fe2O3 – e o hidróxido de ferro – Fe(OH)3 – os quais capturam o sulfeto de hidrogênio em sua superfície, formando sulfeto de ferro e água (ABATZOGLOU; BOIVIN, 2009).
De acordo com Andrade (2014), tem-se observado, que os rejeitos descartados e armazenados em algumas barragens podem apresentar concentração de Fe2O3superior a alguns minérios de baixo teor, lavrados por empresas minerárias no Brasil. Em estudos realizados por Wolff (2009) para determinação do teor total de ferro de rejeitos de minério de ferro de minas da VALE, por meio de análise de Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), observam-se concentrações que variam de 44,3 a 64,0%, em rejeitos de nove minas diferentes, indicando elevada concentração de ferro ainda presente, sendo a aplicação do rejeito como adsorvente uma alternativa a ser estudada. Ressalta-se que estes rejeitos representam um grande potencial poluidor podendo citar como exemplo os diversos impactos gerados com rompimento da barragem de Mariana, no Estado de Minas Gerais em novembro de 2015, considerado o maior desastre ambiental ocorrido no Brasil. Sendo assim, torna-se importante estudar alternativas para reuso deste material a fim de mitigar seus impactos.
Desta forma busca-se neste trabalho estudar e analisar a aplicabilidade e eficiência da remoção do sulfeto de hidrogênio da saída do efluente do reator UASB, por meio da adsorção com uso do material recolhido de rejeito de mineração de ferro, bem como comparar com os resultados obtidos com adsorção em carvão ativado, que já apresenta eficácia comprovada para este tipo de tratamento.
Autores: Ana Cláudia Pinto Ferraz; Athos Moisés Lopes Da Silva e Rafael Pivoto Porto.
