Resumo

O lixiviado gerado nos aterros sanitários é um efluente complexo, variável e de alto potencial poluidor. Apresenta coloração escura e odor desagradável, assim como elevadas concentrações de matéria orgânica e inorgânica, compostos recalcitrantes, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, metais tóxicos, compostos orgânicos clorados, entre outros contaminantes que podem ser adversos ao ambiente. Em vista às suas características, o lixiviado necessita de tratamento antes de ser lançado no ambiente. Nesse sentido, o tratamento pelo processo de oxidação em água supercrítica (OASC), conduzido acima do ponto crítico da água, isto é, T ≥ 374 °C e P ≥ 22,1 MPa, mostra-se uma alternativa promissora para o tratamento desse efluente. Sendo assim, o presente trabalho objetivou realizar o tratamento do lixiviado do aterro sanitário de Maringá (Paraná), por meio da oxidação em água supercrítica, a fim de promover a melhoria de sua qualidade para seu enquadramento nos limites de lançamento de efluentes, impostos pelas legislações ambientais. Para tanto, o lixiviado foi submetido ao tratamento supercrítico nas condições de pressão de 225 bar, tempo espacial de 60 segundos e temperaturas de 550 °C e 600 °C. A eficiência do tratamento foi acompanhada a partir dos parâmetros cor verdadeira, turbidez, sólidos dissolvidos totais, DQO, DBO520, absorbância em 254 nm, nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal total e fósforo total. O processo de OASC se mostrou eficiente no tratamento de lixiviado de aterro sanitário, apresentando, na melhor condição experimental de temperatura, 600 °C, expressiva melhoria na qualidade do efluente, possibilitando o seu enquadramento nas legislações ambientais, em relação aos parâmetros cor, turbidez, sólidos dissolvidos totais, DBO520, nitrito e fósforo total, mostrandose uma técnica promissora a ser aplicada no tratamento de lixiviado de aterros sanitários.

Introdução

O desenvolvimento econômico, em conjunto com o crescimento populacional e a cultura do consumismo, tem conduzido a uma elevação da geração de resíduos, em nível mundial (AHMED; LAN, 2012). Dentre os métodos de disposição final, empregados aos resíduos sólidos urbanos, os aterros sanitários são os mais comuns, sendo esse o destino de aproximadamente 95% dos resíduos gerados no mundo, de acordo com Hird (2013).

Nos aterros sanitários, os resíduos dispostos passam por uma série de transformações de caráter físico, químico e biológico. Os produtos dessa degradação, associados às águas pluviais que percolam à massa dos resíduos, resultam no lixiviado, um efluente escuro e de odor desagradável (KURNIAWAN; LO; CHAN, 2006; GIORDANO; BARBOSA FILHO; CARVALHO, 2011).

O lixiviado é altamente complexo e variável. Apresenta características de acordo com os fatores referentes aos resíduos, como composição e teor de umidade; fatores de decomposição, relativo à fase de biodegradação na qual o resíduo se encontra; fatores climatológicos, como precipitação e escoamento superficial; e fatores relativos ao sistema operacional do aterro, como o nível de compactação dos resíduos (CHRISTENSEN et al., 2001; EL-FADEL et al. 2002; CLARKE et al., 2015).

Apesar de sua variabilidade, comumente apresenta em sua constituição altas concentrações de matéria orgânica e inorgânica, contendo compostos orgânicos de difícil degradação, como substâncias húmicas, além de compostos xenobióticos e nitrogenados, como nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato, bem como sais inorgânicos, metais tóxicos, entre outros (KJELDSEN et al., 2002). Em vista desses poluentes, os lixiviados são potencialmente adversos ao ambiente e podem contaminar o solo e as águas subterrâneas e superficiais, caso não sejam tratados de forma eficiente anteriormente ao seu lançamento (LI et al., 2009; KATTEL; TRAPIDO; DULOVA, 2016; ZHAI et al., 2016).

Tendo em vista diminuir os impactos causados pelo lançamento de efluentes, a Legislação Brasileira, por meio das Resoluções CONAMA nº 430 de 2011 (BRASIL, 2011) e nº 357 de 2005 (BRASIL, 2005), estabeleceu os limites dos padrões de lançamento de efluentes em corpos hídricos. De forma complementar a essas resoluções, no Paraná tem-se a Resolução n° 070 de 2009 (PARANÁ, 2009) do Conselho Estadual de Meio Ambiente (CEMA), a qual também estabelece condições e padrões de lançamento de efluentes líquidos.

Diversas técnicas de tratamento têm sido aplicadas aos lixiviados, antes desses serem lançados ao ambiente, como processos biológicos aeróbios e anaeróbios, processos de coagulação-floculação, separação por membranas, adsorção, entre outros. No entanto, os processos biológicos apresentam limitações ao tratamento de lixiviados de baixa biodegradabilidade, uma vez que não são aplicáveis à remoção de contaminantes recalcitrantes, comuns a esses efluentes (KURNIAWAN et al., 2010). Os processos físico-químicos, por sua vez, realizam a transferência de fase do poluente, gerando resíduos que também necessitam de tratamento (WISZNIOWSKI et al., 2006). Assim, torna-se necessário a aplicação de novas tecnologias que sejam eficazes à degradação desse efluente. Nesse sentido, o processo de oxidação em água supercrítica (OASC) apresenta-se como uma alternativa promissora para o tratamento de lixiviados, visto a sua capacidade de descontaminação de efluentes orgânicos de difícil degradação (WANG et al., 2011).

O processo de oxidação em água supercrítica (OASC) opera em condições de temperatura e pressão acima do ponto crítico da água, isto é, P ≥ 22,1 MPa (221 bar) e T ≥ 374 °C. Nessas condições, a água apresenta propriedades únicas, como alta difusividade, baixa viscosidade, mínima limitação de transporte de calor e massa e altas taxas reacionais. Além disso, nessas condições, a água comporta-se como um fluido de fase única, com propriedades similares a um solvente de baixa polaridade, o que possibilita a completa miscibilidade tanto dos compostos orgânicos, quanto do oxigênio molecular, permitindo a oxidação da matéria orgânica e a sua mineralização em curtos tempos de reação. Ainda, promove a precipitação dos compostos inorgânicos, visto que esses apresentam alta polaridade (COCERO, 2001; KRITZER; DINJUS, 2001; ERKONAK; SÖĞUT; AKGÜN, 2008; CIVAN et al., 2015).

Em vista disso, o objetivo deste trabalho foi realizar o tratamento do lixiviado do aterro sanitário da cidade de Maringá (Paraná), por meio da oxidação em água supercrítica, a fim de promover melhoria de sua qualidade para seu enquadramento nos limites de lançamento impostos pelas legislações ambientais.

Autores: Danielly Cruz Campos Martins; Igor Yudi Numai; Ana Paula Jambers Scandelai; Lúcio Cardozo Filho e Célia Regina Granhen Tavares.