Utilização de geobag como unidade integrante do sistema de tratamento de chorume de aterro: estudo de caso no aterro de Rio das Ostras, RJ. Utilização de geobag como unidade integrante do sistema de tratamento de chorume de aterro: estudo de caso no aterro de Rio das Ostras / Tatiana Cormack Coutinho.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
R ESÍDUOS S ÓLIDOS U RBANOS
R ESÍDUOS S ÓLIDOS U RBANOS NO B RASIL
Segundo dados da ABRELPE (2013), o Brasil produz cerca de 209 mil toneladas de resíduos sólidos por dia, dos quais 58,3% são encaminhados para aterros sanitários, 24,3% para aterros controlados e 17,4% para aterros abertos, os chamados “aterros”. Os aterros sanitários são a disposição de resíduos sólidos a céu aberto de forma desordenada, sem compactar ou cobrir os resíduos, levando à poluição do solo, do ar e da água e à disseminação de vetores de doenças (ZANTA & FERREIRA, 2003).
A TERROS S ANITÁRIOS
O aterro deve ser monitorado para que seja avaliado o desenvolvimento do processo de decomposição dos resíduos sólidos no interior do aterro, bem como o impacto desse processo no meio ambiente. Acompanhamento do fluxo e produção de biogás em diferentes locais do aterro ao longo do tempo, avaliando as etapas do processo de decomposição.
L IXIVIADO
Em particular, a composição do lixiviado do aterro varia amplamente dependendo da idade do aterro (BAIG et al., 1999). Ao impermeabilizar o fundo dos aterros, o risco de contaminação dos aquíferos subterrâneos por infiltração de lixiviados foi praticamente eliminado.
T RATAMENTO DE LIXIVIADO
- Tratamento Primário
- Tratamento combinado com outros efluentes
Em alguns países, o tratamento combinado de lixiviados de aterros com esgotos domésticos numa ETAR é utilizado como forma de reduzir os custos operacionais dos aterros. Um estudo de Facchin et al. 2000) analisou o tratamento combinado de chorume e esgoto doméstico na ETE da estação de tratamento de esgoto Lami, em Porto Alegre.
G EOBAG
O uso de geobags como etapa inicial no sistema de tratamento de lixiviados de aterros sanitários tem sido proposto para tratamento combinado com lodo de fossa séptica, o que é um problema na maioria das cidades de pequeno e médio porte. Estudo realizado por KERBER (2008), com lodo de estação de tratamento de água, comparou o efluente após densificação e centrifugação de geobag.
W ETLAND
Em estudos sobre tratamento de excretas suínas, REDDY et al. 2013) detectou remoções de 72% de DQO, 45% de alcalinidade, 70% de turbidez e 91% de sólidos suspensos totais utilizando geobags como tratamento primário do sistema de tratamento. PIEPER (2008), que estudou o uso de tubos geotêxteis para desidratação de lodo em estação de tratamento de água, enfatiza a importância do uso de polímeros como floculantes que contribuem para uma retenção mais eficiente e também o risco de os geotêxteis ficarem obstruídos por partículas finas , reduzido.
E COTOXICIDADE
- Aliivibrio Fischeri
- Danio rerio
- Daphnia similis
- Toxicidade em lixiviado
No contexto da qualidade da água e das águas residuais, a utilização de testes de toxicidade baseia-se no facto de as espécies aquáticas geralmente responderem de forma diferente ao aumento das concentrações de substâncias químicas. Fator de toxicidade (TF): o menor valor de diluição da amostra no qual nenhum efeito prejudicial é observado nos organismos testados. Unidade de Toxicidade (TU): Corresponde à concentração do efluente que causa a morte de 50% dos organismos ao final do período de exposição aguda, ou seja, 100/CL50.
Consequentemente, os testes de toxicidade são incluídos na avaliação de risco da eliminação de resíduos, com impactos agudos e crónicos avaliados em espécie. Testes de toxicidade utilizando vários organismos de teste (Aliivibrio fischeri, Daphnia similis, Artemia salina, Danio rerio etc.) confirmaram o perigo potencial do lixiviado (SISINNO et al., 2000; RENOU et al., 2008; ATWATER et al., 1983) . e a necessidade de tratá-los, para trazê-los dentro dos padrões exigidos para liberação nos órgãos receptores. A remoção de compostos orgânicos em ultrafiltrações sucessivas não ajudou a reduzir os efeitos tóxicos no efluente para D. O xarope de amônia após coagulação e floculação demonstrou ser eficaz na redução da toxicidade.
Os testes com Danio rerio mostraram fator de toxicidade que variou entre 2 e 4 unidades de toxicidade (TU) para amostras coletadas na entrada da ETE e entre 1,3 e 2 UT para amostras na saída da estação. A amostra de lixiviado bruto apresentou unidades de toxicidade variando entre 32 e 64 UT, enquanto a amostra de esgoto bruto variou entre 2 e 4 UT.
L EGISLAÇÃO AMBIENTAL
Porém, enquanto para os peixes há redução da toxicidade do efluente ao passar pela estação de tratamento, para os microcrustáceos não há redução significativa da toxicidade no tratamento utilizado na estação. Portaria nº. 017/02: Define limites máximos de toxicidade aguda para efluentes de diversas origens e dá outras providências. Dispõe sobre a classificação dos corpos hídricos e diretrizes ambientais para sua classificação, bem como o estabelecimento de condições e padrões para o lançamento de efluentes e dá outras providências.
Dispõe sobre a determinação de critérios e padrões de lançamento de toxicidade de efluentes líquidos lançados em águas superficiais no Estado do Rio Grande do Sul.
MATERIAIS E MÉTODOS
- Á REA DE E STUDO
- Município de Rio das Ostras
- Aterro Sanitário de Rio das Ostras
- C OAGULAÇÃO
- S ORÇÃO
- E NSAIO DE E QUILÍBRIO EM L OTE
- R EALIZAÇÃO DO ENSAIO
- D ETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE DE SOLUTO SORVIDO POR MASSA DE
- E NSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA COM ORGANISMOS DE DIFERENTES NÍVEIS
- Aliivibrio fischeri
- Daphnia similis
- Danio rerio
- T ESTES E STATÍSTICOS
Atualmente, o aterro de Rio das Ostras conta com uma estação de tratamento de chorume (Figura 10) onde ele é tratado juntamente com o lodo dos caminhões de limpeza de fossas sépticas. A estação de tratamento é composta por uma lagoa de coleta de lixiviados e uma lagoa de mistura que recebe os resíduos dos caminhões fossas sépticas, para onde o lixiviado é bombeado. Cerca de 36 m3/dia de chorume bruto são bombeados diariamente para a lagoa de mistura, que em média recebe cerca de 160 m3/dia de lodo de limpeza de fossa séptica (proporção de aproximadamente 4:1).
Legenda: A, B e C – Lagoas de armazenamento de lixiviados; D - Barragem para mistura de lixiviado com lodo de fossa séptica; E - Geobag; F - Barragens de estabilização; G – Zonas Húmidas. A Figura 11 apresenta as etapas da estação de tratamento de chorume do aterro de Rio das Ostras. Legenda: a- Lagoa de Lixiviação; b- limpeza de caminhões e descarga de fossas sépticas; c- lagoa para mistura de lodo e chorume de fossa séptica; d- homogeneização do lago de mistura; tanque de e-polímero;
Lagoa LM com uma mistura de lixiviado bruto e lodo séptico representando a entrada do geobag. Para o teste de coagulação foi utilizado o polímero IFLOC 508 produzido pela IWT, que é um floculante de poliacrilamida catiônico utilizado no aterro sanitário de Rio das Ostras.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
C ARACTERIZAÇÃO FÍSICO - QUÍMICA
- Potencial Hidrogeniônico (pH)
- Condutividade
- Demanda Química de Oxigênio
- Carbono Orgânico Dissolvido
- Nitrogênio Amoniacal
- Série de Sólidos
Além disso, diferentes valores de pH estão associados a diferentes faixas de desempenho ideal de coagulação. A Figura 20 apresenta a representação gráfica (box plot) da distribuição dos resultados do DQO e a Tabela 14 apresenta as estatísticas descritivas deste parâmetro. A Figura 21 apresenta a representação gráfica (box plot) da distribuição dos resultados de DQO e a Tabela 15 apresenta a estatística descritiva deste parâmetro.
A Figura 22 apresenta a representação gráfica (box plot) do nitrogênio amoniacal e a Tabela 16 apresenta a estatística descritiva deste parâmetro. A presença de sólidos em altas concentrações em lixiviados de aterros sanitários pode inibir a atividade microbiana de microrganismos e indicar que estão presentes altas concentrações de matéria orgânica. A Figura 23 apresenta a representação gráfica (box plot) da distribuição dos resultados de sólidos totais e a Tabela 17 apresenta a estatística descritiva deste parâmetro.
As altas concentrações no ponto LB são explicadas pela grande quantidade de sólidos dissolvidos neste efluente, enquanto no ponto LM os sólidos em suspensão estão presentes em maiores quantidades. O ponto EG apresentou valores médios de 80 mg L-1 de sólidos em suspensão, mostrando que o tratamento com geobag parece ser eficiente na redução deste parâmetro.
G EOBAG
C OAGULAÇÃO
A fase de tratamento primário, no geobag, foi eficaz na remoção de vários parâmetros, nomeadamente: DQO, DQO, ST, SST e SSV. Comparado aos valores encontrados no efluente de tratamento final (após lagoa + wetlands construídos) apresentados na Tabela 23, o geobast parece ser responsável por grande parte da remoção recebida no sistema como um todo. Este resultado indica que o processo de coagulação com adição de polímero parece ser responsável por grande parte da remoção obtida para este parâmetro no tratamento de geobag.
Os valores de DQO foram reduzidos após o teste de coagulação, mas os resultados obtidos com o tratamento com geobag foram melhores. Pode-se deduzir destes resultados que a adição de polímero ao tributário do geobag contribui para a remoção de parâmetros neste sistema de tratamento. Esses parâmetros também não foram efetivamente removidos após a passagem pelo geobag, mostrando que para remover esses parâmetros são necessários tratamentos adicionais além do tratamento primário.
S ORÇÃO
A Tabela 25 apresenta os valores de condutividade medidos no soluto antes e após a realização do teste de equilíbrio em lote. Pode-se observar que os resultados indicaram a ocorrência de dessorção para estes parâmetros, o que significa que a concentração de equilíbrio após contato com o lodo foi superior à concentração inicial, indicando saturação química deste lodo. No ensaio 1 ocorreu maior dessorção, provavelmente porque o floculante teve menor tempo de ação, pois o lodo foi obtido por filtração.
Por outro lado, no teste 2, o lodo é mais estável e o tempo de operação do floculante é maior, resultando em menor dessorção. Também é possível observar que a concentração de equilíbrio e a massa adsorvida apresentam correlação positiva com R²=0,8686 e que o ponto de saturação não está próximo de ser atingido. Por outro lado, no teste o tempo de operação do floculante é maior, resultando em menor dessorção.
Também é possível notar que a relação é positiva com R²=0,8686 e que o ponto de saturação não está próximo de ser alcançado. Da mesma forma, há evidências de que o tempo de execução do floculante interfere no processo de dessorção para este parâmetro, pois foi encontrada maior dessorção no ensaio 1.
T OXICIDADE
O estudo mostra que o geobag foi eficaz no tratamento de chorume em combinação com lodo de fossa séptica para remoção de alguns parâmetros como DQO, DQO e sólidos suspensos totais. Para Danio rerio, a redução da toxicidade foi determinada pela mistura de lixiviado bruto com lodo de fossa séptica. Resíduos Sólidos: Estudos de Caracterização e Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários para Condições Brasileiras.
Um panorama das técnicas de tratamento de lixiviados e da realidade do estado do Rio de Janeiro. Resíduos Sólidos: Estudos de Caracterização e Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários para Condições Brasileiras. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.
Avaliação do uso da geossintática para drenagem e georetenção de resíduos sólidos de uma estação de tratamento de esgoto. In: Resíduos Sólidos: Estudos de Caracterização e Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários para Condições Brasileiras. Projeto de programa de monitoramento geotécnico para estação de tratamento de resíduos sólidos urbanos BR-040 em Belo Horizonte - MG.
Gestão de resíduos sólidos urbanos com ênfase na proteção de corpos hídricos: prevenção, geração e tratamento de efluentes de aterros sanitários Rio de Janeiro: ABES, 2009.
