LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

LIXIVIADOS DE

ATERROS SANITÁRIOS

Prof. Dr. Theo Syrto Octavio de Souza

RESÍDUOS SÓLIDOS

Fonte: The Economist (2012) Resíduos sólidos Públicos Domiciliares Industriais Serviços de saúde Entulho Agrícolas Terminais de transporte

RESÍDUOS SÓLIDOS

POLÍTICA NACIONAL DOS RESÍDUOS SÓLIDOS

• Lei Nº 12.305, de 02/08/2010

– Institui a Política Nacional dos Resíduos Sólidos

(PNRS):

POLÍTICA NACIONAL DOS RESÍDUOS SÓLIDOS

Fim de lixões e aterros controlados até 2014

Fonte: IPEA (2012) Metas para reciclagem

DESTINAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS

DESTINAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS

LIXÕES

• Normalmente em áreas inadequadas

• Nenhum controle sobre resíduos recebidos e gases e efluentes gerados

• Nenhum controle sobre a entrada de pessoas e animais • Resíduos sem cobertura

• Disseminação de vetores

• Não são permitidos pela legislação

ATERROS CONTROLADOS

• Algumas precauções são tomadas, como a compactação e cobertura dos resíduos

• Pode ter coleta de gases e efluentes, mas ainda representa riscos de contaminação, não substituindo o aterro sanitário

ATERROS SANITÁRIOS CONVENCIONAIS

• Utiliza critérios de engenharia normatizados para confinamento seguro dos resíduos

ATERROS SANITÁRIOS CONVENCIONAIS

ATERROS SANITÁRIOS CONVENCIONAIS

Aterro ESTRE – Paulínia (SP) Fonte: http://cleantechplanet.blogspot.com.br/2012_05_01_archive.html

ATERROS SANITÁRIOS CONVENCIONAIS

Aterro de São Carlos (SP) Fonte: Vega Engenharia Ambiental

PRODUÇÃO E APROVEITAMENTO DE GASES EM ATERROS

SANITÁRIOS

ATERROS REATORES

ATERROS SUSTENTÁVEIS

LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Coleta:

LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Geração depende de:

– Umidade dos resíduos;

– Temperatura, pluviosidade e outros fatores climáticos;

– Tipo de cobertura (solo, vegetação, materiais geossintéticos); – Geometria do aterro, compactação, número de camadas etc.; – Sistema de drenagem utilizado

– Entre outros.

DIFÍCIL PREVISÃO DA QUANTIDADE DE LIXIVIADOS GERADOS

COMPOSIÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Composição também é extremamente variável e inclui um grande variedade de compostos

• Fatores que influenciam na composição dos lixiviados, além dos mencionados anteriormente:

– Idade do aterro

– Hábitos da população e forma de disposição dos resíduos orgânicos (presença ou ausência de trituradores nas residências)

Lixiviado jovem

Lixiviado maduro

FASE ÁCIDA DBO/DQO

> 0,5

FASE

METANOGÊNICA

DBO/DQO < 0,1

COMPOSIÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

COMPOSIÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

COMPOSIÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Compostos tóxicos

COMPOSIÇÃO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Compostos tóxicos

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• O tratamento de lixiviados é complexo e pode envolver vários processos

• Um único tipo de tratamento não é capaz de remover todos os contaminantes, visto a diversidade de compostos

PROCESSOS BIOLÓGICOS

PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS

 Remoção de matéria orgânica biodegradável de lixiviados jovens

 Remoção biológica de nitrogênio

 Remoção de matéria orgânica recalcitrante  Remoção de sais e metais pesados

Busca-se combinar diferentes processos para atingir um grau de eficiência elevado a custos viáveis

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

Lixivia

do

de

A

terr

o

Sani

tário

Ácidos húmicos e fúlvicos

Uma fração dos fármacos Org. complexos, Pesticidas

Normalmente não representam grande problema

Nec. de Nitrificação e Desnitrificação

Cadeias longas, ramificadas e/ou cíclicas Ácidos voláteis

Parte dos ácidos fúlvicos

Remoção: Tratamento

Avançado

Parte da fração coloidal

Cadeias curtas, não muito ramificadas e/ou abertas Remoção: Tratamento Convencional

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• O tratamento mais simples é o uso de lagoas de estabilização. Porém, na prática estes sistemas funcionam apenas como contenção do

lixiviado, devido às baixas eficiências.

• Diferentes reatores biológicos anaeróbios e aeróbios podem também ser utilizados, com as vantagens e desvantagens clássicas pertinentes a estes sistemas.

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Principalmente ácidos húmicos e fúlvicos

FRAÇÃO ORGÂNICA RECALCITRANTE SEM TOXICIDADE

Responsáveis pela cor do lixiviado

Estrutura genérica de uma molécula de uma substância húmica. Fonte: vanLoon & Duffy (2004).

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Fármacos, pesticidas, solventes, plastificantes etc.

• Não são removidos por sistemas de tratamento convencionais • Alternativas:

– Processos oxidativos avançados (POAs): UV, O₃, H₂O₂... – Membranas;

– Processos enzimáticos; – Etc.

FRAÇÃO ORGÂNICA RECALCITRANTE COM TOXICIDADE

Alguns compostos oxidados podem ser mais tóxicos que os originais Maiores custos

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Nitrificação:

• Desnitrificação convencional NITROGÊNIO AMONIACAL

A matéria orgânica de lixiviados maduros é principalmente recalcitrante, dificultando a aplicação de desnitrificação convencional

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Nitrificação parcial + desnitrificação pela via curta – Acúmulo de nitrito, e eliminação da nitratação

– Economia com aeração e com doadores de elétrons para a desnitrificação – Maneiras de se obter nitrificação parcial:

NITROGÊNIO AMONIACAL

Altas concentrações de nitrogênio amoniacal Baixo OD

Valores de pH mais alcalinos (7,5-8,0) Temperaturas acima de 25 o_C

Características típicas de lixiviados no Brasil

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation)

– Bactérias anaeróbias e autotróficas

– Utilizam, como substratos, nitrogênio amonical e nitrito, gerando N₂ como o principal produto final – Não necessitam de doadores de elétrons orgânicos – Economia com até 63% em energia de aeração

NITROGÊNIO AMONIACAL

Li et al. (2016)

(Van Hulle et al., 2010)

Aplicação com potencial para lixiviados maduros, devido à escassez de doadores de elétrons orgânicos

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

• Tradicionalmente foram motivo de preocupação no passado, mas na prática suas concentrações no lixiviado não são muito altas

• Formam complexos com baixa solubilidade com enxofre, fósforo e matéria orgânica, ficando retidos na matriz do solo

• Caso seja necessária remoção adicional: processos físico-químicos de precipitação

METAIS PESADOS

SAIS

 Podem inibir vários processos biológicos, dependendo da concentração

 Podem precipitar, causando incrustações

 Os íons mais comuns presentes são: Na+_{, K}+_{, Ca}++_{, Mg}++_{, CO}

3-- e Cl-.

TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS

EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES

EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES

EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES

COTRATAMENTO COM ESGOTO SANITÁRIO

• Alternativa mais imediata, pois utiliza a estrutura de ETEs já construídas para dar destino ao lixiviado

• Entretanto, se a ETE não for dimensionada para receber a carga adicional de matéria orgânica e nitrogênio contida no lixiviado, esta alternativa pode prejudicar a eficiência do tratamento

• Além disso, compostos tóxicos e recalcitrantes estarão apenas sendo diluídos e enviados diretamente para o corpo receptor

• Metais pesados acumulam no lodo da ETE • Desvantagens:

– Eleva os custos de operação da ETE

– Piora a qualidade dos efluentes tratados da ETE

– Aumenta o risco de contaminação dos corpos hídricos

– Dificulta a recuperação de nutrientes com valor comercial e potencial para uso agrícola