EVOLUÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE CLORETOS DOS RESÍDUOS
SÓLIDOS URBANOS EM BIORREATOR
1Libânia da Silva Ribeiro; 2Alessandra dos Santos Silva; 3 Elaine Patrícia Araújo; 4Veruschka
Escarião Dessoles Monteiro; 5Crislene Rodrigues da Silva Morais
RESUMO: Os cloretos são importantes indicadores de contaminação por lixiviado dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) em decomposição, por isso torna-se importante o estudo da sua concentração na massa de RSU devido às características de toxicidade que estes podem assumir ao longo do tempo. O objetivo deste trabalho é avaliar a concentração de cloretos dos RSU da cidade de Campina Grande-PB depositados em biorreator. O biorreator conta com um volume aproximado de 9m3 e possui ao longo de sua altura três orifícios que permitem a coleta dos resíduos em diferentes níveis de profundidade denominados superior, intermediário e inferior. As amostras de RSU foram coletadas no biorreator, em seguida foram picotadas e com o extrato obtido foram realizadas as análises de cloretos que seguiu a metodologia estabelecida no Standard Methods (AWWA/APHA/WEF, 2005). Com os resultados obtidos pôde-se observar que inicialmente os níveis de cloretos foram considerados altos para biorreatores com menos de um ano de operação. Após 133 dias de monitoramento verificou-se que as amostras superiores e intermediárias apresentaram um decaimento significativo, enquanto que nas amostras inferiores houve aumento de suas concentrações, isto já era esperado devido à facilidade da lixiviação e a alta solubilidade do íon cloreto. Conclui-se com este trabalho que os níveis de contaminantes estão mais concentrados na parte inferior do biorreator devido principalmente ao processo de lixiviação.
PALAVRAS-CHAVE: Contaminação, Decomposição, Campina Grande-PB.
ABSTRACT:The chlorides are important indicators of contamination from leachate from municipal solid waste (MSW) decomposing therefore becomes important to study its concentration in the bulk of MSW due to the toxic characteristics of these may take over time. The objective of this study is to evaluate the chloride concentration of MSW of Campina Grande-PB deposited in bioreactor. The bioreactor has a volume of approximately 9m3 and has throughout its height three holes that allow the collection of waste at different levels of depth called top, middle and bottom. The samples were collected MSW in bioreactor then were perforated and the extract obtained was performed analyzes of chlorides that followed the methodology set out in Standard Methods (AWWA / APHA / WEF, 2005). With the results it was observed that initially the chloride levels were considered high for bioreactors with less than one year of operation. 133 days after monitoring was found that the samples showed an intermediate upper and mean decay, while the samples increased to lower their concentrations, it was expected due to the ease of leaching and high solubility of the chloride ion. The conclusion of this work that the levels of contaminants are more concentrated at the bottom of the bioreactor mainly due to the leaching process.
KEYWORDS: Contamination, Decomposition, Campina Grande-PB.
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1- INTRODUÇÃO
O íon cloreto é um dos principais íons inorgânicos presentes em águas em geral, principalmente nas águas residuárias, e em resíduos sólidos e lixiviados.
Segundo Junqueira (2000), é um dos melhores indicadores da contaminação por lixiviado, pois os cloretos são os primeiros compostos a serem identificados, permitindo com isso que ações sejam tomadas no sentido de conter a contaminação a partir da fonte.
Por serem indicadores da evolução da degradação biológica e dos processos físico- químicos que ocorrem no interior da massa de resíduos, se faz necessário o acompanhamento de suas concentrações, pois é a partir deste conhecimento que podem ser avaliados a presença de contaminantes provenientes da decomposição dos resíduos ao longo do tempo após a destinação final dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU).
Dentre as alternativas de destinação final dos resíduos sólidos, os aterros sanitários constituem uma importante alternativa para o acondicionamento destes materiais, por permitir um confinamento mais seguro em termos de controle de poluição ambiental e proteção à saúde pública.
Porém, no intuito de melhor conhecer o funcionamento de um aterro sanitário de RSU estudos em biorreatores se torna bastante interessante, pois possibilitam avaliar o processo de degradação dos resíduos e geração de lixiviado e gases sob condições controladas, além de contar com a possibilidade de realizar uma caracterização mais detalhada dos mais diversos materiais presentes nos resíduos (ALCÂNTARA, 2007).
1.1- Objetivo
Avaliar a concentração de cloretos, a partir da decomposição dos resíduos sólidos urbanos ao longo do tempo, depositados em biorreator na cidade de Campina Grande- PB.
2- METODOLOGIA
Este trabalho foi desenvolvido nas dependências físicas da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) em parceria com o laboratório da Estação Experimental de Tratamento Biológico de Esgotos Sanitários (EXTRABES) e da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB).
2.1- Biorreator
O biorreator foi construído em alvenaria de tijolo manual nas dimensões de 2,0m de diâmetro interno e 3,0m de altura possuindo volume total aproximado de 9m3, possui ao longo de sua altura três orifícios que permitem a coleta dos resíduos, em diferentes níveis de profundidade denominados superior, intermediário e inferior.
Este biorreator apresenta formato cilíndrico e seção transversal circular para facilitar a distribuição e compactação dos resíduos em seu interior uniformizando a distribuição das pressões laterais internas, evitando caminhos preferenciais do lixiviado. Conta ainda com um sistema de impermeabilização de base e cobertura além de um sistema de drenagem de líquidos e gases, medidores nível de líquidos através de um piezômetro, medidores de recalque superficiais e em profundidade e medidores de temperatura através de termopares ao longo das camadas de resíduos, esta instrumentação pode ser observada através do croqui do biorreator na Figura 1.
Figura 1: Desenho esquemático do biorreator Fonte: Dados da pesquisa, 2009
2.2- Caracterização dos Resíduos Sólidos Urbanos
Visando obter uma amostra representativa dos resíduos sólidos urbanos da cidade de Campina Grande – PB, foi realizado o plano de amostragem segundo o procedimento recomendado pela norma NBR 10007 (ABNT, 2004). E para a realização desta amostragem contou-se com o apoio da Prefeitura Municipal de Campina Grande (PMCG) que delimitou a rota utilizada nesta pesquisa seguindo critérios de condição social.
Em seguida foi realizada a coleta dos resíduos dos bairros amostrados, através de um caminhão compactador com capacidade de 9ton, após o término da coleta os resíduos foram dispostos na área de amostragem localizado ao lado do biorreator na UFCG.
Após o descarregamento, os resíduos foram homogeneizados com auxílio de uma pá enchedeira, formando uma única pilha e em seguida foram quarteados. Deste quarteamento foram descartadas duas pilhas localizadas em posição diametralmente oposta e as outras duas foram homogeneizadas novamente, formando uma única pilha resultante, desta foram retirados amostras para a caracterização inicial dos RSU, e mensalmente amostras de resíduos foram coletadas, com intuito de avaliar o comportamento biodegradativo, no interior do biorreator ao longo do tempo e da profundidade.
2.3- Coleta das amostras sólidas
As amostras de RSU foram coletadas, mensalmente, no biorreator nos diferentes níveis de profundidade (superior, intermediário e inferior). Em seguida estas amostras foram armazenadas de acordo com a NBR 10007 (ABNT, 2004), e transportadas diretamente para o laboratório do Núcleo de Pesquisa da Universidade Federal de Campina Grande e Universidade Estadual da Paraíba – UEPB (EXTRABES), no laboratório estas amostras foram picotadas e posteriormente imersas em água destilada a fim de se obter o extrato dos resíduos, conforme Figura 2 (a), (b) e (c), e com este extrato realizar a análise dos cloretos.
Figura 2 (a), (b) e (c): Amostras sendo picotadas, resíduos em repouso e extrato obtido Fonte: Dados da pesquisa, 2009
A análise dos cloretos seguiu a metodologia estabelecida no Standard Methods (AWWA/APHA/WEF, 2005).
3- RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Figura 3 apresenta a evolução temporal da concentração de cloretos.
a
c
b
Figura 3: Evolução dos cloretos Fonte: Dados da pesquisa, 2009
Pode-se observar através da Figura 3 que inicialmente em t=0 a concentração de cloretos situaram em torno de 1.200 mg/L, que segundo o Standard Methods (AWWA/APHA/WEF, 2005) a concentração de cloretos para lixiviados devem está situados em até 2.000mg/L e segundo Coelho (2005), a faixa da concentração de cloretos em aterros sanitários é de 30 a 5.000 mg/L, estando, portanto, este valor observado na faixa descrita e dentro do esperado.
Ao longo do monitoramento pôde-se observar que tanto para o nível intermediário quanto inferior, que as concentrações de cloretos apresentaram um leve aumento, possivelmente, este fato deve-se à facilidade da lixiviação e a alta solubilização do íon cloreto.
Porém o nível superior apresentou comportamento oposto, ou seja, houve diminuição nas concentrações destes sais, isto pode está associado tanto ao processo de lixiviação aliado ao processo da biodegradação, como também devido à presença de significativas quantidades de solo nas amostras coletadas, o que implica em um baixo teor de umidade devido às trocas com o ambiente podendo influenciar significativamente nas concentrações dos sais de cloretos.
O nível superior apresentou variação de (576,0 mg/l a 490,8 mg/l) para t=0 aos 133 dias de monitoramento, respectivamente, enquanto que o nível intermediário variou de (692 - 895,0) e o inferior de (590,8 – 618,5 mg/l) para o mesmo período.
Os resultados obtidos para este biorreator foram semelhantes aos resultados encontrados por Leite (2008), Meira (2009) e Garcez (2009). Estes pesquisadores apresentaram valores maiores ao longo do tempo nos níveis inferiores o que contribui muito para uma possível lixiviação de líquidos.
De acordo com Batstone (1989), a concentração de cloretos não é tóxica, mas indica o aumento ou a diminuição de contaminantes, destacando então, que a amostra inferior apresenta maiores elevações de contaminantes comparada a amostra superior, demonstrando que os níveis de contaminantes estão mais concentrados na parte inferior do biorreator. Isto já era esperado,
4- CONCLUSÕES
Com base na pesquisa realizada concluiu-se que:
As concentrações de cloretos encontram-se dentro da faixa estabelecida para estudos em aterros sanitários;
A evolução da concentração de cloretos indicou que os níveis de contaminantes estão mais concentrados na parte intermediária e inferior do biorreator principalmente devido a processo de lixiviação.
REFERÊNCIAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT NBR 10004: Resíduos Sólidos – classificação. Rio de Janeiro, 2004ª 74p.
______ NBR 10007: Resíduos Sólidos – amostragem de Resíduos. Rio de Janeiro, 2004c. 21p.
ALCÂNTARA, P.B. Avaliação da Influência da Composição de Resíduos Sólidos Urbanos no Comportamento de Aterros Simulados. Tese de Doutorado. UFPE. 2007.
APHA; AWWA; WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20 th edition. Washington: APHA, 1205p, 2005.
BATSTONE, R.; SMITH, J.; WILSON, D. The safe Disposal of Hazardous Wastes- The special Needs and Problems of Developing Countries. Word Bank Technical, nº 93, vol 1 e 2. Washington D.C. 1989.
CATAPRETA, C. A. A.; SIMÕES, G. F. Evaluation of the Relation Between Precipitation and Leachate Flow in an Experimental Sanitary Landfill. XXXI Congreso Interamericano Aidis, Santiago – CHILE. Centro de Eventos Casa Piedra, 12 – 15 Octubre de 2008.
COELHO, H.M.G.; LANGE, L.C.; SIMÕES, G. F. ; FERREIRA, C.F.A; VIANA, D.F. Avaliação do desempenho de camadas de cobertura intermediárias e finais em células experimentais de disposição de resíduos sólidos urbanos. In:Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 23, 2005, Campo Grande. Rio de Janeiro : ABES, 2005.
GARCEZ, L. R. Estudo dos componentes tóxicos em um bioreator de residuos sólidos urbanos da cidade de Campina Grande – PB. Dissertação (Mestrado Engenharia Civil e
LEITE, H.E.A.S. Estudo do comportamento de aterros de RSU em um biorreator em escala experimental na cidade de Campina Grande - Paraíba. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Campina Grande – PB.
MEIRA, R. C. Estudo biodegradativo dos resíduos sólidos urbanos da cidade de Campina Grande – PB em escala experimental. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, 113p. 2009.
