Características dos Efluentes Líquidos e Sistemas de Tratamento

Características dos Efluentes Líquidos e Sistemas de Tratamento

Características dos Efluentes Líquidos e Sistemas de Tratamento (Chorume)

  • ST 572 - Tratamento de Efluentes Liquídos

  • Prof. Fábio Cesar da Silva

  • - 1a Aula -

Resumo

  • Chorume é o líquido escuro gerado pela degradação dos resíduos no lixo, contém alta carga poluidora, por isso, deve ser tratado adequadamente.

  • TRATAMENTO: o chorume deve passar por uma pré-captação em drenos e conduzido a tanque de equalização para reter os metais pesados e homogeneizar o efluente, em seguida deve ser conduzido à lagoa anaeróbica onde bactérias vão atacar a parte orgânica, provocando a biodegradação.

  • Um importante passo, para complementar a biodegradação, deve ser compreendida de um tratamento terciário onde o chorume deve ser conduzido à lagoa facultativa para tratamento anaeróbico, podendo em seguida ser descartado, sendo minimizado os danos ao meio ambiente.

INTRODUÇÃO

  • Chorume é um líquido escuro gerado pela degradação dos resíduos em aterros sanitários.

  • Originário de três diferentes fontes:

    • Da umidade natural do lixo,aumentando no período chuvoso;
    • Da água de constituição da matéria orgânica, que escorre durante o processo de decomposição;
    • Das bactérias existentes no lixo,que expelem enzimas, enzimas essas que dissolvem a matéria orgânica com formação de líquido;
  • O impacto produzido pelo chorume sobre o meio ambiente está diretamente relacionado com sua fase de decomposição.

  • O chorume de aterro novo, que recebe águas pluviais é caracterizado por pH ácido, alta DBO5, alto DQO e diversos compostos potencialmente tóxicos.

INTRODUÇÃO

  • Com o passar dos anos há uma redução significativa da biodegradabilidade devido a conversão, em gás metano e CO2, de parte dos componentes biodegradáveis.

  • A composição físico-química do chorume é extremamente variável dependendo de vários fatores que vão desde as condições ambientais locais, tempo de disposição, forma de operação do aterro e até características do próprio despejo.

  • Pode conter altas concentrações de sólidos suspensos, metais pesados, compostos orgânicos originados da degradação de substâncias que facilmente são metabolizadas como carboidratos, proteínas e gorduras.

INTRODUÇÃO

  • O chorume contém altas concentrações de sólidos suspensos e poluentes que confirma a necessidade que os processos de tratamentos, destinados à degradação de poluentes, devam ser criteriosamente avaliados.

  •  Tratamentos Químicos são capazes de promover a degradação ou até mesmo a mineralização da matéria poluente. Limitante: ter que adicionar mais compostos químicos a um meio que já se encontra muito agressivo ao meio ambienté; o desempenho de cada processo está relacionado à natureza química do chorume utilizado no tratamento, sendo que os resultados influenciados pela idade, carga orgânica, clima etc.

ALGUNS MÉTODOS DE TRATAMENTO DE CHORUME

  • Recirculação do chorume, com o objetivo de reduzir a vazão efetivamente a tratar, porém garantindo a manutenção de um nível admissível no interior das células que não iniba o processo de decomposição dos resíduos, além de assegurar a estabilidade geotécnica do depósito;

  •  Tratamento Biológico através de lagoas de estabilização (01 anaeróbia seguida de 03 facultativas);

  • Tratamento Bioquímico, através da fitorremediação.

  • Tratamento de Chorume através de eletrólise assistida por fotocatálise.

ALGUNS MÉTODOS DE TRATAMENTO DE CHORUME

  • Lagoas de estabilização constituem um processo biológico de tratamento de chorume que se caracterizam pela simplicidade, eficiência e baixo custo, em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica (oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia) e/ou redução fotossintética das algas. É indicado para as condições brasileiras devido:

    • -   clima favorável (temperatura e insolaçãoelevadas),
    • -  operação simples,
    • -   necessidade de poucos ou nenhum equipamento.
  • A seguir, um sistema de lagoas contendo uma lagoa de decantação que antecede uma lagoa anaeróbia seguida de três facultativas e ao final um sistema experimental utilizando plantas e solo como retentores de contaminantes .

ALGUNS MÉTODOS DE TRATAMENTO DE CHORUME

  • Lagoa anaeróbia: tratamento primário do efluente dimensionada para receber cargas orgânicas elevadas, que impedem a existência de oxigênio dissolvido no meio.

  • Lagoas facultativas: tratamento secundário do efluente e referem-se à dualidade ambiental característica desse tipo de lagoa: aeróbia na superfície (variável ) e anaeróbia no fundo. A região aeróbia, depende: incidência da luz solar.

ALGUNS MÉTODOS DE TRATAMENTO DE CHORUME

  • Sistema Bioquímico: utiliza-se o conjunto solo/plantas/microrganismos com a finalidade de remover, degradar ou isolar substâncias tóxicas do ambiente baseado em wetland e barreiras reativas de solo.

  • Geralmente, estes sistemas de purificação hídrica utilizam plantas aquáticas emergentes que se desenvolvem tendo o sistema radicular preso ao sedimento e ao caule e folhas parcialmente submersas. E projetos tem sido a Typha domingensis conhecida vulgarmente no Brasil por Taboa .

DESCRIÇÃO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE CHORUME

  • Lagoa Anaeróbia: são tanques de grande profundidade (4,0 a 5,0m), a profundidade é importante no sentido de reduzir a possibilidade de penetração do oxigênio produzido na superfície para as demais camadas.

  • Carga orgânica aplicada deverá ser alta de maneira que a taxa de consumo de oxigênio seja várias vezes superior a taxa de produção, criando condições estritamente anaeróbias.

  • As lagoas anaeróbias removem de 50 a 60% da DBO afluente, sendo assim o efluente ainda possui altas taxas de matéria orgânica, necessitando unidades posteriores de tratamento.

Lagoas Facultativas

  • Lagoas facultativas são tanques de menor profundidade (1,5 a 3,0m). Em conjunto com a matéria orgânica de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) não sedimenta, permanecendo dispersa na massa líquida.

  • Na camada mais superficial tem-se a zonaaeróbia. Nesta zona, a matéria orgânica é oxidada por meio da respiração aeróbia.

  • A necessidade da presença de oxigênio é suprida ao meio pela fotossíntese realizada pelas algas. Tem-se assim um perfeito equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio e gás carbônico . Abaixo da zona de penetração da energia solar não ocorre fotossíntese dando origem a zona facultativa, composta de grupos de bactérias capazes de sobreviver e proliferar tanto na presença como na ausência de oxigênio.

Lagoas Facultativas

  • Na camada de fundo da camada facultativa onde ocorre o depósito de

  • DBO sedimentável forma-se uma zona anaeróbia, onde os sedimentos sofrem o processo de decomposição por microrganismos anaeróbios, sendo

  • convertidos lentamente em gás carbônico, água, metano e outros [9

Barreira Bioquímica

  • É um sistema terciário que combina os efeitos da fitorremediação (tipo Wetland) com os das barreiras reativas de contenção de contaminantes com o solo.

  • Os contaminantes são absorvidos pelas raízes, os quais nelas são armazenados ou transportados e acumulados nas partes aéreas das plantas, por outro lado, a

  • barreira de solo reativa ao entrar em contato com o efluente retém

  • contaminantes como: cádmio, níquel, chumbo, cobre e zinco [9].

Vantagens e Desvantagens Lagoa Anaeróbia – Lagoa Facultativa:

  • Satisfatória eficiência na remoção de DBO;

  • Eficiente na remoção de patógenos;

  • Construção, operação e manutenção simples;

  • Reduzido custo de operação;

  • Possibilidade de maus odores na lagoa anaeróbia;

  • Necessidade de um afastamento razoável às residências circunvizinhas;

  • A simplicidade operacional pode trazer o descaso na manutenção (crescimento de vegetação);

Vantagens e Desvantagens do Tratamento Bioquímico

  • nvestimento em capital e o custo de operação são baixos.

  • plica-se a áreas extensas, onde outras tecnologias são proibitivas.

  • Em alguns casos, representa uma solução permanente, pois os poluentes orgânicos podem ser mineralizados;

  • Os resultados são mais vagarosos do que aqueles observados com outras tecnologias.

  • As concentrações das substâncias contaminantes podem ser tóxicas.

  • É incapaz de reduzir 100% da concentração do poluente.

EXEMPLO DO ATERRO SANITARIO DE CAMPINAS – DELTA 1

  • Em função das características apresentadas pelo chorume do Aterro Sanitário Delta 1, é adotado um sistema de tratamento por processo biológico composto pelas seguintes unidades:

    • Lagoa Anaeróbica;
    • Lagoa Aeróbica;
    • Lagoa de Decantação;

EXEMPLO DO ATERRO SANITARIO DE CAMPINAS – DELTA 1 - Processo

  • O chorume surge após a lixiviação do drenado até os poços de acúmulo de chorume.

  • É recalcado para a lagoa anaeróbica onde ficará em tratamento anaeróbio durante 7 dias.

  • Depois passará para a lagoa aeróbica, onde receberá oxigenação forçada (aerada). Nesta lagoa,o chorume fica de 3 a 5 dias.

  • A próxima etapa é o decantador, onde há formação de lodo. Esse lodo vai para o leito desecagem, que possui um filtro de areia.

  • Depois de seco, o lodo (compostagem) retornará para o aterro. O chorume, já pré-tratado, é lançado no Córrego Piçarrão.

Drenagem do chorume

  • A drenagem do chorume no Delta 1 é feito por valas (também utiliza-se o modelo espinha de peixe, com um dreno principal). O dreno de captação de chorume é horizontal, enquanto o decaptação de gases é vertical.

Dreno de captação de chorume

Aterro Delta – Tratamento do chorume

  • Todas as lagoas possuem suas laterais e bases compactadas e impermeabilizadas com uma geomembrana de PEAD (Polietileno de Alta Densidade) - “Piscina de Vinil” - pois o chorume é extremamente corrosivo.

  • Neste aterro existem 5 poços de monitoramento de lençóis freáticos (3 montantes e 2 jusantes), monitorados a cada três meses (alguns parâmetros: turbidez, temperatura, pH,alcalinidade, OD, DBO, DQO, sólidos,coliformes totais, metais pesados, etc).

- Foto 1 – Lagoas Anaeróbia, Aeróbia e de Decantação.

- Foto 2 – Chorume chegando do aterro para o tratamento

Foto 3 – Chorume já tratado

Considerações Finais

  • O tratamento de percolado representa um grande desafio, tendo em vista a variação das suas características em função da heterogeneidade dos resíduos dispostos e da idade do aterro.

  • A complexidade do chorume torna difícil a determinação de técnicas efetivas de tratamento e não necessariamente a técnica adotada para determinado aterro será aplicável a outros.

  • Uma vez que são desconhecidas as identidades dos compostos presentes no chorume, não há como prever se este tratamento é efetivo.

Considerações Finais

  • A identificação de compostos orgânicos em chorume é uma preocupação que vem motivando a pesquisa científica em nível mundial.

  • A eficiência dos métodos convencionais de tratamento do chorume em função da presença de compostos de difícil degradação microbiológica (plastificantes) ou resistentes aos métodos clássicos de degradação de matéria orgânica por oxidação (antioxidantes), merece maior estudo.

Considerações Finais

  • Várias propostas de tratamento do lixiviado têm sido desenvolvidas nos últimos anos, destacando-se como mais promissora a utilização de um processo misto, composto de etapas anaeróbias e aeróbias intercaladas e enzimas específicas, fixas em suportes.

  • Estes processos podem ser destrutivos, ou seja, reduzem ou até eliminam os contaminantes transformando-os em materiais inertes, ou de recuperação de matéria prima, ou seja, aqueles que recuperam os produtos químicos presentes no chorume para posterior utilização.

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