Enzimas e Tecnologia ambiental

Enzimas e Tecnologia ambiental

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Disciplina: IQA488- Tratamento de Resíduos Químicos de Laboratório

Prof.: Julio Afonso

Seminário sobre Tratamento Biológico de Efluentes

Aluna: Érica de Melo Azevedo

Data de Entrega: 24/05/2010

  1. Introdução

O objetivo deste relatório é relacionar a palestra ministrada pela Prof. Denise, do Instituto de Química da UFRJ, em 19 de Abril de 2010, com materiais divulgados em meios de comunicação impressa e que são relacionados à diversos tipos de poluição:

a) esgotos domésticos; b) vazamentos de petróleo e derivados (navios, oleodutos, refinarias, tanques...); c) acidentes com produtos orgânicos (acidentes com caminhões-tanque, aterros clandestinos.); d) problemas em ecossistemas lacustres, fluviais e marinhos decorrentes de poluição de diversas causas (metais pesados, proliferação de água-pés ou gigóias, lixo doméstico, esgoto clandestino...); e) outros tópicos não mencionados.

Antes de iniciar a apresentação de materiais divulgados em meios de comunicação, é importante esclarecer o que é tratamento biológico e a importância deste, bem como definir o que é necessário saber sobre o resíduo antes de saber qual procedimento deve ser utilizado no tratamento.

Tratamentos Biológicos

Os tratamentos biológicos para efluentes consistem na utilização de populações de microorganismos que são capazes de degradar substâncias contidas em resíduos industriais.

É necessário, antes da escolha do tipo de tratamento a ser utilizado, fazer uma caracterização do efluente. As principais características que devem ser levadas em consideração são:

  • Natureza da indústria .

  • Matérias-primas processadas.

  • Etapas de transformação como intermediários e subprodutos do processo.

  • Incorporação de substâncias indesejáveis à água como detergentes, solventes e óleos, que podem dificultar o tratamento.

Portanto o objetivo da caracterização de efluentes industriais é obter a carga poluidora das águas residuárias geradas. Existe uma expressão que é utilizada para calcular a carga poluidora:

Característica x vazão = carga poluidora

Exemplo: Carga poluidora gerada pela DQO

600 mg/L x 200 m3 – 120 kg/ h

    1. Aspetos positivos do tratamento biológico

  • custo inferior aos tratamentos físico-químicos

  • microorganismos são catalisadores auto-replicantes

  • mineralização dos compostos orgânicos

    1. Aspectos negativos do tratamento biológico

  • Sensibilidade à cargas de choque tais como temperatura e pH

  • toxicidade: poluentes nos corpos receptores e acúmulo em lodos

  • tratamento biológico mais eficiente sob condições estáveis

  1. Reportagens

2.1 Vazamento de Petróleo

Plataforma acidentada afunda no Golfo do México

Uma plataforma de petróleo naufragou na quinta-feira (dia 22 de abri de 2010) na costa da Lousiana (sul dos EUA).

A plataforma flutuante Deepwater Horizon submergiu ás 10h 21 (12h21 em Brasília),e a Guard Costeira disse ter sido informada que o incêncio a bordo foi extinto.

Vários navios, helicópteros e aviões buscavam pelos desaparecidos no golfo do México,e alguns aviões serão mobilizados para irem até a região do naufrágio, 68 quilômetros, a sudeste de Venice, na Louisiana, para confirmar os relatos.

A plataforma extraía petróleo para a empresa BP, com 126 trabalhadores embrcados, quando uma explosão deu origem a um incêndio, por volta de 22 h de terça-feira (0h de Brasília). Dos 115 que conseguiram escapar, 17 foram levados de helicópteros para hospitais da região de Nova Orleans.

Esse trecho faz parte da reportagem publicada pelo Jornal O Globo no dia do acidente. Outras informações tem sido dilvulgadas desde então. Uma delas foi divulgada no Jornal do Brasil , dia 11 de Maio de 2010, e informa o seguinte:

Fonte: O Globo

www.oglobo.com.br

Data: 22/04/2010

Vazamento de óleo já passa de 16 milhões de litros

Desde que a plataforma Deepwater Horizon afundou dia 22 abril, depois de uma explosão que matou 11 funcionários, já vazaram 16,3 milhões de litros de petróleo do poço que continua aberto. A empresa British Petroleum, responsável pela propriedade, estima que gastará US$ 350 milhões para limpar a área atingida.

E oferecerá indenizações aos estados da Louisiana, do Mississipi, do Alabama e da Flórida, que foram afetados.

Depois do fracasso da instalação da cúpula que taparia a válvula, outras alternativas são cogitadas. Especialistas estudam usar metanol para evitar a formação de gelo no local. Entre as opções, há também a possibilidade de obstruir o ponto de vazamento com materiais diversos, como pneus velhos e outros detritos, ou instalar uma nova válvula.

No fim do dia, a empresa reiniciou o lançamento de dispersante subaquático químico para minimizar os efeitos do derramamento, apesar dos possíveis danos ao meio ambiente.

Fig. Plataforma acidentada e derramento de petróleo no Golfo do México

Comentários

Muitas outras notícias tem sido divulgadas desde então sobre tal fato. O que acontece é que o acidente parece ser mais grave do que foi noticiado inicialmente. No dia 16 de Maio de 2010 foi divulgado que conseguiram diminuir consideravelmente o vazamento de petróleo. Porém há indícios de que a camada de oleosa não seja apenas superficial, mas já tenha atingido também a coluna d’água.

A extração do petróleo é uma atividade de extrema importância no contexto mundial. O processo de produção, transporte e armazenamento de petróleo e derivados envolve risco de contaminação do meio ambiente aquático e terrestre. Esses resíduos são potencialmente perigosos, pois contém hidrocarbonetos dos mais variados e metais pesados.

O primeiro impacto da exploração do petróleo, ocorre quando já no momento que se inicia o estudo sísmico. Esse estudo permite a identificação de estruturas do subsolo através da medida da velocidade de propagação do som. Através de uma rede de microfones mede-se o tempo de retorno das ondas sonoras provocadas por explosões na superície. Além disso são abertas trilhas para a colocação desses microfones. Existem também impactos no processo de extração do petróleo. No caso do petróleo extraído no mar existe uma produção de água, cuja quantidade dependerá das características dos mecanismos naturais ou artificiais de produção, e das características de composição das rochas reservatório.

Antes de realizar o tratamento do resíduo gerado, é necessário realizar a sua caracterização. Nesse caso, o resíduo é oleoso e é constituído de uma mistura complexa de hidrocarbonetos. Algumas análises devem ser feitas de maneira a avaliar qual o melhor método a ser utilizado no tratamento. Essas análises são:

  • DBO

  • DQO

  • Óleos e graxas

  • pH

  • sólidos

  • toxicidade

  • ânions em suspensão e dissolvidos

  • sólidos

É importante fazer testes de toxicidade para determinar o impacto do resíduo de petróleo na fauna marítima local. Esses ensaios devem ser feitos utilizando espécies de organismos padronizados e em condições especificadas nos métodos.

O tratamento da água salina deve ser feita à nível primário no sentido de separar a água do óleo, uma filtração ou sedimentação para a separação de sólidos contidos na fase aquosa, um tratamento à nível secundário, como a osmose reversa, para dessalinização da água. Uma outra alternativa é o uso de enzimas para a degradação de produtos como o petróleo. A vantagem em utilizar as enzimas é que estas podem se manter ativas nas condições de tratamento, podendo ser realizada no próprio local onde ocorreu o acidente. As enzimas utilizadas devem ser escolhidas no sentido de garantir que os produtos de reação sejam menos tóxicos e mais biodegradáveis, além de ter um custo relativamente baixo e dentro das possibilidades.

2.2 Problemas com ecossistemas lacustres

Lago do parque Ibirapuera, em SP, tem mais lodo do que água

A qualidade da água dos quatro lagos do local, em 2009, ficou entre regular e ruim durante 70% do tempo. Há alguns anos, ela já esteve pior.

Relatório da prefeitura que avaliou os parques públicos da cidade mostra que, na média,essa mesma marca ocorreu em todos os 15 parques da capital que foram analisados.

Por causa do lixo, o lago principal do Ibirapuera está com apenas 30 cm de profundidade,em vez de 2,5 metros. No total, são 84 mil m3 de resíduos e lodo dentro dos lagos, que deverão ser removidos.

O lago da Aclimação, que foi pelo ralo após uma tempestade no bairro, continua em condições precárias. Só agora é que a Secretaria de Obras contratou um projeto para o novo vertedouro --o antigo foi destruído. Existe ainda um depósito de lodo no local

Quase todos os lagos da cidade estão contaminados com fezes, vindas de esgoto doméstico, diz o estudo.

Uma exceção é o parque do Carmo. Segundo a prefeitura, a contaminação que existe no local é fruto do próprio cocô das aves que vivem por lá.

Os dados tabulados a pedido da Secretaria do Verde e Meio Ambiente referem-se a um índice usado para medir a potabilidade da água.

Como ninguém mergulha nos reservatórios do Ibirapuera ou da Aclimação, por exemplo, a avaliação é mais relevante para saber até que ponto a biodiversidade do local --alémde peixes, existem aves e outros grupos-- está sob ameaça.

O resultado, principalmente quando é considerado a quantidade de oxigênio dissolvidona água, também preocupa, dizem especialistas ouvidos pela Folha. Da forma como está hoje, são principalmente espécies exóticas, como tilápias e carpas, que conseguem sobreviver nos lagos de São Paulo.

"Será que a sociedade está disposta a pagar mais para ter um lago com espécies mais sensíveis ou nativas? Ou para ter água potável? Os lagos cumprem com as suas finalidades paisagísticas. Nós não temos mortandade de peixes", afirma Hélio Neves, secretário-adjunto do Verde e Meio Ambiente.

Segundo diz, "essas análises têm objetivo de sinalizar, alertar, caso haja necessidade deuma intervenção ambiental".

Segundo o secretário-adjunto, que considera a situação "boa" dos lagos da cidade, ainda"é possível melhorar".

Os locais têm sido limpos com frequência, diz a secretaria, e a vegetação que fica nasbordas dos lagos, por exemplo, está sendo refeita.

Fig. Vista do lago Ibirapuera-SP

Comentários

Essa reportagem ilustra um exemplo bastante interessante. O corpo d’água, nesse caso, não é uma fonte de água potável, mas apenas uma espécie de componente de um parque público. Por esse motivo, muitas vezes, não é dada a devida atenção a problemas relacionados com corpos d’água que servem como uma espécie de enfeite em parques públicos. A reportagem levanta uma discussão a cerca da prioridade na questão ambiental: se devemos nos preocupar mais com um lago e suas espécies ou com água potável. Aí vem a questão financeira, pois é necessário gastar dinheiro para resolver um problema deste tipo. Mas existe mais coisas envolvidas nisso, como por exemplo, o fato de o lago esar contaminado com esgoto doméstico. Assim como esse lago, que serve apenas como ponto turístico no parque, está recebendo despejo doméstico, outros rios que fornecem água potável para a população estão sendo utilizados para o mesmo fim. Se se dá pouca importância para o caso de poluição deste lago, certamente estão fazendo o mesmo com outros sistemas lacustres.

Uma solução para isso não seri apenas retirar o lodo do lago. É importante que haja a garantia de que o sistema de águas pluviais e esgoto da região ao redor esteja devidamente tratado, e que seja feito um monitoramento dos parâmetros físico-químicos e biológicos das águas do lago. O lodo a ser retirado deve receber uma destinação adequada, sendo disposto em aterros sanitários de controle público. A questão dos aterros sanitários é um outro problema que será comentado posteriormente.

2.3 Esgoto doméstico

Pouco sal e muito esgoto são as explicações do INEA para a mortandade de peixes na lagoa

A dessanilização da Lagoa Rodrigo de Freitas, que causou a proliferação de uma espécie de alga ainda não identificada, aliada a entrada da esgoto não tratado, vindo pricnipalmente de ligações clandestinas em galerias pluviais, foram possíveis causas para a recente mortandade de peixes, informou nesta terça-feira o presidente do Instituto Nacional do Ambiente (Inea), Luiz Firmino, à Comissão de Defesa do Meio Ambiente da Assembleia Legislativa do Rio (Alerj). No dia 25 de fevereiro, 86,6 toneladas de peixe foram retiradas da Lagoa.

Fig. Vista da Lagoa Rodrigo de Freitas

A proliferação da espécie de algas descrita na notícia evidencia um processo de eutrofização. O processo de eutrofização é causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas. A proliferação de algas modifica toda cadeia alimentar do ecossistema, pois as algas consomem o oxigênio dissolvido, causando, assim, a mortandade de outras espécies, como os peixes. Os componentes ricos em Nitrogênio e Fósforo vem do despejo de esgotos que é feito na Lagoa.

O despejo de esgoto é uma rotina nas manchetes. É muito comum, principalmente na Lagoa, a mortande de peixes de tempos em tempos. Já tão comum que passa desapercebido. A lagoa é um dos cartões postais da cidade e a sua volta existem prédios luxuosos, mas nenhuma preocupação em resolver o problema. Não há nenhuma dificuldade em encontrar pontos de despejo de esgotos dos condomínios à volta. O que pode ser feito através de coleta periódica de água para análise físico química e biológica de parâmetros como odigênio dissolvido, DQO e DBO. Esse tipo de análise pode ser feito por inúmeros laboratórios credenciados. Não é justificável que isso aconteça com tanta frequência como ocorre neste local. São feitos investimentos imensuráveis nas áreas da zona sul e muito pouco é feito com relação a isso.

Fonte: O Globo

www.oglobo.com.br

Data de publicação : 09/03/2010

2.4 Lixão

Lixo de Paracambi polui mananciais governo promete novo aterro no Rio de Janeiro

O vazamento de chorume do lixão do município fluminense de Paracambi para o rio dos Macacos pode contaminar a água até mesmo de quem mora longe dali. Ambientalistas denunciam que o líquido poluente que mina nos quintais das casas ao lado do lixão e escorre para os Macacos, atinge também o Rio Guandu, que abastece 12 milhões de pessoas no estado, a maioria na região metropolitana.

"A contaminação do lençol está evidente pelo lago de chorume ao lado do lixão", afirma o presidente do Instituto Ambiental Conservacionista 5° Elemento, Edimardo Campbell. A organização não governamental fez um dossiê com impactos causados pelo lixão, pedindo o fechamento da unidade em dez dias. Listam a perda da biodiversidade (morte de árvores e animais), poluição do lençol freático, além de doenças. Entre o lixão e o Rio dos Macacos --uma distância de cerca de 50 metros-- vivem cerca de cem pessoas no Bairro Beira Linha, formado principalmente por famílias de catadores.

A poluição do rio por substâncias tóxicas como chumbo e cádmio também foi denunciada em pesquisa da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), de 2005. No ano seguinte, o alerta passou a constar nos relatórios do Conselho Gestor da Bacia do Guandu.

O presidente do órgão, o professor UFRJ Decio Tubb, disse que em relatório enviado a autoridades ambientais municipais e estaduais, a entidade aconselhou o fim do depósito irregular em Paracambi. "Em algum momento, esse chorume chega aos [rios] dos Macacos e Guandu. Existe um risco grande de contaminação, mas com a passagem do líquido pelo solo, pode ser que o grau de contaminação seja reduzido."

Os afluentes do Guandu são constantemente monitorados pelo Instituto Estadual do Ambiente (Inea) para impedir a contaminação do abastecimento. Mas com o alerta do risco pela Companhia Estadual de Águas e Esgoto (Cedae), a Secretaria Estadual do Ambiente anunciou o fechamento do vazadouro, destinando R$ 3 milhões para reparar os impactos ambientais e construir uma área provisória para o lixo da cidade até a construção de um novo aterro sanitário, dentro de um ano. Com isso, o lixão de Paracambi deve deixar de funcionar até setembro.

"Essa é uma situação tratada com urgência devido ao estado de total saturação do lixão. Registramos o vazamento de chorume para dentro de um rio, para casas de pessoas. Temos problemas de saúde gravíssimos e com a quantidade excessiva de chuva no começo do ano, fomos instados pela companhia de abastecimento pelos problemas de poluição", informou a secretária do Ambiente, Marilene Ramos.

O pesquisador do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia (Coope) da UFRJ, Luciano Basto, lembra que, de acordo com levantamento da Organização das Nações Unidas (ONU), doenças transmitidas pela água matam mais que a violência. "No mundo, metade dos leitos hospitalares são ocupados por pessoas acometidas de doenças de veiculação hídrica e no Brasil os dados são alarmantes."

Fig. Lixão de Paracambi

Fonte: Folha de São Paulo

http://www1.folha.uol.com.br/folha/cotidiano/ult95u736178.shtml

Data de publicação: 17/05/2010

Bibliografia

http://www.sbpcnet.org.br

Data de acesso: 17/05/2010

http://www.ideiasambientais.com.pt/Dessalinizacao_agua.html

Data de acesso: 17/05/2010

http://www.ambientebrasil.com.br

Data de acesso: 17/05/2010

http://www.ecodebate.com.br

Data de acesso: 23/05/2010

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