estudo do comportamento geotécnico de misturas de solos e lodos de etas e de tiras de penus

8/3/2019 Estudo do Comportamento Geotcnico de misturas de solos e lodos de ETAs e de tiras de Penus.

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Escola Politcnica da Universidade de So Paulo

Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil

Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotcna

Seminario:Estudo do Comportamento Geotcnico de misturas de solos e lodos de

ETAs e de tiras de Penus.

Disciplina: PEF5834 Transporte de Poluentes no Projeto de Aterropsde Residuos.Docente:Maria Eugnia Gimenez BoscovDiscentes:Reginaldo Vitorino dos Santos

Dezembro 2011


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Sumario

1 Introduo...................................................................................... pg 04

2 Objetivos......................................................................................... pg 04

2.1 Justificativas................................................................................ pg 04

3 Reviso Bibliogrfica..................................................................... pg 05

3.1) Em linhas gerais:....................................................................... pg 08

3.2) Em relao ao tratamento de lodo:.......................................... pg 08

3.3) Em relao ao lanamento de lodos de ETAs em Estaes deTratamento de Esgoto (ETEs):........................................................ pg 09

3.4) Em relao ao reuso do lodo na produo de materiais decontruo; reuso do lodo na produo de cermica:................... pg 10

3.5) Em relao ao uso no concreto:............................................... pg 10

3.6) Em relao disposio em aterro:......................................... pg 11

3.7) Em relao regenerao de coagulantes:.............................. pg 11

4 Conceituao.................................................................................. pg 12

4.1 RESDUOS DE ETAs: CARACTERSTICAS GERAIS....... pg 12

4.1.2 Classificao Segundo a NBR 10004...................................... pg 12

4.1.3 PRODUTOS QUMICOS....................................................... pg 14

4.1.4 Mtodos de Tratamento e Disposio Final........................... pg14

4.1.5 Codisposio em Aterros Sanitrios....................................... pg16

4.1.5 Codisposio em Aterros Sanitrios....................................... pg16


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4.1.7 Fases da Estabilizao............................................................. pg 17

4.1.8 Microbiologia.......................................................................... pg 17

4.1.9 Fatores Interferentes.............................................................. pg 18

4.2 Mecanismos de Atenuao de Metais....................................... pg 18

4.2.1 A Importncia do Inculo na Acelerao do Processo........ pg 19

4.2.2 Experincias de Codisposio................................................. pg 20

5.Trabalhos Futuros e metas desejadas.......................................... pg 21

6. Referncias Bibliogrficas........................................................... pg. 21

Tabela 01 Caractersticas dos resduos de estaes de tratamento degua................................................................................................ pg 12


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1 Introduo:

Recentemente, o homem vem tomando conscincia dos danos causados ao meioambiente pelo crescimento desordenado das cidades. Dificuldade de acesso gua de boa qualidade falta de tratamento de esgoto, disposio inadequada de resduos slidosdomiciliares e principalmentea destinao final dos resduos volumosos, com pneususados e resduos produzidos nos sistemas de tratamento de gua e esgotos que j setornaram uma preocupao mundial. Embora a maioria dos pases desenvolvidos jtenha adequado seus sistemas para gerenciar os resduos produzidos no processo detratamento de gua, atualmente, um grande nmero de estaes de tratamento de guaainda lana esse material diretamente nos cursos dgua, principalmente nos pases emdesenvolvimento. Esta atividade acarreta impactos ambientais significativos que tmlevado os rgos ambientais a exigirem das operadoras a implantao de alternativas dedisposio desse resduo. A toxicidade potencial do lodo de ETAs depende, principalmente, das caractersticas da gua bruta, dos produtos qumicos utilizados notratamento e das reaes ocorridas no processo. Entre as alternativas de destinao finalmais usada nos pases desenvolvidos esto a disposio em aterros sanitrios, aaplicao controlada no solo e a reciclagem, em que os resduos so reutilizados paragerar algum bem ou benefcio populao.

J em relao aos pneus usados, os mesmos podem ser transformados emmaterial para ser utilizado em aplicacoes de engenharia civil ou geotecnica, tais comoaterros para deposio de resduos (e.g. cobertura diaria alternativa, camada de

drenagem, recolha de biogas). Apesar da importancia da promoo da reciclagem de pneus e reutilizao, tornasse de fundamental importncia a investigao dacompatibilidade fisica deste material aplicado num aterro para deposio de resduos ese este no causa danos ambientais. O que confirmado, poder ser tima opo comodestino final, adequada de pneus inservveis, que consistiria na utilizao de pedaos de pneus, em forma de tiras e ou triturados, aplicados misturado com o solo, como preenchimento de aterro, e como sub-base para pavimentaes.

2) Objetivos:

O objetivo desda pesquisa ivestigar as propiedades geotnicas de misturas deum solo tropical inicialmente com tiras e ou lascas de pneu inutilizvel, e posteriormente com lodo de ETA, particularmente para se verificar qual a compactaoe a resistncia, que esse novo material ira adquirir.

E posteriormente pretendendo-se encontrar uma alternativa vivel tcnica eeconomicamente aos materiais mais nobres geralmente utilizados em obras geotcnicas, propiciando e incentivando o uso de solos locais em conjunto com a reutilizao deresduos em diversos tipos de obras geoambientais, como aterros sanitrios,revestimentos impermeabilizantes de aterros de resduos e sub-bases de pavimentos para estradas e rodovias, ou ainda para tratar solos colapsveis.

2.1 Justificativas


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Atualmente, no existem leis ambientais no Pas estabelecendo parmetros decontrole para o tratamento e disposio final dos lodos de ETAs. Mtodos de tratamentoe de disposio final utilizados em outros pases no so adotados no Brasil basicamentedevido ao alto custo referente a sua implementao e operao, de modo que a prticamais usualmente adotada o descarte dos resduos nos corpos dgua.

Neste contexto, o aterro sanitrio apresenta-se como uma alternativa ainda vivel para o tratamento e a disposio final de lodos de ETAs no Brasil, devido disponibilidade de reas economicamente acessveis nas cidades de pequeno e mdio porte. Nos Estados Unidos, dentre as prticas de disposio de lodos, o aterro municipal adotado em 20,7% das cidades com 100 mil habitantes (Murray& Dillon, apudCordeiro, 1999).

J em relao a disposio de pneus inutilizaveis, No intuito de colaborar com odestino ecologicamente correto para os pneus inservveis, o Conselho Nacional de MeioAmbiente, CONAMA [8], atravs da Resoluo N258 de 26 de agosto de 1999 queentrou em vigor em janeiro de 2002, determinou que as empresas fabricantes e asimportadoras de pneus ficam obrigadas a coletar e dar destinao final, ambientalmenteadequada, aos pneus inservveis existentes no territrio nacional, na proporo relativas quantidades fabricadas e importadas. Alm de obrigar a reciclarem parte dos pneususados j vendidos para poderem colocar pneus novos no mercado, atingindo a proporo mxima em 2005, quando o percentual de reciclagem ser de 5 pneus paracada 4 produzidos, o que contribuir para a diminuio do passivo ambiental de mais de900 milhes de pneus. Pela proposta, o Ibama ficar responsvel pela aplicao daresoluo, podendo punir os infratores com base na Lei de Crimes Ambientais.

O que possibilita uma otima oportunidade de se dar um fim mais louvavel enobre a esses tipos de resduos extremamente volumosos.

3 Reviso bibliogrfica

A questo da disposio ambientalmente adequada, de resduos extremamentevolumosos, como pneus inutilizveis e lodo de ETA, tem se tornado uma atividade cadavez mais custosa para a sociedade. Nos Estados Unidos, onde o consumo de pneus um pouco superior a um pneu por habitante/ano (300 milhes de pneus/ano), o destino maisutilizado a queima dos pneus em usinas termeltricas. Mesmo assim, pelasdificuldades de processo, limita-se a no mais que 5% dos pneus usados. A queima de

4,5 milhes de pneus/ano na Usina de Modesto Califrnia, que gera 15 megawattsusados em 14 mil residncias, e tambm na Usina de Sterling Connecticut , quequeima 10 milhes de pneus/ano, com gerao de 30 megawatts, tem um custooperacional igual ao dobro do custo das usinas movidas a carvo e cujo investimentoalcanou US$100 milhes. (Jos Henrique Penido Monteiro, 2001 Manual deGerenciamento Integrado de resduos slidos)

No Brasil os dados apontaram uma produo de 35 milhes de pneus em 1995.Aps a publicao da Resoluo CONAMA n 258 (1999), as indstrias passaram adestinar seus rejeitos de produo em fornos de clinker das indstrias cimenteiras.

Entretanto, nem todos os fornos foram adaptados para processar pneus, provocandoalteraes na qualidade do cimento produzido e emitindo efluentes gasosos fora dos


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limites dos rgos ambientais. Na dcada de 1990 surgiu uma tecnologia nova,nacional, que utiliza solventes orgnicos para separar a borracha do arame e do nylondos pneus, permitindo sua recuperao e reciclagem. Mas mesmo esse processo aindano recupera totalmente todos os pneus inserviveis, o que deixa um campo de pesquisasaberto para aplicaes dos pneus inserviveis em obras geotcnica.

Com esse objetivo no brasil, PUC-RIO, Amprimo e Casagrande, realizaram umestudo experimental, que tinha como objetivo de se analisar e comparar ocomportamento do solo puro e em mistura com 30% de borracha moda (proveniente de pneus inservveis), como material de reforo. Para o seu programa experimental deestudo, elas definiram e realizaram ensaios de caracterizao fsica (Limites deAtterberg, Massa Especfica dos Gros e Anlise Granulomtrica) e mecnicos(Compactao e Cisalhamento Direto), com os seguintes materiais:

O solo utilizado foi um solo transportado, de origem coluvionar, retirado docampo experimental da PUC-Rio, identificado como Argila Siltosa, com plasticidademdia e consistncia variando de mdia a rija. A borracha moda utilizada provenientede pneus inservveis, onde a grande maioria dos pneus, foram processados atravs de parceria com a Reciclanip, entidade mantida pelos fabricantes de pneumticos.Eventualmente receberam alguns pequenos volumes de outras fontes, como borracharias, ecopontos e prefeituras das regies prximas. Tambm se utilizaram de pneus novos fora de padronizao classificados como inservveis, fornecidos pelosfabricantes do tipo Goodyear, Firestone, Pirelli, etc. O estudo delas foi realizado com oreferido material na composio de 50% em peso de pneus de veculos de passeio e50% de pneus de veculos de carga. Cada lote produzido no Departamento de

Engenharia Civilda da PUC-RIO.

Como concluso, as autoras do estudo, observaram que a borracha influencia nacomposio da mistura, com caractersticas prprias que melhoram as propriedadesmecnicas desse novo material. A adio da borracha moda tem o efeito de reduzir amassa especfica seca aparente e a umidade tima, devido menor densidade real dosgros da borracha quando comparado s partculas do solo. A misturarequer menor energia de compactao, sendo assim um material de melhor comportamento em obrasgeotcnicas. Atravs da realizao dos ensaios de cisalhamento direto, elas obteramresultados satisfatrios que comprovam a melhora dos parmetros de resistncia dosolo, sendo este material compsito considerado adequado para utilizao em obrasgeotcnicas, dentro do ponto de vista ambiental e econmico, proporcionando um fim

mais nobre para este material inservvel.J em portugual, Gomnes realizou uma investigaco focada na possibilidade de

aplicao de particulas de borracha de granolometria mais grossa, na faichagronolometrica de brita, obtidos atraves de um processo de corte dos pneus, para avaliar se esse possivel reuso para pneus inserviveis poderia constituir um substituto da britanas camadas de drenagem do sistema de selagem de um aterro doschips de pneus,assim denominado em sua dissertao. Foram por ela estudadas as propriedadesquimicas doschips de pneus atraves da determinao da lixiviao de metais em gua pH distintos (4,5, 7,0 e 9,0), recorrendo a testes embatch ou de contacto com umarelaco Liquido/Solido (L/S) 10:1. Ela observou em seus experimentos que Al, Fe, Mn

e Zn foram os metais que lixiviaram em concentraes maiores. No entanto, todas asconcentraes dosses metais no ultrapassaram os valores estabelecidos para classificar


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os materiais, provenientes de pneus inutilizaveis cono residuos inertes, cabiveis aaplicaes em obras geotcnicas, mas salientando-se a nessecidades de se reaslizaremmais investigaes no ambito da fsico-quimica para melhor se compriender os processos de lixiviao dos referidos metais que mais se consentaram em seusexperimentos.

Com relao aos sistemas de tratamento de gua para o abastecimento pblico,que tambm geram um resduo slido em quantidade e qualidade varivel, denominadogenericamente de lodo de ETA, exige tambm uma alternativa para destinao finalsegura em termos de sade pblica e ambientalmente aceitvel. Embora a gesto doresduo seja bastante complexa e represente entre 20% e 60% dos custos operacionaisde uma estao de tratamento, o planejamento e a execuo do destino final tm sidofreqentemente negligenciados nos pases em desenvolvimento, incluindo o Brasil.Muitas vezes, os projetos de estaes de tratamento simplesmente ignoram a forma dedestino desse material, que acaba sendo gerenciado em situao emergencial pelosoperadores, com altos custos financeiros e ambientais, comprometendo, em algunscasos, os benefcios de todo o sistema de coleta e tratamento de esgotos.

O destino final desse(s) tipo(s) de lodo , portanto, uma atividade de grandeimportncia e complexidade, pois freqentemente extrapola os limites das estaes detratamento e exige a integrao com outros setores da sociedade. Segundo a legislaode diversos pases, e mesmo a brasileira, a responsabilidade pelos problemas que podemser causados pelo destino inadequado sempre dos produtores do resduo, que podemser enquadrados na prpria lei de crimes ambientais (Lei no 9.605 de 12/02/98). Nestesentido, alguns rgos ambientais esto exigindo o detalhamento da alternativa dedisposio final no processo de licenciamento das ETAs e ETEs, o que representa umgrande avano na gesto ambiental do nosso pas.

Nos Estados Unidos, a produo de lodos no ano 2000 foi estimada em 7,1milhes de toneladas, devendo chegar a 8,2 milhes em 2010 (EPA, 1999). Na Europa,a produo atual de 8,9 milhes de toneladas dever alcanar 10,1 milhes j em 2005,decorrentes dos grandes investimentos na expanso desses servios (Davis & Hall,1997). Mais de 90% do lodo produzido no mundo tem sua disposio final por meio detrs processos: incinerao, disposio em aterros e uso agrcola. A forma predominantede disposio final desses resduos o chamado uso benfico, predominantemente por intermdio do uso agrcola, adotado para aproximadamente 55,5% do lodo produzidonos Estados Unidos, devendo alcanar 61,5% at 2010 (EPA, 1999). Na Europa, a

reciclagem e a disposio em aterros sanitrios so as alternativas predominantes, ondeso direcionados, para cada uma delas, cerca de 40% do lodo produzido (Davis & Hall,1997)

No Brasil, somente aps 1970 que ocorreram as primeiras preocupaes com otema, muito embora somente surgissem trabalhos especficos em meados de 80 comCORDEIRO & HESPANHOL (1981). A partir de ento, mais principalmente a partir de 1990 iniciou-se efetivamente a fase de conscincia do problema. Que em nosso pas passou a ser tratado com a codisposio em aterros sanitarios.

A disposio em aterros requer cuidados especiais em relao seleo de local,

a caractersticas de projeto, para que evitem a percolao de lixiviado, drenagem dosgases gerados e ao tratamento do chorume produzido, assim como a uma operao


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eficiente que evite a proliferao de vetores. A reciclagem agrcola implica a garantia defornecimento de insumo de boa qualidade agricultura, com seleo criteriosa,escolhendo reas e culturas aptas com a orientao tcnica adequada ao produtor rural erealizando o monitoramento ambiental. A rentabilidade do uso de biosslidos umaforma de garantir o interesse contnuo dos agricultores e, conseqentemente, a

sustentabilidade do processo. Assim, em todo o planeta, a alternativa com maior perspectiva de crescimento a reciclagem agrcola, devido necessidade de produode alimentos em quantidades cada vez maiores. A quantidade de lodos lanados ematerro sanitrio tende a se reduzir devido s exigncias ambientais crescentes parautilizao desta alternativa.

Atualmente, a produo de lodo no Brasil est estimada entre 150 mil e 220 miltoneladas de matria seca por ano. Em relao aos processos de gesto e de tecnologiasutilizadas e em desenvolvimento, para um efetivo e sustentvel destinamento final paraesse tipo de resduo, so ou foram divididos segundo a literatura tcnica especializada,em 7 grandes frentes de pesquisa ou reas de pesquisa com relao aos lodos de ETAse o quais so:

3.1) Em linhas gerais:

Ainda hoje, a maioria das estaes de tratamento de gua (ETAs) lana diretamenteseus lodos nos corpos dgua mais prximos. O setor de saneamento ambiental precisa ter uma viso mais abrangente do sistema detratamento de gua. Atualmente, ela horizontal, isto , s se prioriza a produo degua potvel. preciso olhar o sistema como uma indstria, que usa matria-prima(gua bruta), insumos (produtos qumicos) e energia para gerar um produto (gua

tratada) e que produz resduos (principalmente, lodo dos decantadores e gua delavagem dos filtros). Nesta viso mais abrangente, o gestor deve-se preocupar noapenas com a qualidade da gua tratada, mascom a da gua bruta e dos produtos qumicos empregados, com a otimizao do processo produtivo e com a minimizao, reciclagem/reso e disposio final dosresduos. H uma tendncia internacional em se reduzir a quantidade de lodo produzido nasestaes de tratamento de gua; o restante deve ser reciclado/ reusado e somente o queno puder ser aproveitado, deve ser disposto.

3.2) Em relao ao tratamento de lodo:

necessrio conhecer melhor as caractersticas do lodo (micro e macropropriedades) para projetar as unidades de adensamento, condicionamento e desaguamento. Nessesentido, pesquisas em conjunto com qumicos, engenheiros mecnicos, de minas e demateriais, civis e Geotcnicos so altamente recomendveis. O projeto e a construo das novas ETAs devem contemplar as unidades de tratamentode lodo. necessrio mudar a antiga concepo dos projetos de ETAs, de tal forma a priorizar a remoo mecanizada do lodo dos decantadores em detrimento da manual. Segundo especialistas da rea recomenda-se adaptar os decantadores existentes, de talforma a mecanizar a remoo do lodo.


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H a necessidade de obteno de parmetros de projeto das unidades de desaguamentomais adequados para as ETAs nas condies brasileiras, pois h diferenas de clima,tipo de solo etc. em relao aos outros pases. recomendo o monitoramento da qualidade das guas de recirculao das unidades detratamento de lodo, com relao acrilamida e protozorios oportunistas.

Para ETAs de pequeno e mdio portes, no se deve esquecer de uma tecnologiasimples e adequada, como so os leitos de drenagem. Sua principal limitao adisponibilidade de rea. Recomenda-se que as ETAs monitorem o funcionamento dos decantadores/ flotadorese filtros, em termos de vazo e concentrao de slidos em suspenso totais, para adeterminao da quantidade de lodo gerada (em vez de se utilizar as frmulasempricas) e de suas caractersticas, por um perodo que cubra as variaes da qualidadeda gua bruta. Essas informaes devem ser disponibilizadas para subsidiar o projetodas unidades de tratamento de lodo. As operaes e processos unitrios da ETA devem ser otimizados, no apenas paramelhorar a qualidade da gua distribuda para a populao, mas tambm para gerar menos resduo e com melhor qualidade.

3.3) Em relao ao lanamento de lodos de ETAs em Estaes deTratamento de Esgoto (ETEs):

Deve-se levar em considerao que o lanamento de lodo de ETA em ETE no umaforma de disposio. O lodo, por ser predominantemente inorgnico, no degrada naETE e, portanto, s transferido, devendo ser disposto juntamente com o lodo deesgoto. O lodo da ETA considerado resduo slido pela Norma NBR 10.004/04 e resduo

industrial pela Lei no 12.300/06 do Estado de So Paulo. Segundo esta lei, nenhumresduo slido pode ser lanado no sistema pblico de esgoto. Portanto, legalmente, no possvel o lanamento de lodo de ETA em ETE no Estado de So Paulo. No entanto, consenso entre os tcnicos que pode haver excees, especialmente para o caso deETAs localizadas em reas urbanas que no tenham rea disponvel ou que possuamrestries no entorno, tais como rudo, dificuldade de transporte etc. Outra exceo seriaonde h viabilidade tcnica e econmica do tratamento (adensamento, condicionamentoe desaguamento) conjunto de lodos de ETAs com ETEs. Ainda se fosse possvel o lanamento de lodo de ETA em sistema de coleta de esgoto,este deveria ser contnuo e diludo (at alcanar 20 mL/L de slidos sedimentveis), detal forma a atender os limites estipulados pela NBR 9.800/87 e artigo 19 do Decreto no.8468/76 para o Estado de So Paulo. No parece lgico e nem racional esta prtica, poisos slidos so concentrados na ETA, diludos no sistema de coleta de esgoto econcentrados novamente na ETE. Caso no haja impedimento legal do lanamento de lodo de ETA em ETE, o efeitodessa descarga depende da quantidade de lodo adicionado, de suas caractersticas, dotipo de tratamento de esgoto e da forma de disposio do lodo de esgoto. Portanto, cadacaso deve ser avaliado isoladamente e criteriosamente, uma vez que o aumento daquantidade de slidos pode acarretar srios problemas de desempenho e aumento doscustos de tratamento e disposio. Para um sistema convencional de lodos ativados,normalmente, o principal problema no ser na fase lquida, mas, na slida,especialmente na digesto do lodo. J na aerao prolongada, a fase lquida pode ser impactada, dependendo da quantidade de lodo adicionado. Em lagoas aeradas, o principal problema ser na reduo do tempo entre limpezas das lagoas de decantao,


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assim como nas lagoas de estabilizao. Para o caso de reatores anaerbios, o impactoser devido toxicidade (lodo de alumnio) e ao aumento do nmero de descartes delodo. Nem sempre ocorre remoo de fsforo quando se lana lodo de ETA na ETE, poisessa remoo depende do tempo de permanncia do lodo no decantador da ETA; da

espcie qumica de fsforo presente no esgoto (orgnico, H2PO4-, HPO42-, PO43-); da presena de polmero; do pH e do tempo de contato.

3.4) Em relao ao reuso do lodo na produo de materiais decontruo; reuso do lodo na produo de cermica:

O setor cermico brasileiro tem condies de absorver o lodo gerado em todas asETAs, mesmo que somente possa ser incorporado 10% em massa em relao quantidade de argila. Segundo a Associao Nacional da Indstria Cermica (Anicer,2008)1, existem aproximadamente 5.500 cermicas e olarias, assim distribudas: 3.600

fabricam blocos e tijolos; 1.900, telhas e 12, tubos. Mensalmente, so consumidas7.800.000 t de argila para a fabricao de blocos e tijolos e 2.500.000 t para telhas. O lodo sozinho no pode substituir totalmente a argila, pois ele reduz a resistncia flexo, aumenta a absoro de gua e a porosidade dos corpos de prova queimados a900-950oC. No entanto, estudos em escala de laboratrio tm mostrado que corpos de prova com 10% em massa de lodo, queimados a 900oC, atendem aos valoresespecificados pelas normas brasileiras para materiais de cermica vermelha. A aplicao em escala real e a quantificao dos impactos produzidos no processocermico, devido substituio parcial da argila pelo lodo, so restritas. Apenas umtrabalho, desenvolvido pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo/Faculdadede Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas,

apresentou uma proposta de metodologia para avaliao desse impacto e o quantificou. Nesse trabalho, verificou-se a reduo das emisses no forno da cermica, quando sesubstitui 7% (massa/massa) de argila pelo lodo de ETA, mas observou-se, tambm, umaumento da quantidade de combustvel usado. Os demais impactos no foramsignificativos. Como o lodo da ETA possui caractersticas mineralgicas semelhantes s da argila, eledeve ser considerado como matria-prima da indstria cermica e no como resduo daETA. Assim, o processo de licenciamento ambiental deve ter suas variveis explicitadascom clareza e objetividade, de tal maneira que as empresas de saneamento estimulemessa prtica, que ambientalmente desejvel e conveniente.

Nesta, linha de raciocinio que, isto partrindo do principio que o lodo de ETA, possuicaractersticas mineralogicas semelhantes as argilas, que poderiamos trabalhar essematerial, devidamente desidatrado, em uso conjunto com solos de cobertura de aterrose ou para uso de sub-base de pavimentao. O que nesse caso sugerido a investigao por parte de nossa pesquisa.

3.5) Em relao ao uso no concreto:

A incorporao do lodo de ETA no melhora as caractersticas do concreto. Estudos em escala de laboratrio e piloto tm demonstrado que a incorporao de at8% de lodo de ETA (porcentagem em relao massa de areia) no concreto tecnicamente vivel. No entanto, essa viabilidade deve ser avaliada caso a caso.


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Em tecnologia de concreto, no se deve comparar dois traos, mas famlias para umdeterminado uso. A nfase nas pesquisas futuras deveria ser dada ao uso do lodo deETA na argamassa de assentamento e de revestimento. Outro uso a ser investigado noagregado leve.

3.6) Em relao disposio em aterro:

Nos aterros sanitrios, o lodo de ETA pode migrar pelos vazios dos resduos slidosdomiciliares, colmatar drenos; acomodar-se na base de cada clula, gerando zonas defraqueza; reduzir a resistncia e constituir plano de conteno de percolados (lquidos egasosos). O lodo de ETA poderia ser usado como cobertura diria de clulas juntamente com osolo, mas pesquisas devem ser realizadas antes de sua aplicao. Essa forma de uso noaltera a biodegradao do resduo slido domiciliar. Aterro exclusivo no possui estabilidade, devendo o lodo ser misturado com solo oucimento. A co-disposio de lodos de ETAs, que empregam como coagulante sal de alumnio,com grandes quantidades de resduos slidos estritamente orgnicos pode ocasionar a produo de cidos graxos volteis, abaixando o pH do meio e favorecendo a lixiviaodo alumnio.

3.7) Em relao regenerao de coagulantes:

A facilidade de separao de inertes aps a regenerao influenciada pelo pH e peloteor de slidos presentes. A eficincia da solubilizao via cida varia de 30% a 95%. A solubilizao depende da qualidade da gua bruta e tambm do mecanismo decoagulao utilizado na ETA. Se esse for adsoro e neutralizao de cargas, aeficincia da solubilizao baixa. H uma razovel quantidade de experimentos em escala real de curto prazo, utilizando processos de recuperao de coagulantes pela solubilizao via cida, no entanto, aexperincia de longo prazo escassa.atrio A solubilizao via cida apresenta como desvantagens: um processo complexo; osoperadores precisam ser treinados; h a necessidade de armazenamento e manipulaode cidos fortes concentrados; ocorre a reciclagem de contaminantes para o tratamentode gua; gera-se um resduo slido perigoso (devido ao pH baixo) e no h experinciaem larga escala. As solubilizaes cida e alcalina seguem cinticas de primeira ordem. Quanto mais baixo o pH, melhor a eficincia da solubilizao cida. Quanto maior o pH, maior a solubilizao alcalina at o valor de 12,0,a partir do qual a eficincia mantmse praticamente constante. A intensidade de mistura no tem influncia na solubilizao cida. O pH na solubilizao cida deve ser de aproximadamente 2,0. A solubilizao do alumnio ocorre em pH de 12,0 a 13,0. A regenerao alcalina por intermdio da adio de cal no vivel. A regenerao alcalina utilizando- se NaOH no indicada, devido a precipitao dosaluminatos.


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Deve-se levar em considerao a qualidade dos produtos qumicos aplicados nasETAs. Tem-se verificado que impurezas, tais como metais e compostos orgnicos, prejudicam a qualidade do coagulante recuperado. Aps seis a sete vezes utilizando o coagulante regenerado, gerada uma guaresiduria concentrada, contendo impurezas, que deve ser tratada e descartada de forma

adequada. O coagulante regenerado por via cida pode ser usado no tratamento de guasresidurias para remoo de slidos e de fsforo.

4 Conceituao

4.1 RESDUOS DE ETAs: CARACTERSTICAS GERAIS

4.1.2 Classificao Segundo a NBR 10004

Resduos slidos, segundo definio da NBR 10004 (ABNT, 1987a), so osresduos nos estados slido e semi-slido que resultam de atividades da comunidade deorigem: industrial, domstica, hospitalar, comercial, agrcola, de servios e de varrio.So includos nesta definio os lodos provenientes de sistemas de tratamento de gua,aqueles gerados em equipamentos e instalaes de controle de poluio, bem comodeterminados lquidos cujas particularidades tornem invivel seu lanamento na rede pblica de esgotos ou corpos dgua, ou exijam para isso solues tcnicas eeconomicamente inviveis diante da melhor tecnologia disponvel.

Os resduos de ETAs podem ter caractersticas bastante variadas, em funo dascondies prprias de cada estao quanto gua bruta, aos produtos qumicos

utilizados, e a forma de operao da ETA. Significativas diferenas so observadasentre os resduos de decantadores e a gua de lavagem dos filtros, principalmentequanto concentrao de slidos, adicionalmente a este parmetro os resduos podemser caracterizados determinando: DQO, slidos totais e suspensos, pH, e concentraode metais. Alm de parmetros no convencionais, tais como: filtrabilidade,sedimentabilidade, tamanho e distribuio de partculas. Vale observar que hdivergncias entre as caractersticas dos resduos de ETAs reportados pela literaturainternacional e experincias brasileiras, conforme demonstrado na

TABELA 01.Tabela 01 Caractersticas dos resduos de estaes de tratamento de guaM E T A I S(mg/L) Parmetros Cordeir o

(1993)DCa

Bidone(1997)DCa

PROSAB(2000)DCa

Di Bernardoet ali. (1999)DAT b

DiBernardoet all.(1999)ALFc

Conwell(1987)DCa

DQO(mg/L)

5600 - 4800 640 35 -

pH 6.4 - 7.2 7.9 6.9 -ST (mg/L) 30275 3,5% 58630 - 88 -SV (mg/L) 7951 1,02 - (SSTV)402

023 -

SST(mg/L)

27891 - 26520 22005 59 -

Sl.Sed 710 - - - 3.4 -


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(ml/L)Al 3965 1500 11100 - 0.3 850Zn 2.13 - 4.25 1.7 0.64 0.11Pb 2.32 - 1.6 0.88 ND 0.5Cd 0,14 - 0.02 0.05 ND 0.01

Ni 2,70 - 1.8 1.06 ND -Fe 3382 - 5000 940 6.9 33Mn 1,86 - 60 10 0.1 0.34Cu 1,47 - 2.05 1.05 0.06 0.45Cr 3,82 - 1.58 0.42 ND 0.35

BAROSO, M.M.; CORDEIRO, J.S. (2001). Metais e slidos: Aspectos legais dosresduos de estaes de tratamento de gua

a) Lodo de decantador convencional que utiliza sulfato de alumnio b) Lodo de decantador de alta taxa adaptado de ETA que utiliza sulfato de alumnio(descarga mensal).c) gua de lavagem de filtros de ETA que utiliza Sulfato de Alumnio (Filtrao comtaxa constante).d) D No detectado

A produo de slidos e de metais em uma ETA se d em funo; dascaractersticas da gua afluente, da qualidade, tipo e dosagem de coagulante e de outros produtos qumicos adicionados, pH de coagulao e o tipo de tecnologia de tratamento(operaes e processos). Como resultado, na composio dos resduos de ETAs pode-seencontrar microorganismos, plnctons, metais, e sais diversos entre outras substnciasorgnicas e inorgnicas. Os metais (Cu, Ni, Zn, Pb, Cd, Cr, Mn) e em especial oalumnio, exercem papel de destaque face s suas potenciais aes txicas, alm de seus possveis efeitos positivos e negativos nas tcnicas de tratamento, disposio ereutilizao desses resduos. Quanto aos slidos, alm da parcela proveniente da gua bruta, h a produo de slidos devido introduo de diversos tipos de agentesqumicos na gua. Valores tericos (expressos em grama de resduo gerado por gramade produto aplicado) so fornecidos pela literatura (Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoDOE citado por REALI, 1999).

Diversas pesquisas demonstram que o lanamento indiscriminado dos resduosde ETAs; concorre para aumento na concentrao de metais txicos no bentos, limita oteor de carbono disponvel para alimentao de macroinvertebrados, e que as altasconcentraes de slidos suspensos diminuem significativamente a luminosidade domeio, suprimindo a produtividade do fitoplncton nas reas prximas dos pontos dedescarga (Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoROBERT & DIAZ apud CORNWELL etal. (1987)), alm de promover o estresse fsico de invertebrados (Ceriodaphnia dubia)(Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoHALL & HALL, 1989). Outro efeito secundriodestes resduos, particularmente do on Al3+ , sua habilidade para ligar fortemente afosfatos imobilizando-o Afetando assim, o ciclo do Fsforo, essencial nutriente davegetao aqutica, plncton e outros organismos (Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoKAGGWA et al. 2001). Dessa forma, o lanamento e disposio final destes resduosesto sujeitos a regulamentaes para restrio e controle efetivo dos impactos

ambientais causados. SegundoBidone, Francisco, et. al,2001, citandoCORNEWLL et al.(1987) a disposio, em aterros sanitrios, dos resduos slidos obtidos aps


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desidratao mecnica ou natural deve ser criteriosa, visto que as condies anaerbiase produo de cidos volteis (pH 5 a 5,5) podem permitir a dissoluo do alumnio e deoutros metais.

4.1.3 PRODUTOS QUMICOS

A aplicao de produtos qumicos no tratamento de gua contribui desobremaneira para a produo de slidos e metais em uma ETA (Bidone, Francisco, et.al,2001, citandoREALI, 1999). As impurezas contidas nestes produtos, principalmentenos coagulantes, podem afetar tanto a qualidade final da gua tratada, como tambmafetar significativamente as caractersticas dos resduos gerados. Clculos tericosrealizados em estaes de tratamento de gua nos Estados Unidos, indicaram que otratamento qumico poderia ser responsvel por 100% das concentraes de cromo,cobre e chumbo encontradas nos resduos e 78% da concentrao de zinco (Bidone,Francisco, et. al,2001, citamdoAWWARF & KIWA, 1990). Adicionalmente realizaram-seanlises de produtos qumicos utilizados em 19 ETAs da Pensilvnia/EUA. No qualconstatou-se elevados nveis de impurezas nos produtos qumicos de alguns fabricantes.

No Brasil, anlises realizadas por Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoCORDEIRO (1993), em cinco amostras de sulfato de alumnio comercial mostraramque a presena de contaminantes metlicos merece mais ateno. Os resultadosindicaram grande variao quanto quantidade e tipo de impurezas encontrados em ummesmo produto qumico proveniente de diferentes fabricantes. Deve-se atentar tambm para a crescente utilizao de auxiliares (polieletrlitos ou polmeros naturais/sintticos,etc.) nos processos de clarificao da gua e, condicionamento e tratamento dosresduos gerados em ETAs.Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoBARBOSA (1999) cita

estudos que demonstram a ao txica dos polieletrlitos em vrios organismosaquticos, (cladceros, peixes, gamardeos e dpteros) e no microcosmo (algas), sendoos polieletrlitos catinicos mais txicos, inclusive em baixas concentraes (2 a 3mg/L), que os aninicos e no aninicos.Vale observar que problemas relativos aos contaminantes oriundos da aplicao de produtos qumicos, podem ser amenizados pela exigncia, a partir dos rgoscompetentes, de especificaes na qualidade destes, e principalmente do coagulante.

4.1.4 Mtodos de Tratamento e Disposio Final

medida que a descarga direta dos lodos resultantes do tratamento da gua noscorpos receptores comeou a ser proibida em muitos pases, foram sendo desenvolvidose aplicados mtodos para reduzir os volumes a serem dispostos e recuperar o alumnio etcnicas alternativas de utilizao do lodo. Entre os mtodos mais comumente utilizados para melhorar as condies dos lodos para disposio final, podem ser citados adesidratao natural em lagoas e leitos de secagem e o adensamento mecnico emcentrfugas, concentradores por gravidade de dupla clula, filtros a vcuo, filtros-prensade placas ou de esteiras e leitos de secagem a vcuo.

Bidone, Francisco, et. al,2001,citandoAboy (1999) relatou que em seus experimentosrealizados em leitos de secagem foram obtidas baixas cargas e concentraes de Al (III)no lquido drenado de trs leitos com espessuras diferentes. Dessa forma, o lanamentoaos corpos dgua receptores da gua de drenagem no deve causar danos maiores aomeio ambiente. A espessura dos leitos influenciou mais significativamente no tempo de


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drenagem, na quantidade, na cor e na turbidez do lquido drenado, sendo que aespessura maior de camada drenante (30 cm) foi a situao mais favorvel. A influnciado uso de mantas geotxteis tambm no foi significativa.

As lagoas de congelamento, uma possibilidade de desidratao para regies de

clima frio, tambm requerem adensamento prvio e acondicionamento. A incinerao prescinde de um teor maior de slidos, obtido por processos mecnicos eacondicionamento, e, geralmente, no vivel em termos de custos. A recuperao doAl (III) do lodo por acidificao, para reutilizao como coagulante, apresenta asvantagens de tornar o lodo mais concentrado (menor volume), facilitar a posterior desidratao e possibilitar a utilizao do Al (III) tambm para a remoo de fsforo notratamento de efluentes domsticos. Apesar disso, em condies extremamente cidas, amatria orgnica coloidal e alguns metais pesados, como cdmio, cobre, chumbo eoutros, podem ser recuperados com o alumnio e, aps sua reutilizao comocoagulante, esses materiais tendem a aumentar a formao de trihalometanos na guatratada e, muitas vezes, os custos operacionais inviabilizam o processo.Bidone,Francisco, et. al,2001, citandoSengupta & Shi (1992) obtiveram resultados de altaeficincia de recuperao de Al (III) do lodo, utilizando membranas seletivas compostastrocadoras de ons, sem recuperar conjuntamente matria orgnica, metais pesados oumangans.

Bidone, Francisco, et. al,2001, citandoAlbrecht (1972) verificou a viabilidade darecuperao de Al (III) do lodo via cida, concluindo que a acidificao facilita adesidratao do lodo por flotao e por filtrao a vcuo. A mistura de lodo com esgoto bruto, na proporo de 1:2, s favoreceu o processo de sedimentao do esgoto quandoas parcelas foram floculadas previamente por 10 minutos. J para o lodo resultante daacidificao, a sedimentao no foi ideal, pois a liberao das bolhas de gs formadasna acidificao causou a suspenso dos flocos e a presena de cor remanescente nosobrenadante. Alguns tipos de lodos tm sido pesquisados para ser utilizados comomaterial de construo.Bidone, Francisco, et. al,2001,Sartori & Nunes (1997) procederam caracterizao do lodo do decantador e do lodo da gua de lavagem dos filtros da ETAdo Rio das Velhas mediante ensaios utilizados pela mecnica dos solos, verificadandoque as caractersticas de ambos possibilitam que se enquadrem na categoria de siltes eargilas.

No lodo sedimentado do decantador em uma lagoa predomina a frao argilosae, no lodo extrado diretamente da descarga do decantador, tal frao menor. Os lodos

apresentaram caractersticas de materiais plsticos, com pesos especficos entre 27 e 28kN/m3, altos valores de umidade tima e valores de peso especfico aparente seco de1,33 g/cm3 e 1,28 g/cm3, para o ensaio de compactao Proctor Normal. Em virtude desuas caractersticas, esses lodos podem servir para a fabricao de solo-cimento,materiais cermicos, pigmentos para argamassas e revestimentos ou como aditivo paraagregados, sendo necessrio dar prosseguimento s pesquisas, no sentido de viabilizar tais formas de utilizao. No Japo, utilizamse as cinzas da incinerao do lodo nafabricao de artefatos de concreto e tijolos, bem como condicionante de solos (Bidone,Francisco, et. al,2001,Kawamura & Trussell, 1991).

A aplicao controlada de lodos de ETAs por espargimento no solo, para fins

agrcolas ou para recuperao de reas degradadas por atividades de minerao,constitui alternativa que foi pesquisada nos ltimos anos. Deve ser considerada a


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presena de metais pesados no lodo, j que podem causar impactos ambientais nossistemas solo-planta. Conforme mostrado na Tabela 3.2, a capacidade fertilizante doslodos de ETAs menor que a dos lodos de esgoto, que possuem um ndice N:P:K equivalente a 4:2,5:1. A composio dos lodos de ETAs pode modificar a reteno degua e as propriedades estruturais dos solos, obstruindo os vazios destes, se disposto

dessa forma. Em sua maioria, as alternativas apresentadas requerem pesquisa edesenvolvimento de tcnicas que as tornem economicamente atrativas para a realidade brasileira, visto que mesmo os sistemas mais simples de tratamento no so utilizadoscorrentemente.

4.1.5 Codisposio em Aterros Sanitrios

Quando os lodos contendo metais ou resduos perigosos so codispostos ematerros sanitrios, sofrem um processo de estabilizao e sua frao orgnica pode ser degradada. Assim como certos resduos industriais, tais lodos exercem influncia no processo de estabilizao dos aterros sanitrios.

4.1.5 Codisposio em Aterros Sanitrios

O aterro sanitrio um mtodo de tratamento e disposio final de resduosslidos que apresenta vantagens sobre outros mtodos, como a incinerao ou acompostagem, que exigem grandes investimentos para sua construo, operao emanuteno (Bidone, Francisco, et. al,2001,citando,Schalch & Campos, 1992).Muitos aterros sanitrios municipais atualmente operam como aterros de codisposio,recebendo, intencionalmente ou no, quantidades variadas de materiais perigosos e no perigosos, sendo que os primeiros tambm atuam no processo normal de converso e

estabilizao. Essa sobreposio de efeitos fsicos, qumicos e bioqumicos faz dosaterros de codisposio mais do que um local de converso e estabilizao. Portanto, necessrio conhecer a natureza dos resduos codispostos e as substncias txicas presentes para identificar e avaliar as interaes decorrentes (Bidone, Francisco, et.al,2001, citando,Pohland & Gould, 1986).

Conforme definiramBidone, Francisco, et. al,2001,citando,Cantanhede & Ferreira(1989), codisposio a disposio de resduos industriais perigosos com lixodomstico em aterros sanitrios, com condies preestabelecidas a fim de que acapacidade de assimilao do efeito de contaminao seja garantida pelo meio. Essatcnica fundamenta-se no fato de que muitos resduos perigosos podero ser diludos edispersos na massa total do aterro. Seus contaminantes atingiro concentraes que,embora elevadas, no alteraro as reaes biolgicas de decomposio e estabilizaodos resduos domsticos. Adicionalmente, espera-se que o lquido lixiviado no sofraalteraes significativas em qualidade e quantidade devido adio e mistura deresduos industriais perigosos (Bidone, Francisco, et. al,200, citando,De Deus, 1996).

4.1.7 Fases da Estabilizao

ConformeBidone, Francisco, et. al,2001,citando,Pohland & Gould (1986), o processo de estabilizao dos resduos em aterros pode ser descrito em cinco fases, maisou menos distintas. So elas:


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_ Fase 1 Ajustamento inicial A umidade acumulada at atingir quantidadesuficiente para estimular a reao e produzir volumes, de gs e lixiviado, possveis deser medidos. Desde que no haja substncias inibidoras no meio, a mediaomicrobiana a partir da utilizao dos nutrientes presentes propicia a converso e aestabilizao. No decorrer do processo, pode haver uma sobreposio de fases,

dificultando a interpretao dos fenmenos que esto ocorrendo no aterro._ Fase 2 Transio A capacidade de campo (capacidade de reteno de gua namassa dos resduos) atingida e as condies do meio, inicialmente aerbias, passam por uma transio para condies anxicas ou anaerbias.

_ Fase 3 Formao de cidos volteis Predomina a formao de cidos volteis,com queda do pH, elevadas concentraes de DQO no lixiviado e alta mobilidade deespcies inicas.

_ Fase 4 Metanognese H converso de compostos intermedirios a metano edixido de carbono; os valores de DQO e potencial redox no percolado so mais baixos,ocorrendo complexao acelerada e reduo de espcies inicas.

_ Fase 5 Maturao final A degradao dos substratos estacionria devido menor quantidade de nutrientes disponveis; a produo de gases diminui e osconstituintes orgnicos e inorgnicos do lixiviado apresentam caractersticas de ps-estabilizao.

As Fases 3 e 4 tm um papel importante no processo global de estabilizao deresduos em aterros e sua durao previsvel. As outras fases so menos decisivas,sendo muito influenciadas pelas condies especficas locais, como as caractersticasdos resduos, a taxa de acumulao de umidade nas duas primeiras fases, a quantidadesuficiente de nutrientes e o potencial de inibio de substncias txicas presentes, e pelas condies operacionais do aterro, como grau de compactao, velocidade de preenchimento do aterro, entre outras. A gerao de lixiviado, principalmente emtermos de volume, depende da infiltrao das guas de chuva, superficiais esubterrneas. Os diversos processos que ocorrem no interior da massa do resduo e nosextratos geolgicos vizinhos contribuem para reduzir o potencial poluidor do lixiviadogerado (Cetesb, 1993b).

4.1.8 Microbiologia

A digesto anaerbia um processo fermentativo natural que ocorre nos aterrossanitrios, no qual as bactrias anaerbias produzem metano e dixido de carbono a partir de materiais orgnicos complexos (Bidone, Francisco, et. al,2001 citando, Novaes,1986). No primeiro estgio da degradao, a hidrlise, os compostos orgnicoscomplexos so hidrolisados pela ao das enzimas produzidas pelas bactriashidrolticas fermentativa, resultando em compostos menores. No segundo estgio, aacidognese, ocorre a formao de hidrognio (H2), dixido de carbono (CO2), acetatoe cidos orgnicos maiores que o acetato devido s atividades das mesmas bactrias. Oterceiro estgio, a acetognese, aquele em que os cidos orgnicos produzidos soconvertidos em hidrognio e acetato pelas bactrias acetognicas, e uma parte dohidrognio e do dixido de carbono disponveis so convertidas em acetato pelas bactrias homoacetognicas. O quarto e ltimo estgio, a metanognese, envolve ogrupo das bactrias metanognicas, capazes de reduzir, o dixido de carbono edescarboxilar o acetato para formar metano (CH4).

4.1.9 Fatores Interferentes


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O aterro um ecossistema complexo, cujas interaes internas dependem deinmeras variveis ou fatores de influncia, dos quais alguns podem servir como parmetro de controle do processo, pois apresentam comportamentos semelhantes paraaterros com caractersticas diferentes (Bidone, 1996). A importncia de cada parmetro

relevante para a escolha da metodologia a ser adotada na disposio dos resduos ematerros e para o controle da operao, e, portanto, tambm para experimentos emlaboratrio. A composio fsica dos resduos slidos, ou seja, os tipos de materiais queos constituem, sua heterogeneidade e as propores de diferentes compostos eelementos qumicos, depende basicamente das condies de gerao. Alm da gerao,o modo de coleta, a construo e a operao do aterro influenciam as caractersticasfsicas dos resduos. O tamanho das partculas depende do grau de triturao e afeta aao das bactrias, sendo que, quanto menores as partculas, maior ser a rea decontato para as reaes. A densidade da massa de resduos aterrada depende do grau dacompactao executada.

O processo pode ser acelerado em aterros com a recirculao de lixiviado ou, nocaso de reatores, com a inoculao por lodos de esgoto. Na digesto anaerbia ematerros, alguns fatores interferentes, citados a seguir, so variveis ao longo do tempo eservem como parmetros de controle do processo. So eles: temperatura, teor denutrientes, pH e alcalinidade, potencial de xido-reduo, umidade e slidos totais.Como substncias inibidoras da digesto anerbia podem ser citados: cidos volteis emconcentraes superiores a 8.000 mg/L para faixas de pH fora do intervalo 6,6 e 7,4[Bidone, Francisco, et. al,2001, citando, Bidone, Francisco, et. al,Gebara (1985)]; cianetos(em concentraes superiores a 40 mg/L, podem prejudicar a metanognese); metaisalcalinos e alcalinos terrosos, podendo inibir a formao de metano; sulfetos queconferem alta toxicidade quando em concentraes superiores a 200 mg/L; metais pesados que podem ser txicos quando solveis; oxignio (letal para algumas bactriasanaerbias); nitrognio amoniacal (depende do pH e, quando predomina emconcentraes superiores a 150 mg/L de gs NH3 dissolvido, inibe a digestoanaerbia); e matria orgnica txica, como lcoois, solventes e cidos graxos de cadeialonga, que podem inibir o processo, diminuindo a velocidade e o rendimento da produo de gs.

4.2 Mecanismos de Atenuao de Metais

Os mecanismos de atenuao de metais pelos resduos, aspectos importantes na

presente abordagem, podem ser inseridos em trs grandes grupos (Cetesb, 1993b):_ Os processos fsicos, como absoro, adsoro, filtrao, diluio e disperso, que

influenciam a velocidade de migrao do lixiviado e, portanto, a oportunidade deocorrerem outros processos de atenuao.

_ Os processos qumicos, que influenciam a imobilizao ou alterao qumica doscompostos, sendo importantes a solubilizao de compostos a baixo pH, a precipitaoe co-precipitao com reduo da mobilidade de compostos e a complexao de onsmetlicos em pH mais altos.

_ Os processos biolgicos, que dependem da populao microbiana existente, que por sua vez est relacionada ao tipo e idade do aterro, profundidade, ao grau decompactao do resduo, ao teor de umidade e densidade do resduo.Bidone, Francisco,


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et. al,2001 citando,Pohland & Gould (1986) afirmam que, na totalidade, a capacidadeassimilativa do aterro para metais pesados envolve a combinao de:_ mobilizao por lixiviao, particularmente sob condies cidas; _ precipitao com sulfetos, carbonatos ou hidrxidos, imobilizao realada por

condies redutivas e uma oportunidade para filtrao e soro durante o reciclo de

lixiviado;_ mobilizao ou remobilizao por meio de reaes com substncias hmicas.

4.2.1 A Importncia do Inculo na Acelerao do Processo

Algumas alternativas interessantes para aterros sanitrios so a realizao deinoculao do lixo com lodo primrio de esgoto e a biodigesto do chorume gerado viarecirculao (Bidone, Francisco, et. al, 2001, citando,Schmidell et al., 1986), procedimentos utilizados com a inteno de acelerar o processo. O lodo resultante dasfases de tratamento primrio, secundrio e avanado de efluentes domsticos umalama lquida com um teor de slidos da ordem de 0,25% a 12%, de contedo predominantemente orgnico. A adio de lodo como inculo fornece ao sistema emdigesto duas contribuies principais: microrganismos que contribuem para adecomposio e estabilizao da matria orgnica e nutrientes (Bidone, Francisco, et.al,2001, citando,Catelli, 1996). Conforme comentrios de Leite (1997), ainda no h adefinio de uma relao tima de porcentagem de inculo a ser adicionada fraoorgnica dos resduos slidos urbanos para a acelerao do processo de digestoanaerbia.

O autor menciona algumas tentativas para estabelecer essa proporo ideal. NosEstados Unidos, o Institute of Gas Technology, Chicago, desenvolveu durante longo

perodo o estudo de um sistema integrado de tratamento utilizando 80% de lixo e 20%de lodo, base seca.Bidone, Francisco, et. al, 2001, citando,Craveiro (citado por Leite,1997) verificou que as porcentagens de 5% e 10% de lodo so suficientes para manter aeficincia em valores elevados, prximos dos obtidos quando se utiliza 20% de lodo.

Em estudo para determinar a proporo entre a frao orgnica de lixo e de lodode esgoto primrio a ser digerida em reatores agitados e operados de forma contnua,Bidone, Francisco, et. al, 2001, citandoSchmidell et al. (1986) variaram de 5% em 5% as propores dos resduos, em termos de slidos totais, desde 100% de lixo e 0% de lodoat 0% de lixo e 100% de lodo. Os resultados obtidos demonstraram que no necessrio manter uma elevada proporo de lodo de esgoto na mistura, uma vez que

apenas 5% da quantidade total de slidos volteis totais introduzidos como lodo deesgoto permitiu a obteno de valores bastante aceitveis para a porcentagem de metanono gs produzido (60%), reduo de slidos volteis totais (45%) e carbono (40%). Sefosse utilizado apenas o lixo, a porcentagem de metano no gs produzido seria superior a 65%, porm, a reduo de slidos volteis totais seria de 30% e de carbono, inferior a30%. Para propores entre 5% e 20%, a reduo de slidos volteis totais ficou entre50% e 55%.

4.2.2 Experincias de Codisposio

A grande maioria dos aterros sanitrios municipais brasileiros recebe paradisposio, diariamente, uma variedade de resduos slidos de origem industrial e lodosde diversas origens, na maior parte das vezes sem que sejam conhecidas as


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caractersticas dos resduos a serem codispostos.Bidone, Francisco, et. al, 2001, citando,Cantanhede & Ferreira (1989) citam o caso do municpio do Rio de Janeiro, em que aComlurb (Companhia Municipal de Limpeza Urbana) recebia e fazia, em aterrossanitrios, a codisposio de grande quantidade de resduos slidos industriais, que,devido s caractersticas potencialmente perigosas e ausncia ou ineficincia de

medidas de impermeabilizao da rea do aterro, drenagem, tratamento do lixiviadoetc., provavelmente estariam causando srios problemas ambientais. 230 ResduosSlidos do Saneamento: Processamento, Reciclagem e Disposio Final Experinciasde codisposio realizadas na Inglaterra, utilizando resduos industriais comconcentraes de metais duas vezes maiores do que aquelas encontradas em resduosdomsticos, concluram que no causam alteraes significativas na qualidade doslquidos percolados. Sendo assim, acredita-se que no ocorrer um comprometimentodo sistema de tratamento de percolados, nem os nveis de poluio do lenolsubterrneo sero mais elevados que os dos resduos domiciliares (Bidone, Francisco, et.al 2001, citando,De Deus, 1996).

Para avaliar os efeitos da codisposio de resduos municipais e de lodo metlicoindustrial,Bidone, Francisco, et. al,2001, citando,Pohland & Gould (1986) operaram,durante dois anos, colunas de ao contendo uma mistura dos resduos, simulando achuva que precipita sobre o aterro e com recirculao de lixiviado. Foram identificadasas fases de incio da produo de lixiviado, estabilizao por mediao microbiana, parada na produo de lixiviado, retorno produo e estabilizao final, por meio demudanas verificadas nos parmetros analisados. Observou-se certa inibio do processo normal de estabilizao dos resduos para as cargas de lodo mais elevadas,embora no sistema simulado do aterro ocorresse um ajuste natural e gradativo, possibilitando a atenuao dos metais pesados por precipitao, soro, compensao,mobilizao competitiva e desintoxicao. Da anlise comparativa entre asconcentraes de cdmio e zinco no lixiviado e as hidroxilas aromticas, verificou-se a possibilidade de imobilizao dos metais pesados pelas substncias hmicas presentesna frao orgnica dos resduos municipais.

Bidone, Francisco, et. al,2001, citando,Cantanhede & Ferreira (1989) investigarama codisposio, em clulas de concreto, de lodo proveniente de um tratamento deefluentes lquidos de uma indstria eletroeletrnica, composto principalmente por metal pesado e lixo domstico aterrado por 2 anos e estabilizado. Nos primeiros 12 meses deoperao, em nenhuma das clulas a concentrao de cdmio, chumbo, cobre, cromo,nquel e zinco ultrapassou os padres de lanamento de metais e pH de percolados de

aterro em corpos dgua receptores, fixados pelo rgo fiscalizador estadual, a Feema.Com o objetivo de estudar a capacidade de reteno de compostos orgnicos por umaterro sanitrio, (Bidone, Francisco, et. al,Reinhadt et al.2001, citando, (citados por DeDeus, 1996))conduziram um experimento de codisposio em laboratrio, comcondies de operao controladas, e elaboraram um modelo matemtico otimizado emque foi verificada a baixa mobilidade de compostos hidrofbicos e a migrao decompostos hidroflicos.

Um estudo tcnico realizado pela Cetesb (1993b) avaliou a capacidade deatenuao de metais pesados pelos resduos domsticos, por intermdio de doisexperimentos de codisposio em lismetros, com lodo de galvanoplastia e borra de

reprocessamento de leo usado. Devido variao nas interaes entre os resduos e emfuno do tipo de resduo e dos metais presentes, foram recomendadas a avaliao


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prvia dos resduos que podem ser codispostos e a segregao para efetuar acodisposio, a fim de viabilizar o processo. O experimento no ter passado da fasecida, que a mais favorvel mobilidade inica, observou-se que o resduo domiciliar apresentou uma razovel capacidade de fixao dos metais nele contido. Para o lodo degalvanoplastia, o processo foi eficiente para os metais nquel e chumbo e ineficiente

para o cromo e o zinco. E para a borra de leo contendo chumbo e cromo, o processomostrou-se eficiente para o chumbo, mas no para o cromo.

Em suma, para estimar as quantidades de resduos industriais que podem ser dispostas conjuntamente e sem interferir nos processos naturais de degradao biolgicada matria orgnica do lixo domstico, necessria a execuo de testes com osresduos de diversas origens para determinar as condies de disposio que causem omenor dano ao meio ambiente. O primeiro passo a classificao dos resduos. No caso deresduos industriais, se o resduo for classificado como no perigoso, ou seja, constitudo predominantemente por substncias biodegradveis ou combustveis e por materiais inertes, poder ser disposto em qualquer tipo de aterro, sendo dada preferncia para os aterros sanitrios

convencionais, em face dos custos envolvidos. Determinados resduos inertes podem ser utilizados como cobertura. Entretanto, se o resduo for classificado como perigoso, dever ser disposto em aterros convencionais ou em aterros industriais, dependendo do tipo e daquantidade produzida (Bidone, Francisco, et. al,2001, citando, De Deus, 1996).

5.Trabalhos Futuros e metas desejadas

Futuramente em nosso trabalho, pretendemos selecionar e coletar uma amostrade solo a ser investigado, de preferencia o mais utilizado em obras Geotcnicas, o qualseguira para uma caracterizao geotcnica segundo as normas brasileiras. E de iniciocomo citamos acima iremos trabalhar com a possibilidade de misturar essa amostra de

solo com pneu truturado e ou cortado em fatias, e posteriormente tambm sera coletadouma amostra de um lodo de uma ETA, o qual tambm ser caracterizadogeotecnicamente segundo as normas brasileiras. Na sequencia sero executadas misturasiniciais de solo com particulas de borracha triturada de pneu ou tiras, que sero ensaidos por ensaios fsicos inicialmente (Limites de Atterberg, Massa Especfica dos Gros eAnlise Granulomtrica) e mecnicos (Compactao e Cisalhamento Direto) e posteriormente qumicos (de percolao de soluo nessa mistura solo/borracha), emseguida partiremos para as misturas do solo com o lodo de ETA, neste variando-se oteor de lodo em massa seca e o teor de umidade do lodo.

As misturas sero submetidas a ensaios de distribuio granulometrica, limitesde consistencia, compactao e permeabilidade no ponto timo de compactao. Eapartir dos resultados desses ensaios, sero selecionadas as misturas que posteriormenteinvestigaremos quanto resistncia e compressibilidade, assim como liberao decontaminantes para o meio ambiente sob condies de obra.

6. Referencias Bibliograficas:

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estudo do comportamento geotécnico de misturas de solos e lodos de etas e de tiras de penus

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