estudo do processo oxidativo avançado · pdf fileque a natureza já não...

22
Seção de Artigos RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, Outubro de 2016 63 ESTUDO DO PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO COMO UMA ALTERNATIVA TECNOLÓGICA E EFICAZ NO TRATAMENTO DE EFLUENTES GABRIELA COSTA Centro Paula Souza – Fatec Jundiaí Prof. Dra. FERNANDA CANGERANA Centro Paula Souza – Fatec Jundiaí RESUMO Por muito tempo, pouco se ouviu falar no que o impacto da poluição ambiental poderia causar nos seres vivos, especificamente em humanos. Tal fato tem relação ao pouco conhecimento que se tinha na época em que o homem sai do paleolítico e adota o estilo sedentário de vida, aldeando-se e consequentemente focalizando seus dejetos num só local, aumentando seu número numa proporção tal que a natureza já não era mais capaz de absorver tudo o que era derivado de suas atividades. Até que se chega a um ponto onde essa não absorção, por parte da natureza, resulta em doenças endêmicas, como o caso da cólera de John Snow. Preocupações ambientais surgem por conta destes e outros diversos acontecimentos que afetaram a vida humana no decorrer dos séculos, e hoje, soluções novas vêm sendo constantemente estudadas e desenvolvidas, com o objetivo de otimizar os processos do tratamento do bem mais essencial – e finito – para a vida na terra: a água. Este artigo objetiva estudar, dentre outros assuntos, os processos oxidativos avançados (POA) como uma alternativa eficaz no tratamento de efluentes, trazendo um breve histórico do avanço da humanidade, bem como um estudo de caso sobre a aplicação de POA para tratamento de chorume – em escala laboratorial. Palavras-chave: Água, Processos Oxidativos Avançados, Tratamento, Chorume. ABSTRACT For a long time little was heard of the impact of environmental pollution could cause in living organisms, specifically in humans. This fact is related to the little knowledge we had at the time the man out of the Paleolithic and adopt sedentary lifestyle livining in society and consequently focusing their waste in an unique place, increasing their number in such a proportion that nature no longer was able to absorb all that was derived from its activities. Until it reaches a point where it no absorption by nature, results in endemic diseases such as cholera case of John Snow. Environmental concerns arise because of these and other various events affecting human life over the centuries, and today, new solutions are being constantly studied and developed, in order to optimize the treatment processes of the much more essential - and finite - for life on earth: water. This article aims to study, among other subjects, advanced oxidation processes (AOP) as an effective alternative in the treatment of effluents, bringing a brief history of the advancement of humanity, as well as a case study on the implementation of AOP for treatment of leachate - in laboratory scale. Keywords: Water, Advanced Oxidative Processes, Treatment, Leachate.

Upload: duongthuan

Post on 31-Mar-2018

219 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, Outubro de 2016

63

ESTUDO DO PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO COMO UMA ALTERNATIVA TECNOLÓGICA E EFICAZ NO TRATAMENTO DE

EFLUENTES

GABRIELA COSTA Centro Paula Souza – Fatec Jundiaí

Prof. Dra. FERNANDA CANGERANA Centro Paula Souza – Fatec Jundiaí

RESUMO Por muito tempo, pouco se ouviu falar no que o impacto da poluição ambiental poderia causar nos seres vivos, especificamente em humanos. Tal fato tem relação ao pouco conhecimento que se tinha na época em que o homem sai do paleolítico e adota o estilo sedentário de vida, aldeando-se e consequentemente focalizando seus dejetos num só local, aumentando seu número numa proporção tal que a natureza já não era mais capaz de absorver tudo o que era derivado de suas atividades. Até que se chega a um ponto onde essa não absorção, por parte da natureza, resulta em doenças endêmicas, como o caso da cólera de John Snow. Preocupações ambientais surgem por conta destes e outros diversos acontecimentos que afetaram a vida humana no decorrer dos séculos, e hoje, soluções novas vêm sendo constantemente estudadas e desenvolvidas, com o objetivo de otimizar os processos do tratamento do bem mais essencial – e finito – para a vida na terra: a água. Este artigo objetiva estudar, dentre outros assuntos, os processos oxidativos avançados (POA) como uma alternativa eficaz no tratamento de efluentes, trazendo um breve histórico do avanço da humanidade, bem como um estudo de caso sobre a aplicação de POA para tratamento de chorume – em escala laboratorial. Palavras-chave: Água, Processos Oxidativos Avançados, Tratamento, Chorume.

ABSTRACT For a long time little was heard of the impact of environmental pollution could cause in living organisms, specifically in humans. This fact is related to the little knowledge we had at the time the man out of the Paleolithic and adopt sedentary lifestyle livining in society and consequently focusing their waste in an unique place, increasing their number in such a proportion that nature no longer was able to absorb all that was derived from its activities. Until it reaches a point where it no absorption by nature, results in endemic diseases such as cholera case of John Snow. Environmental concerns arise because of these and other various events affecting human life over the centuries, and today, new solutions are being constantly studied and developed, in order to optimize the treatment processes of the much more essential - and finite - for life on earth: water. This article aims to study, among other subjects, advanced oxidation processes (AOP) as an effective alternative in the treatment of effluents, bringing a brief history of the advancement of humanity, as well as a case study on the implementation of AOP for treatment of leachate - in laboratory scale. Keywords: Water, Advanced Oxidative Processes, Treatment, Leachate.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, Outubro de 2016

64

1 INTRODUÇÃO

Éimpossíveliniciarqualquertemasobretratamentodeefluentes,comsuastécnicasatuais, convencionais ou avançadas, sem antes fazer uma breve menção ao histórico dosaneamentobásicodahumanidade.Aimportânciadotemanãoéexclusividadedacivilizaçãoatual,masvemdemilharesdeanos,antesmesmodoiníciodacontagemdetempodaeraCristã.

No início da formação dos grupos sociais, ou seja, da sociedade, vivia-se na erapaleolítica,ondeexistiaachamadaeconomiarecoletora:ohomemviviadaquiloquecolhiaou recolhia – o que a natureza oferecia era usado para a sua subsistência. Esse tipo deeconomiaresultounonomadismo,ondeogrupodepessoasseinstalavaemumlocal,eporlápermaneciaduranteo tempoemque lheera confortável, ou seja, atéquealgum fatorocorresseparasuaestadiasetornarincômodaeprovocarsuaretirada(ROCHAetal,2009).Essesfatorespoderiamestarrelacionadosàescassezdecomida,aoexcessodedetritos,aosurgimento de perigos ou doenças. Logo, conclui-se que neste período o ser humano eramuito ativo, e consumia somente o que era necessário, além de poluir em pequenasquantidades,jáqueosúnicospoluentesgeradoseramrestosdealimentoseasnecessidadesbásicas, como fezes e urina. Portanto, devido à quantidade de resíduos gerados serrelativamente baixa em relação à capacidade de “consumo” por parte do ambiente, oequilíbrio ambiental praticamentemanteve-se intacto durante esse início da humanidade(ROCHAetal,2009).

Quandoalgumastécnicascomoocultivoagrícolaeacapacidadededomesticaralgunstiposdeanimaiscomeçaramaserdesenvolvidas,asociedadeiniciaumestilodevidaantesdesconhecido,ohomemadotaapastorícia,dominatécnicasdecontroledonascimentodasplantas,utilizacerâmicaparadesenvolvimentodenovasferramentas,conheceatecelagemeporfim,esteconfortoextinguequasequecompletamenteonomadismooutrorapraticado,oque resulta no início as primeiras colônias de pessoas (as primitivas cidades), sendojustamente este o primeiro passo para o início da contaminação emmassa, por parte dohomemaoambiente.

Nesse período houve a concentração das poluições em locais únicos, derivados doaldeamento humano, forçando uma evolução das engenharias civil e hidráulica, e entãosistemasdecoletadeesgotoecaptação/distribuiçãodeágua,bemavançadosparaàépoca.Data por volta de 4500 a.C. os primeiros sistemas de distribuição de água, irrigação edrenagemnaMesopotâmiaenoEgito(ROCHAetal,2009).

Asrepresasdatamde2900a.C.tambémnoEgito,eaquedutosacercade700a.C.emJerusalém(ROCHAetal,2009).

Houvetambémumapreocupaçãocomahigiene,porcontadosdetritosgeradospelosmoradoresdas cidades,entãoasengenharias civil ehidráulica começarama trabalharemsistemasparaesgotamentodosefluentesgerados.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

65

Grandes sistemas foram criados, principalmente na antiga Roma e Grécia, com acriaçãodelatrinascomunitáriascomsistemasdeáguacorrentequelevavamosdejetosparaos locais de escoamento conhecidos como CloacasMáximas de Roma, que eram grandesdutosdepedraconstruídosabaixodaterraepermitiamqueosdejetosescoassematéosrios(ROCHAetal,2009).

Aevoluçãotecnológicaparaasconstruçõesdesaneamentobásicoavançoudeformaintensanessaépoca, juntamentecomissoapercepçãodehigienedapopulação,vistoquedoençaseramcausadaspeloacúmulodedejetoseáguasparadasepoluídas,fazendocomque se levantassem diversas considerações a respeito do surgimento das enfermidades,causadas por vírus e bactérias. Tais considerações influenciaram muito a criação dastecnologiasdeesgotamentodosefluentesgeradosnascasasenoscentroscomunitáriosdascidades.

Depois surgiuumperíodoobscuroparaasciênciaseparaasaúdedahumanidade,compreendidoentre400e1400a.C.,edenominadocomoIdadeMédia(ROCHAetal,2009).Crisesendêmicasocorreramemtodomundomedieval,eeramagravadascadavezmaispelafaltadehigiene.Aigrejaproibiadiversoshábitos,porqueeramcondenadoscomopecado,eentão uma estagnação tecnológica ocorreu: diversos cientistas caçados e mortos pelainquisiçãopromovidapelaIgreja.

O crescimento populacional foi intenso, por isso, a geração de resíduos sólidos elíquidoscresceuimensamente,etaisresíduosnãoeramdestinadoscorretamente,massimjogadosnasruas,porõeselocaispúblicos,ondepermaneciam,gerandoquantidadesimensasdedetritosqueemitiamgasescomodorforteecaracterístico.Tambémserviamdealimentosparaanimaistransmissoresdedoençascomoratos,porexemplo.

DuranteesteperíodoumaterríveldoençaacometeuaEuropamedieval, conhecidacomoapestenegraoupestebubônica,queéorigináriadaÁsiaCentral.EssadoençachegouaEuropapor intemédioderatosquecontinhampulgasemseuscorposetransportavamabactéria causadora da doença. Devido à falta da higiene da população, as pessoas erampicadasporessesanimaisecontraiamumadoençamortal,queextinguiucercade60milhõesdepessoasportodaaEuropa(PAULINO,2007).

Durante essa ocorrência emmeio ao desespero de toda a população,medidas decoletaseremoçãodetodososdetritoscomeçaramaserrealizadas,afimdetentarconteradoença.Então,atecnologiadedestinaçãodeefluentescomeçouasedesenvolvernovamenteeasmedidasdehigieneforamretomadas.Seguiramasrecomendaçõesdoscientistas.

No século XVII, a ideia estabelecida com base na teoria miasmática de ThomasSydenham e Giovanni Lancisi, onde as doenças eram originadas dos odores dasmatériasorgânicaspodrescontidasnosoloeáguascontaminadas,vemaoencontrodoestudodeJohnSnowsobreaepidemiadecóleraemLondres,retardando,poraproximadamente20anosaaceitaçãodesuasideiasquerelacionavamoconsumodaáguacontaminadapelasfezesdosdoentesaosurtodadoençanaépoca.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

66

Então,somenteapósachegadadaeraindustrial,séculoXVIII,queaintensapoluiçãodaságuas,aresoloprovocouoiníciodeumasériedeestudosrelacionadosaotratamentodos efluentes gerados das atividades antrópicas (ROCHAet al, 2009). A fimde evitar queocorresseoabandonodascidadesouadetençãodoprogresso.

As autoridades constataram que a poluição antrópica era a grande causadora dasdoençasedadiminuiçãodosrecursosnaturais,tãonecessáriosparaavidaeparaoprogressohumano, industriale tecnológico.Por isso, foinecessáriodar inícioàsprimeiras formasdetratamentoedestinaçãoaosefluentesdeformaefetiva.FoiemLondres,noanode1829,queaprimeiraestaçãodetratamentodeáguautilizandofiltrosdeareia,queretiravam99%doscontaminantesdaáguasurgiram.Em1887,naAlemanha,surgeoprimeirosistemamecânicodetratamentodeesgotodoméstico.Ocloro,em1902,passouaserutilizadocomoagentededesinfecção(ROCHAetal,2009).

Comtodaapreocupaçãocausadapelosefluentesgeradosnomundo,aevoluçãodostratamentosatéosmétodosconvencionais,osurgimentodeleisparacontroledosdescartesde resíduos líquidos, sólidos e gasosos, tornam cada vez mais rigorosos os sistemas decontroleparaodestinodosresiduais.

No Brasil, assim como todo o resto do mundo, doenças ocorreram ao longo dosdiversosperíodos,contudo,comotevesuacolonizaçãoapósaserasmaistrágicasdomundo,surgiramduranteesteperíodo,ossistemasdetratamentoedistribuiçãodeágua,apesardeinadequados,jáeraminstaladosepreparadosparaascolônias.Noentanto,noBrasil,ainda,permanece com precárias condições de saneamento básico: 75% de toda a populaçãoabastecida com a coleta de esgoto (MACEDO, 2007), e apenas 36%do esgoto coletado étratadoadequadamente(COMIM,2013).

Contudo,osprocessossãoestudadosemelhorados,hoje40%doesgotocoletadoétratado no Brasil, estudos antigos previam que em 2015, o país teria 85% de seu esgototratado, porém, tal fato já se considerava de improvável acontecimento, visto que oinvestimentonestesetornãoédosmaiores.

Este artigo vem apresentar um breve resumo do avanço do Brasil no quesitoambiental, bem como apresentar métodos avançados para o tratamento de água, queapresentamummaior rendimento em relação aoprocesso comum,que será brevementedescritoaseguir.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 PREOCUPAÇÃO AMBIENTAL E O SURGIMENTO DAS LEIS DE CONTROLE AMBIENTAL

Devidoaoaumentopopulacionale industrialdomundo,órgãos sem fins lucrativoscomeçaramaseformaratravésderepresentantespolíticosedeinfluenciaemtodoomundo,paraque leis fossemcriadascomo intuitodeprotegeras reservasdeágua,e fiscalizarosdescartesdosefluentesnaságuas,noarenossolos.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

67

Nesse aspecto, temos comoexemplo, em1968, a Carta daÁgua pelo conselho daEuropa,queapresentaasseguintesdefiniçõesparaapreservaçãodestebem:

(i) Osrecursoshídricossãorecursosfinitos,quedevemserpreservados,bemutilizados

esepossívelpoupados;(ii) Umbemcomum,quedeveserreconhecidoportodos;(iii) Todos,semdistinção,devemutilizarsomenteonecessárioecomcuidado;(iv) Contaminaraáguatendeaafetartodasasformasdevidadoplaneta.

AONUduranteconferênciasobreoAmbienteHumano,em1972,completaacartaanunciando que “todos os recursos e ambientes, sejam a água, o ar e o solo, devem serpreservados levando em conta as atuais e as futuras gerações, através de planos ou leisconformeaconveniência”(ROCHAetal,2009).

Tudo que abrange os recursos naturais do planeta, e todos os debates que dizemrespeito a eles, leva em consideração a disponibilidade dosmesmos, talvez seja a água oelementoquemais leis tenhaa seu respeito,eumdosquemaisapresenteproblemasnoquesitoconservação.

Adistribuiçãogeográficadaáguanomundonãoésimétrica,ouseja,maisde97%daáguadisponívelnoplanetaésalgada,eapenas2%éáguadoceeseencontramemrios,lagoselençóisfreáticos(ROCHAetal,2009).

Devidoàpreocupaçãocomaqualidadedessebemnatural,foicriadoumfórumparadebates a respeito de todos os dados que a este dizem respeito, conhecido como FórumMundialdasÁguasenestefórumexistetambémumconselho,quetratadeliderartodasasdiscussões,conhecidocomoConselhoMundialdaÁgua.Ofórummundialcostumaocorreracadatrêsanos,emdiversascidadesdomundo,paraqueesseeventosejaunificadocomaparticipaçãodetodosospaíses,principalmenteosmaisescassosdeágua.Foiapresentadoinclusiveemestudoestatístico,emKyotonoJapão,2003,queoBrasiléopaísqueapresentaamaiordisponibilidadederecursoshídricosnomundo,contandocomumvolumetotalde6,2bilhões de m³ (cerca de 17% da água do planeta), porém é um dos países que maisdesigualmente distribui seu recurso, perdendo grande parte dele com vazamentos edesperdícios,revelandoaomundoquemesmosendoricoemrecursosnaturais,comoaágua,aculturabrasileira,noquesitoconsumoinconsciente,atrapalhadeformasignificativa,suadistribuiçãoeutilização(ROCHAetal,2009).

NoBrasilaprimeiravezqueforainstituídoumdecretoparaaemissãodospoluentesnoscorposreceptores,sedeuem1934,ondeficouinstituída,especificamenteparaasusinasdeaçúcar,aproibiçãodolançamentodosseusresiduaisemlocaisrasosousemtratamentodiretamentenoreceptorfluvial.Nomesmoano,emâmbitofederal,foicriadoocódigodaságuas,quetratavadoincentivoparaoreusodaságuasetambémparaocontrolesobreosrecursoshídricosparaageraçãoeenergianopaís.Essecódigodispunhade205artigoscomdiversasresoluçõesarespeitododireitodaságuas(CAVALCANTI,2009).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

68

Duranteadécadade1960foicriadoocódigonacionaldasaúdeeoestatutodaterra,eneleadefiniçãodepoluiçãodaságuas,queé“qualqueralteraçãofísica,químicaebiológicaquetragaqualquertipodeprejuízoàspopulações,humanasouanimaisquedelasdependam”.FoicriadatambémaPolíticaNacionaldeSaneamento,eleisquepenalizavamolançamentodedetritosporembarcaçõesnaságuasbrasileiras(CAVALCANTI,2009).Nadécadade1970ocorreuaconsolidaçãodoDireitoAmbiental,quecontinhadecretosquetratavamdocontroledapoluiçãoaoambiente,asnormasepadrõesparaaportabilidadedaágua,dautilizaçãodaságuas públicas pelas indústrias, a responsabilidade civil para os causadores de danosambientais,classificaçãodaságuasinteriores,estabelecimentodoslimitesdeconcentraçõesdomercúrionaságuasdeabastecimentopúblico.Foiinstituídotambémem1973,aSecretariaEspecialdoMeioAmbiente(SEMA),quepassouadesenvolverecontrolarasleis,osdecretos,as sançõeseaplicarascobrançaseaspuniçõesa respeitode tudoqueenvolveriaomeioambiente e principalmente os recursos hídricos no país. Tivemos antes disto em 1971, acriação do Plano Nacional de Saneamento Básico (PLANASA), que centralizava todas asdecisõesecontrolesdosrecursoshídricosedasemissõesresiduaisnogovernofederal.Outropontomarcantenestadécadafoiaimplantaçãodafluoretaçãonaságuasdeabastecimento(CAVALCANTI,2009).

Nosanos1980foramtrabalhadasalgumasrestriçõesnasimplantaçõesdasindústriasnasproximidadesderecursoshídricos,aproibiçãodafabricaçãodobenzeno,adefiniçãoderesponsabilidadesdequempoluienaobrigaçãoderecuperaçãodolocalafetado.Umadasocorrências mais importantes foi a criação do CONAMA - Conselho Nacional do MeioAmbiente.(CAVALCANTI,2009).

Nadécadade1990foicriadaaPolíticaNacionaldosRecursosHídricosetambémaleiquedefineoscrimesambientais,quetrataradedefinirobjetivamenteoqueeraconsideradoumcrimeambientalequemeraresponsávelpelomesmo,bemcomoasformasdepunição,adevida resposta, se penal ou administrativa, dependendo do nível do crime ocorrido. Apolítica, porém, cuidava da descentralização da administração dos recursos hídricos,caracterizando cada um deles, definitivamente, como bem natural público, com valor etambémarespeitodesuadistribuiçãoedisponibilidadeemtodoopaís.Em1992,aconteceunoestadodoRiodeJaneiro,aConferênciadasNaçõesUnidassobreoMeioAmbienteeoDesenvolvimento, evento que foi batizado de Rio-92, onde estiveram presentesrepresentantes de 175 países e debateram assuntos relacionados ao clima mundial e abiodiversidade(CAVALCANTI,2009).

Nosanos2000,foicriadoumdosmaisimportantesórgãosdeproteçãodosrecursoshídricosnoBrasil, aAgênciaNacionaldasÁguas (ANA), quepassoua implementar todaapolíticadosrecursoshídricosnopaís(SistemaNacionaldosRecursosHídricos),assimcomotodaacoordenaçãodosórgãosestataisemunicipais.OCONAMAtambémtemparticipadoativamente da criação de leis para proteção do meio ambiente, algumas circundando osrecursoshídricos,comoaleiparaemissãodeóleosesubstânciasnocivasemáguasfederais(CAVALCANTI,2009).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

69

2.2. A NECESSIDADE DO TRATAMENTO DE EFLUENTES E AS SUAS CARACTERÍSTICAS

Os efluentes gerados durante as atividades antrópicas, sejam domésticos ouindustriais,sãoricosemmaterialorgânicoecargastóxicasdiversas,quesãopormuitasvezesfonte para a proliferação demicrorganismos, que acabam por poluir as águas receptoras(DEZOTTI,2008).

Com o intuito de remover os contaminantes dos efluentes gerados por atividadesantrópicas, as formas de tratamento foram desenvolvidas, partindo da remoção maisgrosseira,comprocessoscomogradeamento,ondemateriaissólidosdedimensõesmaiorese visíveis ficam retidos, até os avançados processos de remoção química das moléculascontaminantes.

Dependendo da fonte geradora do efluente, principalmente a indústria, se faznecessária à adequação total do tratamento, criando um espaço próprio para toda ainstalaçãodeequipamentos,tanques,lagoaseetc.

Os efluentes domésticos basicamente são tratados com remoção física e oxidaçãobiológica, para a adequação do efluente com a DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio)exigidaemlegislaçãoparaadevoluçãodoefluenteaocorporeceptor.

Diferentementedosefluentesdomésticos,oscontaminantesdosefluentesindustriaissãoextremamentevariáveis,emtodososaspectosfísico-químicosebiológicos,oqueexigemétodos de tratamento bem mais rigorosos. Esses contaminantes se apresentam comocompostosorgânicosvoláteisousemi-voláteis,agrotóxicos,óleosegorduras,metaispesados,recalcitrantes-moléculasdedifícildegradação-surfactantes,lácteos,biocidas(comoformol)eetc.(NAVES,2009)

Paracadaclassedessescompostosexige-seumprocessoderemoçãoespecificoquedeveserrealizadoantesdelançaroefluenteaocorporeceptor,ouantes,deenviarparaosistema de tratamento de esgoto público, visto que diversos desses compostos causam amortedasbactériasutilizadasnotratamentobiológicodeefluentesdomésticos.

Sendoassimotratamentoescolhidovariadeacordocomoefluente,comointuitodequeotratamentosejaefetivoequeestejadeacordocomaqualidadedocorporeceptorecom a legislação vigente para os padrões de emissão daquele tipo de efluente (DEZOTTI,2008).

Portanto,acaracterizaçãodoefluentetemdeserfeitacriteriosamenteafimdequeotratamentoatinjaospadrõesdequalidadepropostosequeoefluentenãosejatransferidoparaocorporeceptorcomqualquertipodepoluição,quecauseodesequilíbriodafaunaedafloradaregiãoqueocircunda.

2.3. TRATAMENTOS CONVENCIONAIS DE EFLUENTES

Os sistemas de tratamento de efluentes são um conjunto de operações unitáriasaplicados a águas residuais, industriais ou sanitárias, para que se obtenha o melhor

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

70

rendimentonaremoçãodospoluentespresentes,aliandoeficiência,baixocustooperacionaledeconstrução,visandoadequaroefluenteaocorporeceptoreaslegislaçõesdeemissãodeefluenteslíquidosemvigor(DEZOTTI,2008).

Cada operação unitária do sistemade tratamento de efluentes tempor objetivo aremoçãode determinados poluentes, variandode sólidos grosseiros amicropartículas emsuspensão, agentes químicos ou patogênicos causadores de doenças, fazendo uso deprocessosfísicos,físico-químicos,químicosoubiológicosparaocontroledascargasemitidasjuntocomaáguafinalnocorporeceptor.

Genericamenteosprocessosdetratamentodeefluentessãodivididosem4etapas,pré-tratamento, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário oupolimentodaágua.Segueasetapasparacompreensão.

2.3.1. PRÉ-TRATAMENTO

Nesta etapa ocorre a remoção dos sólidos grosseiros, através de métodosexclusivamentefísicos,comoogradeamentoeadesarenação.Nestaetapatodosossólidoscomdimensões elevadas e areia em suspensão são retidos, como intuito de proteger osequipamentos de transporte de fluído, como as tubulações e as bombas, e também depreservardemaisetapas,comoafiltraçãoouosreatoresbiológicos(MATOS,2010). 2.3.2. TRATAMENTO PRIMÁRIO

Otratamentoprimárioécompostoquasequeexclusivamenteporprocessos físico-químicos, onde os contaminantes são tratados por agentes químicos, com o intuito deneutralização das cargas ou elevação do pH para auxiliar no processo de coagulação efloculação.Eseguidamentepassamporprocessosfísicosdedecantação,filtração,etc.(SILVA;CARVALHO,2014).

As principais etapas que compõem os tratamentos primários são a equalização,floculaçãoesedimentação,podendohavervariáveisdentrodelas,ajustandocadaprocessoemsiparaotipodeefluente.

2.3.3. TRATAMENTO SECUNDÁRIO

O tratamento secundário dos efluentes, responde pela remoção da carga orgânicasuspensa que não foi removida pelas etapas anteriores. Nesta etapa, os processoscorrespondemareaçõesbioquímicasdeoxidação/degradaçãoaremoçãodacargaorgânica.Bactérias aeróbias (realizam seus processos oxidativos celular na presença de oxigênio),anaeróbias(realizamseusprocessoscelularesnaausênciadeoxigênio)efacultativas(utilizamounãoooxigêniopara seusprocessos celulares) realizamadegradaçãoea conversãodomaterial orgânico em substânciasmenos poluentes, como o CO2, removendo-os da água,simulandoeotimizandooprocessoqueocorrenanatureza.(CAVALCANTI,2009).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

71

Otratamentosecundáriobasicamentecompõe-sedeprocessosoxidativos/degrativosbiológicos e decantação secundária para remoção do lodo final formado pelos flocosbiológicos. Nesse momento também pode ser realizado um processo de filtração para aremoção de pequenos flocos remanescentes dos demais processos, para dar umamelhorqualidade à água. Despois desta etapa do tratamento, o efluente já pode ser descartadodiretamentenoscorposd’águacasoestejadentrodasespecificaçõesoupassarporoutrostiposdetratamento,conhecidoscomoprocessosterciáriosdetratamentooupolimentodaáguafinal.

2.3.4. TRATAMENTO TERCIÁRIO OU ETAPA DE POLIMENTO

Esta etapa do tratamento de efluentes tem por objetivo exclusivo remover osexcedentesquenãoforamremovidosdossistemasdetratamentoconvencionais.Assimtodosos materiais que não foram retirados durante as etapas iniciais e durante as digestõesbiológicas, são removidosou aomenosdiminuídos aníveis adequados asnormase a suareutilizaçãonosprocessosindustriaisaoqualseráempregado.

Os processos mais usuais nesta etapa são a filtração, a cloração, a ozonização,adsorçãoemcarvãoativado, adsorçãoquímica, reduçãodeespuma,eletrodialise,osmoseinversa, troca iônicaeprocessosbiológicosde remoçãodenitrogênioe fósforo (DEZOTTI,2008).

2.4. PROCESSOS OXIDATIVOS

Os processos oxidativos são métodos de tratamento de fluentes que visam àdestruiçãoouadecomposiçãodosmateriaisenãomaisatransferênciadefase,comoocorrenamaiorpartedostratamentosdeefluentes (TEIXEIRA; JARDIM,2004). Para issoexistemalgumas formasde tratamento,comoporexemplo,a incineraçãoeaoxidaçãobiológicaetambémrotasquímicascomoasoxidaçõesporozônio,cloroeosPOA(Processosoxidativosavançados).

Osprocessosde incineraçãoeaoxidaçãobiológicatratam-sedosmaisempregadoshojeemdia,devidoaoscustosenvolvidos.Oprocessodeincineração,apesardenãosermuitobarato,éumdosprocessosmaisantigoseusadosnotratamentoderesíduossólidos,ondeolodogeradoéproduzidoatravésdeumfornoquetememseuinteriorenergiasuficienteparagerar temperaturas acima dos 850°C, transformando praticamente todos os materiaispresentes nos lodos em CO2 e em outros componentes derivados dos contaminantespresentes(NAVES,2009).Eéexatamenteessatransformaçãoqueéorevésdaincineraçãonesse processo, pois derivados de enxofre e nitrogênio,metais pesados entre outros sãomuito nocivos à saúde. As principais emissões das incinerações são as dioximas (bio-acumulativos),derivadosdemercúrio,cádmio,chumbo,hidrocarbonetoshalogênicos,gasesdoefeitoestufaecausadoresdechuvasácidaseparticuladosemsuspensão(ACPO,2014).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

72

Apesardaalegaçãodequeasemissõessãocontroladasnestemétododetratamento,diversasONG’seestudossãorealizadosparatentarpararcomessatécnica,queacabaporeliminarumproblema,quesãoosresíduossólidos,porém,gerandooutro,ouseja,osgasesemitidosdaincineração.

Paraotratamentodosefluenteslíquidosoprocessoconvencionalmaisutilizadoéaoxidaçãobiológica,ondebactériasaeróbiaseanaeróbiasconvertemospoluentespresentesemCO2eH2O(aeróbios)ouCH4eCO2(anaeróbios).Porémapesardeserumprocessobarato,algumasaplicaçõesficamlimitadas,comoostratamentosdesoloseprocessoscomgrandevariação de concentrações e pH que precisam ser controlados, pois esse processo perdeeficiênciafrenteàsoscilaçõesdascaracterísticasdosefluentesetambémsobapresençadealguns compostos tóxicos, sendo então uma técnica limitada e restrita a alguns tipos deefluentes(TEIXEIRA;JARDIM,2004).

Nosprocessosoxidativoscomunsenosprocessosoxidativosavançadosoprincipioéo mesmo das dos demais, porém ocorrendo por via exclusivamente química, onde secaracterizamasreaçõesdeoxidação-reduçãodasespéciesenvolvidas,emqueumoxidantesofreoprocessodereduçãoerecebeelétronsdeumaespécieredutoraqueoxidaperdendoelétrons(POLEZI,2003).

Comoexemplodeprocessooxidativocomum,temosautilizaçãodocloro(dióxidodecloro) para a degradação de algumas substâncias e também como agente desinfectante.Porém,duranteoprocessodeoxidaçãoocorretambémaformaçãodederivadosmaistóxicosqueoscontaminantesiniciais,comoporexemploosTHMs-Trialometanos(TEIXEIRA;JARDIM,2004).Porisso,muitosetemestudadosobreasubstituiçãodoclorocomoagenteoxidante,e com issooutrooxidante forte vem sendoutilizadoe bemestudado, oOzônio (O3), queapresenta um poder oxidante bem mais elevado que o cloro, porém os custos de suaimplantação são bem elevados, visto que muitas vezes é necessária a implantação degeradoresdeozônio.Entretanto,atoxicidadedoOzônioémuitomenorqueadosderivadosdecloroeseussubprodutossãosomenteoxigênio,hidroxilaseágua.

Os processos oxidativos avançados englobam uma classe de reações e matériasprimas,queemreaçõesdedecomposiçãopróprias, formamas radicaishidroxilas,queéooxidantemaispoderoso,emexceçãoaoflúor(DANIEL;SAIA,2001),eemprocessosondeabaixa seletividade de decomposição é interessante eles se tornam os mais poderososprocessosderemoçãodecontaminantes(MORAIS,2005).Alémdisso,sãoprocessosdefáciloperação e manutenção, somente tendo por aspecto desfavorável o custo dedesenvolvimentoeimplantaçãodoprocesso.

Existe uma variada quantidade de processos oxidativos avançados, dentre eles,homogêneos não irradiados, heterogêneos não irradiados, homogêneos irradiados eheterogêneos irradiados. Cada processo apresenta uma melhora na decomposição dedeterminadaquantidadedeefluentes,apesarde todoselespoderemserutilizadosparaagrandemaioriadoscontaminantesexistentes,principalmenteparaosnãosaturados.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

73

2.5. PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS - POA

Ostratamentosavançadosdatamde1886,quandoDr.Meritensusouoozôniocomoagentedesinfectante.Em1972,FujishimaeHondadescreveramaoxidaçãodaáguaemumasuspensãodeTiO2eem1976oprimeirotrabalhosobrearemoçãodecontaminantescomfotocatáliseheterogêneafoipublicado(TEIXEIRA;JARDIM,2004).

Em1974otermo“TecnologiasdeOxidaçãoAvançadas”,foiutilizadopelaprimeiravez,paraemumsimpósiointernacionalemozônioparatratamentodeáguaseefluentes,durantea apresentação de trabalhos aplicando ozônio e luz UV (Ultravioleta) para remoção decompostosdecianeto(NAVES,2009).

Emseguida,odesenvolvimentodosestudossobreosprocessosoxidativosavançadosfoidescritoem4momentos.Oprimeirosedeuentre1976e1985atravésdapublicaçãodepoucos trabalhoscientíficoseaausênciadeumaaplicaçãoconcretaparaessesprocessos.Posteriormente entre os anos de 1985 e meados de 1990, segundo momento, com ocrescimento das preocupações ambientais e sucesso nos experimentos, esses métodoscomeçamasercaracterizadoscomoumatécnicauniversalparaaremoçãodoscontaminantesorgânicos.Apósomeiodosanos1990eatéoseufinal,aterceiraetapasurgecomdebatesecomprovações contraditórias, sobre as aplicações, as limitações e as inviabilidades dessesprocessos.Eaatualetapa,ouquartomomento,quetrásparaa técnicaumarealidadedeaplicaçãoviávelecompetitiva(TEIXEIRA;JARDIM,2004;NAVES2009).

Em1998foipublicadoumtrabalhoimportantesobreessetema,ouseja,o“HandbookofAdvancedOxidationProcesses”.Jáem2003,noCanadá,realizou-setambémumtradicionaleventodaárea,ondeprofissionaisdasmaisdiversasformaçõeseuniversidadessereuniramafimdetrocarasexperiênciaseosconhecimentos,deformateóricaepratica.NaAméricaLatina, os processos de fotocatálises heterogêneas ganharamgrandeparte das discussõesdevidoasuavariedadedeaplicaçõeseêxitosnotratamentodosefluentes,líquidosegasosos(NAVES,2009).

No Brasil ocorre o EPOA (Encontro sobre Aplicações Ambientais de ProcessosOxidativos Avançados), evento bianual, onde diversos trabalhos realizados no país sãoapresentados,bemcomoatrocadeinformaçõeseconhecimentossobreosprocessos.

2.5.1. DEFINIÇÕES E CLASSIFICAÇÃO

Devidoaosinúmeroscompostosquesãogeradosdiariamente,eosurgimentodemaise mais compostos, que por muitas vezes são tóxicos ou de baixa degradabilidade, astecnologias comuns existentes acabam não sendo exclusivamente interessantes (BRITO;SILVA,2012).Devidoàstecnologiasmaiscomunstrataremapenasdatransferênciadefasedoscontaminantes,gerandoumnovoproblemaqueéadisposiçãofinaldosresíduos,umaoportunidadededestruiçãoediminuiçãodoscontaminantesgeradosvemsendoamplamenteestudados.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

74

Essesprocessosbasicamentetrabalhamcomageraçãodosradicaishidroxilas,atravésdosmaisvariadosoxidantesfortes,comoporexemplo,oO3,oH2O2,semicoondutorescomoTiO2eZnOeairradiaçãodeluzUV.Osradicaishidroxilasgeradosatacamascadeiasorgânicasquebrando-asenamaioriadasvezesmineralizandocompletamenteoscompostospresentescomoCO2,H2Oetambémapresençademetaisnascadeiasemíonsinorgânicos(TEIXEIRA;JARDIM2004).

Além de mineralizar, os compostos que não foram totalmente mineralizados sãotransformadosemcompostosmaisfacilmentedegradáveisaprocessosbiológicosetambémmenos tóxicos tornando sua transferência de fase em processos convencionais menosproblemática.

Ofatodeessesprocessosgeraremumaespécieintermediáriaaltamenteoxidanteedebaixíssimaseletividade,fazdosmesmosunsdosprocessosdegradativosmaiseficientesperanteastecnologiasatuais(MORAIS,2005).

OpoderredutordoradicalhidroxilasóémenorqueodoFlúor,comodemonstradonatabela1abaixo:

Tabela 1 - Potenciais de redução de algumas espécies químicas EspécieQuímica Potencialderedução(V),á25°CFlúor 3,03RadicalHidroxila 2,80Oxigênioatômico 2,42Ozônio 2,07PeróxidodeHidrogênio 1,78Permanganato 1,68ÁcidoHipobromoso 1,59Dióxidodecloro 1,57ÁcidoHipocloroso 1,49EspécieQuímica Potencialderedução(V),á25°CCloro 1,36Iodo 0,54Fonte: Teixeira; Jardim (2004); Morais (2005). Adaptado pelos autores.

Opotencialdereduçãodesseradicalcausaofavorecimentotermodinâmicoecinético

paraasreaçõesdedegradação,apresentandoassimaltaeficiêncianaremoçãoevelocidadesdereaçõesradicalaresbemelevadas,sendoumprocessorelativamenterápidonaremoçãodospoluentes.

Alémdisso,osprocessosoxidativosavançadosapresentamexcelentecompatibilidadenotrabalhoemconjuntocomosprocessosconvencionais,podendofavorecerosprocessosbiológicosde remoçãooumesmocomoumaetapade tratamento finalpara remoçãodosrecalcitrantesoriundosdosprocessosbiológicos,diminuindoassimseucustodeimplantaçãoemanutenção.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

75

Existeminúmerosprocessosdeoxidaçãoavançada,sendoclassificadospelapresençadeduas fasesdistintasdecatalisadoresossólidosclassificadoscomoheterogêneosouemumaúnicafaseconhecidocomosistemahomogêneo.

Osprocessos tambémpodem terounãopresençade radiação luminosa,definidosentãocomoirradiados,compresençadeluzUV,enãoirradiadosondenãoocorreapresençadaradiaçãoluminosaUV.

Aseguirapresenta-seatabela2comosprincipaissistemas:

Tabela 2 - Principais processos oxidativos avançados e suas classificações

SistemasIrradiadosSC – Semicondutor (TiO2, ZnO, etc).

Homogêneos

O3/UVH2O2/UVFeixedeelétronsUltra-SomH2O2/Ultra-SomUV/Ultra-SomFoto-Fenton

HeterogêneosSC/O3/UVSC/H2O2/UV

Sistemasnão-IrradiadosHomogêneos

O3/H2O2O3H2O2H2O2/Fe2+(Fenton)

Heterogêneos Eletro-FentonFonte: Teixeira; Jardim (2004); Morais (2005). Adaptado pelos autores.

Dentre os diversos processos oxidativos avançados, existem três rotas de ataque

químicoporpartedoradicalhidroxilaaoscompostosorgânicos,sendoeles:aabstraçãodeprótons (átomos de hidrogênio), transferência de elétrons e a adição eletrofílica (adiçãoradicalar)(BRITO;SILVA,2012;MORAIS,2005).

Aabstraçãodeprótonsocorrequandooradicaldehidroxilaatacadiretamenteumátomodehidrogêniodacadeiaorgânica,removendo-oeformandoentão,umradicalorgânicoqueestápropensoaoataquedooxigêniomolecular formandoumradicalperóxido,queéentãoumintermediárioiniciadordereaçõestérmicasemcadeiaquelevamadegradaçãodocomposto(BRITO;SILVA,2012),conformereaçãodescritaaseguir:

Equação 1 - Degradação do Composto ·OH+RH→R·+H2OFonte: Brito; Silva (2012).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

76

Equação 2 - Degradação do Composto R·+O2→RO2·

Fonte: Brito; Silva (2012).

A adição eletrofílica resulta, geralmente, em compostos orgânicos insaturados,presençadeduplase triplas ligações,ondeoradicalhidroxilaatacaas ligaçõesπ,gerandotambémradicaisorgânicos(BRITO;SILVA,2012),conformeindicaareaçãoaseguir:

Reação 1 - Adição eletrofílica

Fonte: Brito; Silva (2012).

Reação 2 - Adição eletrofílica

Fonte: Brito; silva (2012).

Assim, a transferência de elétrons ocorre quando as duas anteriores são

desfavorecidas como, por exemplo, em presença de hidrocarbonetos clorados, onde ahidroxilaretiraelétronsdocompostoorgânicoeotransformaemumradical(BRITO;SILVA,2012),conformearepresentaçãoseguinte:

Equação 3. Transferência de Elétrons

·OH+RX→RX·+OH-

Fonte: Brito; Silva (2012).

Alémdasreaçõesdeformaçãodeintermediários,podemocorreroutrasreaçõesquemuitas vezes são indesejadas (BRITO e SILVA, 2012), como por exemplo, a reação entreradicaishidroxilas,queacabamprejudicandoobomdesenvolvimentodoprocessooxidativomostradasnasequaçõesseguintes:

Equação 4. Transferência de Elétrons

2·OH→H2O2Fonte: Brito; Silva (2012).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

77

Equação 5. Transferência de Elétrons H2O2+·OH→HO2·+H2O

Fonte: Brito; Silva (2012).

Um aspecto interessante e que se pode ressaltar é que as reações de oxidaçãoavançadasapresentamalgumascaracterísticasmarcantesnotratamentodosefluentes,comoporexemplo,atransformaçãoquímica(degradação)doscompostossemtransferi-losapenasdefase,ouaaplicaçãoemprodutosrefratáriosenão-biodegradáveis,podendosecombinaroutrostratamentosquesãoaplicáveisinsitu(TEIXEIRA;JARDIM,2004;POLEZI,2003).

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Acoletadedadospráticosdestetrabalhofoibaseadaemensaiosrealizadosemtesesedissertaçõesqueforamsomadasàsdificuldadesnaconstituiçãoderesultadoslaboratoriaiseàobtençãodosreagentesedosequipamentosnecessários,comoreatores, lâmpadasdealtocusto,entreoutros.

Portanto todos os resultados e procedimentos foram retirados dessas matrizesteóricas, estudados e reportados pelos elaboradores desse projeto, com autorização dosdesenvolvedoresdosensaioslaboratoriais.3.1. TRATAMENTO DE CHORUME POR PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

Este projeto é uma publicação apresentada ao 3° Congresso Internacional deTecnologiasparaoMeioAmbiente(2012),realizadoporElvisCarissimi,UniversidadeFederalde Santa Maria, e Ediane Rosa, Universidade Luterana do Brasil, com o mesmo títulomencionadonestesubíndice.Autilizaçãonaintegradomaterialfoiautorizadopelosautores.

Paraoprojetomencionadoosautoresutilizaramosseguintesmateriais(Quadros1e2):

Quadro 1 - Reagentes utilizados

Reagentes FórmulaQuímica ConcentraçãoÁcidoClorídrico HCl PASulfatoFerroso FeSO4 PAPeróxidodeHidrogênio H2O2 PAHidróxidodeSódio NaOH PA

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

78

Quadro 2 - Equipamentos utilizados

EquipamentospHmetrodebancadaQuimis400A

BalançadeprecisãoOhaus-adventureAgitadoresmagnéticosReatorfotocatalítico

PapeldefiltroEstufa

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).O estudo consiste na caracterização do produto lixiviado e a melhor relação de

dosagemparaoreagentedeFenton(Fe2+:H2O2)paraomelhorrendimentonotratamento.Asamostrasforamretiradasdopontodeacumulodascorrentesantesdoenvioparaosistemadetratamentoconvencional.

A eficiênciado tratamento serámedidaem termosde reduçãodeDQO (DemandaQuímicadeOxigênio),alémdaavaliaçãofeitasobreoefeitodaradiaçãonoprocessofoto-Fentoneageraçãodelodoprovenientesdestesprocessos.

O sistema fotocatalítico foi obtido através da utilização de um reator de vidro,adaptadoemumacâmaradeinoxcomumagitadormecânicoelâmpadasemissorasdeUVde8Wattsdepotência.

UmaamostradolixiviadobrutofoienviadaparaanálisenaUniversidadeFederaldoRioGrandedoSul,ondediversosparâmetrosforamanalisados.

Paraa realizaçãodoexperimentocomreativodeFenton,200mlde lixiviadobrutoforamadicionadosaumbéquerde600mle levadosaoagitadormagnético, eatravésdaadiçãodeácidoclorídricoa20%oPHfoiestabilizadonafaixade2,5a3,5,consideradaafaixade pH ótima para esse processo (CARISSIMI; ROSA, 2012). A dosagem de Fe2+ e H2O2 foirealizada em etapa única, na razão 1:5, mantendo então o sistema em agitação por 30minutos,quefoiotempodeterminadoparaareação,apósisto,opHfoiajustadopara6,5–7,5comNaOHa10%,aagitação foidesligadaeoproduto foideixadoemrepousoparaaseparaçãodolodoformado.

ParaarealizaçãodoexperimentocomreativodeFentonfotocatalisado,2Ldelixiviadobruto foramadicionadosaumbéquerde2Le levadoaoagitadormagnético,eatravésdaadiçãodeácidoclorídricoeopHfoideixadonafaixade2,5a3,5,consideradaafaixadepHótimaparaesseprocesso.AdosagemdeFe2+eH2O2foirealizadaemetapaúnica,narazão1:5,mantendoentãoosistemaemagitaçãopor30minutossobapresençaderadiaçãoUV,tempodeterminadoparaareação,depoisdistoopHfoiajustadopara6,5–7,5comNaOHa10%, a agitação desligada e o produto foi deixado em repouso para a separação do lodoformado.

OliquidodasamostrasfoisubmetidoàsanalisesdeDQOeaeficiênciadoprocessocalculadosegundoequaçãoaseguir:

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

79

( )

CiCfCiE 100.-

=

Fonte: Carissimi; Rosa (2012). SendoE=eficiência; Ci=concentraçãoinicial Cf=concentraçãofinal

Atabela3aseguirdemonstraosensaioseasconcentraçõesdereagenteempregada:Tabela 3 - Dosagem dos reagentes Fenton e foto-Fenton

Dosagemdereagentenarazão1:5Amostra Fe2SO4(g/l) H2O2(g/l)Ensaio1 0,50 0,350Ensaio2 1 0,870Ensaio3 2 1,400

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).

Oslodosobtidosemambososprocessosforamsecadosemestufaa45°Cepesadosentãoembalançasdeprecisãoparapodersequantificaroteordelodogerado.4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os resultados aqui discutidos foram extraídos do trabalho anteriormente citado, eavaliadoscomointuitodedemonstrarosresultadoseeficiênciadosprocessosexecutadosnasaplicaçõesdemonstradasemmateriaisemétodos.

O chorume utilizado neste experimento apresentou alta carga de poluentesrecalcitrantes e por isso o processo biológico convencional é pouco eficiente, portanto,estudarummétodoalternativoparagarantiramelhoranaqualidadedosefluentesaseremtratadosporumprocessobiológicooumesmoparaumpolimentodeefluentederivadodeumprocessobiológico,paragarantiraadequaçãodoefluenteaserdescartadoéfundamental.

Asanálisesdochorumebrutoobteveramosseguintesresultadosindicadosnatabela4:

Tabela 4 - Resultados de analise para os parâmetros do chorume bruto Determinação ValorespH 7,8Condutividadeelétrica-µS/cm 9,62NitrogêniototalKjeldahi–mg/l 695Fósforototal–mg/l 3,7DQO–mg/l 5100

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

80

DBO–mg/l 975N-NO3(Nitrato)–mg/l 4,2Ferrototal–mg/l 28Zincototal–mg/l 0,24Cobretotal–mg/l 0,05Cádmiototal–mg/l <0,002Cromototal–mg/l 0,013Chumbototal–mg/l 0,05Níqueltotal–mg/l 0,004

Fonte: Carissimi; Rosa (2012). Para a verificação da biodegradabilidade deste o calculo de relação DBO/DQO é

realizadoaseguir:Equação 6. DBO/DQO

19,05100975

==DQODBO

Paraoresultadonaequação6,ovalormenorque1indicaqueotratamentobiológiconãoapresentabonsrendimentosdevidoaomaterialtenderarecalcitrância,ouseja,abaixabiodegradabilidade dos poluentes presentes. Nesses casos, a utilização dos processosquímicos,maisprecisamenteosprocessosoxidativosavançados,sãoosmaisrecomendados.

Conformeametodologiaempregadapelosautores, foramrealizados três testesdeFentonquedemonstrarameficiêncianaremoçãodaDQO,edoisdelesadequaramaDQOaospadrõesdeemissãoaceitáveis,demonstradosnoGráfico1aseguir:

Gráfico 1 - Comparativo da dosagem do reagente de Fenton e o teor removido

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).

Épossívelperceberpormeiodessegráficoaeficiênciadosprocessosoxidativosna

diminuiçãodaDQOeatémesmonoenquadramentodoefluentenaespecificaçãodedescartedaDQO,removendoconsideravelmenteamesma,principalmente,nosensaios2e3nosquais

0200400600800

10001200140016001800

LixiviadoBruto Ensaio1 Ensaio2 Ensaio3

DQO,m

g/l

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

81

seutilizouumaconcentraçãomaiordereagentes,oqueprovavelmente,foimaiseficientenageraçãoderadicaishidroxilaseocasionouamineralizaçãodegrandepartedospoluentes.

Para os processos de foto-fenton os resultados também foram muito efetivosremovendoaté80%dospoluentes,conformetabela5aseguir:

Tabela 5 – Rendimento ensaios foto-fenton

Ensaio Remoção(%)1 682 783 80

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).É importante salientar que os autores Carissimi e Rosa (2012), mantiveram as

concentraçõesparaosdoistestes,variandoapenasnapresençaounãodaradiaçãoUV.Alémdisso,ospesquisadorestambémestudaramaformaçãodelodosdurantearealizaçãodosdoisprocessos, justificado pelos complexos de Fe3+ formados durante os processos com osreagentesdeFenton.Osresultadossãorepresentadosnatabela6aseguir:

Tabela 6 - Comparativo de formação de lodo entre processo Fenton e Foto-Fenton

Massadelodomg/lAmostra Fenton foto-Fenton1 0,22 0,242 0,44 0,423 0,85 0,92

Fonte: Carissimi; Rosa (2012).

Combasenosresultadosverificadosenasdiscussõesreferentesaosprocessosqueutilizam o reagente de Fenton, a constatação da formação do lodo não é alteradasignificativamentepelapresençadaluz,massiméintrínsecoaoprocesso,devidoàformaçãode hidróxidos de Fe3+ que se formam principalmente com o aumento do pH formandoelementoscomplexosquenecessitamserseparadosaofinaldoprocesso.Porém,umaformade melhorar isso seria usar a técnica como um pré-tratamento para a degradação doscompostosmaistóxicosearemoçãodosprodutosnãobiodegradáveistornandooefluentepropícioaotratamentobiológicoconvencional.Assimcomoreduziroscustosoperacionaiscomreagentesegarantirumaeficienteformaderemoçãodospoluentes.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Apósoestudoenvolvendoostratamentosconvencionaiseosoxidativosavançados,épossívelconstatarqueosprocessosnãopodemsergeneralizados,cadaumdelestemasuaaplicação,sendoque,asuamelhoreficiênciaocorreparadeterminadoscontaminantes.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

82

Os processos oxidativos avançados vêm ganhando espaço, devido a sua grandeperspectivaporserumametodologialimpaderemoçãodecontaminantesdosefluentes.

Temsidosendomuitoestudadoscomoalternativasaosprocessosdeincineração,poisesses são capazes de mineralizar uma grande variedade de compostos orgânicosrecalcitrantese tambémpossibilitaoxidar compósitos inorgânicos tóxicosnas suas formasmenosagressivas.

Otratamentooxidativoéumprocessonãoseletivo,portantoviabilizaaremoçãogeraldoscontaminantesdosefluentes,alémdesebasearnaformaçãodaradicalhidroxilaqueé,depoisdoflúor,omaterialmaisoxidantequeexiste,garantindoassimoataqueasdiversascadeias demoléculas existentes. Alémdisso, é tambémmuitomenos tóxico que algumastecnologiasatuaisdetratamentodeefluentesedeafluentesparapotabilidadehumana.

Empaísesdesenvolvidos,essa tecnologia jáse tratadeumarealidadecomasmaisdiversasaplicações,vistoqueéumadaspoucasquepodeserrealizadaemmatrizsólidaediretaemsitu,demonstrandoversatilidadeeeficiênciaemremoçãodecontaminantesemtodososresíduosgerados,sejamsólidos,líquidosougasosos.NoBrasiléumatecnologiaemdesenvolvimento,eporissoaindasetratadeumprocessoinviávelparatrabalhosindustriaisemescala,paraserpostoemoperaçãodeformaúnica.Porémemconjuntocomprocessosconvencionaisdetratamentovemganhandoespaçoesedemonstrandomuitosatisfatórionaremoçãodecompostosantesnãoremovidosdosprocessosdetratamentoconvencionais.

Com as legislações cada vezmais protetivas aomeio ambiente, a possibilidade deremoçãodascargaspoluentesdosefluentesvemtrazendoumanovaperspectivaàsindústriaseàsociedadequeusufruideáguascomcargascadavezmenoresdecontaminantesqueantesnãotinhamcomoserremovidos.

Investiremnovastécnicasemproldomeioambienteprovavelmentelogoserá,comojávemsendo,essencialparaasustentabilidadedoplaneta.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AVE, Aguas do; Estação de tratamento de águas residuárias - Leito de secagem de lodo. Diponivel em : < http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/10767>. Acesso em: 20 Jun. 2014.

ACPO, Associação de combate aos poluentes; Incineração de resíduos uma tecnologia que deve desaparecer. Disponível em: <http://www.acpo.org.br/campanhas/inc_aterro/inc_de_residuos.htm>. Acesso em: 22 Jun. 2014.

BDTA, Biblioteca didática de tecnologias ambientais; Funcionamento da ETE - Caiçara. Disponível em: < http://www.fec.unicamp.br/~bdta/esgoto/tourcaicara.html>. Acesso em: 15 Jun. 2014.

BRITO, N. N.; SIVA, V. B. M.; R.; Eletron.de Eng. Civil. 2012, 3, 36.

CARISSIMI, Elvis; ROSA, Edilene. Tratamento de Chorume por Processos Oxidativos Avançados. Rio Grande do Sul. Artigo. 3º Congresso Internacional de Tecnologias para o Meio Ambiente.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

83

CAVALCANTI, J.E.W.A.; Manual de tratamento de efluentes industriais.1ed. SP: J.E. CAVALCANTI, 2009.

CENTROPROJEKT do Brasil; Produtos para tratamento de efluentes. Disponível em: <http://www.centroprojekt-brasil.com.br/03_agua_grade.htm>. Acesso em: 18 Mai. 2014.

CETESB, Companhia Ambiental do Estado de São Paulo; Águas Superficiais. Disponível em: < http://www.cetesb.sp.gov.br/agua/%C3%81guas-Superficiais/34-Vari%C3%A1veis-de-Qualidade-das-%C3%81guas#potencial>. Acesso em: 18 Mai. 2014.

CETEL; CETEL - Central de tratamento de efluentes líquidos – Complexo automotivo GM. Disponível em: <http://www2.corsan.com.br/sitel/www/?page_id=62>. Acesso em: 20 Jun. 2014.

CHIBRASCENTER; Centrifugas decanters. Disponível em: <http://www.chibrascenter.com.br/?pg=centrifugas_decanters>. Acesso em: 21 Jun. 2014.

COMUSA; Tratamento de água. Disponível em: <http://www.comusa.rs.gov.br/index.php/saneamento/tratamentoagua>. Acesso em: 20 Jun. 2014.

DANIEL, L. A., SAIA, F. T.; Aplicação do processo avançado de oxidação na remoção de cor de DOQO de efluente têxtil, XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, São Carlos, São Paulo, Brasil, 2001.

DEZOTTI, M.; Processo e Técnicas para o Controle Ambiental de Efluentes Líquidos. 1ed. RJ: E-PAPERS, 2008.

EMBRAPA; Como funciona uma estação de tratamento de dejetos. Disponível em: <http://ccw.sct.embrapa.br/?pg=bloguinho_default&codigo=126>. Acesso em: 16 Jun. 2014.

GRAMBONI, C. F.; NOGUEIRA, A. R. A.; Avaliação de processos oxidativos avançados para o tratamento de águas residuais de banhoscarrapaticidas, São Carlos, Brasil, 2008.

LOCATELLI, Marco Antonio Fernandes; Processos oxidativos avançados (POA) no tratamento in situ de corpos de água superficiais. Disponível em: < http://www.ambiente.sp.gov.br/pomarurbano/files/2011/10/Dr-marco-antonio-fernandes-locatelli.pdf>. Acesso em: 16 Dez. 2013.

MACEDO, J.A.B.; Livro Águas e Águas. 3ed. MG: JORGE MACEDO, 2007.

MANENTI, D.R.; et al.; Rev. Engevista. 2010, 12, 22.

MATOS, Jackson C.; de. Tratamento de esgoto sanitário. Manaus, 2010.

MESQUITA, Anderson; Relatório referente à visita técnica feita a Estação de tratamento de Efluentes Industriais da Fábrica da Quero localizada em Nerópolis - GO. Disponível em: <http://tecsaneamentoambiental.blogspot.com.br/2012/06/relatorio-referente-visita-tecnica.html>. Acesso em: 15 Jun. 2014.

MORAIS, J.L.; Estudo da potencialidade de processos oxidativos avançados, isolados e integrados com processos biologicos tradicionais, para tratamento de chorume de aterro sanitário. Tese de doutorado, Universidade Federal do Parana, Curitiba, Brasil, 2005.

NAVES, F.L.; Utilização dos processos oxidativos avançados no tratamento de efluentes a base de resina fenólica, proveniente de indústria de tintas e derivados.Tese de Mestrado, Escola de Engenharia de Lorena, Lorena, Brasil, 2009.

SeçãodeArtigos

RETC - Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura Edição 19ª, outubro de 2016

84

POLEZI, M. Aplicação de processo oxidativo avançado (H2O2/UV) no efluente de uma ETE para fins de reuso. Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo – UNICAMP, Campinas, Brasil, 2003.

ROCHA, J.C; ROSA, A.H; CARDOSO, A.A.; Introdução a Química Ambiental. 2ed. SP: BOOKMAN, 2010.

ROTERCANO Serviços; Esgotamento de caixa de gordura. Disponível em: <http://rotercano.com.br/servico/esgotamento-de-caixa-de-gordura/>. Acesso em: 17 Jun. 2014.

SCIAN, João Bosco; A importância da água para a vida e a saúde. Disponível em: <http://ecolmeia.org.br/etapas-do-tratamento-de-agua/>. Acesso em: 19 Jun. 2014.

SAMAE; Processos de tratamento de água. Disponível em: <http://www.samaebru.com.br/processos_de_tratamento_de_agua>. Acesso em: 18 Jun. 2014.

SILVA, D.N.; Aplicação do processo foto-Fenton no tratamento de efluentes industriais, Cubatão, Brasil, 2009.

TEIXEIRA, C. P. A. B, JARDIM, W. F.; Processos Oxidativos Avançados – Caderno Temático – Volume 3. Laboratório de Química Ambiental, Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, São Paulo, 2004.

TREEBIO Soluções Ambientais; Grade de Barras com limpeza manual. Disponível em: <http://www.treebio.com.br/portfolio-items/grade-barras-limpeza-manual/#prettyPhoto>. Acesso em: 18 Mai. 2014.

VENANCIO, Salatiel; Abastecimento de água. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Tratam03_coag.htm>. Acesso em: 17 Jun. 2014.

WASHINGTON, United States Environmental Protection Agency; Priority Pollutants, 2013.Disponível em <http://water.epa.gov/scitech/methods/cwa/pollutants.cfm>. Acesso em 26 Jan. 2014.

WASSERLINK; Agitador Mecânico. Disponível em: <http://www.wasserlink.com.br/site/pt-BR/?option=com_content&view=article&id=119&Itemid=155>. Acesso em: 18 Jun. 2014.