melhoria da qualidade da Água tratada e aumento … · superior a 95% de um soluto ... concentrado...

VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

II-083 - PROCESSO HÍBRIDO APLICADO AO TRATAMENTO DO CHORUME DO ATERRO METROPOLITANO DE GRAMACHO (RJ)

Renata Martins Horta Borges (1)

Engenheira Química. Mestre em Tecnologia Ambiental pelo Programa de Pós-graduação da Escola de Química da UFRJ (Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos / Agência Nacional de Petróleo). Pesquisadora do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) Leonardo Rocha da Silva Cursando Engenharia Química na UFRJ. Vários trabalhos desenvolvidos na área ambiental, como tratamento biológico de água de produção de petróleo, estudos de impactos geoambientais causados por microrganismos e desenvolvimento de instalações para minimização de resíduos em indústrias. Juacyara Carbonelli Campos Engenheira Química. Doutora em Tecnologia Ambiental pelo Programa de Engenharia Química da COPPE / UFRJ – 2000. Atualmente Professora Visitante do Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Endereço(1): Av Nossa Senhora das Graças, 50 – Xerém – Duque de Caxias - RJ - CEP: 25.250-000 – Brasil, Tel (21) 2679-9069 e-mail: [email protected] RESUMO No Aterro Sanitário localizado às margens da Baía de Guanabara, no Distrito de Gramacho, município de Duque de Caxias, RJ, as cargas de chorume apresentam uma relação DBO/DQO extremamente baixa o que comprova sua elevada recalcitrância. Com base nas evidências experimentais que demonstram a alta recalcitrância de substâncias presentes no chorume "in natura", a aplicação de tecnologias voltadas para o aumento da biodegradabilidade destas substâncias se justifica. Com este propósito, uma seqüência de tratamento foi avaliada, na qual o chorume passa por um processo de ultrafiltração, separando uma fração concentrada e um permeado. A primeira segue para uma oxidação química sendo, em seguida, reunida ao permeado e ambas enviadas para um tratamento biológico. Os resultados obtidos para o tratamento biológico do concentrado após a oxidação química com Fenton revelaram que a pré-oxidação química favorece o tratamento biológico, pois valores médios de eficiência de remoção de COT se situaram em torno de 55%. O processo híbrido resultou em uma menor eficiência de remoção de COT (49%), mas os custos com oxidantes seriam reduzidos. PALAVRAS-CHAVE: chorume; biodegradação; ultrafiltração, Reagente de Fenton. INTRODUÇÃO Chorume é o termo utilizado para se referir ao líquido escuro e turvo proveniente do armazenamento e repouso do lixo. De forma geral o chorume é formado pela solubilização de componentes do lixo na água, principalmente da chuva, que entra em contato com camadas de lixo intercaladas com aterros periódicos. Nos lixões, normalmente este chorume é canalizado para um reservatório, a céu aberto, onde a água evapora, deixando cada vez mais concentrado e causando, inclusive, a precipitação de muitas substâncias.

Existem alguns fatores que afetam a composição do chorume e sua produção, sendo os mais importantes: composição dos sólidos, operação do aterro, clima, condições hidrogeológicas do aterro sanitário, condições do aterro (atividades biológicas e químicas, temperatura, pH e idade do aterro) (Lisk, 1991). Estimativas com base em resultados levantados pela COMLURB em aterro experimental revelaram que as cargas de chorume provenientes do Aterro de Gramacho são comparáveis àquelas de uma indústria de porte excepcional: vazão média (em base anual) de 800 m3/dia e carga de DBO da ordem de 4.000 Kg/dia. Existe, entretanto, uma grande diferença entre as cargas poluidoras lançadas por uma atividade industrial e as provenientes de um aterro sanitário. Essas últimas são de difícil controle, principalmente, depois de implantado o aterro sem a instalação de sistemas de controle adequados.

ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1


Devido à dificuldade do tratamento do chorume, novas tecnologias vêm sendo estudadas com o objetivo de minimizar os efeitos tóxicos causados por componentes deste efluente. A combinação de diferentes processos, chamados processos híbridos, tais como processos biológicos, processos químicos (oxidação) e processos de separação com membranas, tem-se mostrado promissora no tratamento de efluentes com alta complexidade. Pode-se verificar que há um campo de interesse para o desenvolvimento de tecnologias de processos híbridos: membranas / biológicos / químico, visando a obtenção de efluentes com qualidades adequadas ao lançamento em corpos receptores. Desta maneira, o presente trabalho tem o objetivo de estudar o processo híbrido relacionado acima, aplicado ao chorume obtido do Aterro de Gramacho. MATERIAIS E MÉTODOS Etapa de coleta da amostra Foi feita uma coleta do chorume do Aterro de Gramacho e as amostras obtidas foram armazenadas em freezer para que os testes de caracterização prévia do chorume seguidos dos testes de fracionamento e biodegradação pudessem ser feitos. As amostras de chorume foram coletadas em dois pontos distintos: uma amostra representativa do chorume localizado nas valas, sendo denominado de chorume velho; a outra amostra, caracterizada por chorume novo, representa o chorume que ainda estava percolando o aterro até chegar nas valas onde fica depositado. Esta coleta teve por objetivo trabalhar com uma boa amostragem do aterro como um todo.

Fracionamento do chorume Após a etapa de coleta, algumas análises foram feitas, assim como uma pesquisa bibliográfica, visando determinar que faixa de corte de membrana deveria ser aplicada ao trabalho. Com base em dados da literatura, para tal fracionamento, membranas de ultrafiltração seriam indicadas para se obter uma faixa ampla de distribuição de peso molecular (Lage, 1998). Para a obtenção das diferentes frações fez-se o uso de membranas de diferentes cortes, sendo o corte de uma membrana definido como rejeição superior a 95% de um soluto padrão, de peso molecular conhecido. O fracionamento foi feito em cascata, ou seja, o efluente primeiramente é concentrado com uma membrana de maior corte, e o permeado passa a ser concentrado utilizando-se uma membrana de corte inferior ao da membrana anterior, e assim por diante. A Figura 1 apresenta o esquema de fracionamento empregado .

Figura 1. Esquema do fracionamento do efluente em diferentes pesos moleculares, utilizando processos com membranas (Lage, 1998).

Efluente50.000 *

20.000 *

10.000 *

Concentrado - PM > 50.000

Permeado - PM < 50.000

20.000 < Concentrado -PM < 50.000


10.000 <Concentrado - PM < 20.000


* Corte da membrana em PM Membranas de 0,45µm foram utilizadas com o objetivo de remover materiais em suspensão. Em seguida, membranas de ultrafiltração foram utilizadas com diferentes cortes: 50.000, 20.000 e 10.000. (polisulfona – DDS).



A unidade de permeação consiste basicamente de um vaso de alimentação, bomba de engrenagem, célula de permeação, rotâmetro e manômetros, como mostra a Figura 2.

Figura 2. Representação Esquemática da Unidade de Permeação.

AlimentaçãoBomba

Permeado

Concentrado

Metodologia Analítica Cada fração obtida, permeado e concentrado, foi caracterizada quanto: cor (Livernoche et al., 1983); pH (pHmetro); Demanda Química de Oxigênio - DQO (APHA,1998); Carbono Orgânico Total – COT (Analisador Shimadzu). Na caracterização do chorume, além destes parâmetros, foram também analisados os metais, quantificados por ICP – MS ( Plasma Indutivamente Acoplado – Espectrometria de Massa). Essas análises foram realizadas no Departamento de Química da PUC/RJ. As amostras de chorume novo e chorume velho foram previamente filtradas em papel de filtro com o objetivo de minimizar os efeitos da interferência de compostos em suspensão na análise em questão. As amostras de chorume velho e chorume novo foram extraídas para análise cromatográfica acoplada a espectrometria de massa. A extração foi realizada a partir de 100 mL de amostra, em funil de separação, utilizando-se n-pentano como solvente. O volume de 100 mL de solvente utilizado somado ao volume de amostra extraída foi levado ao evaporador rotativo com o objetivo de concentrar a amostra, possibilitando melhores resultados na cromatografia gasosa. As análises de espectrometria de massas foram realizadas em um aparelho HP 5972 – MSD acoplado ao cromatógrafo HP 5890II, faixa de varredura de 50-700 Daltons e a 70 eV (modo de impacto de elétrons). A seguir estão listados os dados operacionais: coluna: DB-5 (5% fenil, 95% fenil silicone) - comprimento: 25 m; diâmetro 0,25 mm; espessura do filme: 0,25 µm; gás carreador: hélio; programação de temperatura: 8 °C/min; temperatura inicial: 40 °C; temperatura final: 300 °C; temperatura do Injetor: 310 °C; temperatura da Interface: 270 °C; volume de injeção: 1 µL, sem divisão de fluxo.

Otimização das condições de oxidação com reagente de Fenton Para o estudo da condição de pH ótimo foram adicionados a cada bécher 300 mL da amostra de chorume velho bruto a ser analisada. Cada amostra teve seu pH ajustado na faixa de 2-12, com NaOH 10% ou H2SO4 1N. Os estudos de otimização foram conduzidos em um equipamento “Jar Test” seguindo o mesmo procedimento adotado para testes de coagulação / floculação. A cada amostra foram adicionados 12,5 mL da solução estoque de ferro contendo 10 g Fe+2.L-1 (sulfato ferroso amoniacal), obtendo-se uma concentração de ferro de 0,5 g. L-1 . Em seguida, foram adicionados 1,4 mL de H2O2 30% (v/v) para promover o processo de oxidação. A etapa de coagulação foi feita durante 5 minutos sob forte agitação (100 rpm). Para continuação do teste, a velocidade de agitação foi reduzida para 18 rpm ao longo de 20 minutos para a formação dos flocos, caracterizando a etapa de floculação. Em seguida, os agitadores foram retirados dos bécheres e as amostras foram mantidas em repouso por uma hora, para propiciar a decantação dos flocos formados. O sobrenadante de cada amostra foi removido cuidadosamente e análises de carbono orgânico total e cor foram feitas para monitorar o processo oxidativo.



Após a determinação do pH ótimo, ou seja, que fornecia uma maior redução dos parâmetros estudados na amostra: carbono orgânico total e cor, foi feito um estudo para determinação da concentração ótima de peróxido de hidrogênio. Foram adicionados a cada bécher 300 mL da amostra de chorume velho bruto e o pH foi ajustado para o ótimo ao processo e a cada bécher foram adicionados volumes diferentes de H2O2 30% (v/v), para obtenção de diferentes concentrações (faixa de 0,01 a 0,3 mol/L de H2O2). A cada amostra foram adicionados 12,5 mL da solução estoque de ferro contendo 10 g Fe+2.L-1 , obtendo-se uma concentração de ferro de 0,5 g. L-1 . As etapas de coagulação, floculação e decantação foram conduzidas conforme descrito anteriormente. O sobrenadante de cada amostra foi removido cuidadosamente. Análises de carbono orgânico total e de cor foram feitas para monitorar o processo oxidativo. Com a determinação do pH ótimo e da concentração ótima de H2O2 , essas condições foram fixadas, assim como as condições das etapas de coagulação e de floculação descritas anteriormente. Para a realização do estudo da concentração de ferro, cada amostra foi submetida a diferentes concentrações que variaram na faixa de 0,1 – 1,5 g/L de ferro. O sobrenadante de cada amostra foi removido cuidadosamente. Análises de carbono orgânico total e de cor foram feitas para monitorar o processo oxidativo. Ensaios de Biodegradação Os ensaios de biodegradação foram conduzidos em bécher de 500 mL, com 300 mL de amostra. O conteúdo do bécher era aerado (com ar comprimido) e agitado (agitação magnética) para garantir uma perfeita homogeneização da mistura chorume / lodo. A fonte de matéria orgânica utilizada foi lodo ativado proveniente de uma Estação de Tratamento de Esgotos (Ilha do Governador). Cerca de 200 mL de lodo não decantado foram empregados como inóculo. O lodo foi adaptado ao chorume, aumentando-se gradativamente a proporção de chorume na alimentação, que era constituída de esgoto doméstico bruto e chorume. A adaptação do lodo e o monitoramento dos ensaios de biodegradabilidade foram acompanhados por meio de análises de COT e DQO. RESULTADOS E DISCUSSÕES Caracterização do chorume As amostras referentes ao chorume novo e chorume velho foram analisadas para determinação da sua composição físico-química. A Tabela 1 mostra os resultados obtidos.



Tabela 1. Composição Química das Amostras de Chorume Parâmetros Chorume Novo Chorume Velho SDT (Sólidos Dissolvidos Totais) (mg/L) 16.810 19.390 DQO (mg/L) 2.520 5.630 Carbono Orgânico Total (mg/L) 790 1.250 Carbono Inorgânico Total (mg/L) 1.685 1.715 pH 8,57 8,62 Cor (unidades de cor) 2454,5 4860 Cloreto (mg/L) 32.420 36.530 Cálcio (mg/L) 74,85 23,38 Sódio (mg/L) >183,9 >183,9 Ferro (mg/L) 9,164 7,871 Potássio (mg/L) >185,1 >185,1 Magnésio (mg/L) 206,7 124,5 Alumínio (mg/L) 2,73 0,899 Zinco (mg/L) 0,752 0,228 Manganês (mg/L) 0,302 0,022 Bário (mg/L) 0,403 0,301 Níquel (mg/L) 0,279 0,519 Cromo (mg/L) 0,436 1,027 Estanho (mg/L) 11,07 12,34 Rubídio (mg/L) 1,705 4,354 Cobalto (mg/L) 0,073 0,130 Bromo (mg/L) 28,02 24,31 Iodo (mg/L) 0,572 1,092 Cobre (mg/L) 1,783 0,464

O chorume gerado no Aterro de Gramacho, independente de sua idade (novo ou velho), apresenta elevada recalcitrância. Isto pode ser comprovado pelo elevado teor de sólidos totais, provavelmente na forma de carbonatos, bicarbonatos e cloretos; pela alta DQO, pela elevada fração de Carbono Inorgânico Total (68 % do total no caso do chorume novo e 58 % no caso do chorume velho), além da presença de vários metais em concentrações também elevadas. Os cromatogramas das amostras de chorume velho e chorume novo são apresentados na Figura 1. Pode-se observar que o chorume velho apresenta uma composição com maior grau de complexidade quando comparado com o chorume novo, pela maior quantidade de compostos revelados na análise de cromatografia gasosa. Figura 1 . Cromatogramas das amostras de chorume. (a) Chorume velho (b) Chorume Novo 25 25

-10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1000000

-500000

0

500000

1000000

1500000

2000000

00000

3000000

Tempo(min)10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

-1000000

-500000

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500000

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2000000

00000

3000000

Tempo(min)



Além disso, as Tabelas 2 e 3 mostram os compostos identificados por GC/MS das amostras de chorume novo e velho, respectivamente. Mais uma vez, nota-se que o chorume velho apresenta compostos mais complexos que o chorume novo, ressaltando, desta maneira, a importância de se estudar tal resíduo. Tabela 2. Identificação de picos por CG/MS para o chorume novo

Composto identificado Peso molecular hexacosane 366,42

n-pentacosane 352.41 n-tetracosane 338.39 n-tricosane 324.38 docosane 310.36

n-heneicosane 296.34 n-eicosane 282.33

pentadecane 212.25 1,2-Benzenedicarboxylic acid 278.15

Tabela 3. Identificação de picos por CG/MS para o chorume velho

Composto identificado Peso molecular n-hexatriacontane 506.58

n-hexacosane 366.42 di-(2-ethylhexyl)phthalate 390.28

n-tridecane 184.22

n-heptadecano 240.28 10-methylnonadecane 282.33

n-eicosane 282.33 di-iso-Butyl phthalate 278.15

galaxolide 1 and 2 258.20 benzyl benzoate Benzoic acid, phenylmethyl ester 212.08

alpha. hexylcinnamic aldehyde 216.15 beta. fenchyl alcohol 154.14

Fracionamento do chorume com membranas de ultrafiltração As diferentes frações obtidas com o fracionamento do chorume velho através de membranas de ultrafiltração foram caracterizadas quanto à cor, pH, DQO e COT. Os resultados obtidos se encontram na Tabela 4. As condições utilizadas para o processo de permeação foram as seguintes: pressão: 1,0 bar e vazão: 60 L/h. Tabela 4. Caracterização do chorume velho fracionado por ultrafiltração. Amostras Volume

(mL) Fator de

Concentração pH Cor

(U. C.) DQO

(mg/L) COT

(mg/L) Chorume velho (0,45 µm) 1.000 - 8,61 3.140 5.535 874 Concentrado>50.000 Da 238 8,62 6.360 5.860 1640 Permeado<50.000 Da 760

3,2 8,66 1.080 1.560 857

Concentrado>20.000 Da 250 8,58 3.640 3.275 1.102 Permeado<20.000 Da 506

2,0 8,61 800 1.480 749

Concentrado>10.000 Da 235 8,62 900 2.050 834 Permeado<10.000 Da 265

1,1 8,66 420 1.705 675,6

As diferentes frações obtidas com o fracionamento do chorume novo através de membranas de ultrafiltração foram caracterizadas quanto à cor, pH, DQO e COT. Os resultados obtidos se encontram na Tabela 5.



Tabela 5. Caracterização do chorume novo fracionado por ultrafiltração. Amostras Volume (mL) Fator de

ConcentraçãopH Cor

(U. C.) DQO

(mg/L) COT

(mg/L) Chorume novo (0,45 µm) 1.000 - 8,61 1.244 1.940 558 Concentrado>50.000 Da 252 8,61 2.030 2.065 1.250 Permeado<50.000 Da 745

3,0 8,62 1.120 1.620 879

Concentrado>20.000 Da 246 8,64 1.590 1.650 985 Permeado<20.000 Da 498

2,0 8,62 700 726 432

Concentrado>10.000 Da 230 8,62 880 934 651,3 Permeado<10.000 Da 264

1,2 8,58 356 879 522

Analisando a qualidade do permeado obtido para cada membrana, pode-se concluir que para o chorume velho o melhor fracionamento se deu com a membrana de cut-off 50.000 Da (66% de remoção de cor, 72% de remoção de DQO). A continuação do fracionamento, com as membranas de cut-off 20.000 Da e 10.000 Da, não aumentou significativamente a qualidade do permeado, principalmente com relação aos parâmetros DQO e COT. Com o chorume novo os resultados obtidos diferem quanto à membrana mais indicada. Neste caso, a membrana com cut-off 20.000 Da apresentou melhores resultados em termos de cor, DQO e COT sendo esta, portanto, a membrana escolhida para a etapa de permeação com membrana. A Tabela 6 mostra os resultados obtidos com a permeação do chorume velho nas membranas de ultrafiltração de diferentes cortes. Esta etapa se caracterizou como uma forma de evidenciar que a membrana de corte 20.000 Da é a mais adequada ao processo, conferindo uma melhor qualidade à corrente de permeado e não reduzindo extremamente o fluxo desta corrente. Desta forma, o sistema de permeação teve como alimentação chorume velho filtrado em papel de filtro (Whatman 40) para remoção de sólidos em suspensão. Em seguida, promoveu-se a filtração com as membranas separadamente, ao contrário do processo de fracionamento realizado anteriormente. Tabela 6. Resultados obtidos com membranas de ultrafiltração para o chorume velho.

Amostras DQO (mg/L)

remoção de DQO (%)

COT (mg/L)

remoção de COT (%)

Cor (Unid.Cor)

remoção de Cor (%)

pH

Chorume velho 5.535 - 874 - 3.140 - 8,61 Membrana 50.000 Da Concentrado 5.860 - 1.640 - 6.360 - 8,62 Permeado 1.560 72 857 2 1.080 65 8,66 Membrana 20.000 Da Concentrado 6.450 - 1.782 - 7.523 - 8,62 Permeado 1.302 76 782 11 657 79 8,55 Membrana 10.000 Da Concentrado 6.520 - 1.865 - 8.981 - 8,58 Permeado 1.364 75 564 35 503 84 8,54 * Fator de concentração (Vol. Total da alimentação / Vol. do concentrado) em todos os casos igual a 3,2 Oxidação química do chorume com reagente de Fenton. Os resultados da otimização das condições de oxidação mostraram que as melhores condições de oxidação foram obtidas a pH igual a 4,0, concentração de peróxido de hidrogênio igual a 0,05 M e concentração de íon ferroso igual a 0,2 g.L-1. As condições ótimas assim obtidas foram empregadas para a oxidação química do concentrado resultante da permeação do chorume velho com membrana de corte 20.000.



A oxidação química do concentrado foi avaliada em termos de remoção de COT, obtendo-se os seguintes resultados: COT concentrado de 3.172 mg/L, COT após oxidação de 655 mg/L. Portanto, a oxidação química do chorume concentrado resultou em remoções de COT da ordem de 79%, um valor bastante significativo. Tratamento biológico do permeado Os resultados obtidos na fase de adaptação do lodo ao chorume velho permeado na membrana de ultrafiltração com corte 20.000 e nos ensaios de biodegradabilidade desta fração, encontram-se representados nas Figuras 2 e 3. Figura 2. Resultados referentes às análises de DQO durante a adaptação do lodo ao chorume permeado

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

3 0 0 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0

% d e p e r m e a d o 2 0 .0 0 0

DQ

O (p

pm)

D Q O s a i D Q O e n t

Figura 3 – Resultados referentes às análises de COT durante a adaptação do lodo ao chorume permeado

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

9 0 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0

% d e P e rm e a d o 2 0 .0 0 0

TOC

(ppm

)

T O C e n t T O C s a i

A adaptação do lodo ao chorume permeado durou cerca de 15 dias, obtendo-se remoções finais (com 100% de chorume permeado na alimentação) da ordem de 40% para COT e DQO. Com a continuação da alimentação com 100% de chorume permeado, verificou-se uma queda na eficiência de remoção de COT e DQO (em torno de 14 %), conforme obtido em outros experimentos de biodegradação com chorume bruto de Gramacho relatados na literatura (Cammarota, et al., 1994). Estes resultados indicam que



apesar da retenção de uma fração significativa da carga orgânica pela membrana (no concentrado), ainda assim a recalcitrância persiste no permeado Na tentativa de recuperar a atividade do lodo, a concentração da biomassa no bécher foi duplicada (por meio da reunião da biomassa de dois bécheres que trabalhavam em paralelo) e passou-se a suplementar o meio com nitrogênio e fósforo pela adição de uréia e fosfato monobásico de potássio a uma proporção de COT:N:P de 100:5:1. Os resultados obtidos após estas modificações são apresentados na Figura 4. Figura 4. Resultados referentes às análises de biodegradabilidade com biomassa duplicada e com adição de nutrientes.

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5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

0 1 2 3 4 5 6

N ú m e ro d e tro c a s d e a l im e n ta ç ã o (p e rm e a d o 2 0 .0 0 0 - 1 0 0 % )

DQ

O (p

pm)

D Q O e n t D Q O sa i

Analisando-se a Figura 4, percebe-se que as modificações beneficiaram a atividade microbiana conduzindo aos mesmos níveis obtidos ao final do período de adaptação. Considerando que foram feitas cinco trocas de meio durante cerca de 7 dias, pode-se deduzir que a atividade se manteve, ao contrário do ocorrido após o término da adaptação. Tratamento biológico do concentrado após oxidação com Fenton Os resultados obtidos para o tratamento biológico do concentrado após a oxidação química com Fenton (de acordo com as condições ótimas estabelecidas) são apresentados na Figura 5.



Figura 5. Resultados referentes aos testes de biodegradabilidade do concentrado após a oxidação química

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Número de trocas de alimentação

COT (p

pm)

COT ent COT saí

Pela Figura 5 pode-se observar que a pré-oxidação química favorece o tratamento biológico, pois valores médios de eficiência de remoção de COT se situaram em torno de 55%. CONSIDERAÇÕES FINAIS A Figura 6 apresenta valores médios de COT ao longo de todo o processo de tratamento estudado, empregando-se na ultrafiltração uma membrana de cut-off 20.000 e um fator de concentração igual a 10. Figura 6. Resumo das correntes obtidas no processo híbrido aplicado

Chor um e VelhoCOT = 874 ppm

H2O2 + Fe+2

Ajuste de pH

Pr ocesso oxidativo

Remoção = 79%

UF

Tratamento Biológico Aerób io

Remoção = 40%

Ajuste de pH

Nutrientes

Per meadoCOT = 737 ppm

Concen tradoCOT = 3.172 ppm

ChorumeCOT = 462 ppm

Corr ente oxidada

COT = 656 ppm

Tratamento Biológico Aer óbioRemoção = 55%

Chorume COT = 295 ppm

Pelo balanço de massa, pode-se observar um erro de cerca de 12% no processo de ultrafiltração, erro este considerado aceitável. Aplicando-se o balanço de massa ao processo global, obtém-se uma eficiência de remoção de COT de 49%. Com base nos dados obtidos na fase de otimização da oxidação, percebe-se que a oxidação química com reagente de Fenton do chorume velho bruto renderia resultados melhores. Para um chorume com COT de 2.763 mg / L, a oxidação conduzia a um teor de COT de 290 mg / L, ou seja, uma eficiência de remoção de 90%. No entanto, seria necessária uma quantidade muito maior do oxidante, haja visto o elevado volume de chorume a ser tratado



O processo híbrido resultou em uma menor eficiência de remoção de COT (49%), quando comparado com o processo oxidativo isoladamente. Porém, a relação custo/benefício torna o processo combinado mais atrativo, pois os custos com oxidantes são reduzidos ao tratarmos menores volumes de efluente. Além disso, os dados obtidos são apenas resultados preliminares. A otimização do processo como um todo poderia conduzir a resultados mais satisfatórios. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. APHA, AWWA,WPCF, Standard Methods for the examination of water and wastewater, 20 th edition, New York, 1998.

2. CASERO, I., SICILA, D., RUBIO, S., Chemical degradation of aromatics amines by Fenton’s Reagent”. Wat. Res. Vol. 31 No. 8, pp. 1985 – 1995, 1997.

3. LAGE, L.E.C., Processo híbrido aplicado ao tratamento do efluente da indústria de polpa e papel, Tese de Doutorado, PEQ / COPPE, 1998.

4. LISK, D., Environmental effects of landfills. The Science of the Total Environmental, 100 415 – 468, 1991.

5. LIVERNOCHE et al. Removal of color from kraft mill wastewaters with cultures of white rot fungi and with immobilized mycelium of coriolis versicolor. Biotechnol. Bioeng. Vol. 25, p2055-2065, 1983


melhoria da qualidade da Água tratada e aumento … · superior a 95% de um soluto ... concentrado...

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