O lixiviado de aterro sanitário (chorume) é uma água residuária de caráter poluidor devido, principalmente, às elevadas concentrações de amônia. De acordo com a literatura, o air stripping (ou arraste com ar) é uma tecnologia de baixo custo e com alta remoção de substâncias voláteis. Este processo se baseia na transferência do poluente da fase líquida para gasosa. Sua aplicação visa a atender as concentrações de enquadramento no que preconiza a legislação.

Neste estudo, uma torre aerada, operada foi utilizada para o tratamento do lixiviado de aterro sanitário e seu desempenho foi analisado. Consiste de um tanque de aço carbono de 1,75 m de diâmetro e altura de 6,20 m, recheada com anéis Raschig de polietileno corrugados. O chorume foi previamente alcalinizado e seu pH ajustado para 10. Posteriormente, o lixiviado foi encaminhado para as etapas seguintes do tratamento. A vazão de líquido foi de 7,5 m3/h e a vazão de ar foi de 520,00 m3/h. O desempenho para remoção de nitrogênio amoniacal foi de 92 % em 2.5 dias, pode-se concluir que, o arraste se mostra bastante apropriadas para o tratamento do chorume.

1. INTRODUÇÃO

O aterro sanitário é um dos meios mais adequados para sua disposição final dos resíduos gerados pela população. Contudo, até o ano 2000 apenas 13. 8 % dos municípios brasileiros dispunham de aterros sanitários (IBGE, 2002).

Quando em operação, todo e qualquer aterro sanitário gera lixiviado, água residuária de forte caráter poluidor e que pode conter matéria orgânica biodegradável e refratária, cloretos e metais pesados. No lixiviado encontra-se ainda amônia em concentrações bastante elevadas, sendo esta a substância que mais contribui com o caráter poluente desta água residuária (Bidone & Povinelli, 1999).

Nos recursos hídricos, de acordo com as condições do meio, a amônia em sua forma não ionizada (NH3) pode ser tóxica para diversos organismos, a exemplo dos peixes, cujas taxas de crescimento e desenvolvimento podem ser afetadas. Emissões atmosféricas de amônia contribuem com a formação de material particulado, acidificação e eutrofização do solo (Environment Canada, 2001).

A legislação ambiental brasileira é bastante restritiva quanto ao lançamento de efluentes que contêm nitrogênio amoniacal total (NAT), índice que se refere à soma das concentrações de amônia tanto na forma molecular quanto iônica. De acordo com a Resolução CONAMA 430/11, a concentração máxima de NAT permitida é de 20 mg.L-1 (MMA, 2008).

Este entrave pode ser transposto pelo processo de tratamento denominado air stripping (ou arraste com ar). Este processo concilia eficácia e baixo custo, sendo bastante difundido na literatura e sugerido como a alternativa mais eficaz na remoção da amônia presente em diversos tipos de águas residuárias, dentre elas o lixiviado (Marttinen et al., 2002; Ozturk et al., 2003; Renou et al., 2008).

O air stripping está fundamentado nos conceitos inerentes à transferência de massa, permitindo que compostos indesejáveis contidos nos efluentes líquidos, tais como amônia, ácido sulfídrico ou compostos orgânicos voláteis, sejam removidos. A transferência se dá pelo contato do líquido contendo amônia, por exemplo, com o gás de arraste, geralmente o ar isento dela (Metcalf & Eddy, 2003). Para que esta transferência ocorra, a amônia em sua forma iônica (NH4+) deve ser convertida à forma gasosa (NH3), de acordo com a Equação 1:

NH 4 + ↔ NH 3 + H+        (1)

Esta conversão pode se dar tanto pela elevação do pH, o que reduz a concentração dos íons H+, quanto pelo deslocamento do equilíbrio químico provocado pelo contato do gás de arraste com o lixiviado. Isto porque, na medida em que o gás retira do líquido certa quantidade de NH3, uma mesma quantidade de NH4+ deverá ser consumida para manutenção do equilíbrio da reação.

O estudo aqui apresentado também se vale do processo de air stripping para o tratamento do lixiviado e visa comparar o efeito da aeração na eficiência de remoção do nitrogênio amoniacal. Para tanto, utilizou-se de uma torre de arraste maior do que a utilizada por Souto (2009), e com vazão de ar inferior àquela utilizada pelo autor.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Água residuária

O lixiviado utilizado neste estudo foi gerado pela CTR MARCA AMBIENTAL.

2.2. Torres de arraste

A torre usada neste trabalho consiste de um tanque de aço carbono de 1,75 m de diâmetro e altura de 6,20 m, recheada com anéis Raschig de polietileno corrugados e sustentada por um fundo falso.

2.3. Operação da Torre

Nos experimentos realizados, o lixiviado bruto teve o pH corrigido para 12  pela adição soda cáustica – NaOH. Posteriormente, o lixiviado foi direcionado para as etapas seguintes do tratamento. O ar, em contra-corrente, é introduzido nas torres por meio de um compressor nas vazões de 3600 L.h-1. O ocorrera em regime de batelada e o modelo esquemático do processo é mostrado na Figura

1. Conforme mostrado na Figura 2, a Torre 1 tem seu topo aberto para atmosfera.

Figura 1. Modelo esquemático das torres de arraste (Souto, 2009).


Figura 2. Torre stripping e soprador de ar.

2.4. Análises físico-químicas

As variáveis pH, alcalinidade, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio

amoniacal, demanda química de oxigênio (DQO) e carbono (total, orgânico,

inorgânico e volátil) foram medidas de acordo com APHA et al. (2005).

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

O lixiviado utilizado apresentou as seguintes características:


Tabela 1. Caracterização do lixiviado bruto.

3.1. Desempenho da Torre

Aplicando o processo de air stripping como uma etapa do tratamento do lixiviado, obteve uma redução da concentração de nitrogênio amoniacal de modo a atingir o que estabelece a Resolução CONAMA 430/11. e chama-se atenção ao fato de que a alcalinização promoveu expressiva remoção de cor.

Figura 4. Comparação do lixiviado antes e após Air Stripping.

4. CONCLUSÕES

Os resultados obtidos confirmam a eficácia do processo de air stripping para o tratamento do lixiviado e a influência da aeração é notória no bom desempenho das torres, de maneira que a vazão de ar de 3600 L.h-1 e a alcalinização do lixiviado bruto foram medidas eficazes para que se atingissem concentrações baixas de nitrogênio amoniacal.

5. REFERÊNCIAS

Aziz H.A, Adlan M.N, Zahar M.S.M, Alias S. 2004. Removal of ammoniacal nitrogen (N-NH3) from municipal solid waste leachate by using activated carbon and limestone. Waste Management Research, 22: 371-37.

Bidone FRA & Povinelli J.1999. Conceitos Básicos de Resíduos Sólidos. In: EESC-USP. Projeto REENGE. São Carlos: 109 p.

Bidone RF, Hartmann F, Rosa AL, Souto GDB, Povinelli J. 2007. Filtros anaeróbios aplicados ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental (24). Belo Horizonte.

Cheung KC, Chu LM, Wong MH. 1997. Ammonia stripping as a pretreatment for landfill leachate. Water, air and soil pollution, 94: 209-221.

Li XZ, Zhao QL, Hao XD. 1999.Ammonium removal from landfill leachate by chemical precipitation. Waste Management, 19: 409-415.

Metcalf & Eddy. 2003. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. 4th Ed. McGraw Hill, New York, USA: 1848 p.

Ozturk I, Altinbas M, Koyuncu I, Arikan O, Gomec-Yangin C. 2003. Advanced physico-chemical treatment experiences on young municipal landfill leachates. Waste Management, 23: 441–446