Resumo

Neste estudo foi utilizado o processo oxidativo avançado, foto-Fenton, para tratamento lixiviado. Este efluente poderia promover prejuízos incalculáveis para qualquer corpo receptor se descartado sem o devido tratamento, devido à alta concentração de nitrogênio amoniacal, elevada presença de sólidos e presença de metais tóxicos. Este trabalho teve por objetivo estudar a degradação de um lixiviado de aterro sanitário de pequeno porte do interior de Pernambuco por oxidação avançada, empregando a reação de foto-Fenton com duas relações ferro peróxido, avaliando a redução da DQO e da toxicidade. O lixiviado do aterro de Lajedo passou inicialmente por uma caracterização físico-química. Em seguida foram realizados os ensaios de oxidação com radiação solar utilizando o reagente de Fenton. Após os ensaios de tratamento foram realizados os estudos de toxicidade. Pôde-se concluir que o tratamento Foto-Fenton é eficaz na remoção de cor e turbidez de lixiviados, além de reduzir bem a DQO, porém deve-se ter o cuidado de utilizar proporções adequadas de reagentes, para que o ferro não esteja em excesso na solução e acabe por inibir a degradação da matéria orgânica.

Introdução

Os processos oxidativos avançados são definidos como processos que envolvem a geração de espécies transitórias de elevado poder oxidante, sendo o principal o radical hidroxila (Glaze, 1994). Este radical apresenta alto poder oxidante e baixa seletividade, possibilitando a transformação de um grande número de contaminantes tóxicos, em tempos relativamente curtos (Malato et al., 2002; Kunz e Peralta-Zamora, 2002). A elevada eficiência destes processos pode ser atribuída a fatores termodinâmicos, representado pelo elevado potencial de redução do radical hidroxila e cinéticos, favorecidos pela elevada velocidade das reações radicalares.

Algumas das vantagens do processo de oxidação avançada são a introdução de modificações químicas no substrato, em grande número de casos induzindo a sua completa, mineralização (Sarria et al., 2002; Tabrizi e Mehrvan, 2004); graças a inespecificidade dos processos oxidativos avançados, há uma viabilização da degradação de substratos de qualquer natureza química, assim pode ser dado à degradação de contaminantes refratários e tóxicos, cujo tratamento pode ser viabilizado por oxidação avançada parcial (Scott; Ollis, 1995; Kiwi et al., 1994; Parra, 2001; Gogate; Pandit, 2004a); pode ser aplicado para reduzir a concentração de compostos formados em etapas de pré-tratamento, por exemplo os aromáticos halogenados formados durante desinfecção convencional (Tabrizi; Mehrvan, 2004).

Por outro lado, como qualquer forma de tratamento, os POAs não podem ser aplicados indiscriminadamente no tratamento de qualquer tipo de resíduo. Algumas condições limitam a aplicabilidade do POA, por exemplo: nem todos os processos estão disponíveis em escalas apropriadas; os custos podem ser elevados principalmente devido ao consumo de energia; há formação de subprodutos de reação que podem ser tóxicos; apresentam restrição de aplicação em condições de elevada concentrações de poluentes (Neyens; Baeyens, 2003).

Um dos problemas da aplicação de POA é a grande energia consumida pelas fontes de radiação. Outro inconveniente é a geração de intermediários tóxicos, que torna necessário o acompanhamento do processo através de testes de toxicidade (Parra, 2001; Bila et al., 2004).

O Sistema Fenton corresponde a um processo físico-químico que se vale da reação entre um sal ferroso e peróxido de hidrogênio, em meio ácido, que leva à formação de radicais hidroxila (Gozzo, 2001; Pacheco, 2004).

A determinação da concentração de íons ferrosos são de extrema importância, outra questão é o tempo de reação, porque mais de 90% da degradação ocorre nos primeiros 10 minutos de reação e que o aumento da temperatura melhora sensivelmente a eficiência de remoção de DQO. Mas a principal dificuldade de trabalhar com reativo de Fenton é a faixa de pH, porque o pH deve ser abaixo de 4,0 para evitar a precipitação de óxi-hidróxidos férricos, tendo que ser monitorado.

Certamente, uma das principais vantagens do processo foto-Fenton está representada pela necessidade de fontes de irradiação menos energéticas. Enquanto a geração de radical hidroxila a partir de H2O2 (fotólise) requer energia correspondente a comprimentos de onda menores que 300 nm, o sistema foto-Fenton (fotocatálise) pode se processar com radiação da faixa de 360 a 550nm (Neyes; Bayens, 2003; Pacheco, 2004).

Análises microbiológicas demonstram a presença de um número significante de bactérias no chorume, ou lixiviado, sendo mais comuns: bactérias acetogênicas, metanogênicas, e desnitrificantes, além de coliformes (Christensen et al., 2001; Boothe et al., 2001).

A toxicidade do chorume pode ser atribuída à presença de grande variedade de compostos persistentes, metais potencialmente tóxicos, presença de grandes concentrações de amônia e elevada alcalinidade (Silva et al., 2004, Kohn et al., 2004). A toxicidade do chorume não pode ser associada a uma substância isoladamente e nem a soma de todas as substâncias presentes, mas sim ao efeito sinérgico entre as diferentes substâncias existentes no chorume. A análise de toxicidade se faz necessária devido ao fato de o processo Foto-Fenton poder, ao degradar a matéria orgânica, criar compostos ainda mais tóxicos que os inicialmente presentes na amostra. Segundo Bagatini et al. (2007) e Arraes e Longhin (2012) as espécies de planta Lycopersicon esculentum (tomate), Lactuca sativa (alface) e Allium cepa (cebolinha) são organismos modelo utilizados na avaliação da toxicidade, tendo em vista suas características como rápida germinação e sistema radicular mais sensível à ação tóxica, sendo sensíveis mesmo às baixas concentrações de substâncias nocivas.

Este trabalho teve por objetivo estudar a degradação de um lixiviado de aterro sanitário de pequeno porte do interior de Pernambuco por oxidação avançada, empregando a reação de foto-Fenton com duas relações ferro peróxido, avaliando a redução da DQO e da toxicidade.

Autores: Camila Guimarães Sobrinho de Lira; Luyara Mari Muniz Costa; Karoline Ferreira Torres; Maria Monize de Morais e Mauricio Alves da Motta Sobrinho.