DESENVOLVIMENTO DE LISÍMETRO EM ESCALA EXPERIMENTAL PARA MELHORIA DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
Resumo
1 Introdução
A produção de resíduos sólidos tem aumentado abundantemente nos últimos anos, devido ao fato do aumento considerável da urbanização. Tal crescimento na produção de resíduos vem resultando na poluição das águas e espaços abertos. De acordo com Hoornweg e Bhada-Tata (2012), a produção global anual de resíduos sólidos urbanos, atualmente, é de aproximadamente 1,3 bilhões de toneladas. Diante desse cenário, a geração dos resíduos sólidos demanda conhecimento e alternativas para que seu destino final seja ambientalmente correto, evitando assim diversos problemas ambientais.
Atualmente, a opção mais utilizada para a disposição de resíduos são os aterros sanitários, pois é a maneira mais viável economicamente e do ponto de vista técnico. O grande problema que envolve a destinação de resíduos é a forma como é realizada. Aterros sanitários podem resultar em problemas ambientais sérios caso estes não forem operados de maneira correta (KOMILIS; HAM, 1999).
2 Objetivo
Em decorrência de impedimentos técnicos e de autorização do órgão ambiental estadual competente, não se tornou possível o desenvolvimento do lisímetro como inicialmente proposto pela pesquisa. Nesse sentido, modificou-se o objetivo, visando desenvolver um diagnóstico ambiental do aterro sanitário de resíduos sólidos do município de Palmeira das Missões – RS, visando a adequada compreensão dos fenômenos envolvidos. Além disso, teve por objetivo proporcionar contribuições em novas soluções para concepção de projetos e materiais para melhoria na implantação e desempenho de sistemas de disposição.
3 Metodologia
O procedimento metodológico baseou-se na análise de dados históricos de 5 anos acerca de parâmetros de qualidade da água (2012-2017), obtidos por meio da amostragem dos 6 poços de monitoramento instalados no aterro; e de parâmetros do efluente bruto e pós tratamento, a fim de estudar a eficiência do tratamento. Por fim, estimou-se a capacidade do aterro no que se refere à geração de biogás, a fim de subsidiar posteriores estudos com o objetivo de avaliar possíveis aplicações.
4 Resultados e Discussão
O local de estudo refere-se a um aterro sanitário de empresa privada localizada no km 05 da rodovia Palmeira /São José das Missões na cidade de Palmeira das Missões, no RS. Ainda, o empreendimento possui uma área total de 12 ha, com pavilhões de triagem de 675 m2, célula 01 com 7.973,14 m2 encerrada, 2 (duas) células em operação: célula 02 com 3.150,00 m2 e célula 03 com 4.664,24 m2, esta última com vida útil aproximada de 03 (três) anos, compreendendo células de disposição de resíduos sólidos urbanos encerradas em área remediada, e estação de tratamento de efluentes, que abrange tratamento físico-químico (coagulação, decantação e filtração) e biológico (lagoa aerada e banhado construído).
No que se refere à avaliação dos dados históricos de água subterrânea, a Tabela 1 apresenta os resultados médios e máximos obtidos. Ao avaliar os valores máximos permitidos (VMP) de acordo com a Portaria 2914/11 e a Resolução CONAMA 396/08, verificou-se que alguns dos parâmetros foram excedidos em alguns dos poços para determinados meses, como é o caso do chumbo, cromo total e níquel. Considerando os parâmetros biológicos (coliformes totais e termotolerantes), pode-se observar altos valores, para todos os poços. De acordo com os padrões de referência, tais parâmetros deveriam ser nulos, ou seja, ausência de coliformes em 100 mL de amostra. Contudo, ao analisar as séries de dados, pode-se identificar que, até aproximadamente o mês de abril/2014, quase todas as amostras, para todos os poços, apresentaram ausência de coliformes, tanto termotolerantes quanto totais, com exceção do mês de janeiro de 2013, em que se observou valores na ordem de centenas, indicando contaminação. Após o mês de abril/2014, verificou-se a ocorrência de períodos de oscilação no número de coliformes, porém não se observou mais nenhuma amostra com ausência. Tais resultados indicam a contaminação da água subterrânea, essa que pode ser proveniente da ineficiência do tratamento do lixiviado e do próprio lixiviado que não é coletado nos drenos, bem como pode ser proveniente de fontes não relacionadas ao aterro, como o desenvolvimento da atividade de agropecuária, presente nessa região.
Tabela 1: Valores médios e máximos dos parâmetros de qualidade de água analisados para cada poço de monitoramento
PM
P1
P2
P3
P5
P6
Méd
Máx
Méd
Máx
Méd
Máx
Méd
Máx
Méd
Máx
Méd
Máx
pH
6.3
7.6
6.2
7.6
6.1
7.6
6.4
7.6
6.4
7.6
6.3
7.6
Alcalinidade Total (mg/L)
33.512
42.100
30.233
43.700
31.367
42.300
71.110
134
28.537
70.000
30.882
38.300
Cádmio (mg/L)
0
0.002
0
0.000
0
0
0
0
0
0.005
0
0
Chumbo (mg/L)
0
0
0.010
0.071
0.005
0.020
0.051
0.216
0.004
0.015
0.001
0.006
Cloretos (mg/L)
26.030
51.100
35.929
78.900
42.319
83.300
30.381
54.800
12.997
47.100
36.673
50.900
Coliformes Term. (NMP/100mL)
40.54
800
176.28
2400
69.77
920
47.95
350
6007.85
54000
5.54
33
Coliformes Tot. (NMP/100 mL)
94.252
1080
2928.87
54000
311.458
2500
1549.31
24000
127407
1600000
58.071
350
Condutividade (mg/L)
175.60
345
235.73
432
252.48
459.00
292.19
432
141.11
305
228.09
345
Cromo Total (mg/L)
0.003
0.024
0.002
0.011
0.001
0.009
0.011
0.071
0.005
0.044
0.004
0.033
DBO5 (mg/L)
0.154
2
1.631
10
1.377
4
0.815
4
2.636
20
0.545
4
DQO (mg/L)
4.252
35.200
7.655
26.800
7.667
29.900
12.034
53.900
11.018
33.900
5.974
14.800
Mercúrio (mg/L)
0
0.001
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Níquel (mg/L)
0.001
0.004
0.005
0.014
0.004
0.008
0.002
0.008
0.010
0.087
0.002
0.010
OD (mg/L)
4.66
7.80
3.34
7.80
2.77
9.10
4.02
8.70
4.83
8.30
5.25
9.60
Solidos Diss. Tot. (mL/L)
130.2
261.0
189.4
329.0
199.8
346.0
218.4
288.0
108.1
207.0
187.3
272
Solidos Totais (mL/L)
157.671
291.000
233.286
413
268
476
331
841.000
168.091
408
251.636
379
Sulfato (mg/L)
0.266
3.080
0.490
3.180
0.469
2.980
7.656
74.800
0.566
2.300
2.290
16.100
Quanto aos dados históricos do efluente bruto e tratado, constatou-se que, para a maioria dos parâmetros, o tratamento mostra-se eficiente e atende aos parâmetros estabelecidos conforme a Resolução CONAMA 430/2011 e Resolução CONSEMA 128/2006. Contudo, o tratamento não se mostra eficiente, de acordo com o valor de eficiência média para remoção de alguns parâmetros, como especificados a seguir.
A partir da análise de dados observou-se que, no efluente tratado, as concentrações de nitrito são mais elevadas. Isso indica a maior ocorrência da fase de nitritação ao longo do tratamento, isto é, fase em que as bactérias oxidadoras de amônia do gênero Nitrossomas transformam a amônia em nitrito. Assim, outras fases de degradação do nitrogênio, como a nitratação, em que as bactérias oxidadoras de nitrito do gênero Nitrobacter transformam nitrito a nitrito, não se mostram tão expressivas (ZILZ et al., 2014).
Ainda, observou-se que existe maior concentração de sólidos sedimentáveis no efluente tratado do que com relação ao efluente bruto, em vários meses. Tal fato relaciona-se com a formação dos flocos biológicos durante o tratamento biológico na lagoa de tratamento. A variação da concentração desses sólidos pode também estar relacionada com o tempo necessário para decantação desses quando são encaminhados para o banhado construído, bem como relacionada com a condição meteorológica do período de análise, em que, períodos muito chuvosos podem ter acarretado em maior diluição e, portanto, menores concentrações, sendo a situação contrária também válida. Da mesma forma, a ineficiência média observada do parâmetro de turbidez pode estar relacionada com a formação dos sólidos sedimentáveis em alguns períodos.
Por fim, a partir da aplicação do método de estimativa de geração de metano da Agência Ambiental dos Estados Unidos (EPA) bem como a partir dos dados anuais de disposição de resíduos, estimou-se a quantidade de metano a ser gerada dentro de um período de 30 anos, contando a data de início de operação do aterro (2008).
5 Conclusão
A partir da avaliação realizada acerca dos parâmetros de qualidade de água, pode-se concluir que, existe a ocorrência de contaminação com referência a alguns parâmetros físicos e biológicos, o que indica a necessidade de avaliação da qualidade do sistema de impermeabilização e drenagem das células do aterro. Quanto ao efluente, verificou-se que esse é eficiente para quase todos os parâmetros, com exceção de nitratos, turbidez e sólidos sedimentáveis. Por fim, a partir da estimativa de geração de metano, torna-se possível avaliar possíveis aplicações para aproveitamento do biogás.
Referências
HOORNWEG, D.; BHADA-TAT, P. WHAT A WASTE. A Global Review of Solid Waste Management. Washington: The World Bank, 2012.
KOMILIS, D. P.; HAM, R. K. The effect of landfill design and operation practices on waste degradation behavior: a review. Waste Management & Research, v. 17, p. 20-26, 1999.
ZILZ, L.; SILVA, J. D.; PINHEIRO, A. Eficiência do melaço como fonte de carbono na remoção de nitrito em lixiviados de aterros sanitários. Eng. Sanit. Ambient., v. 19, n. 1, p. 97-104, 2014.
Submeto o trabalho apresentado como texto original à Comissão Científica da XIII JIC, o qual apresenta os resultados de subprojeto de pesquisa, e concordo que os direitos autorais a ele referentes se tornem propriedade do Anais da XIII JIC da UFFS.
Observação: Caso o trabalho possua caráter sigiloso, o apresentador deve informar à Comissão Organizadora através do e-email jic.dpe@uffs.edu.br nos prazos indicados no Regulamento (www.uffs.edu.br/jicsimpos).
