Avaliação do potencial de solubilização dos resíduos sólidos urbanos para classificação de acordo com as Normas Brasileiras

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1 Avaliação do potencial de solubilização dos resíduos sólidos urbanos para classificação de acordo com as Normas Brasileiras 1 Alessandra dos Santos Silva; 2 Libânia da Silva Ribeiro; 3 Elaine Patrícia Araújo; 4 Gelmires de Araujo Neves; 5 Veruschka Escarião Dessoles Monteiro RESUMO: A classificação dos resíduos imposta pela NBR /04 os diferencia de acordo com a classe em que estão inseridos, enquadrando-os quanto aos seus riscos potenciais que podem causar ao meio ambiente e a saúde pública. Dentre essas classes, a classe I se refere a dos resíduos perigosos, e a classe II aos não perigosos. Para que um resíduo seja caracterizado como não perigoso, Classe II A ou não-inertes, ele deve apresentar características de combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade. O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de solubilidade dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) da cidade de Campina Grande PB, com o intuito de enquadrá-los na classificação descrita pela NBR /04. A metodologia consistiu na coleta de resíduos em diferentes locais da cidade de Campina Grande e na realização de sua caracterização inicial para avaliação do seu potencial de solubilização. Os resultados obtidos mostraram que os resíduos da cidade de Campina Grande - PB apresentaram níveis de Alumínio, Mangânes, Chumbo e Níquel acima dos Limites Máximos Permissíveis (LMP) para classificação dos resíduos em materiais não-inertes, fato que pode estar associado à grande heterogeneidade de materiais presentes na massa dos RSU. Concluindo-se que, os RSU da cidade de Campina Grande, apresentam potencial de solubilidade elevado, com teores de metais acima do estabelecido pela NBR /04. PALAVRAS-CHAVE: NBR 10004/04, Toxicidade, Metais. SUMMARY: The classification of waste imposed by the NBR /04 differentiates according to the class to which they belong, framing them in terms of their potential risks that may cause to the environment and public health. Among those classes, Class I refers to hazardous waste, and the Class II non-hazardous. For a residue is characterized as non-hazardous, Class II or non-inert, it must submit combustibility characteristics, biodegradability and solubility. The objective of this study is to evaluate the potential solubility of Municipal Solid Waste (MSW) in the city of Campina Grande - PB, in order to fit them into the classification described by NBR /04. The methodology consisted of collecting waste in different locations of the city of Campina Grande and the achievement of its initial characterization for evaluation of its potential for solubilization. The results showed that residues of Campina Grande - PB showed levels of aluminum, manganese, lead and nickel above the Maximum Permissible Limits (LMP) for classification of waste in noninert materials, which may be associated with the great heterogeneity materials present in the mass of MSW. Concluding that, MSW city of Campina Grande, have a potential high solubility, with metal contents above established by NBR /04. KEYWORDS: NBR 10004/04 Toxicity, Metals. 1 Universidade Federal de Campina Grande, Rua Espírito Santo, 1285, Liberdade, Campina Grande- PB (83) , alessandrasantos11@gmail.com. 2 lybyribeiro@yahoo.com.br 3 elainepatriciaaraujo@yahoo.com.br 4 gelmires@dema.ufcg.edu.br 5 veruschkamonteiro@hotmail.com III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 1

2 1 INTRODUÇÃO A classificação dos resíduos imposta pela NBR /04 diferencia-os de acordo com a classe em que eles estão inseridos, classificando-os quanto aos seus riscos potenciais para a saúde e para o meio ambiente. Dentre essas classes, a classe I se refere a dos resíduos perigosos, que por esta norma são definidos como resíduos ou a combinação destes, que proporcionam potencial tóxico aos seres humanos ou outros organismos vivos. A Classe II, dos resíduos não perigosos, por sua vez é dividida em duas classes, a Classe II A ou não-inertes e a classe II B ou inertes. São considerados resíduos não inertes aqueles que apresentam características de combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade, com possibilidade de acarretar riscos à saúde ou ao meio ambiente, já inertes são aqueles materiais, que por suas características intrínsecas, não oferecem riscos à saúde e ao meio ambiente. Em se tratando de RSU, a NBR /04 em seus anexos, não classifica esse tipo de resíduo. No entanto, por eles apresentarem elevados teores de materiais orgânicos, bem como de papel e papelão acredita-se que esses resíduos assemelham-se aqueles codificados como não perigosos por essa norma. Contudo, o que se tem observado atualmente é que a introdução de um grande número de compostos e substâncias produzidos a base de materiais com características danosas, aliada a não segregação dos resíduos na fonte, podem contribuir para alterar a composição dos RSU e conferir a estes características de periculosidade. O processo de enquadramento dos resíduos por essa norma é feito por meio da identificação do processo ou atividade que lhes deu origem, bem como por meio de comparações das características dos materiais com as listagens descritas no anexo da NBR /04. Porém, quando existem dúvidas a cerca da classificação dos materiais estudados, faz-se o seu enquadramento por meio de análises físico-químicas sobre o extrato lixiviado ou solubilizado obtido a partir da amostra bruta do resíduo. Os testes de lixiviação são realizados para enquadramento dos resíduos em classe I, já os testes de solubilização avalia a capacidade de solubilidade dos resíduos, identificando o seu potencial de dissolução e contaminação quando em contato com a água, sendo realizado para enquadrar os resíduos em classe II Objetivo Avaliar o potencial de solubilização dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) da cidade de Campina Grande PB, com o intuito de enquadrá-los na classificação descrita pela NBR / Objetivos Específicos Caracterizar os RSU da cidade de Campina Grande PB, através da sua composição gravimétrica; Identificar os materiais potencialmente tóxicos presentes nos RSU da cidade de Campina Grande PB; Classificar os RSU da cidade de Campina Grande PB, de acordo com a NBR / METODOLOGIA O desenvolvimento desta pesquisa se deu a partir de um estudo realizado em parceria com o Departamento de Limpeza Urbana (DLU) da Prefeitura Municipal de Campina Grande (PMCG). Esse estudo foi feito com o intuito de escolher uma rota de coleta de resíduos que representasse os resíduos da cidade de Campina Grande. Para isso foram escolhidos três bairros de diferentes classes sociais da cidade: Sandra Cavalcante (Classe baixa), Catolé (Classe média), Mirante (Classe alta). III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 2

3 Figura 1: Mapa dos bairros de Campina Grande, com destaque para os bairros coletados. A obtenção dos resíduos para a amostra estudada foi realizada pela empresa LIDER, responsável pela coleta de resíduos na cidade. A coleta foi feita em um caminhão compactador e os resíduos coletados foram encaminhados para a Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), onde realizou-se a sua caracterização física. O processo de amostragem dos resíduos foi feito conforme NBR /04. Após descarregados os resíduos foram homogenizados e iniciou-se o processo de quarteamento. A caracterização foi feita retirando-se da pilha resultante do quarteamento as amostras de resíduos, sendo: 4 amostras das laterais da base, 3 do centro e 2 do topo da pilha. Após coletadas da pilha de resíduos, as amostras foram pesadas e encaminhadas a um local previamente preparado com lona plástica para realização do processo da composição gravimétrica, separando-os em: plásticos, metal, vidro, papel e papelão, matéria orgânica, compósitos, têxteis sanitários (papel higiênico, absorventes, fraldas descartáveis) e outros. A separação dos resíduos se deu em recipientes previamente pesados e identificados, sendo realizadas as pesagens de acordo com suas categorias. O estudo da composição gravimétrica foi realizado com base na metodologia de Lipor (2000) e adaptado por Leite (2008) e Pereira et.al.,(2010). Paralelamente ao processo de composição, amostras foram retiradas para realização das análises de classificação RSU. Essa classificação foi feita por meio do teste de solubilização descrito pela NBR /04. Para realização desse teste, utilizou-se uma amostra representativa de 100 g de massa seca do resíduo em um frasco de 1500ml, a partir desse ponto foi adicionado 400ml de água deionizada, deixando sob agitação com baixa velocidade por um período de 5 minutos. Em seguida, tampou-se o frasco e deixou-se a mostra de resíduos descansar por 7 dias. Após este período filtrou-se a solução, e submeteu-se a análises de metais. As análises de metais, neste trabalho, foram realizadas pelo método da espectrofotometria de absorção atômica, sendo analisados os elementos: Alumínio, Manganês, Cobre, Níquel, Cobalto e Chumbo. 3 RESULTADOS Composição Gravimétrica A composição gravimétrica obtida para os RSU da cidade de Campina Grande é mostrada na Figura 2. Percebe-se que os resultados encontrados neste trabalho, foram bastante semelhantes aos descritos por Leite (2008) em estudos de composição gravimétrica realizados nesta cidade. Na Figura 2, observa-se que o maior percentual de resíduos da cidade de Campina III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 3

4 Grande é composto principalmente de matéria orgânica, cerca de 66%, seguido dos teores de plásticos com 11%. Em seus estudos, Leite (2008) obteve valores de aproximadamente 70% de matéria orgânica e 11,4% de plásticos, mostrando que não houve variações significativas na composição dos resíduos desta cidade, ao longo do tempo. Figura 2: Composição gravimétrica dos RSU da cidade de Campina Grande - PB Dentre a grande diversidade de materiais presentes nos RSU, atenção especial deve ser dada aos plásticos e aos metais, visto que estes se encontram em quantidades consideráveis na massa dos resíduos. Além de apresentarem potencial perigoso, por possuir em sua composição substâncias a base de metais pesados. O teor de plásticos e metais encontrados nesta pesquisa foi de 11 e 3%, respectivamente. Os plásticos são fontes de metais pesados. De acordo com Mateus (1999) os plásticos apresentam em sua composição cádmio e níquel, sendo o cádmio o elemento presente em maior quantidade, cerca 77%. Além disso, podem ainda conter outros componentes inorgânicos como: arsênio, bário, bromo, cobalto, cromo, ferro, antimônio, escândio, selênio, estanho, titânio e zinco. 3.2 Avaliação do potencial de solubilização Alumínio e Manganês O alumínio é um elemento importante a ser conhecido, levando-se em consideração sua capacidade de contaminação. Os testes de solubilização dos RSU realizados para esse elemento mostraram uma concentração de 9,4mg/kg de Alumínio, uma teor bastante superior ao estabelecida pela NBR /04, que é de 0,8mg/kg, fato que pode levar ao enquadramento desse elemento em classe IIA. Um fator que pode ter contribuído para que a solubilidade dos resíduos tenha sido elevada, é o ph dos resíduos que no momento da realização dos testes solubilização apresentava-se ácido, na faixa de 5,5. Estudos desenvolvidos por Mesquita Filho & Souza (1986), demonstram que o Alumínio é especialmente tóxico em ph abaixo de 5,0, mas pode causar problemas mesmo quando o ph é 5,5. A obtenção de teores do Alumínio acima do estabelecido pela NBR /04 é um fator bastante preocupante, pois embora a solubilidade desse elemento diminua com o aumento do ph, elevadas concentrações desse elemento podem lixiviar, contaminando corpos hídricos e solos. O alumínio surge na água com a presença de fluoretos, sulfatos e matéria orgânica, sendo influenciado pelo ph mais baixo. O aumento da concentração está relacionado com a turbidez da água. Os riscos ao ser humano se dão pela ingestão de alimentos e bebidas, estando associado a várias doenças. Em pesquisas desenvolvidas por Sengupta & Shi (1972), os autores apresentaram estudos onde se verificou a toxicidade de espécies livres e complexadas de Alumínio em peixes e outros organismos, a capacidade que o Al tem de acumular-se em certos III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 4

5 órgãos de animais, inclusive o homem, e a possibilidade do elemento ser um precursor do mal de Alzheimer. Os teores de Manganês observados para os testes de solubilização mostraram-se bastantes superiores, com concentração de 18mg/kg, frente ao limite máximo permissível de 0,4mg/kg. Concentrações elevadas desse elemento podem comprometer principalmente o ambiente no qual está inserido devido a sua elevada toxicidade. Valores iniciais elevados de Manganês, também devem estar associados ao baixo ph, uma vez que, assim como o alumínio, em condições ácidas o manganês tem sua capacidade de solubilidade elevada. De acordo com Castilhos Jr. et al. (2006), a fase inicial de decomposição dos resíduos ocorre logo após o seu descarte, e é nessa fase que predomina-se a decomposição ácida, favorecendo a solubilização dos materiais inorgânicos presentes na amostra de RSU Chumbo, Cobalto, Cobre e Níquel Os testes de solubilização realizados com os metais Chumbo, Cobalto, Cobre e Níquel são apresentados na Tabela 1. Tabela 1: Concentrações de metais para os testes de solubilização e os LMP RSU solubilizado (mg/kg) LMP - Solubilização (mg/kg) Chumbo 5,24 0,04 Cobalto 0,56 - Cobre 0,96 8,0 Níquel 1,88 0,08 Analisando a tabela, observa-se que para o Cobalto, foi encontrada uma concentração de 0,56mg/kg. O nível de Cobre apresenta-se dentro do limite máximo estabelecido, que é de 8,0mg/kg, já o Chumbo e o Níquel encontram-se acima dos limites máximos permissíveis, com teores de 5,24 e 1,88 mg/kg, respectivamente. Elevados índices de solubilização são considerados normais na fase inicial de decomposição de resíduos, quando o ph ainda é ácido, pois segundo Monteiro (2003) durante essa fase, metais presentes nos resíduos tendem a se solubilizar quando são liberados da fração sólida aumentando, assim, a sua concentração e conferindo mais perigo ao meio, em função da lixiviação dos microrganismos e da acidez. Somente com o aumento do ph a concentração de metais tende a diminuir devido à precipitação que ocorre no meio por causa do tamponamento e da formação de hidróxidos, tornando os metais menos solúveis e menos perigosos. A grande preocupação relacionada à solubilidade dos resíduos reside no fato de que, mesmo anos depois ao seu descarte, eles continuam se degradando e contaminando as fontes externas. Estudos realizados por Garcia, (1990); Aguiar, (2002) e Mellis, (2006) mostram que Cobre, Níquel e Chumbo estão entre os metais que mais se destacam pelo potencial de toxicidade. Independentemente de suas origens, quando presente em quantidades elevadas esses metais podem entrar na cadeia alimentar por meio de acúmulo no tecido vegetal e provocar o desenvolvimento de doenças crônicas e agudas nos animais e serem humanos. Além disso, podem acumular-se no solo, reduzir sua produtividade devido ao seu efeito fitotóxico, alterar a atividade microbiana e contaminar os corpos hídricos (PIRES et. al. 2006). III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 5

6 4 - CONCLUSÕES Os RSU da cidade de Campina Grande PB apresentam em sua composição elevados teores de matéria orgânica, seguido de plásticos e metais; A presença de plásticos e metais, substâncias fontes de metais pesados, pode contribuir para aumentar o potencial de toxicidade dos RSU; De acordo com a classificação da NBR /04, os RSU da cidade de Campina Grande- PB, podem ser considerados resíduos de classe IIA, apresentando riscos a saúde e ao meio ambiente; Os elementos Alumínio, Manganês, Ferro, Níquel e Chumbo apresentaram valores acima do estabelecido pela NBR /04, para os testes de solubilização, por isso estudos mais aprofundados a cerca do enquadramento dos RSU na classe I devem ser realizados. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS AGUIAR, M. R. M. P. NOVAES, A. C. GUARINO, A. W. S. Remoção de metais pesados de efluentes industriais utilizando aluminosilicatos. Química Nova. São Paulo, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004: Resíduos Sólidos: Classificação. Rio de Janeiro, p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10006: Resíduos Sólidos - procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 2004b. 7p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10007: Resíduos Sólidos amostragem de Resíduos. Rio de Janeiro, 2004c. 25p. CASTILHOS Jr, A. B.; PESSIN, N.; FERNANDES, F. et al. Gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos com Ênfase na Proteção de Corpos D água: Prevenção, Geração e Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários. Prosab Rede Cooperativa de Pesquisas. Santa Catarina, GARCIA, C.; HERNANDEZ, T.; COSTA, F. The influence composting and maturation processes on the heavy-metal extractability from some organic wastes. Biological wasters Barking, v p LEITE, H. E. A. S.; NETO, J. M. V.; MONTEIRO, V. E. D.; SILVA, S. A. Composição Gravimétrica dos Resíduos Sólidos Urbanos do município de Campina Grande-PB. In: XIII Simpósio Luso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental SILUBESA, LIPOR. Serviço Intermunicipalizado de Gestão de Resíduos do Grandeporto. Caderno técnico MATEUS, S. F. Determinação de componentes inorgânicos em plásticos pelo método de análise por ativação neutrônica Dissertação de Mestrado. Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. São Paulo. MELLIS, Estevão Vicari. Adsorção e dessorção de Cd, Cu, Ni e Zn, em solo tratado com esgoto. Tese de doutorado. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz MESQUITA FILHO, M. V. & SOUZA, A. F. Resposta do tomateiro à aplicação da calagem e da adubação fosfatada. In: Congresso brasileiro de olericultura, 26., Salvador, Resumos; Hortic. Bras., 4:61-66, MONTEIRO, V. E. D. Análises físicas, químicas e biológicas no estudo do comportamento de aterro da muribeca. Tese de Doutorado. UFPE PEREIRA, F. T. G.; LEITE, H. E. A.; GARCEZ, L. R.; ARAUJO, E. P.; MELO, M. C.; MONTEIRO, V. E. D. Composição Gravimétrica dos Resíduos Sólidos Urbanos da Cidade de Campina Grande-PB. In: SINRES - 2º Simpósio Nordestino de Resíduos Sólidos III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 6

7 PIRES, A. M. M.; ANDRADE, C. Metais pesados em solos tratados com águas de esgoto. In: SPADOTTO, C. RIBEIRO, W. Gestão de resíduos na agricultura e na agroindústria. Botucatu. FEPAF, p. SENGUPTA, A. K.; SHI, B Selective alum recovery from clarifier sludge. Journal. American Water Works Association, Lancaster. v.64, n.10, p , Oct. III Conferência Internacional de Gestão de Resíduos Sólidos 7