GESTÃO DE LIXIVIADOS. Afonso Lobato Faria

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1 GESTÃO DE LIXIVIADOS Afonso Lobato Faria Engenheiro Civil (IST), MSc em Engenharia Sanitária (Imperial College, Londres), Responsável pelo Sector de Resíduos Sólidos da ECOSERVIÇOS Rua Cidade de Margão nº Lisboa Os lixiviados ou águas lixiviantes podem ser definidos como o líquido que percolou pelos resíduos sólidos e extraiu materiais suspensos e dissolvidos. Os lixiviados, dado serem responsáveis pela grande maioria dos problemas ambientais provocados pela deposição de resíduos, têm que ser convenientemente contidos, recolhidos, tratados e monitorizados. Esta apresentação procura descrever os métodos que actualmente existem para lidar correctamente com os lixiviados. Dado ser um aspecto muitas vezes subvalorizado, realizar-se-á uma sucinta caracterização quantitativa e qualitativa dos lixiviados. Posteriormente serão analisados os tipos de gestão dos lixiviados em aterros sanitários, onde se distinguem o método tradicional de tratamento no local e a recirculação dos lixiviados. Para ambos os casos serão desenvolvidos os diferentes tipos de tratamento existentes, processo que constitui o cerne de uma correcta gestão dos lixiviados. 1. PRODUÇÃO DE LIXIVIADOS A quantidade de lixiviados produzidos pode ser estimada através da realização de um balanço hidrológico. Este balanço envolve a adição dos montantes de água que entram no aterro e a subtracção dos montantes de água consumida nas reacções químicas, bem como das quantidades de água em excesso relativamente à capacidade de retenção de humidade por parte dos resíduos. Seguidamente descrevem-se os componentes do balanço conjuntamente com pormenores sobre o seu cálculo simplificado. 1

2 Precipitação É o componente que mais contribui para a formação de lixiviados. A situação crítica acontece nas alturas de chuva leve durante um longo período. Os pequenos períodos de chuva forte resultam numa rápida saturação do material de cobertura provocando uma infiltração reduzida e um forte escoamento superficial. Os dados deverão ser obtidos por aparelhos de medição no local ou alternativamente através das estações meteorológicas mais próximas. Para um cálculo simplificado é suficiente o valor da precipitação média anual. Escoamento Superficial A forma mais habitual de calcular o escoamento superficial é através do método racional, que se baseia na fórmula geral: E = c P onde: E - escoamento superficial médio anual; P - precipitação média anual; c - coeficiente de escoamento. De notar que o coeficiente de escoamento é um valor empírico que varia em função fundamentalmente da natureza do solo de cobertura, da inclinação do local e do tipo de vegetação. Quanto maior for o coeficiente menor será a produção de lixiviados. Na Tabela 1 apresentam-se os valores de c propostos por Lu et al, 1982 [1]. 2

3 Condições da Inclinação Solo de Cobertura Cobertura (%) Marga Arenosa Argila Margosa Argila Com Vegetação Sem Vegetação Tabela 1 - Valores do Coeficiente de Escoamento Evaporação e Evapotranspiração Através dos dados hidrológicos é fácil verificar que a vegetação que cresce na cobertura final provoca uma perda de água para a atmosfera por evapotranspiração que é superior àquela verificada pela evaporação devido somente ao solo de cobertura. Nos períodos secos a evapotranspiração é normalmente inferior à evapotranspiração potencial e é chamada de evapotranspiração real. A evapotranspiração é usualmente obtida através das medições efectuadas nas estações meteorológicas mais próximas. Não havendo medições no local, a evaporação é um valor díficil de se obter. Para um cálculo rápido a evaporação poderá ser obtida tendo como base os valores da evapotranspiração real e o tipo de solo. Água Contida nos Resíduos O teor em água dos resíduos não é a principal fonte de produção de lixiviados mas envolve, por vezes, valores que não são de desprezar. Experiências realizadas em diversos aterros revelam que o teor inicial em água dos resíduos se situa entre os 15-3

4 25% do volume total dos resíduos, enquanto a capacidade de campo se encontra entre os 20-50% [2]. Em termos práticos alguns investigadores apontam para uma produção de lixiviados devido a este factor que ronda os 5-10% do teor inicial em água dos resíduos. Outros Componentes Para além dos componentes mais importantes, existem outros factores que influenciam o volume de lixiviados produzidos. Entre outros, estes factores poderão ser: a permeabilidade dos resíduos; a quantidade e tipo de solo de cobertura utilizado; e a adição de líquidos como sejam as lamas de uma ETAR. Assim, a fórmula simplificada para o cálculo do balanço hidrológico pode ser escrita da seguinte forma: L = P - E - ET + A sendo: L - produção de lixiviados; P - precipitação; E - escoamento superficial; ET - evapotranspiração; A - água mobilizada contida nos resíduos. A forma mais simplificada de estimar a produção de lixiviados é relacioná-la percentualmente com o valor da precipitação média anual ou relacioná-la com a área de deposição dos resíduos. Um estudo efectuado na Alemanha (Ehrig, 1983) com quinze aterros sanitários obteve uma produção de lixiviados entre % da precipitação média anual e no intervalo m 3 ha -1 dia -1 [3]. 4

5 Os valores indicativos para a produção de lixiviados, que poderão ser utilizados no dimensionamento de aterros sanitários, são de aproximadamente: 30% da precipitação média anual; 3 m 3 ha -1 dia QUALIDADE DOS LIXIVIADOS A composição dos lixiviados varia consoante a fase de degradação em que se encontram os resíduos. As cinco fases de estabilização dos aterros sanitários poderão ser descritas da seguinte forma [4]: Fase I - Ajustamento Inicial - A decomposição biológica dos resíduos ocorre sob condições aeróbias dado uma porção do ar estar retida no aterro. A principal fonte de micro-organismos é o solo de cobertura. Fase II - Fase de Transição - O oxigénio reduz-se drasticamente e começam a desenvolver-se condições anaeróbias. Membros da comunidade microbiana, responsáveis pela conversão da matéria orgânica em metano e dióxido de carbono, iniciam este processo de três passos (hidrólise, acidogenese e metanogenese). O ph dos lixiviados (se já existirem) começa a baixar devido à presença dos ácidos orgânicos e ao efeito das elevadas concentrações de CO 2 no aterro. Fase III - Fase Ácida - A actividade microbiana é acelerada com uma produção significativa de ácidos orgânicos. O ph dos lixiviados continua a baixar até valores próximos de 5, devido às razões apontadas anteriormente. A CBO 5 e a CQO aumentam significativamente devido à dissolução dos ácidos orgânicos nos lixiviados. Devido aos baixos valores de ph, inúmeros constituintes inorgânicos, principalmente metais pesados, são removidos através dos lixiviados. 5

6 Fase IV - Fase de Fermentação - Nesta fase, também chamada de Formação de Metano, os micro-organismos metanogénicos tornam-se predominantes convertendo ácido acético e o gás hidrogénio em CH 4 e CO 2. A formação de ácidos continua mas a um ritmo consideravelmente menor. O ph dos lixiviados sobe para valores neutrais e existe uma redução nas concentrações da CBO 5 e da CQO. A subida do ph provoca uma redução dos constituintes inorgânicos na solução, nomeadamente dos metais pesados. Fase V - Fase de Maturação - Esta fase ocorre após a conversão dos materiais orgânicos facilmente biodegradáveis em CH 4 e CO 2. Com a percolação da água pelos resíduos porções de materiais biodegradáveis, que anteriormente não estavam disponíveis, são convertidos. Os lixiviados contêm ácidos fúlvicos e húmicos que são dificeis de processar biologicamente a jusante. Valores típicos da composição dos lixiviados em aterros recentes e aterros antigos são apresentados na Tabela 2 [4]. Devido à grande variabilidade dos diversos parâmetros deve-se ter muito cuidado com a utilização de valores típicos. Parâmetro Aterros Recentes (<2 Aterros Antigos anos) Intervalo Valor Típico (> 10 anos) CBO CQO SS Azoto Orgânico Azoto Amoniacal Nitratos Fósforo Total ph Ferro Total Tabela 2 - Valores Típicos da Composição dos Lixiviados (mg/l) 6

7 3. TIPOS DE GESTÃO DE LIXIVIADOS 3.1. Cosiderações Gerais Por forma a evitar a contaminação das águas envolventes, os lixiviados de um aterro sanitário terão que ser convenientemente contidos, recolhidos, tratados e monitorizados. A contenção faz-se através da impermeabilização de fundo e lateral, a recolha faz-se habitualmente mediante a colocação no fundo de uma tubagem perfurada a meia secção e a monitorização realiza-se por intermédio de piezómetros e de análises periódicas aos lixiviados e águas envolventes. Estes aspectos, apesar da sua importância, estão fora do âmbito desta apresentação. O tratamento dado aos lixiviados recolhidos constitui a base das diversas formas existentes de gestão de lixiviados, que serão desenvolvidas seguidamente Tratamento e Descarga Quando a descarga de lixiviados numa ETAR existente não é possível, a solução terá que passar pelo seu tratamento no local. Dada variabilidade da quantidade e qualidade dos lixiviados, as estações de tratamento nos aterros terão que ser consideravelmente mais flexíveis do que as estações de tratamento de efluentes domésticos. Enquanto os poluentes orgânicos são mais eficazmente tratados biologicamente, os contaminantes inorgânicos são mais facilmente removidos por processos físico-químicos. Assim, dado os lixiviados conterem tanto poluentes orgânicos como inorgânicos, a estação de tratamento, regra geral, deverá ser uma combinação destes dois tipos de tratamento. O indicador que revela a eficácia dos tratamentos biológicos é o da biodegradabilidade, que se pode medir pela razão CBO 5 /CQO. Em lixiviados oriundos de aterros recentes este valor é de cerca de 0.5, revelando que a matéria orgânica é facilmente degradável, logo o 7

8 tratamento biológico é recomendado. Em aterros antigos, a razão situa-se entre 0.05 e 0.2 indicando uma matéria orgânica dificilmente biodegradável, consequentemente os processos biológicos não são aconselháveis. Os mais importantes tipos de tratamento biológico aeróbio são analisados seguidamente [5]. Lagoas Arejadas Podem ser um sistema eficiente quando o caudal de lixiviados é reduzido. Neste método a retenção hidráulica tem que ser suficientemente longa para permitir o desenvolvimento de um elevado número de bactérias e assim conseguir compensar aquelas que se perdem no efluente. O processo de degradação das substâncias orgânicas faz-se aerobicamente sendo por isso mais rápido relativamente aos processos anaeróbios. O efluente pode ter uma elevada concentração em sólidos suspensos e o arejamento requere um elevado consumo de energia. O efluente final é constituido maioritariamente por matéria orgânica refractária, sendo portanto similar aos lixiviados vindos de um aterro antigo. A eficiência de remoção da CBO 5 ronda os 90-99%, dependendo da carga orgânica dos lixiviados e do tempo de retenção utilizado. Concentrações elevadas de azoto amoniacal podem ser tratadas eficazmente por este método. A grande vantagem deste método é a simplicidade da sua manutenção e funcionamento. Lamas Activadas O tempo de retenção neste processo pode ser consideravelmente mais reduzido comparativamente às lagoas arejadas, dado o nível bacteriano ser três a cinco vezes mais elevado e poder ser controlado através da recirculação do efluente. A eficiência de remoção da CBO 5 é semelhante às lagoas arejadas e a eficiência de remoção da CQO varia entre %, dependendo dos valores iniciais. 8

9 A nitrificação do amônio é um aspecto importante deste tratamento. A eliminação do azoto torna-se cada vez mais importante à medida que o aterro envelhece, devido ao aumento na concentração do mesmo. Uma medida utilizada neste método para a redução do azoto é a introdução de um tanque de anoxia ou de desnitrificação a anteceder o tanque de arejamento. As lamas activadas exigem uma operação e manutenção mais cuidadas relativamente às lagoas arejadas. Biodiscos e Filtros Percoladores Nestes dois métodos a biomassa é fixa, tolerando assim melhor os choques hidráulicos e químicos que são comuns nos lixiviados. No entanto, tanto os biodiscos como os filtros percoladores tendem a ser obstruídos pelos depósitos de cálcio, ferro e manganês que impedem o crescimento da biomassa. Para evitar este problema, muitos sistemas de tratamento utilizam à cabeça NaOH para aumentar o ph e assim precipitar os metais. Os métodos de biomassa fixa consomem menos energia do que os de biomassa em suspensão. No entanto, existem limitações ao tratamento dos lixiviados fortemente carregados orgânicamente, já que ou os precipitados ou a biomassa obstruem o sistema ou o oxigénio fornecido pode não ser o suficiente para manter o sistema aeróbio. Os processos de nitrificação são mais eficazes nos reactores com biomassa fixa. Assim, enquanto os filtros percoladores não se podem considerar muito apropriados para o tratamento dos lixiviados (dada a possibilidade de obstrução), os biodiscos podem ser úteis na tarefa específica da redução do azoto amoniacal. Em resumo, os sistemas de tratamento aeróbios, quando utilizados sozinhos, são eficientes para lixiviados de aterros recentes quando a razão CBO 5 /CQO é maior que 5. No entanto, os tratamentos aeróbios não serão bem sucedidos para lixiviados com cargas orgânicas elevadas e com tempos de retenção reduzidos, sem a adição de nutrientes e taxas de arejamento elevadas. Seguidamente expõem-se os mais importantes tipos de tratamento anaeróbios. 9

10 Lagoas e Digestores Anaeróbios Uma lagoa anaeróbia, usualmente situada à cabeça do tratamento, efectua não só um processo de depuração mas também homogeniza a qualidade dos lixiviados. A depuração é levada a cabo através de processos biológicos, físicos e físico-químicos (sedimentação, floculação e precipitação). O azoto é removido somente através da assimilação das bactérias, não sendo por isso uma remoção muito eficaz dada a baixa concentração de biomassa. Nas lagoas existe também um processo de hidrólise do azoto orgânico em amoniacal e uma redução da concentração dos metais pesados devido à precipitação. Nos digestores anaeróbios os processos depuradores são semelhantes aos das lagoas com a diferença das velocidades de reacção serem muito superiores. Este facto deve-se à natureza fechada dos digestores e à agitação contínua provocada pela reintrodução do biogás produzido nos processos de degradação. Os processos de degradação poderão ser ainda mais acelerados com o aquecimento dos lixiviados, obtido através do biogás produzido. Experiências realizadas apontam para uma redução da CBO 5 em 87% com uma temperatura de 23 C e somente de 22% quando a temperatura desce para 11 C. Uma desvantagem dos processos de tratamento anaeróbios é a dos micro-organismos serem facilmente inibidos por valores de ph ácidos e serem muito sensíveis à presença de alguns metais. Estas inibições podem causar uma redução nas taxas de crescimento dos micro-organismos e deverão ser solucionadas através da adição de um corrector de ph ou por meio de filtros anaeróbios. Assim, as lagoas anaeróbias poderão ser uma boa solução para um pré-tratamento tendo mais sucesso em países com um clima temperado. Os digestores anaeróbios são um processo eficiente de remover cargas orgânicas e parte dos metais pesados, tendo como desvantagens o preço e uma operação mais complicada. Filtros Anaeróbios 10

11 Os filtros são mantidos em submersão e um filme de bactérias anaeróbias forma-se na superfície do material filtrante. Os reactores com a biomassa fixa têm demonstrado uma eficiência superior aos digestores. As probabilidades da perda de biomassa através do efluente são menores neste processo, tendo como consequência a possibilidade do tratamento de lixiviados com cargas orgânicas superiores aos dos digestores. Nestes reactores a produção de lamas é mínima, a necessidade de adição de nutrientes é baixa e devido à formação de biogás pode-se produzir energia. As desvantagens consistem nos elevados investimentos e numa operação tecnicamente mais exigente. Os filtros anaeróbios, principalmente o reactor UASB (Upward Flow Anaerobic Sludge Blanket), apresentam elevadas eficiências e pequenos tempos de retenção relativamente aos digestores. Em resumo, os processos anaeróbios de tratamento dos lixiviados têm vantagens e desvantagens relativamente aos processos aeróbios.como vantagens tem-se a produção de gás metano, a menor formação de lamas e não ser necessário proceder ao arejamento com os consequentes gastos de energia. Como desvantagens tem-se a necessidade de temperaturas na casa dos 20 C, os tempos de retenção elevados e a falta de eficiência na remoção de NH 3. Por forma a assegurar o respeito pelas normas de descarga, os tratamentos biológicos têm normalmente que ser completados por tratamentos físico-químicos. Por outro lado, só nos casos de lixiviados provenientes de aterros muito antigos é que os tratamentos físicoquímicos poderão não necessitar dos biológicos. Seguidamente são analisados os mais importantes tipos de tratamento físico-químico. Coagulação / Floculação A finalidade do processo de coagulação/floculação é a criação de flóculos de partículas que sedimentem rapidamente. Este tipo de tratamento necessita de um tanque de mistura 11

12 rápida, onde são adicionados o coagulante e o floculante, e de um floculador onde são criados os flóculos. A separação das lamas químicas do efluente é realizada num tanque de sedimentação situado a jusante do floculador. À cabeça de uma ETAR este processo consegue eficiências de remoção na ordem dos 70% para a CBO 5, CQO, SS e alguns metais pesados. Como este processo baixa o ph dos lixiviados é usual adicionar um corrector de ph juntamente com o coagulante e com o floculante. As desvantagens deste tratamento são a elevada produção de lamas e o baixo rendimento na eliminação dos compostos amoniacais. Precipitação Química Se os lixiviados forem tratados biologicamente parte dos metais pesados será removida como sulfureto se o processo for anaeróbio e como hidróxido se for aeróbio. Se a concentração dos metais fôr ainda muito alta um tratamento aconselhável é o da precipitação química com cal ou com outros oxidantes químicos, como sejam o cloro ou o permanganato de potássio. Filtração Granular A filtração granular remove sólidos suspensos e é tipicamente empregue a montante dos filtros de carvão activado, para previnir entupimentos neste. Os lixiviados tratados biologicamente poderão necessitar de uma filtração granular para garantirem os níveis de descarga para os sólidos suspensos. Adsorção com Carvão Activado O tratamento com carvão activado de lixiviados vindos de aterros recentes, usualmente não tem boas eficiências de remoção de carbono orgânico total devido há pouca afinidade do carbono para com os ácidos gordos voláteis. O uso do carvão activado granular ou em pó tem provado ser muito eficiente no tratamento de matéria orgânica dificilmente biodegradável, solventes, pesticidas e ácidos húmicos. O carvão activado pode assim ser 12

13 utilizado na redução da CQO em lixiviados de aterros antigos ou na remoção de côr ou matéria orgânica refractária. Osmose Inversa A osmose inversa é um processo de separação que é considerado por alguns investigadores como o mais eficaz na remoção da CQO, com eficiências de remoção entre 94-99%. Também para os metais pesados as eficiências rondam os 90%. As desvantagens deste método são o seu custo e a possibilidade de colmatação da membrana semi-permeável. Stripping e Cloragem ao Breakpoint O stripping é um processo físico-químico utilizado para a separação do amoniaco com rendimentos na ordem dos 90%. Uma grande vantagem deste processo é que se pode ajustar facilmente às mudanças nas características dos lixiviados. O maior incoveniente é a necessidade de subir o ph para valores próximos de A cloragem ao breakpoint provoca a remoção do azoto. O cloro reage com o amoniaco formando cloroaminas e posteriormente o azoto liberta-se sob a forma de gás N 2. Permuta Iónica Alguns investigadores têm obtido com este processo boas remoções da CQO em lixiviados vindos de um tratamento aeróbio. O sucesso da permuta iónica está dependente do tipo de matéria orgânica presente nos lixiviados e do tipo de resina utilizado. Maus resultados têm sido obtidos em lixiviados vindos de aterros recentes devido à presença de compostos orgânicos de baixo peso molecular. Regra geral os iões mais difíceis de remover são os menos reactivos ou seja K, Na, Ca e Mg, no entanto a remoção ronda os 95%. 13

14 De referir que existem diversos métodos físico-químicos com elevadas percentagens de remoção, mas que exigem um elevado investimento inicial e uma manutenção especializada. Como se pode imaginar existem inúmeras combinações possíveis para o tratamento completo dos lixiviados. Na Figura 1 apresenta-se um esquema de tratamento possível. Correcção Coagulação Sedimentação Arejamento Decantação do ph Floculação Secundária Lamas Aterro Estabilização Desidratação Espessamento Linha de Água Figura 1 - Sistema de Tratamento Completo 3.3. Recirculação de Lixiviados Os aterros estão a ser correntemente explorados por métodos que não são compatíveis com o princípio do desenvolvimento sustentável, dado os resíduos depositados ficarem estabilizados somente ao fim de mais de uma centena de anos, com os respectivos custos ambientais e de monitorização que isso acarreta. O desenvolvimento de aterros sanitários como bioreactores, através da recirculação de lixiviados, provoca uma 14

15 aceleração dos processos de degradação dos resíduos fazendo-os estabilizar ao fim de anos. O papel crucial que os lixiviados desempenham na determinação do estado em que se encontram os aterros e a capacidade de serem introduzidos nos resíduos sem prejuízo para o ambiente, fazem com que a recirculação de lixiviados seja o processo mais apropriado para implementar uma estabilização controlada. A recirculação de lixiviados permite um caudal mais constante dos lixiviados para tratamento e reduz drasticamente o nível de poluentes permitindo um dimensionamento e uma operação mais fácil da ETAR. Estando provado que ambientes com um ph baixo, provocado por uma forte produção de ácidos no aterro, inibem o crescimento das bactérias metanogénicas, a adição de um corrector de ph nos lixiviados a recircular é uma medida útil para restabelecer condições metanogénicas. Alguns investigadores defendem que para o aterro ficar estabilizado ao fim de 30 anos é necessário aplicar altas taxas de recirculação e submeter os lixiviados a um tratamento por nitrificação (com o aterro a funcionar como um filtro desnitrificador), possibilitando a rápida descarga de poluentes, particularmente o amoníaco [6]. Elevadas taxas de recirculação dos lixiviados aceleram a degradação anaeróbia e para se atingir a estabilização em 30 anos serão necessárias taxas da ordem dos 2000 mm/ano. As taxas de recirculação dependerão da quantidade de lixiviados produzidos, logo no inverno estas taxas deverão ser necessariamente superiores àquelas praticadas no verão. As taxas de produção de biogás são consideravelmente incrementadas pela recirculação de lixiviados, permitindo o aproveitamento comercial do gás metano [7]. Na Figura 2 apresenta-se uma solução possível para a recirculação dos lixiviados, no entanto é importante realçar que as soluções dependem de caso para caso. 15

16 Precipitação Recirculação Correcção Q ETAR Efectiva do ph Q mm/ano ATERRO Linha de Água Lixiviados mm/ano + Q Figura 2 - Esquema de Recirculação de Lixiviados A forma como os lixiviados são reintroduzidos no aterro é de capital importância para o sucesso da técnica da recirculação de lixiviados. Existem actualmente cinco métodos disponíveis para a distribuição dos lixiviados que se passam a descrever seguidamente. Irrigação por Pulverização A irrigação por pulverização é um método de distribuição à superficie onde os lixiviados podem ser introduzidos por aspersores, tubos ranhurados ou outro dispositivo. As grandes vantagens são a redução do volume de lixiviados (até 30%) através da evaporação e os resíduos serem humidificados uniformemente. As desvantagens mais significativas são os odores criados e os problemas ambientais e para a saúde pública. Não é um método aconselhável. Lagoas de Infiltração Este método baseia-se na criação de uma lagoa de lixiviados no topo do aterro. Esta técnica requer pouco esforço para operar e permite a distribuição de lixiviados numa vasta 16

17 área. Além das desvantagens típicas de um método de distribuição à superficie (odores, danos ambientais) esta técnica pode impedir a introdução de resíduos durante um longo periodo. Também não é um método recomendável. Distribuição Sob a Cobertura Este método inclui todas as técnicas onde os lixiviados são introduzidos, usualmente por trincheiras ou tubos, por cima dos resíduos e por baixo da cobertura. A distribuição sob a cobertura evita expôr directamente os lixiviados à atmosfera. Os métodos de distribuição sob a cobertura não provocam os problemas ambientais dos métodos de recirculação à superficie, mas têm a desvantagem de só poderem ser utilizados depois do aterro estar concluido. Logo, quando o aterro estiver a funcionar é necessário empregar outro método de recirculação de lixiviados. Os métodos de distribuição sob a cobertura são considerados por muitos investigadores como ideais para a recirculação dos lixiviados a longo prazo, devido aos resíduos serem uniformemente humidificados e aos reduzidos impactos ambientais. Poços de Recarga Os poços de recarga têm perfurações em diversos níveis para a distribuição dos lixiviados e poderão estar ligados entre si através de tubagens horizontais perfuradas que permitem alcançar zonas mais secas. As grandes vantagens deste método são a sua simplicidade e o seu reduzido custo, dado que poderão ser utilizados os poços de recolha de biogás. Os poços de recarga podem ser utilizados tanto durante o funcionamento do aterro como após o seu encerramento. Os resíduos não são humidificados de uma forma tão uniforme como em outros métodos, dado uma parte dos lixiviados ser injectada em zonas profundas. Distribuição Horizontal Os métodos de distribuição horizontal dos lixiviados obtêm um controlo dos odores mais eficiente e os resíduos são humidificados de uma forma mais uniforme do que nos 17

18 métodos de distribuição vertical [8]. Um destes métodos, o Sistema Integral de Recirculação e Extracção Horizontal (SIREH), reduz as emissões de odores utilizando um esquema com duas tubagens, uma para a introdução dos lixiviados e a outra para a extracção do biogás. É o método mais vanguardista tendo como principal defeito a sua complexidade. A recirculação de lixiviados reduz os custos de tratamento, permite o aproveitamento comercial do biogás e reduz os custos pós-encerramento, mas aumenta os custos de investimento, de operação e manutenção. A opinião generalizada é que a redução dos custos a longo prazo compensa largamente o aumento nos custos a curto prazo Outros Tipos de Gestão Uma solução possível para os lixiviados é serem tratados em estações de tratamento existentes perto do local do aterro. Diversos investigadores consideram que uma ETAR funciona bem desde que o volume de lixiviados seja inferior a 2% do volume de águas residuais total. Acima deste valor os lixiviados terão que sofrer um pré-tratamento no local. Um novo tipo de gestão de lixiviados chamado de SBAR ( Sequential Batch Anaerobic Reactor) tem vindo a ser desenvolvido por diversos investigadores nos últimos anos. O conceito do SBAR desenvolve-se ao longo de três fases de conversão dos resíduos em metano e requere no mínimo dois reactores: o reactor inicial e o reactor final [9]. A ideia geral deste método é apresentada na Figura 3. Os lixiviados produzidos dos resíduos recentes (reactor inicial) são introduzidos nos resíduos já estabilizados (reactor final). Estes lixiviados têm concentrações elevadas em CQO e não têm uma grande capacidade atenuante do ph. Os resíduos estabilizados que contêm uma grande diversidade de bactérias convertem o carbono orgânico dos lixiviados em metano e dióxido de carbono. Os lixiviados que percolam pelos resíduos maduros contêm micro- 18

19 organismos que serão levados para o reactor inicial. Logo que a população microbiana no reactor inicial estabilizar, indicado pela manutenção do ph em valores entre 6-7 e pela percentagem de metano no biogás entre 35-45%, os lixiviados serão recirculados no próprio reactor (reactor equilibrado) até se atingir a estabilização dos resíduos. Biogás Biogás Biogás Reactor Reactor Reactor Inicial Equilibrado Final Figura 3 - Processo SBAR 4. CONCLUSÕES A quantidade de lixiviados deverá ser estimada através de um balanço hidrológico. Caso não se tenham dados suficientes, pode-se considerar que o caudal de lixiviados é de aproximadamente 30% da precipitação média anual. O método tradicional de gestão de lixiviados baseia-se na instalação de uma ETAR no local do aterro. Esta ETAR deverá ser uma combinação de processos biológicos e físicoquímicos. Existem diversas opções para o tratamento biológico dos lixiviados, que incluem processos aeróbios e anaeróbios. Os métodos aeróbios exigem elevados tempos de 19

20 retenção sendo o azoto amoniacal removido parcialmente por conversão pela biomassa. O tratamento anaeróbio é mais utilizado como um pré-tratamento dado produzir um efluente turvo e não remover o amoníaco. Existe um grande número de opções para o tratamento físico-químico dos lixiviados. Estes tratamentos são mais eficazes para lixiviados que contenham materiais dificilmente biodegradáveis e elevadas concentrações de metais pesados e amoníaco. Os aterros sanitários que contenham resíduos bioreactivos (essencialmente matéria orgânica) irão necessitar da recirculação de lixiviados por forma a poderem cumprir os critérios do desenvolvimento sustentável. O cenário da recirculação de lixiviados é manifestamente preferível às soluções actuais que envolvem um incerto longo periodo de monitorização pós-encerramento. REFERÊNCIAS [1] - Lu J.C.S. et al. Leachate Production and Management from Municipal Landfills: Summary and Assessment. Report in fulfillment of US - EPA contract no , US - EPA Cincinnati, Ohio (1982). [2] - Christensen T.H., Cossu R. & Stegmann R. International Training Seminar. Madrid. (1997). [3] - Ehrig H.J. Quality and Quantity of Sanitary Landfill Leachate. Waste Management & Research 1, (1983). [4] - Tchobanoglous G., Theisen H. & Vigil S.A. Integrated Solid Waste Management - Engineering Principles and Management Issues. McGraw-Hill International Editions. (1993) 20

21 [5] - McBean E.A., Rovers F.A. & Farquhar G.J. Solid Waste Landfill Engineering and Design. Prentice Hall PTR. (1995) [6] - Knox K. Leachate Recirculation and its Role in Sustainable Development. IWM Proceedings, pp (1996). [7] - Pohland F.G. Sanitary Landfill Stabilisation with Leachate Recycle and Residual Treatment. US Department of Commerce - National Technical Information Service - PB US EPA (1975). [8] - Maier T.B., Steinhauser E.S., Vasuki N.C. & Pohland F.G. Integrated Leachate and Landfill Gas Management. Proceedings Sardinia 95, Fifth International Landfill Symposium, S. Margherita di Pula, Cagliari, Italy. pp (1995). [9] - Chugh S., Clarke W., Nopharatana A., Pullammanappallil P. & Rudolph V. Degradation of Unsorted MSW by Sequential Batch Anaerobic Reactor. Proceedings Sardinia 95, Fifth International Landfill Symposium, S. Margherita di Pula, Cagliari, Italy. pp (1995). 21