WORKSHOP SOBRE PROCESSOS DE TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS E A LEGISLAÇÃO PALESTRA 4 TRATAMENTO FÍSICO QUÍMICO E BIOLÓGICO

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1 WORKSHOP SOBRE PROCESSOS DE TRATAMENTO DE LIXIVIADOS DE ATERROS SANITÁRIOS E A LEGISLAÇÃO PALESTRA 4 TRATAMENTO FÍSICO QUÍMICO E BIOLÓGICO Eng. Elso Vitoratto

2 Conceito CHORUME É A CORRENTE LÍQUIDA GERADA NA LIXIVIAÇÃO DOS RESIDUOS URBANOS DEPOSITADOS EM ATERROS 2

3 TABELA Variação da composição do lixiviado para 25 aterros brasileiros Parâmetros Faixa máxima mais provável ph 5,7-8,6 7,2-8,6 DQO (mg/l) DBO (mg/l) < < N-amoniacal (mg/l) 0, , N-orgânico (mg/l) P (Fósforo total) (mg/l) 0,1-40 0,1-15 Ácidos Orgânicos Volatéis(mg/L) Ácidos Húmicos / Fúlvicos - - Óleos e graxas (mg/l) Fenóis (mg/l de C6H5OH) 0,9-10 0,9-4,0 Alcalinidade total(mg/lcaco3) Dureza(mg/L de CaCO3) Sulfeto (mg/l) Sulfato (mg/l) Cloreto (mg/l) Sólidos totais(mg/l) Sólidos totais fixos(mg/l) Sólidos totais voláteis(mg/l) Sólidos suspenso totais(mg/l) Sólidos Suspenso Voláteis(mg/L) Ferro (mg/l) 0, ,01-65 Manganês (mg/l) 0,04-2,6 0,04-2,0 Cobre (mg/l) 0,005-0,6 0,05-0,15 Níquel (mg/l) 0,03-1,1 0,03-0,5 Cromo (mg/l) 0,003-0,8 0,003-0,5 Cádmio (mg/l) 0-0,26 0-0,065 Chumbo (mg/l) 0,01-2,8 0,01-0,5 Zinco (mg/l) Fonte: SOUTO & POVINELLI, ,01-8,0 0,01-1,5

4 Fases de produção do chorume e biogás em aterro I Aeróbia Horas a 1 semana II Anóxica 3 meses a 3 anos III Anaeróbia, metanogênica, instável 8 a 40 anos IV Anaeróbia, metanogênica, estável 1 a 40 anos V Anaeróbia, metanogênica, declinante 10 a 80 anos

5 Processo de tratamento do chorume Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Chorume Bruto Equalização Chorume após tratamento Físico químico Chorume após tratamento Biológico Cal Al, Fe, Mg, P Gases e ou sólidos Peneiramento, Grade Precipitação Química Decantação Primária Stripping da Amônia ou Estruvita Nutrientes Lodo biológico Lodo físico- químico Anaeróbio seguido de aeróbio Decantador Sec. Polimento Fito Depuração Filtração e ou oxidação química Correção PH Nanofiltração Chorume tratado Lavador Gases Correção PH

6 Tratamento preliminar Gradeamento: grade grossa, média ou fina; remoção de material como madeira, folhas, embalagens plásticas e outros sólidos grosseiros.

7 PROCESSO FÍSICO QUÍMICO Parâmetros passíveis de remoção pela precipitação química com coagulante primário ( Al, Fe, Ca, Mg ) e decantação DQO e DBO Ácidos Húmicos / Fúlvico Sólidos totais e suspenso Metais como: Ferro, Manganês, Cobre, Níquel, Zinco

8 Tratamento de Chorume

9 ESTRUVITA Remoção de N amoniacal pela precipitação química com ( Mg e P ) e decantação DQO e DBO N-amoniacal e N-orgânico Ácidos Húmicos / Fúlvicos Sólidos totais e suspenso Metais como: Ferro, Manganês, Cobre, Níquel, Zinco

10 Remoção química da Amônia precipitação química formando mineral insolúvel Magnésio + Fósforo + Amônia (estequiometria1:1:1) A Estruvita conhecido como Fosfato Hidratado de Magnésio e Amônia MAP

11 REMOÇÃO DE N POR ARRASTE COM AR - STRIPPING Remoção de N(amoniacal) N amoniacal - remoção de 80 a 98% DQO/DBO - remoção de 20 a 50% Recolhimento do gás (NH3) em solução de ácido fosfórico NH3(g) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

12 Stripping Amônia 12

13 Processos Biológicos Processos Anaeróbios Matéria Orgânica CH4 + CO 2 + Energia Baixa Consumo de Energia com < Biomassa Processos ANÓXICOS - facultativos Processos Aeróbios Matéria Orgânica CO 2 + H Energia Elevada Consumo de Energia com > Biomassa

14 Balanço (DQO) Digestão Anaeróbia Particulados Complexos (DQO=100) Desintegração Carboidratos (30) Proteinas (30) Lipidios (30) Inertes (10) I - Hidrólise Monosacarídeos (31,5) Amino-Acidos (30,0) Acidos Graxos (28,5) Acidos voláteis (28,8) II - Acidogênese Acetato (63,2) Metano (90) Hidrogênio (26,8) III - Acetogênese IV - Metanogênese

15 Fases de produção do chorume e biogás em aterro I Aeróbia Horas a 1 semana II Anóxica 3 meses a 3 anos III Anaeróbia, metanogênica, instável 8 a 40 anos IV Anaeróbia, metanogênica, estável 1 a 40 anos V Anaeróbia, metanogênica, declinante 10 a 80 anos

16 Tratamento secundário Processos anaeróbios: Lagoas anaeróbias; Filtros anaeróbios; RAFA Reatores Anaeróbios de fluxo ascendente; LAFA - Lagoas anaeróbias de fluxo ascendente.

17 Esquema de um Reator RAFA Reator anaeróbio de fluxo ascendente: Tratamento de elfuentes líquidos; Não consome energia elétrica; Fonte alternativa de energia: PRODUÇÃO DE BIOGÁS

18 Reator LAFA - Lagoa anaeróbia de fluxo ascendente Aplicado a efluente com alta carga orgânica

19 Tratamento secundário Processos aeróbios Lagoas aeradas; Lodos ativados nas diversas variantes; Reator aeróbio com biodisco; Filtro percolador aeróbio. Lagoas fotossintéticas,

20 FILTRO SUBMERSO AERÓBIO

21 FILTRO PERCOLADOR AERÓBIO

22 Reator de Leito Fixo BIODISCO

23 Reator de Leito Fixo BIODISCO

24 Nitrificação e Desnitrificação As bactérias nitrossomonas oxidam o nitrogênio amoniacal - NH 4, para nitrito N-N0 2 NH 4 OH + 3/2O 2 NO 2 + 2H 2 O (2) As bactérias nitrobacter oxidam o nitrito N NO 2 para nitrato N NO 3 NO 2 + 1/2O 2 NO 3 (3) A desnitrificação é realizada por bactérias desnitrificantes, em condições anóxica: 2NO3 3O2 + N2 (4)

25 Tratamento terciário ou avançado TRATAMENTO COM REMOÇÃO DE NITROGÊNIO Sistema Anaeróbio / Anóxico / 3 estágios de aeração Recirculação de Licor Afluente Reator Anaeróbio Reator Anóxico Reator aeróbio Decantador Efluente Tratado RAFA ou LAFA Reciclo de lodo

26 Sistema físico químico e biológico

27 Polimento final por processo biológicos Tratamento por processos fotossintéticos Lagoa fotossintética Fito depuração - utilização de plantas para absorver nutrientes como Nitrogênio, Fósforo, metais, orgânicos e outros.

28 Remoção de nutrientes e polimento por Fitodepuração

29 Processo de tratamento do chorume Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Chorume Bruto Equalização Chorume após tratamento Físico químico Chorume após tratamento Biológico Cal Al, Fe, Mg, P Gases e ou sólidos Peneiramento, Grade Precipitação Química Decantação Primária Stripping da Amônia ou Estruvita Nutrientes Lodo biológico Lodo físico- químico Anaeróbio seguido de aeróbio Decantador Sec. Polimento Fito Depuração Filtração e ou oxidação química Correção PH Nanofiltração Chorume tratado Lavador Gases Correção PH

30 Dr. Elso Vitoratto ou ou

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