ESTUDO COMPARATIVO DO LIXIVIADO GERADO PELO RESÍDUO ORGÂNICO, ELETROELETRÔNICO E PELA MISTURA EM UMA SIMULAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO

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1 ÁREA TEMÁTICA: RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS ESTUDO COMPARATIVO DO LIXIVIADO GERADO PELO RESÍDUO ORGÂNICO, ELETROELETRÔNICO E PELA MISTURA EM UMA SIMULAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO Gabriel Alves Teixeira¹ (gabrielalvesteixeira02@gmail.com), Ygor dos Santos Carneiro¹ (ygosdjk@gmail.com), Beatriz Rodrigues de Barcelos¹ (beatriz.rodrigues.barcelos@gmail.com), Caio Soares Camargos¹ (caiocamargos1996@gmail.com), Lorena Silva Pereira¹ (lorennasylva1@gmail.com), Pedro Henrique Soares da Cunha¹ (pedro497@gmail.com). 1 Universidade Católica de Brasília - UCB RESUMO Com o crescimento populacional e o consumo desenfreado de bens, diariamente são dispostas toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU) em aterros sanitários, no geral sem a segregação prévia. Como produto desta disposição tem-se a geração de lixiviado, vulgarmente denominado chorume, que é o líquido produzido pela decomposição da matéria orgânica que é altamente tóxico ao meio ambiente. Com o advento da Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº /2010) tornou-se obrigatória a segregação dos resíduos, em especial de resíduos eletroeletrônicos, com o intuito de amenizar a carga poluidora do lixiviado produzido nos aterros que tornam-se passivo ambiental. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a produção de lixiviado utilizando diferentes resíduos sólidos dispostos em aterros sanitários para avaliar a composição físico-química. Para tanto o projeto foi desenvolvido em escala piloto utilizando lisímetros, simulando assim as características de um aterro sanitário em escala real. Utilizaram-se para a simulação 6 (seis) lisímetros preenchidos com resíduos sólidos orgânico, eletroeletrônico e a mistura. O lixiviado produzido desta simulação foi analisado utilizando parâmetros físico-químicos durante 14 (quatorze) semanas. Com os resultados obtidos a partir das análises laboratoriais verifica-se que houve diferença de degradação entre os lisímetros em função dos resíduos dispostos. Os lisímetros contendo apenas resíduos eletroeletrônicos apresentaram valores de matéria orgânica inferiores em comparação aos que possuíam resíduo orgânico. Assim, percebe-se que os resíduos eletroeletrônicos não possuem capacidade de degradação a curto prazo, diferente de resíduos orgânicos, necessitando, portanto, de um tratamento diferenciado. Palavras-chave: Resíduos sólidos; Lixiviado; Aterro sanitário. COMPARATIVE STUDY OF THE LEACHATE GENERATED FROM ORGANIC WASTE, AND BY MIXING BOTH IN A LANDFILL ABSTRACT With population growth and uncontrolled consumption of goods, tons of urban solid waste (MSW) are disposed daily in landfills, generally without prior segregation. As a product of this provision there is the generation of leachate, commonly known as leachate, which is the liquid produced by the decomposition of organic matter that is highly toxic to the environment. With the advent of the National Solid Waste Policy (Law nº /2010), it became mandatory to segregate waste, especially electrical and electronic waste, in order to reduce the pollution load of leachate produced in landfills that become environmental liabilities. In this sense, the present work had the objective of evaluating the leachate production using different solid residues disposed in sanitary landfills to evaluate the physicochemical composition. For this, the project was developed on a pilot scale using lysimeters, thus simulating the characteristics of a full scale sanitary landfill. For the 1

2 simulation 6 (six) lysimeters filled with solid organic, electronic and mixed wastes were used. The leachate produced from this simulation was analyzed using physicochemical parameters for 14 (fourteen) weeks. With the results obtained from the laboratory analyzes it was verified that there was difference of degradation between the lysimeters as a function of the disposed residues. Lysimeters containing only electro-electronic residues had lower organic matter values than those with organic residues. Thus, it can be seen that electro-electronic waste does not have short-term degradation capacity, other than organic waste, and therefore requires a different treatment. Keywords: Solid waste; Leached; Landfill. 1. INTRODUÇÃO O crescimento populacional juntamente com o desenvolvimento econômico-tecnológico vem contribuindo com a alteração no modo de produção, consumo e estilo de vida da população brasileira, promovendo uma maior geração de resíduos sólidos urbanos (RSU) que de acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), lei nº /2010, são os resíduos resultantes de atividades domésticas e comerciais em centros urbanos (BRASIL, 2010). Em função da grande geração de RSU e da toxicidade desses elementos, torna-se necessário depositá-los em locais adequados e em conformidade com normas técnicas. No Brasil, a legislação estabelece a disposição em aterros sanitários, por serem concebidos baseados em critérios de engenharia e normas operacionais específicas e proporcionarem confinamento de forma a evitar danos ou riscos à saúde pública e minimizarem os impactos ambientais. Porém, dentre os RSU coletados há uma categoria que pode promover a alteração do lixiviado gerado durante a degradação da matéria, que são os resíduos eletroeletrônicos (MAUS et al, 2009). Sabe-se que, de acordo com Pena (2018), os eletroeletrônicos possuem obsolescência programada, ou seja, são fabricados e vendidos de forma a torná-los obsoletos rapidamente. O consumidor dessa forma é forçado a comprar, em um curto espaço de tempo, um novo produto, transformando assim o produto antigo em resíduo, fazendo com que a quantia de matéria eletrônica crescesse bruscamente em todo mundo. E devido a este crescimento, no ano de 2014 a PNRS determinou que o lixo eletrônico não deveria ser descartado em aterros ou em lixões, sendo responsabilidade dos fabricantes dar o destino correto aos materiais que eles mesmos produzissem (BRASIL, 2010). Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRALPE), no ano de 2015 o brasileiro produziu cerca de toneladas/dia de RSU, um crescimento de 1,7% em relação ao ano de 2014 (ABRELPE, 2016). Estes dados reforçam a ideia de que a quantidade de RSU vêm aumentando com os anos, pois em levantamento feito ainda pelo IBGE e a ABRALPE, a prática da disposição final inadequada de RSU ainda ocorre em todas as regiões, onde no ano de 2015 foi constatado que todos os estados brasileiros, e municípios ainda fazem uso desses locais impróprios (ABRALPE, 2016). Neste mesmo ano, o Brasil produziu 1,5 milhão de toneladas de lixo eletrônico, de acordo com o relatório internacional elaborado pela Universidade das Nações Unidas (UNU) publicado pela Global E-waste Monitor 2017, onde grande parte deste resíduo não é reciclado e possui destinação inadequada, outro dado que consolida essa informação é que somente 20% de todo os resíduos eletrônicos descartados foram reciclados, isso em escala mundial (BALDÉ et al., 2017). Se tratando de lixo orgânico, o Brasil produz cerca de 774 milhões de toneladas por ano, porém recicla menos de 1% deste resíduo. (VIEIRA, 2018). De toda a produção de RSU produzida no país somente 58,4% ou 41,7 milhões de toneladas foram enviadas para aterros sanitários no ano de 2016, o restante dos resíduos produzidos foi encaminhado para aterros controlados ou lixões. (ABRELPE, 2016). A Figura 1 abaixo traz um comparativo entre a disposição final de RSU nos anos de 2014 e

3 Figura 1. Disposição final de RSU Fonte: Panorama, 2015 Assim, o avanço da disposição adequada dos RSU é mínimo e lento, o que indica ser um sério problema ambiental. As disposições dos RSU em aterros promovem a formação de lixiviado, que é definido como um líquido escuro, de odor desagradável, que possui alta carga orgânica e inorgânica, proveniente da umidade natural e da água de infiltração na camada de cobertura e interior das células de aterramento, somado a materiais dissolvidos ou suspensos extraídos da massa de resíduos (MAUS et al, 2009). A disposição de RSU comum juntamente com resíduos eletrônicos (televisores, celulares, computadores, entre outros) em aterros sanitários, tende a sobrecarregar o sistema de drenagem do aterro com o aumento da produção de lixiviado, podendo chegar a contaminar o solo e até aquíferos, devido ao fato desses resíduos eletrônicos possuírem em sua composição metais pesados altamente tóxicos, tais como mercúrio, cádmio, berílio e chumbo. A figura 2 apresenta a composição média do lixo eletrônico em nível mundial segundo dados fornecidos pela Organização das Nações Unidas (ONU) Meio Ambiente para o ano de Figura 2. Composição média do lixo eletrônico em escala mundial Máquina de lavar, secadores - 30% Geladeiras - 20% Composição do e- lixo Computadores e celulares - 15% Televisores e monitores - 10% Outros - 25% Fonte: Adaptado de ONU Meio Ambiente,

4 . 2. OBJETIVO O objetivo geral desta pesquisa foi realizar análise comparativa do lixiviado gerado no processo de decomposição da matéria nos aterros sanitários em situações distintas, apontando as possíveis alterações que o lixo eletrônico possa promover no lixiviado. Ademais têm-se como objetivos específicos realizar a análise de três tipos de lixiviados em duas situações diferentes, como apresentado a seguir: Analisar o lixiviado gerado por resíduos eletrônico, resíduo orgânico e a mistura de resíduos eletrônico com orgânico Analisar os lixiviados supracitados em condições de solo compactado e não compactado. 3. METODOLOGIA Abaixo é descrita a metodologia aplicada nesta pesquisa, abordando todos os passos utilizados, desde a construção dos lisímetros até a realização das análises laboratoriais dos lixiviados. 3.1 Construção dos lisímetros Inicialmente projetou-se a construção de lisímetros de acordo com a NBR 8419:1992, que trata sobre a apresentação de projetos de aterros sanitários de RSU, com adequações necessárias as suas dimensões. Em seguida coletou-se amostras de solo do Aterro Sanitário de Brasília (ASB), no qual foram realizados ensaios de caracterização do solo, para definir suas condições de compactação de acordo com a NBR 7182:2016. Tendo como base as duas normas supracitadas, seguiu-se com a construção e moldagem de seis lisímetros conforme a Figura 3, simulando a composição de um aterro sanitário. Foi determinado que três lisímetros conteriam solo compactado, onde um lisímetro possuiria em sua composição somente lixo orgânico, outro somente lixo eletrônico e o terceiro, a mistura de ambos, os demais três lisímetros apresentariam os mesmos resíduos, só que com o solo na condição de não compactado. Figura 3. Ilustração interna dos lisímetros Após a construção dos lisímetros, adicionou-se 2l de água em cada um através do sistema de irrigação, que distribuía por igual a água dentro do lisímetro, para simular a água proveniente da precipitação, fator crucial para a produção do lixiviado. A quantia de água adicionada inicialmente se deu de modo exagerado para acelerar o processo de geração do lixiviado. 4

5 3.2 Coleta dos lixiviados Determinou-se que a coleta dos lixiviados seriam quinzenais e que quando observado a necessidade de se adicionar mais água no sistema, o mesmo seria feito. Ressaltando que as amostras (Figura 4) foram coletadas, identificadas e transportadas de acordo com a NBR 9898:87. Figura 4. Amostras dos lixiviados A análise laboratorial das amostras dos lixiviados foram realizadas no mesmo dia em que foram coletados, para evitar que sua composição fosse alterada por motivos de armazenamento. Para questão de identificação, foi previamente determinado que os lisímetros 1 e 2 conteriam em sua composição lixo eletrônico, os lisímetros 3 e 4 a mistura do lixo eletrônico juntamente com o orgânico e os lisímetros 5 e 6, somente lixo orgânico. Além disso, os lisímetros ímpares seriam com solo na condição compactada, e os pares com solo não compactado. 3.3 Análise laboratorial Para caracterização dos lixiviados foram realizadas análises físico-química conforme apresentado na Tabela 1. Tabela 1. Parâmetros físico-químicos e métodos utilizado na caracterização do lixiviado Parâmetro Método ph Turbidez (NTU) Sólidos Dissolvidos Totais (mg/l) Cor Aparente (PtCo) DQO (mg/l) Sólidos em Suspensão (mg/l) Potenciométrico Nefelométrico Potenciométrico Espectrofotometria Espectrofotometria Gravimetria 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados obtidos com os ensaios laboratoriais são apresentados nos gráficos a seguir, analisando-os para constatar se o resíduo eletrônico realmente promove alterações significativas no lixiviado. ph O ph mede o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de determinada solução, onde 0 representa acidez máxima, 7 neutralidade e 14 a alcalinidade máxima. Pode-se verificar na Figura 5 que os lisímetros que continham o lixo eletrônico apresentaram níveis de ph na faixa dos 10, mostrando que tal resíduo promove à alcalinidade do lixiviado, contendo possivelmente em sua presença sais de ácidos fracos, bicarbonatos, carbonatos, assim como hidróxidos. Já os demais resíduos apresentaram ph constantes, na faixa da neutralidade. 5

6 A faixa máxima da variação da composição do lixiviado gerado em aterros sanitários para ph de acordo com Prosab (2009) é de 5,7 a 8,6, comprovando que o material eletrônico altera significativamente este parâmetro dentro dos aterros sanitários. Figura 5. Resultado de ph Turbidez A turbidez representa a propriedade óptica de absorção e reflexão da luz e é promovida por partículas sólidas em suspensão, quanto menor a turbidez, menor a presença de finos na amostra, tais como frações de argila ou matéria orgânica. A Figura 6 apresenta os resultados de turbidez das supracitadas amostras. Pode-se averiguar que os resultados não se mantiveram constantes ao longo do tempo, apresentando-se com valores inferiores a 200 NTU para todas as amostras dos lisímetros de lixo eletrônico, independente da condição de compactação do solo, o que é relativamente baixo se comparado as demais amostras dos demais lisímetros. Vale salientar que o solo na condição compactada nos casos dos lisímetros de lixo orgânico e da mistura de ambos os lixos, em determinadas análises apresentaram condições de turbidez mais elevadas (acima de 1000 NTU) se comparado com o caso de solo na condição de não compactado, o que não era esperado, já que a compactação do solo promove a redução do índice de vazios dificultando a percolação da matéria orgânica no solo, mas pode-se verificar que não foi o ocorrido. Figura 6. Resultado de Turbidez. 6

7 Sólidos Dissolvidos Os teores de sólidos dissolvidos totais (Figura 7) em sua grande maioria apresentaram-se fora da faixa máxima (3.200 mg/l a mg/l) da variação da composição do lixiviado gerado em aterros sanitários de acordo com Prosab (2009). Somente a 2ª, 3ª, 4ª e 5ª análises que se apresentaram dentro da faixa citada, isso pois, os sólidos dissolvidos é o conjunto de substâncias (orgânicas ou não) contidas em um liquido, e essa elevada taxa se dá para o processo de degradação da matéria orgânica. Figura 7. Resultado de Sólidos Dissolvidos Totais Já se tratando do lixo eletrônico, esse teor se manteve constante ao longo das análises, pois o seu percentual de substância que contribui para a composição dos sólidos dissolvidos se manteve fora da faixa inicialmente citada, isso pois, a decomposição do material eletrônico ocorre em condições divergentes do material orgânico. Pode-se ainda verificar que após a sexta análise, o teor de sólidos dissolvidos apresentou pouca variação para os lisímetros que continham lixo orgânico, se comparado com as primeiras análises, isso pois se espera que o processo de degradação da matéria orgânica já tenha sofrido um decaimento. Cor Aparente A análise de cor aparente (Figura 8) refere-se à determinação de cor em amostras com turbidez, onde ao analisar-se o gráfico de turbidez com o de cor aparente, os resultados apresentados são semelhantes. Figura 8. Resultado de Cor Aparente 7

8 Como a cor geralmente é um indicador da presença de húmus (matéria orgânica proveniente da degradação), era esperado que os lisímetros que contivessem lixo orgânico em sua composição apresentasse um alto valor de cor aparente (acima de 2000 PtCo), o que é comprovado. Por já ser esperado tal resultado, foi decido realizar somente 10 análises deste parâmetro, por achar que não seria necessário dar continuidade a análise de cor. Demanda Química de Oxigênio (DQO) A Demanda Química de Oxigênio (DQO) é um parâmetro que avalia a quantidade de oxigênio dissolvido consumido que leva a degradação da matéria orgânica. Ao se analisar a figura 9 percebe-se que os lisímetros que contém matéria orgânica em sua composição, a taxa de DQO é mais elevada, porém dentro da faixa máxima (190 mg/l a mg/l) da variação da composição do lixiviado gerado em aterros sanitários de acordo com Prosab (2009). Percebe-se também que a DQO do lixo eletrônico é praticamente nula, justamente pela ausência de matéria orgânica em sua composição. Nas primeiras analises a taxa é extremamente alta pois se está no início da degradação da matéria orgânica, logo a taxa de oxigênio consumida é muito maior, tanto que após a quinta análise, a DQO se estabiliza. Ressaltando-se que a 2ª, 4ª, 6ª e 9ª análises não foram realizadas por falta de reagente (bicromato de potássio) no laboratório. Figura 9. Resultado de Demanda Química de Oxigênio Sólidos em Suspensão O último parâmetro em análise é o de Sólidos em Suspensão (Figura 10), que são partículas que permanecem suspensas na água devido ao seu movimento ou pelo fato da densidade da partícula ser inferior à da água. São provenientes da matéria orgânica ou inorgânica, logo já era esperado que o lixo orgânico apresentasse uma maior taxa de sólidos em suspensão em comparação com o lixo eletrônico, justamente por apresentar um maior teor de matéria orgânica, contribuindo para a geração de pequenas partículas suspensas na água. Este parâmetro só começou a ser analisado a partir da 11ª análise por achar que o lixo eletrônico contribuiria com um percentual considerável de sólidos em suspensão, mas não foi o caso. Todas as análises se enquadraram na faixa máxima (5 mg/l a mg/l) da variação da composição do lixiviado gerado em aterros sanitários de acordo Prosab (2009). 8

9 Figura 10. Resultado de Sólidos em Suspensão 5. CONCLUSÃO Os resultados das análises supracitadas sintetizam que o lixiviado gerado por resíduo eletrônico e orgânico possuem comportamentos distintos quando depositados no solo. O orgânico possui um lixiviado mais ácido e carrega taxas mais significantes de sedimentos ao percolar no solo, enquanto que o eletrônico carrega uma quantidade praticamente nula de sedimentos, porém, é capaz de alterar o ph do lixiviado, deixando-o alcalino, podendo carrear uma carga considerável de metais pesados, mas que não foi foco do presente estudo. De forma mais ampla, verifica-se que do ponto de vista físico-químico o lixo eletrônico altera de forma mais expressiva somente o parâmetro ph. Pesquisas recentes demonstraram que os lixos não são separados corretamente por tipo, sendo necessário que o governo federal e demais competências reforcem a conscientização do usuário desses tipos de produtos a importância da separação do lixo eletrônico dos demais lixos, visto que estes podem vir a contaminar a água dos aquíferos, a atmosfera quando queimados, o próprio solo e principalmente a nossa saúde. Foi colocado em questão se a condição de compactação do solo alteraria de alguma forma alguns dos parâmetros em análises, pois esperava-se inicialmente que o solo na condição compactada apresentasse níveis de sólidos dissolvidos, turbidez e cor aparente inferiores que o solo na condição de não compactado, justamente pelo fato da compactação promover uma diminuição do índice de vazios, dificultando a percolação da água no solo e o carreamento de suas partículas, mas por algum motivo desconhecido, aconteceu o inverso, a compactação promoveu a elevação nos parâmetros citados. Visto que a partir das análises realizadas o lixo eletrônico afetou negativamente somente o parâmetro ph, uma sugestão para pesquisas futuras é que busquem abordar a possível carga de metais pesados que o lixo eletrônico possui e de como as mesmas podem afetar negativamente o lixiviado dos aterros sanitários, ressaltando a comprovação de que a segregação dos RSU na fase final de deposição é essencial. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS (ABRELPE): Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil BALDÉ, C. P., FORTI, V., GRAY, V., et al. Quantities, Flows, and Resources. The Global E-waste Monitor, BRASIL. Lei Nº 12305: Política Nacional de Resíduos Sólidos. Brasília, 02 ago

10 MAUS, V. W., COSTA, A. B. da., RIGHES, A. A. Tratamento do lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos por processo fenton. V.13, n.1, p , ORGANIZAÇÃO NAÇÕES UNIDAS - Meio Ambiente. Lixo eletrônico representa crescente risco ao meio ambiente e à saúde humana, diz relatório da ONU. Disponível em: < Acesso 27 mar PENA, R F. A. "Obsolescência Programada"; Brasil Escola. Disponível em: < Acesso em 07 de maio de PROSAB - Programa de Pesquisa em Saneamento Básico. Estudos de caracterização e tratabilidade de lixiviados de aterro sanitários para as condições brasileiras - tema 3. Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Rio de Janeiro, VIEIRA, F. Menos de 1% do lixo orgânico é reciclado no Brasil. Disponível em: < Acesso em: 05 mar