63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental

FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA VERSUS TRATAMENTO FOTOQUÍMICO NA REMEDIAÇÃO DE CHORUME DE ATERRO

Núbia Natália de Brito 1,3 Giovani Archanjo Brota 2 José Euclides Stipp Paterniani 3 Ronaldo Teixeira Pelegrini 4

1. Profa.Dra./- Instituto de Química - UFG 2. Tecnológo Saneamento/Faculdade de Engenharia Agrícola- UNICAMP 3. Prof.Dr./ Orientador -Faculdade de Engenharia Agrícola- UNICAMP 4. Prof.Dr/ Centro de Ciências Agrárias- UFSCAR

INTRODUÇÃO:

O chorume ou percolado é um resíduo líquido de elevada carga orgânica e forte coloração, produzido pela decomposição química e microbiológica dos resíduos sólidos depositados em um aterro. De maneira geral, o chorume pode ser considerado como uma matriz de extrema complexidade, composta por quatro frações principais: matéria orgânica dissolvida (formados principalmente por metano, ácidos graxos voláteis, compostos húmicos e fúlvicos), compostos orgânicos xenobióticos (representados por hidrocarbonetos aromáticos, compostos de natureza fenólica e compostos organoclorados alifáticos), macrocomponentes inorgânicos (dentre os quais se destacam Ca, Mg, Na, K, , Fe, Mn e Cl) e metais potencialmente tóxicos (Cd, Cr, Cu, Pb, Ni e Zn) (MORAIS e PERALTA-ZAMORA, 2006; TAUCHERT e PERALTA-ZAMORA, 2004). O impacto produzido pelo chorume no meio ambiente é bastante acentuado. Estudos recentes demonstram que efeitos adversos podem ser observados no solo, mesmo a distâncias superiores a 100 m do aterro, assim como alterações na biota aquática, principalmente nas imediações da descarga (MORAIS e PERALTA-ZAMORA, 2006). Por este motivo, a implementação de sistemas de coleta e tratamento é essencial. Neste trabalho, a potencialidade do processo fotocatalítico heterogêneo e tratamento fotoquímico foram avaliados frente à degradação de chorume do aterro sanitário de Limeira-SP.

METODOLOGIA:

Reagentes para o tratamento O semicondutor utilizado no processo fotocatalítico heterogêneo Dióxido de Titânio - Degussa P25 foi adquirido da indústria Degussa S.A. na cidade de São Paulo. O peróxido de hidrogênio utilizado no processo fotoquímico refere-se à marca Lafan- Química Fina, 10% m/m e foi padronizado por titulação permanganométrica. Tratamento fotocatalítico e fotoquímico Amostras de percolado para os testes foram coletadas em garrafas de polipropileno e mantidas a 4°C, protegidas da luz. O tratamento foi realizado em um reator de vidro Pyrex com capacidade volumétrica de 1,7 L (100 mm de diâmetro interno, 145 mm de diâmetro externo e altura total de 300 mm) equipado com refrigeração à água e recirculação do percolado. A fonte de radiação ultravioleta foi provida por uma lâmpada de alta pressão de mercúrio (Philips HPL-N 250 W e 400 W) pela remoção do bulbo exterior localizado no centro do reator com capacidade para emitir comprimentos de onda na região do UV. Os experimentos foram processados utilizando refrigeração à água permitindo controlar a temperatura. A agitação do processo foi mantida contínua por meio da recirculação do percolado através de uma bomba hidráulica (Invensys Bav 1115-02U 220 V 60 Hz 34 W). O fornecimento de oxigênio para o processo fotocatalítico foi mantido por borbulhamento de ar através de um vidro sinterizado localizado na parte inferior do reator utilizando para isso um compressor com válvula.

RESULTADOS:

Estudos preliminares foram realizados e com as condições otimizadas concentração de dióxido de titânio de 700 mg/L; vazão de ar 15 L/min; temperatura de 45°C; lâmpada de 400 Watts, observou-se reduções da cor do percolado na ordem de 65% conseguida em 180 minutos (3 horas) de fotocatálise heterogênea. Com o tratamento fotoquímico utilizando peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta, desenvolvido neste trabalho, pôde-se observar reduções da coloração do percolado de 91% em 90 minutos de tratamento empregando volume de peróxido de hidrogênio 35 mL (concentração: 205 mg/L) adicionados ao reator em alíquotas de 15 mL (início); 10 mL (30 minutos) e 10 mL (60 minutos), temperatura 45°C e lâmpada de 400 Watts. L’Amor e colaboradores (2008) obtiveram redução na concentração de fenóis na ordem de 98% utilizando 25 horas de tratamento com lodos ativados mais 1 hora de fotocatálise heterogênea. Desta forma este estudo comprova a importância do resultado encontrado após fotocatálise heterogênea 57% de diminuição de fenóis totais em 180 minutos de tratamento e após tratamento fotoquímico 92% de diminuição de fenóis totais. As reduções da concentração da matéria orgânica na ordem de 40%, foram comprovadas pela diminuição do teor de Carbono Orgânico Total do percolado após tratamento fotocatalítico heterogêneo e 46% de redução após tratamento fotoquímico isto demonstra que o processo é eficiente para conduzir a degradação até uma completa mineralização (PELEGRINI, et al., 2001)

CONCLUSÃO:

Neste estudo foi experimentada duas técnicas de tratamento: Fotocatálise Heterogênea com dióxido de titânio e radiação ultravioleta e tratamento Fotoquímico com peróxido de hidrogênio e radiação ultavioleta. Este último apresentou-se mais eficiente do ponto de vista de degradação e pode ser considerado dois processos, uma vez que se pode ter a clivagem homolítica do peróxido de hidrogênio gerando dois radicais hidroxilas (processo Fotoquímico) e a interação do ferro II (presente no percolado em elevadas concentrações) com o peróxido de hidrogênio formando o que acostumamos denominar de processo de Fenton (processo Fotocatalítico, em função da recuperação do ferro II). Sendo assim, pode-se afirmar que o processo fotoquímico apresenta grande potencial no que se refere à descoloração de espécies fotoquimicamente interferentes ao meio como são os casos dos compostos presentes no percolado em estudo. Este é um fato de importância notável no caso da aplicação do sistema integrado de tratamento biológico-fotoquímico para tratamento de percolados apresentando um conjunto de promissoras características para fazer parte de uma rotina de tratamento.

Palavras-chave: Chorume, Aterro Sanitário, Fotocatálise.