Efluente e lodo gerado em processo Fenton como pós-tratamento de lixiviado maduro de aterro sanitário

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Rodrigues, Caio Victor Lourenço
• Orientador(a): Lopes, Deize Dias
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Lixiviado de aterro sanitário; Matéria orgânica recalcitrante; Processo Fenton - Processo de tratamento; Lodo - Tratamento - Aterros santitários; pH; Lixiviados - Aterro Sanitário - Londrina; Lixiviados - Processo de tratamento
• Área do conhecimento CNPq: Engenharias - Engenharia Civil
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17897

Lixiviados oriundos de aterros sanitários, com fração orgânica em estágio metanogênico de degradação, possuem elevada concentração de matéria orgânica recalcitrante, que pode ser removida por Processos Oxidativos Avançados (POAs). O processo Fenton, quando comparado a outros processos de tratamento, pode apresentar menor custo e maior facilidade de operação, entretanto, a geração de lodo é sua principal desvantagem. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir da remoção da matéria orgânica e das características do lodo gerado, a aplicação do processo Fenton em lixiviado maduro. Os ensaios foram realizados em escala de bancada e divididos em quatro etapas, em função dos planejamentos experimentais determinados. O lixiviado foi coletado na Central de Tratamento de Resíduos Sólidos (CTR) do município de Londrina/PR e foi utilizado para alimentar o sistema experimental, combinado por processo biológico seguido da aplicação do processo Fenton. A Etapa I foi exploratória e subsidiou o desenvolvimento dos planejamentos fatoriais completo e fracionário, respectivamente das Etapas II e III. Os fatores (variáveis independentes) analisados foram: [H2O2], [H2O2]/[Fe2+], tempo de reação e pH inicial. Por fim, na Etapa IV foram realizados ensaios complementares de UV-Vis (radiação ultravioleta visível), FTIR (Infravermelho com transformada de Fourier) e de toxicidade por bioindicador (Allium Cepa). As variáveis respostas (dependentes) utilizadas foram a remoção global e por oxidação da matéria orgânica e algumas características do lodo produzido. A maior remoção global média foi de 86,8% obtida com as seguintes condições: [H2O2]=480 mM, [H2O2]/[Fe2+]=20, 120 minutos de reação e pH inicial 2,0, no entanto, obteve-se elevada produção de lodo (28,5% v/v). A partir dos ensaios realizados foi possível estabelecer dois conjuntos de condições para remoção global de matéria orgânica superior a 60%: i) pH 2,0 com maior participação da oxidação; ii) pH entre 5,8 a 8,0 com maior dosagem dos reagentes ([H2O2]=380 a 580 mM; [Fe2+]=24 a 80 mM) e com tempo de reação entre 90 a 150 minutos. Destaca-se a última condição, por apresentar vantagens na aplicação do processo Fenton em escala real e com custo preliminar de operação entre R$ 203,57 a R$ 249,22 para cada m³ de lixiviado tratado, similar ao custo do primeiro grupo (R$ 203,48.) As análises espectrofotométricas do lixiviado ao longo do sistema de tratamento indicaram a remoção de compostos aromáticos, com a redução de ABS254 em até 90%. Os bioindicadores apontaram a redução da toxicidade do lixiviado ao longo do sistema de tratamento. Por fim, concluiu-se que o sistema experimental combinando processo biológico aeróbio e processo Fenton demostrou ser eficiente na remoção de N-amoniacal e matéria orgânica recalcitrante, além disso, modelos preditivos para determinação da dosagem dos reagentes devem ser evitados em função da complexidade da matriz do lixiviado