Investigação da toxicidade e formação de subprodutos no tratamento de lixiviado de aterro sanitário por processo foto-eletro-fenton integrado a oxidação biológica

Abstract

A disposição de resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários é uma técnica muito utilizada e considerada ambientalmente correta em países em desenvolvimento. Contudo, esta prática leva a geração de efluentes líquidos, que carreados pelas águas pluviais originam o Lixiviado de Aterro Sanitário (LAS). O LAS pode apresentar características muito variadas, como consequência das características dos resíduos dispostos, condições climáticas e geográficas. Recentemente a ascensão de novas técnicas analíticas, tem direcionado a atenção de pesquisadores acerca da identificação de contaminantes de preocupação emergente (CPE) no LAS, destacando-se os chamados químicos desreguladores endócrinos, do inglês: Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs), o que dificulta seu tratamento através de técnicas convencionais. Uma revisão bibliográfica foi realizada e constatou que bisfenol-A (BPA), ftalatos (PAEs), e surfactantes estavam entre os 12 EDCs mais frequentemente detectados em LAS. Processos de Eletro Oxidação Avançada apresentam-se como uma alternativa promissora para degradação e mineralização de LAS, bem como dos CPE presentes nesta complexa matriz ambiental. Portanto, o presente trabalho investigou as condições operacionais adequadas para a aplicação do Processo Foto-Eletro-Fenton ao tratamento de LAS, empregando eletrodos de ferro como cátodo e ânodo, bem como o estudo da melhor estratégia de integração do processo FEF a um tratamento baseado em oxidação biológica. Através das seguintes condições operacionais: 9000 mg H2O2 L-1 ; 60 mg Fe L-1 ; I=2,3 A; pH entre: 3,5-4,5; injeção de O2 a taxa de 3,2 L O2 min-1 e 45 min de reação, foi possível reduzir os níveis de toxicidade e geração de subprodutos as amostras tratadas de LAS, aumentar sua fração de biodegradabilidade (DBO5/DQO=0,40), e possibilitar uma posterior integração com sistema de oxidação biológica, sendo esta a melhor estratégia de integração para o tratamento do LAS (FEF 45 min. + Bio 24 h).

The disposal of urban solid waste in sanitary landfill is a common and acceptable technique employed in developing countries. However, this practice originates a liquid waste that is carried by rain water, generating the sanitary landfill leachate (SLL). The SLL may present different characteristics, according to the wastes disposed, geographic and climatic conditions. Recently, the improvement of analytical techniques has directed the attention of researches to the identification of contaminants of emerging concern (CEC) in SLL, highlighting the Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs), impairing the application of conventional wastewater treatment techniques. A review from the literature reported that bisphenol-A, phthalates and surfactants were between the 12 main frequently EDCs detected in SLL. Advance Electrochemical Advanced Oxidation Process (EAOPs) are considered a suitable treatment alternative to remove and mineralize the organic load, as well as CEC from this complex environmental matrix. Therefore, the present work investigated the adequate operational conditions for the Photo-Electro-Fenton (PEF) process employed to SLL treatment, using iron electrodes as cathode and anode, as well as the best combination strategy with biological oxidation. With the application of the following operational conditions 9000 mg H2O2 L-1; 60 mg Fe L-1; I=2,3 A; pH: 3,5-4,5; O2 injection rate 3,2 L O2 min-1biodegradability index (BOD5/COD=0,40), and make possible the post-biological treatment, being this the best treatment strategy (PEF 45 min. + Bio 24 h).and 45 min of reaction, it was possible to reduce the amount of by-products generated and the toxicity levels from the SLL treated samples, increase the