Biorremediação Aula 07

BIORREMEDIAO DE REAS

DEGRADADAS POR RESDUOS

SLIDOS URBANOS

CONSIDERAES GERAIS - DEFINIES

Lixo forma de disposio final de resduosslidos urbanos pela simples descarga no solo,

sem critrios tcnicos e medidas de proteo ao

meio ambiente ou sade pblica

Tambm tratada como descarga a cu aberto inadequada e ilegal segundo a legislao

brasileira


Biorremediao: Processo seqencial que,

fundamentado em critrios de bio-engenharia e

normas operacionais especficas, permite o efetivo

tratamento dos resduos slidos no solo e seus

efluentes lquidos e gasosos, em nvel primrio,

secundrio e tercirio, evitando a poluio do

solo, ar e recursos hdricos.

NOTECarimbo


Aterro sanitrio celular: uma varivel do

aterro sanitrio convencional, caracterizando-se

por um processo seqencial que permite o efetivo

tratamento dos resduos slidos

Clula de aterro: Elemento unitrio ou

derivada do aterro sanitrio celular, onde os

resduos so efetivamente tratados


Acetognese: parte do processo de decomposio

microbiana, onde a matria orgnica

sintetizada por microorganismos produtores de

acetato, ou seja, sntese do acetato via hidrlise

da matria orgnica.

NOTECarimbo


Metanognese: parte do processo de

decomposio microbiana, onde cidos orgnicos

so sintetizados por microorganismos

consumidores de cidos, os quais produzem gases

como o metano e dixido de carbono.


Lixiviao bacteriana: definida como um

processo de reciclagem de microorganismos e

enzimas no interior da massa de resduos

aterrada, com o objetivo de obter sua

bioestabilizao


Inoculao: Ato de introduzir microorganismos

e nutrientes nos reatores

NOTECarimbo


A decomposio da matria orgnica pode ser

divida em duas fases:

1 - Bactrias acetognicas so utilizadas para

produzir cido actico e outros cidos a partir da

matria orgnica e solubilizar a carga orgnica e

metais pesados presentes nos resduos slidos

2 - Bactrias metanognicas e acetotrficas so

usadas para consumir a carga de cidos

produzindo biogs e um composto biognico.


Aps a fase metanognica, em funo das reaes

bioqumicas e da mudana do pH, os metais

pesados so precipitados e levados a formas mais

estveis, menos solveis


Orgnicos

Complexos

cidos

Orgnicos+

4CH

2CO

Bactrias

formadoras

de cidos

Bactrias

formadoras de

metano


Estgio no metanognico: hidrlise, captura de

energia, formao de cidos orgnicos, produo

de amnia, gua e de gases como H2 e CO2

Estgio metanognico: quebra de acetato

formando metano e dixido de carbono. Outros

gases so tambm produzidos como N2 e H2S.

Ocorre tambm nesta fase, a desnitrificao e

nitrificao a partir de

4NH


Nitrificao

pH timo: 7,5 a 8

Inibio por diversas substncias

Temperatura tima: 25 a 35C

Desnitrificao

pH timo: 7,0 a 7,5

Temperatura tima: 35 a 50C


Matria

Orgnica

cido Actico

Outros cidoscido

Propinico

CH4

15% 65%

17%

13% 15%

35%

72%

15%

20%

Fase cida

Fase Metnica

AVALIAO DO IMPACTO AMBIENTAL

POLUIO DO SOLO E VETORES DE

DOENAS

Alterao das caractersticas fsicas, qumicas e

biolgicas do solo atravs de substncias

provenientes da degradao biolgica do lixo

Por conter substncias de alto teor energtico e

oferecer disponibilidade de gua, alimento e

abrigo, o lixo preferido por inmeros

organismos vivos como nicho ecolgico



DOENAS

Vermes

Bactrias

Fungos

Actinomicetos

Vrus

Ratos

Baratas

Moscas

Animais de maior

porte

MICROVETORES MACROVETORES



DOENAS

Muitos organismos utilizam o lixo durante toda

sua vida, enquanto outros fazem uso apenas em

determinados perodos. Este fenmeno constitui

em um problema, pois o lixo passa a ser uma

fonte contnua de agentes patognicos.



DOENAS

Tempo de sobrevivncia de microvetores no lixo

Organismo Dias

Salmonella Typhi 29 70

Endamoeba Histolytica 8 12

Ascaris Lumbricoides 2000 2500

Leptospira Interrogans 15 43

Polio Virus 20 170

Bacilo Tuberculose 150 180

Larvas de vermes 25 - 40

Fonte: K.F. Suberkropp & M.J. Klug.

AVALIAO DO IMPACTO AMBIENTALPOLUIO DAS GUAS

POLUIO FSICA

Mudana de temperatura, dificultando a vida

aqutica: fauna e flora aquticas so muito

sensveis s mudanas de temperatura

Aumento da turbidez, reduzindo a fotossntese

que, por sua vez, reduz o nmero de

microorganismos que formam o plncton, que a

base da cadeia alimentar no meio aqutico

Depreciao da esttica


POLUIO BIOQUMICA

A poluio das guas superficiais ou

subterrneas pelo lixo propiciada por uma srie

de fenmenos como a lixiviao, percolao,

arrastamento, soluo etc.

As guas pluviais que percolam atravs da massa

de resduos, transportam um lquido de cor

negra, denominado chorume, caracterstico dos

materiais orgnicos em decomposio


O chorume provm de 3 fontes: umidade natural

do lixo, gua de constituio de diversos

materiais e lquido proveniente da dissoluo de

matria orgnica pelas enzimas expelidas pelas

bactrias

A descarga do chorume nas guas provoca

depresso do nvel de oxignio dissolvido,

elevando a DBO. Quando o oxignio reduzido,

as formas de vida superiores so afetadas ou at

mesmo extintas do meio


POLUIO BIOLGICA

A poluio biolgica das guas se traduz pela

elevada contagem de coliformes e/ou resduos que

possam provocar a eutrofizao dos corpos

dgua, uma vez que esta apresenta, neste caso,elevados nveis de nutrientes e sais minerais


POLUIO DO AR

Poluentes emitidos atravs de gases oriundos da

degradao biolgica do lixo. Estes gases so

provenientes da fase metanognica da

degradao dos resduos

Os poluentes mais comumente emitidos para o

ar, em maiores quantidades so: monxido e

dixido de carbono (CO e CO2), partculas de

xidos de enxofre (SOx), xidos de nitrognio

(NOx) e metano (CH4)

PROCESSOS DE BIORREMEDIAO DOS

IMPACTOS LEVANTADOS

Processos fsicos: aqueles que no alteram a

natureza da matria, o lixo e de seus

contaminantes

Processos qumicos: aqueles que alteram a

natureza da matria e de seus contaminantes,

tendo como fundamento a ao de substncias

qumicas

Processos biolgicos: aqueles que alteram a

natureza da matria e de seus contaminantes,

tendo como fundamento a ao microbiana


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento primrio

Processos fsicos realizados que no alteram as

caractersticas qumicas e biolgicas dos resduos

e de seus contaminantes


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento primrio dos slidos:

Aterramento dirio e cobertura do lixo, onde

estes devem ser compactados at que os

materiais volumosos sejam perfeitamente

adensados

Tratamento primrio de lquidos

Drenagem e captao dos lquidos. As clulas

devem ser providas de drenos horizontais. Os

lquidos drenados devem ser conduzidos a

reatores

Tratamento primrio dos gases

Drenagem e captao dos gases atravs de redes

de drenos verticais e horizontais


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento secundrio

Processos biolgicos capazes de alterar as

caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas dos

resduos e de seus contaminantes

NOTECarimbo


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento secundrio dos slidos

Transformao da frao orgnica slida em

lquidos e gases atravs da ao de

microorganismos especficos

Tratamento secundrio dos lquidos

Ao de bactrias acetognicas e metanognicas,

as quais transformam os lquidos em compostos

bioestabilizados

Tratamento secundrio dos gases

Instalao de queimadores provisrios


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento tercirio

Processos fsicos e qumicos que alteram as

caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas dos

resduos e de seus contaminantes

NOTECarimbo


IMPACTOS LEVANTADOS

Tratamento tercirio dos slidos

Reabertura das clulas, segregao e destinao

final dos resduos

Tratamento tercirio dos lquidos

Desinfeco dos lquidos por meio dos processos

qumicos tradicionais: floculao, decantao,

filtrao, remoo de lodos e lanamento do

efluente dentro dos padres de controle

Tratamento tercirio dos gases

Inertizao dos gases atravs da combusto

controlada destes


IMPACTOS LEVANTADOS

Lixiviao bacteriana

Processo de reciclagem de microorganismos e

enzimas no interior da massa de resduos

aterrada, com o objetivo de obter sua

bioestabilizao


IMPACTOS LEVANTADOS

Processo de biorremediao in situ:

tratamento dos resduos no local onde o mesmo se

encontra

Processo de biorremediao ex situ: remoo

do material para tratamento em local externo ao

de sua origem


IMPACTOS LEVANTADOS

Fase I Estudos preliminares

Fase II Tratamento primrio

Fase III Tratamento secundrio

Fase IV Tratamento tercirio


IMPACTOS LEVANTADOS

Fase I Estudos preliminares

Levantamento topogrfico plani-altimtrico;

Prospeco hidrogeolgica e geotcnica;

Avaliao preliminar de impacto ambiental;

Ensaios de tratabilidade;

Diagnstico;

Formulao de modelo;

Projeto Tcnico


IMPACTOS LEVANTADOS

Fase II Tratamento primrio

Preparao de acessos;

Drenagem de guas pluviais;

Escavao e remoo de resduos velhos;

Drenagem e reteno de percolados;

Drenagem e reteno de gases;

Isolamento e diviso em clulas;

Aterramento celular de resduos velhos e novos;

Aumento de nutrientes


IMPACTOS LEVANTADOS


Controle de fatores fsico-qumicos influentes no

processo;

Inoculao e partida dos reatores;

Lixiviao bacteriana acetognica;

Lixiviao bacteriana metanognica


IMPACTOS LEVANTADOS


O processo de biorremediao eficiente quando

ele capaz de mudar a concentrao dos

poluentes, reduzindo-a, e alterar as

caractersticas dos resduos.

Dois dispositivos importantes: aterramento

celular e reatores anxicos.

NOTECarimbo


IMPACTOS LEVANTADOS


Primeiro Passo

Extrao forada e queima dos gases;

Rebaixamento da manta lquida;

Desinfeco e descarte dos lquidos;

Remoo da cobertura final;

Abertura das clulas


IMPACTOS LEVANTADOS


Segundo Passo

Segregao dos resduos;

Remoo de vidros e metais;

Peneiramento;

Destinao final da frao termodegradvel;

Destinao final da frao biodegradvel;

Destinao final da frao inerte e do rejeito

EXEMPLOS DE ESTUDOS

Estudo de Gandolla (1983)

O lixo antes de ser aterrado sofre um processo de

segregao mecnica e em seguida inoculado

com lodo de esgoto digerido

- Atravs do favorecimento de decomposio no

incio do tratamento: aumento da superfcie

especfica, aumento da densidade pela tcnica de

compactao e inoculao com lodo de esgoto

- Utilizao de atividade biolgica presente em

clulas mais antigas para tratar os resduos nas

clulas mais recentes

EXEMPLOS DE ESTUDOS

Estudo de Beard e McCarty (1983)

Estudos em escala de laboratrio, onde foram testados os efeitos da adio de gua, inculobacteriano e soluo tampo

Resultados:

- Tratamento acelerado de chorume oriundo de aterro sanitrio a temperatura de 35C

- Teor de metano no biogs foi de 70%

- Tempo de reteno hidrulica curto

- Remoo de DQO e produo de metanodependem diretamente da carga orgnicapresente

CONTROLE DO PROCESSO E PROGRAMA DE

MONITORAMENTO

Monitoramento das guas superficiais

Coleta de amostras a montante e a jusante do

ponto onde o efluente lanado para tratamento.

Devem ser analisados, no mnimo, os seguintes

parmetros: pH, condutividade, DBO ou DQO,

NO3 e coliformes fecais

Monitoramento do lenol fretico

Devem ser analisados os mesmo parmetros das

guas superficiais a fim de analisar se h a

contaminao das guas subterrneas


MONITORAMENTO

Monitoramento da qualidade do chorume

Mesmas anlises feitas para as guas

superficiais

As anlises da qualidade do chorume indicam a

eficincia no processo de biodegradao dos

resduos slidos


MONITORAMENTO

Monitoramento dos resduos que adentram no aterro

Deve-se promover o quarteamento, com

freqncia, a fim de avaliar o tipo e a composio

dos resduos que adentram no aterro


MONITORAMENTO

Monitoramento do macio e do sistema de drenagem

Eventuais abatimentos no macio do aterro e

acessos;

Processos erosivos e danos no sistema de

drenagem superficial como quebra de tubulaes

e obstruo de canaletas

No deixar acumular detritos no sistema de

drenagem


MONITORAMENTO

Monitoramento do sistema de exausto e

drenagem dos gases

Verificar se a queima est acontecendo

Substituir os drenos quando apresentarem

tendncia para rompimento por excesso de

temperatura ou desmoronamento por recalque do

aterro

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