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  CURSO BÁSICO: RESÍDUOS SÓLIDOS - CLASSIFICAÇÃO, GERENCIAMENTO, TRATAMENTO, LEGISLAÇÃO E ENFOQUE JURÍDICO APLICADOS A RESÍDUOS SÓLIDOS SEMINÁRIO TÉCNICO-GERENCIAL 2 – RESÍDUOS SÓLIDOS: GESTÃO, TRATA MENT O E DEST INAÇÃ O - VOLUME 1 - Eng. Químico MSc. Eduardo Fleck  Porto Alegre, RS Jun ho de 2008.

Seminário Técnico-Gerencial 2 Volume 1

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TRATAMENTO, LEGISLAÇÃO E ENFOQUE

JURÍDICO APLICADOS A RESÍDUOS SÓLIDOS

SEMINÁRIO TÉCNICO-GERENCIAL 2 – RESÍDUOSSÓLIDOS: GESTÃO, TRATAMENTO E DESTINAÇÃO

- VOLUME 1 -

Eng. Químico MSc. Eduardo Fleck 

Porto Alegre, RSJunho de 2008.

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  Resíduos Sólidos: Definições, Classificação e Gerenciamento ii

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TRATAMENTO, LEGISLAÇÃO E ENFOQUEJURÍDICO APLICADOS A RESÍDUOS SÓLIDOS

SEMINÁRIO TÉCNICO-GERENCIAL 2 – RESÍDUOSSÓLIDOS: GESTÃO, TRATAMENTO E DESTINAÇÃO

Instrutor:

Eduardo Fleck, MSc.

*Engenheiro Químico UFRGS/1990

*Mestre em Engenharia de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental IPH/UFRGS/2003

*Engenheiro Chefe da Equipe de Resíduos Especiais/DDF/DMLU/Prefeitura de Porto Alegre

IEF Cursos/Porto Alegre

Porto Alegre, RS

Junho de 2008.

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 A RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduos Sólidos: Definições, Classificação e Gerenciamento 2 

O conhecimento é limitado, masa imaginação envolve o mundo.

(Albert Einstein) 

Nada na vida deve ser receado.Tem apenas que ser compreendido.

(Marie Curie)

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 A RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduos Sólidos: Definições, Classificação e Gerenciamento 1

SUMÁRIO

2 . RESÍ DUOS SÓL ID OS: GESTÃO, TRATAMENTO EDESTINAÇÃO ........................................................2  

2.1 R ESÍDUOS SÓLIDOS URB ANOS .....................................................6 2.1.1 Fundamentos legais e gerenciais .................................... 72.1.2 Fundamentos do processo de digestão

anaeróbia de resíduos sólidos....................................... 132.1.3 Aterros sanitários ......................................................... 262.1.3.1 Aterro sanitário: licenciamento e aspectos conceituais........... 26 

2.1.3.2 Monitoramento de sistemas de tratamento deresíduos sólidos...................................................... 44 

2.1.3.3 O subproduto líquido dos aterros sanitários: O lixiviado e seutratamento ........................................................... 94 

2.1.3.4 O subproduto gasoso dos aterros sanitários: O biogás ........ 139 

2.1.4 Compostagem ........................................................... 1462.1.5 Resíduos especiais de ampla geração: gerenciamento,

manejo, tratamento e destinação final ........................ 1592.1.5.1 Resíduos sólidos da construção civil ............................. 160 

2.1.5.2 Lâmpadas de descarga ............................................ 170 

2.1.5.3 Pneumáticos........................................................ 192 

2.1.5.4 Pilhas e baterias ................................................... 211 

2.1.5.5 Resíduos de óleos vegetais de frituras........................... 226 

2.1.5.6 Medicamentos vencidos ........................................... 237 

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 A RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduos Sólidos: Definições, Classificação e Gerenciamento 1

2.1.5.7 Resíduos de óleos lubrificantes ................................... 250 

2.1.5.8 Embalagens de agrotóxicos ....................................... 237 2.1.5.9 Resíduos de reagentes químicos ................................. 265 

R EFER ÊNC IA S BI BL I OGR AFI CAS . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..2 72

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 2 

2. RESÍDUOS SÓLIDOS: GESTÃO, TRATAMENTO EDESTINAÇÃO

Os resíduos sólidos são subprodutos inevitáveis de qualquer processo,seja ele biológico, como o simples funcionamento de um organismo, sejam osprocessos sofisticados que a espécie humana concebeu para tornar sua vidacivilizada e mais confortável. Esses processos humanos vão desde as simples ecorriqueiras atividades domésticas até as atividades em escala, sejam elas agrícolas,pecuárias, comerciais, industriais, de serviços, de atenção à saúde, ou quaisqueroutras. Da poeira do giz do professor, que ensina em uma sala de aula, até o hangar

de construção de uma espaçonave, sempre presenciaremos a geração de resíduosnas infinitas atividades. Se pensarmos nas nossas atividades mais simples, comonossos cuidados com a higiene corporal, em que geramos aparas de cabeloscortados, lascas de unhas, a água residuária do nosso banho, os fios de barbaaparada, etc., ou então na nossa alimentação (preparo + consumo), atividade emque produzimos cascas, resíduos de óleo, e sobras dos próprios alimentospreparados, sempre haverá aquilo  que não nos interessa mais, queinevitavelmente será reciclado, senão pelos processos humanos de reciclagem, pelospróprios processos biogênicos da natureza.

Desde os primórdios de sua existência, o homem sempre produziu

resíduos sólidos em suas atividades rotineiras. Podemos imaginar um cenário pré-histórico com ferramentas, utensílios e vestimentas rudimentares abandonadas aotornarem-se inservíveis, carcaças e ossadas de caças, restantes das refeições,abandonadas no solo. Todavia, desse cenário onde habitavam os nossos ancestraismenos evoluídos, até os dias de hoje, muita coisa mudou! Em um dado momento dahistória iniciou-se a chamada Revolução Industrial. O mundo, então, não seria maiso mesmo: a produção em larga escala elevou o conforto da civilização, mas trouxeconsigo, juntamente com a elevação do consumo de produtos manufaturados (way-

of-life consumista), a elevação da geração de resíduos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 3 

  Até certo momento crítico da História, a velocidade de geração deresíduos poluentes era inferior à velocidade de sua assimilação natural pelosambientes regionais. Deste modo, bastava afastá-los das áreas de convívio para quenão mais representassem potencial de depreciação à qualidade de vida dascomunidades, por geração de macro e microvetores, de incêndios, de odoresdesagradáveis, de poluição das águas superficiais e subsuperficiais e depreciaçãopaisagística. No momento em que se inverteram as magnitudes relativas de taistaxas de geração/estabilização, ao mesmo tempo em que a população passou a

concentrar-se em áreas metropolitanas, as comunidades viram-se obrigadas agerenciar adequadamente e “eliminar” seus resíduos. A coleta e concentração dosresíduos, para posterior queima ou disposição no solo foram procedimentosadotados. Dados os avanços tecnológicos, nos nossos dias, diversas soluçõeseficientes para o tratamento dos resíduos sólidos estão disponíveis, porém, aindahoje 80% dos resíduos sólidos produzidos no mundo são dispostos no solo(HOGLAND, 1995 apud REICHERT, 1999).

Se os problemas advindos dos incrementos da geração de resíduos sólidosdomiciliares, sempre proporcionais ao poder aquisitivo das populações, tornaram-semuito graves, a ponto de hoje ser corriqueiro, ao estudar-se a questão, ouvir-se

dizer “nós ainda vamos acabar afogados no lixo”, a sofisticação dos processosindustriais e dos serviços de saúde, bem como a necessidade do controle de pragasda agricultura, fez com que o Homem cada vez mais viesse a manipular substânciase compostos perigosos, por sua toxicidade, reatividade, inflamabilidade,patogenicidade, corrosividade ou radiatividade. Esse é o inevitável custo de forjar oconforto material através da manipulação da massa e da energia. Não somente taisatividades oferecem riscos, periculosidade e insalubridade, como também geramresíduos com características de periculosidade. E para a solução da problemáticaenvolvendo a eliminação desses tipos de resíduos, as soluções não são tãorelativamente simples quanto as soluções para os resíduos dos nossos banheiros e

das nossas cozinhas.Se nossas casas produzem resíduos que podem ser associados, sobretudo,

ao seu risco poluente, os processos industriais produzem, sobretudo, resíduos quepodem ser associados ao seu risco químico ou físico-químico. Por outro lado, noshospitais, clínicas e consultórios médicos e veterinários, apesar da produção tambémde resíduos de riscos poluente, químico e até radiativo, é crítico o controle dosresíduos de risco biológico, que podem ser grosseiramente chamados de

 potencialmente infectantes .

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 4 

  A problemática dos resíduos domiciliares, bem como daqueles geradospela limpeza pública, contemplados aí coleta, varrição, limpeza, capina, tratamento edisposição final é atribuição dos gestores municipais, sendo passível aos municípiosterceirizar ou conceder tais serviços, bem como estabelecerem convênios com outrosentes públicos, porém jamais abdicar de corpo técnico com o conhecimentonecessário para a execução da macrogerência própria, Os municípios responderãosolidariamente por quaisquer infortúnios ocasionados por tais resíduos, sejam elesoperadores ou não dos sistemas.

  A problemática dos resíduos industriais, contemplados aí minimização,gerência, armazenamento, tratamento e disposição final, tem sua responsabilidadeatribuída às próprias corporações industriais, sobretudo representadas pelas figurasdos seus gestores técnicos. Igualmente, as indústrias poderão buscar soluçõestécnicas e gerenciais externas para solução dos seus problemas com resíduos,todavia responderão por quaisquer infortúnios ocasionados por tais resíduosproduzidos, desde a geração até o momento da extinção desses.

 A legislação, por fim, estabelece também a responsabilidade dos serviçosde saúde sobre os resíduos produzidos em suas atividades. Da mesma maneira do

que ocorre em relação aos municípios e aos estabelecimentos industriais, o princípioda responsabilidade solidária torna os profissionais da área da saúde e osadministradores dos estabelecimentos, responsáveis pelos resíduos produzidosnessas atividades de assistência à saúde e pesquisa, até a extinção de tais resíduos.

Todos os princípios estabelecidos no Seminário Técnico-Gerencial 1 sãoaplicáveis às três realidades, à municipal, à industrial e à de assistência à saúde. OSeminário Técnico Gerencial 2 aborda os aspectos relativos a essas três diferentesinstâncias, com ênfase nas soluções para tratamento e destinação dos resíduos.Sobre essas instâncias de geração de resíduos sólidos certamente concentra-seesmagador percentual de toda atividade técnica e gerencial profissional alocada aresíduos sólidos, não sendo, entretanto, as únicas instâncias de atividade queproduzem resíduos e necessitam de gerência técnica especializada. Os conceitosrelativos a poluição e contaminação são os mesmos, onde quer que se produzam osresíduos sólidos; a classificação dos resíduos sólidos conforme a NBR 10004/2004,referendada por toda a legislação do país, nas três esferas, aplica-se a qualquerinstância de geração de resíduos. Os conceitos de redução, reaproveitamento ereciclagem são válidos em qualquer local onde se gerem resíduos, e são fatoresideológicos importantes para a redução de custos, tanto em uma municipalidade,quanto em um hospital ou numa fábrica. Se o princípio da produção mais limpa é

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 5 

típico embasador de revoluções nos parques industriais, seus conceitos resguardamelevada analogia nos ambientes da limpeza urbana pública e do hospital, uma vezque esses sistemas operam através de processos unitários, na maioria das vezesinstrumentais. Portanto há uma grande analogia, que permite tirar proveito daideologia da produção mais limpa também nessas instâncias. A análise de ciclo devida também norteará, assim como na indústria, a evolução dos conceitos e políticasnas gestões municipal e hospitalar. Para constatar isso, basta que formulemos certasperguntas como “é ambientalmente preferível que o papel sujo vá para a

reciclagem (coleta seletiva) ou para o aterro sanitário (coleta domiciliar)?” e“é ambientalmente preferível autoclavar ou incinerar ou resíduos de risco

biológico?”. O gerenciamento integrado de resíduos sólidos, por sua vez, é a basefundamental para a organização de qualquer programa de qualificação do manejo eda destinação dos resíduos, obtendo-se organização, melhoria das condições domeio laboral e economia de recursos financeiros, tanto na cidade, quanto na fábricaou no hospital.

 A implantação de estratégias de gerenciamento integrado de resíduos sólidostorna-se cada vez mais importante e necessária aos municípios, indústrias e serviçosde saúde. Políticas que prevejam um serviço organizado e criterioso, que obedeçamàs diferentes etapas que constituem o ciclo dos resíduos sólidos (geração, manejo,tratamento e disposição final) evidenciam serem fundamentais para a adoção dequalquer alternativa de solução aos atuais problemas que estão sendo enfrentados.

Os problemas relacionados aos resíduos sólidos não são resolvidos apenas soba ótica da física, da química, da engenharia ou da bioquímica. Esses problemas, porserem comportamentais, exigem soluções complexas e sistêmicas de todos osresponsáveis pela geração exacerbada e cada vez mais heterogênea dos resíduossólidos. Analisar os diferentes aspectos relacionados à adoção de programas degerenciamento desses resíduos, quer sejam de origem industrial, doméstica,

comercial, hospitalar, hoteleira, da construção civil, de portos, aeroportos, estaçõesferroviárias e ou de rodoviárias, exige conhecimentos sobre tipologia e classificaçãode resíduos, legislação, passivos ambientais, responsabilidade pós-consumo, fatoresdeterminantes nas condutas da população em relação ao consumo de bens duráveis,geração de resíduos, entre outros (ReCESA, 2007).

No presente seminário, serão estudadas as interfaces dos três segmentosde atividade humana citados, com os resíduos sólidos, enfatizando-se osolucionamento tecnológico do seu tratamento e destinação final.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 6 

No capítulo referente aos resíduos sólidos urbanos nos deteremos nasduas metodologias maciçamente utilizadas no país para tratamento dos resíduos,quer sejam, a disposição no solo (aterro sanitário) e a compostagem. Em umsubcapítulo final, serão apresentados aspectos relativos à problemática dos resíduosespeciais de ampla geração municipal, que, por ainda mal regulamentados,persistem acarretando problemas às municipalidades.

No capítulo referente aos resíduos industriais serão abordadas asprincipais metodologias para o tratamento e/ou destinação final desses resíduos,principalmente em função de suas características próprias.

No capítulo referente aos resíduos de serviços de saúde serão abordadosaspectos gerenciais e metodologias de tratamento para os resíduos de riscobiológico, tendo em vista à impossibilidade atual de sua destinação como resíduosurbanos comuns, a aterros sanitários, sem prévio tratamento.

2.1 Resíduos sólidos urbanos

O presente capítulo tratará dos aspectos relativos à gestão e destinaçãodos resíduos sólidos urbanos, inicialmente apresentando (1) uma introdução com osfundamentos legais e gerenciais que norteiam a gerência pública dos serviços delimpeza urbana, após (2) introduzindo a base científica da degradação natural de taisresíduos em ambientes isentos de oxigênio, tais quais os aterros sanitários e outrasformas de disposição no solo com cobertura, depois introduzindo (3) conceitos easpectos relativos à principal metodologia para destinação de resíduos sólidosurbanos em uso no país, bem como no mundo, quer seja, o aterro sanitário,salientando aspectos técnicos de sua concepção e operação, bem como seumonitoramento e o tratamento dos seus subprodutos, o lixiviado e o biogás. Na

seqüência, (4) será apresentada uma metodologia que tem sido empregada emmuitas localidades para o tratamento e a reciclagem da fração orgânica dos resíduos,a compostagem. Por fim, será apresentada (5) a problemática dos resíduos especiaisgerados amplamente pelas populações dos municípios, e para os quais não seapresentam apropriadas e diretamente disponíveis soluções para o destino. Pelaatual ausência de uma regulamentação federal ampla e irrestrita, ou seja, um marcoregulatório, a maior parte desses resíduos permanece sem soluções práticas para asua correta destinação, o que freqüentemente constitui um problema adicional paraos serviços de limpeza pública e traz consigo uma forte e injusta crítica aos órgãos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 7 

responsáveis, que não dispõem de tecnologia, verba ou mesmo, na maior parte doscasos, possibilidade legal de abraçarem o problema.

2.1.1 Fundamentos legais e gerenciais

 A Constituição Federal Brasileira, promulgada em 1988, em seu artigo 30,inciso V, dispõe sobre a competência dos municípios em organizar e prestar,diretamente, ou sob regime de concessão, os serviços públicos de interesse local. O

que define e caracteriza o interesse local é a predominância do interesse doMunicípio sobre os interesses do Estado e da União. No que tange aos Municípios,portanto, encontram-se sob a competência dos mesmos os serviços públicosessenciais, de interesse predominantemente local, entre os quais está o serviço delimpeza urbana, compreendido desde a coleta dos resíduos até a sua destinaçãofinal.

  A Lei Estadual de São Paulo nº 7.750, de 13.03.1992 estabelece umaexcelente definição para saneamento ambiental: “Conjunto de ações, serviços e

obras que têm por objetivo alcançar níveis crescentes de salubridade ambiental,

  por meio do abastecimento de água potável, coleta e disposição sanitária deresíduos líquidos, sólidos e gasosos, promoção da disciplina sanitária do uso e

ocupação do solo, drenagem urbana, controle de vetores de doenças

transmissíveis e demais serviços e obras especializados".

Por sua vez, a recente Lei Federal 11.445/2007, que estabelece asdiretrizes nacionais para o saneamento básico define em seu artigo 3º, Inciso I,  Alínea “c”: “limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos: conjunto de

atividades, infra-estruturas e instalações operacionais de coleta, transporte,

transbordo, tratamento e destino final do lixo doméstico e do lixo originário da

varrição e limpeza de logradouros e vias públicas: parte integrante doSaneamento Básico”.

Os princípios estabelecidos pelo citado marco regulatório, aplicáveis aosserviços de saneamento básico são:

  Universalização do acesso;

  Integralidade: Todos os serviços necessários harmonicamentedisponíveis;

   Adequação à característica regional;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 8 

   Articulação com as demais políticas de base;

  Eficiência;

  Sustentabilidade econômica;

  Controle social.

 A mesma lei estabelece como serviços públicos de limpeza urbana:

 Coleta, transbordo e transporte de resíduos domiciliares e de

varrição; Triagem (para fins de reaproveitamento e reciclagem),

compostagem e tratamento de resíduos;

  Varrição, capina, poda de árvores e outros serviços similares.

  A limpeza dos logradouros públicos, a varrição das ruas, a capina e acoleta de lixo são serviços públicos fundamentais, sob a responsabilidade dosmunicípios, que garantem boas condições de saúde e salubridade dos logradouros e,por conseguinte, dos próprios munícipes, bem como evitam a propagação devetores, a emanação de maus odores, e atribuem valor estético às cidades. Essasoperações podem ser muito bem conduzidas, através de um planejamento logísticoadequado, organizado a partir da realidade da municipalidade.

  A questão da correta destinação dos resíduos sólidos urbanos foi, pormuito tempo, negligenciada. Até hoje, em nosso país, persiste a destinaçãoinadequada de grande parcela dos resíduos sólidos urbanos coletados. Se por umlado, há relativamente pouco tempo a legislação evoluiu a ponto de exigirqualificação técnica e licenciamento às áreas de destino final de resíduos sólidosurbanos, por outro lado, essa era, historicamente, uma questão que recebia poucaatenção da gerência política dos municípios, principalmente por constituir-se eminvestimento com pouca visibilidade pública.

O IBGE – Instituto Nacional de Geografia e Estatística – realizou uma pesquisanacional em 2000, consolidando o seguinte cenário, no tocante aos resíduos sólidos:

  68,5% dos resíduos das grandes cidades são jogados em lixões ealagados;

  525 municípios (10%) com mais de 50 mil habitantes geram 80% dototal do lixo coletado;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 9 

    As 13 maiores cidades são responsáveis por um terço de todo o lixourbano coletado no país;

  Nos municípios com 500.000 a 1.000.000 de habitantes o percentual delixo público, ou seja, jogado diretamente nas ruas, é de 25%;

  Resíduos efetivamente coletados no país: 149 mil toneladas/dia.Destinação:

•  59,03% lixões;

•  16,78% aterros controlados;

•  12,58% aterros sanitários;

•  03,86% compostagem;

•  02,82% reciclagem;

•  02,62% aterros especiais;

•  01,76% incineração;

•  00,55% áreas alagadas;

 Geração média per capita: 0,88 kg/(hab.dia); Geração domiciliar: 0,68 kg/(hab.dia);

 Geração nacional anual de resíduos: 90 milhões de toneladas;

 Geração de lixo público: 0,20 kg/(hab.dia);

 Somente 8% dos municípios do país possuem balança alocada àpesagem de resíduos, porém 65% do lixo coletado é pesado;

 8,2% dos municípios (451 localidades) declararam possuir coletaseletiva;

 Dos 3.460 municípios que coletam lixo hospitalar, 1.193 não fazemnenhum tipo de tratamento, como incineração e autoclavagem;

 Crescimento da geração   per capita de resíduos no Brasil: 1990:100.000 t/d, 146 milhões de habitantes, média: 0,68 kg/(hab.d); 2000:149.000 t/d, 170 milhões de habitantes, média: 0,87 kg/(hab.d);

 em 70% dos Municípios não existem órgãos específicos que gerenciema limpeza urbana;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 10 

 2.952 municípios (54%) não cobram pela prestação dos serviços delimpeza urbana; 2.484 municípios (45%) cobram e, destes:

•  2.310 o fazem junto com a cobrança do IPTU;

•  129 cobram taxa em instrumento específico;

•  13 cobram tarifas por serviços especiais;

•  25 informaram outra(s) forma(s) de cobrança;

•  07 não informaram a(s) forma(s) de cobrança; Cobrança pelos Serviços de Limpeza Urbana nas localidades:

•  Região Sul: 74%;

•  Região Sudeste: 67%;

•  Região Norte: 23%;

•  Região Nordeste: 16%;

  Em 2002, o investimento total em limpeza urbana no Brasil (somatóriodos investimentos municipais) teria sido da ordem de 4 bilhões de

reais.Os municípios podem proceder à operacionalização dos serviços públicos

de limpeza urbana de cinco diferentes formas do ponto de vista jurídico:

  Operação própria da Administração Pública, a partir deempreendimentos próprios e serviços executados por servidorespúblicos;

   Através da contratação de serviços e mão-de-obra (terceirização);

    Através de consórcio público estabelecido com outros entes

públicos;   Através de concessão;

   Através de parceria público-privada (PPP).

Operação própria: é a modalidade na qual os serviços como varrição,coleta de lixo e operação de aterro sanitário são operados por servidores públicoscontratados mediante concursos públicos pelos municípios. Tais municípios sãotambém os empreendedores das unidades sujeitas a licenciamento ambiental, comoaterro sanitário, unidade de compostagem ou de estação de transbordo.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 11

Contratação: prestação de serviços públicos ao município por pessoa físicaou jurídica contratada por licitação, conforme regramentos da Lei Federal8.666/1993. Os serviços assim contratados por licitação são remunerados pelomunicípio, muito comumente, por tonelada de resíduo. Exemplo: coleta de resíduos,aterro sanitário licenciado e operado.

Consórcio Público: em muitos casos torna-se vantajosa e econômica aassociação de municípios para a execução de serviços públicos. Um exemplo típicodisso são as soluções consorciadas para o tratamento dos resíduos. São potenciais

vantagens do consórcio, neste caso:   Aplicabilidade quando a tecnologia somente se viabiliza para elevados

aportes de resíduos;

    Aplicabilidade quando um município dispõe de área e outro sabeoperar;

   Aplicabilidade quando da necessidade de aporte elevado de recursosfinanceiros para viabilizar uma determinada tecnologia;

  Economia resultante do custo unitário do tratamento decrescente em

função dos quantitativos aportados;  Constituição de menor número de passivos ambientais;

  Maior facilidade na atração de investimentos e financiamentos.

Os consórcios públicos são regulamentados pela Lei Federal 11.107/2005,que entre seus regramentos, contempla:

  Consórcio Público: associação pública ou pessoa jurídica de direitoprivado;

  O consórcio adquire as prerrogativas de órgão de administraçãopodendo contratar, conveniar, desapropriar ou ser contratado;

  O consórcio pode contratar ou conceder serviços;

  O representante legal de consórcio público deve ser o prefeito de umdos municípios conveniados;

  Os municípios consorciados poderão ceder servidores ao consórcio, deacordo com suas legislações próprias;

  Não é permitido ao consórcio público contratar ou conceder poderesde planejamento, regulação e fiscalização.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 12 

Concessão: delegação da exploração dos serviços públicos a pessoa  jurídica ou consórcio de empresas, mediante licitação na modalidade deconcorrência. Apresenta caráter mais estável, no sentido de que os prazos devigência proporcionem alocação de superiores investimentos, na certeza de queserão remunerados pela exploração do serviço (tarifação). Exemplo: Coleta, varriçãoe tratamento de resíduos sólidos. Principal vantagem: modernização dos sistemas edos equipamentos quando o Poder Público não dispõe de recursos financeiros parafazer frente aos elevados investimentos necessários. As concessões são

regulamentadas pela Lei Federal 8.987/1995.Parceria Público-Privada: contrato de concessão de serviços públicos em

que efetivamente há contraprestação pecuniária do parceiro público ao parceiroprivado (com ou sem tarifação), vigente por não menos do que 5 e não mais do que35 anos, cujo valor do contrato seja superior a 20 milhões de reais, não se limitandomeramente a fornecimento de mão-de-obra, instalação de equipamentos e/ouexecução de obra pública. Aplicável quando da necessidade de vultososinvestimentos. Exemplo de aplicação: Construção de sistemas de grande porte paratratamento de resíduos. As PPP’s são regulamentadas pela Lei Federal 11.079/2004.

Freqüentemente observa-se, em uma mesma administração pública, aocorrência parcial de várias dessas modalidades concomitantemente. Um exemplodisso seria um órgão de limpeza urbana que mantém servidores concursados nasatividades de planejamento, projetos, fiscalização e operação parcial de unidades eatividades estratégicas; contrata mão-de-obra para as atividades de varrição ecapina; consorcia-se com municípios da sua microrregião para licenciamento eoperação de aterro sanitário.

Em se tratando de financiamento, desde 2003 os programasgovernamentais condicionam o repasse de recursos às seguintes diretrizes:

•    Adoção dos princípios e conceitos do programa Lixo e Cidadania

(http://www.lixoecidadania.org.br/lixoecidadania/);•  Erradicação dos “lixões”;

•   Apoio às organizações de catadores.

 A lei 11.445/2007 estabelece, no seu artigo 29, que os serviços públicos

de saneamento básico terão a sustentabilidade econômico-financeira

assegurada, sempre que possível, mediante remuneração pela cobrança dos

serviços, incluindo-se os de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos. Essa

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 13 

legislação informa ainda que taxas ou tarifas decorrentes da prestação dessesserviços devem levar em conta a destinação adequada dos resíduos coletados epoderão considerar o nível de renda da população atendida, características dos lotesurbanos e áreas que neles podem ser edificadas e peso ou volume médio de resíduoscoletados por habitante. Além disso, a Política Nacional de Saneamento sugere que aprestação de serviços de saneamento, entre eles o gerenciamento integrado deresíduos sólidos urbanos não se deva guiar exclusivamente pela busca darentabilidade econômica, mas deve levar em consideração o objetivo principal que é

garantir a todos o direito à salubridade ambiental (ReCESA, 2007). 

2.1.2 Fundamentos do processo de digestão anaeróbia de resíduossólidos

 A digestão anaeróbia é um processo biológico no qual substratos são, emdiversas etapas metabólicas, convertidos em compostos termodinamicamente maisestáveis através da ação de um sistema ecologicamente balanceado demicroorganismos em uma relação comensal (CHERNICHARO, 1997). No entanto, oprincipal produto final do processo, o metano, ainda possui elevada “energia

química” disponível, sendo removido devido à sua insolubilidade no meio aquoso.Outros produtos finais são o gás carbônico (CO2), a água, o gás sulfídrico e a amônia(NH4

+ ↔ NH3). Devido à rápida extinção do oxigênio molecular residual no meio, osnitratos, sulfatos e o dióxido de carbono assumem o papel de principais aceptoresinorgânicos de elétrons (ou seja, espécies oxidantes).

Do ponto de vista bioquímico, o processo de degradação dos resíduossólidos pode ser dividido em etapas metabólicas distintas sucessivas. Embora hajadivergência entre autores quanto à divisão e ao número de fases da biodegradação,o processo completo de conversão dos compostos carbonáceos aos produtos finaistermodinamicamente estáveis (água e dióxido de carbono) pode ser consideradocomo a soma de cinco fases metabólicas: hidrólise enzimática, acidogênese,acetogênese, metanogênese e oxidação metânica. A Figura 2.1, uma adaptação doapresentado em HMSO (1995), ilustra o processo.

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RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduo Orgânico (Macromoléculas: Carboidratos, Proteínas, Lipídios) Resíduo Inorgânico

Sais InorgânicosH2O

Bactérias Acidogênicas

SulfetosMetálicos

H2S

Bactérias Sulforredutoras

Ácidos Graxos Voláteis,Álcoois, Nitrogênio

Amoniacal

Bactérias Acetogênicas

H2 

Acetato Formiato

Bactérias Homoacetogênicas

CO2 

Bactérias Metanogênicas Archaebacteria  

CH4 

BactériasMetanotróficas H2O + CO2 

Fase I 

(hidrólise

enzimática)

Fase II 

(acidogênese)

Fase III 

(acetogênese)

Fase IV 

(metanogênese)

Fase V 

(oxidação

metânica)

Bactérias Hidrolisantes e Fermentativas

Ácidos Carboxílicos, Glicerol,Açúcares Simples, Aminoácidos

Legenda:

Substratos e/ou Produtos

Microrganismos

Figura 2.1 - Fases metabólicas da degradação biológica dos resíduos sólidos

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 Fase I - Hidrólise enzimática

  A fase inicial da degradação dos resíduos sólidos dá-se em condiçõesaeróbias, Segundo LIMA (1995), tal fase é viabilizada pela habilidade das cepasaeróbias presentes nos resíduos sólidos em aproveitar rapidamente o oxigêniodissolvido na massa de resíduos antes de sua extinção. Devido a isso, a temperaturado meio eleva-se ao estágio mesófilo ou mesmo termófilo, podendo alcançar 68ºC. OpH do meio encontra-se na faixa 4,0-5,0. Papel fundamental nesta fase é exercidopelas exoenzimas expelidas pelas bactérias, que, externamente às células, catalisam

as reações de hidrólise das macromoléculas, produzindo compostos solúveis demenores cadeias, os quais podem atravessar as paredes celulares e seremmetabolizados. LIMA (1995) expressa matematicamente as reações básicas queocorrem em tal fase:

ação enzimática

n{(C6H10O5) + (H2O)} ⇒ n(C6H12O6)  (2-1)lixo  glicose

microrganismos aeróbios

n(C6H12O6) + 6n(O2) ⇒ 6n(CO2) + 6n(H2O) + n(688.000 cal) (2-2) glicose oxigênio dióx. Carbono água energia calorífica

 Fase II – Acidogênese 

  A segunda fase do processo, caracterizada pela extinção do oxigêniomolecular do meio, tem como substratos básicos açúcares simples, aminoácidos,glicerol e ácidos carboxílicos de cadeia longa, produtos da fase enzimática. Bactériassintetizadoras de ácidos orgânicos (acidogênicas) serão protagonistas de reações dequebra de cadeias longas e produção de ácidos de cadeias curtas, álcoois, gás

carbônico, hidrogênio, amônia e sulfeto de hidrogênio. Os principais ácidosproduzidos nesta fase são acético, propiônico, butírico, isobutírico, valérico eisovalérico. Nesta fase a temperatura cai ao estado mesofílico (29-45ºC) e o pH domeio situa-se entre 5,2 e 6,8 (LIMA, 1995).

Se o meio contiver apreciável concentração de sulfatos ou sulfitos,bactérias anaeróbias estritas denominadas sulforredutoras, extremamente versáteisna metabolização de uma ampla gama de substratos, utilizarão tais compostos comoaceptores de elétrons e concorrerão com as bactérias fermentativas, acetogênicas emetanogênicas pelos substratos disponíveis no meio, modificando as rotas

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metabólicas do processo anaeróbio e produzindo sulfetos. Dois grupos de bactériassulforredutoras apresentam-se: (1) as que oxidam os substratos até acetato,destacando-se os gêneros Desulfobulbus e  Desulfomonas e a maioria das espéciesdos gêneros  Desulfobacterium  e   Desulfonema; e (2) as que oxidamcompletamente os substratos gerando gás carbônico. Nesse grupo incluem-se osgêneros  Desulfobacter ,  Desulfococcus,   Desulfosarcina,   Desulfobacterium e

 Desulfonema.

 Fase III - Acetogênese 

Nesta fase, ácidos de cadeia curta e demais produtos gerados na faseanterior são convertidos a acetato, hidrogênio e dióxido de carbono por cepasespecializadas (bactérias acetogênicas). Durante esta fase, a grande formação dehidrogênio faz com que o pH do meio aquoso baixe. As conversões de propionato,butirato e etanol em acetato, em condições padrões, são termodinamicamentedesfavorecidas (∆G>0). A utilização do hidrogênio pelas bactérias metanogênicas,sulforredutoras e outras presentes no meio são mecanismos que evitam quedasbruscas do pH e promovem o deslocamento das reações de formação de acetato noseu sentido direto, com liberação de energia livre para o meio.

 Fase IV – Metanogênese 

Nesta fase, bactérias anaeróbias estritas produtoras de metano dominamo meio. O pH eleva-se à faixa 6,8-7,2 e a temperatura permanece na faixa mesófila.  As bactérias metanogênicas são divididas em dois grupos de acordo com ossubstratos utilizados: utilizadoras de acetato (acetoclásticas), e utilizadoras dehidrogênio (hidrogenotróficas). O primeiro grupo, onde se destacam os gêneros

 Methanosarcina  e  Methanothrix, é responsável por 60-70% da produção demetano, utilizando o grupo metil do acetato (CHERNICHARO, 1997). O segundogrupo, que produz metano a partir de dióxido de carbono e hidrogênio, englobaquase todos os tipos de bactérias metanogênicas conhecidas. Os gêneros maisfreqüentemente isolados desse grupo são Methanobacterium, Methanospirillum, e

 Methanobrevibacter . O consumo de hidrogênio é fundamental para o rebaixamentode sua pressão parcial no meio, possibilitando a continuidade dos processosmetabólicos das fases anteriores.

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LIMA (1995) expressou matematicamente as reações básicas das fases II,III e IV conforme segue:

microrganismos hidrolisantese fermentativos

n(C6H12O6)  ⇒ 2n(CH3CH2OH) + 2n(CO2)  + n(57.000 cal) (2-3)glicose etanol dióx. carbono energia calorífica

microrg. acetogênicos

e metanogênicos2n(CH3CH2OH) + 2n(CO2)  ⇒ 2n(CH3COOH) + n(CH4) + n(CO2) (2-4)

etanol dióx. carbono ácido acético metano dióx. carbono

microrg. metanogênicos

2n(CH3COOH) + n(CH4) + n(CO2) ⇒ 3n(CH4) + 3n(CO2) (2-5)ácido acético metano dióx. carbono metano dióx. carbono

 Fase V – Oxidação metânica

Metano e dióxido de carbono são os produtos finais do processo dedigestão anaeróbia dos resíduos sólidos. Enquanto o segundo produto étermodinamicamente estável em condições normais, o primeiro possui alta “energia

química” disponível. Tal energia pode ser aproveitada por cepas bacterianasaeróbias estritas (bactérias metanotróficas), que podem colonizar sítios e imediaçõesonde pontualmente as concentrações de metano e oxigênio molecular façam-sepresentes. A conversão de metano a dióxido de carbono produz calor e podeocasionar elevação de temperatura acima de 60ºC nos pontos em que ocorra,constituindo um risco potencial às instalações dos sítios e arredores (FISCHER  et 

alli., 1996).

Diferentes modelos, baseados, sobretudo, na composição do biogásgerado ao longo do tempo, tentam descrever a evolução do aterro sanitário comoinstância de degradação da matéria orgânica, ao longo do seu tempo de vida.TABASARAN (1975), apud  LIMA (1995), modela a evolução do aterro em quatrofases:

Fase I – Aeróbia: com duração aproximada de duas semanas, até o finaldo consumo do oxigênio remanescente na massa de resíduos, caracteriza-se pelas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 18 

reações de hidrólise enzimática de compostos insolúveis e de extensas cadeiascarbonáceas e oxidação dos produtos gerados, com temperatura podendo atingir oestágio termófilo e potencial redox entre +800 e –100 mV;

Fase II – Ácida: com duração de sessenta dias, caracteriza-se pelaformação de ácidos e outros compostos de cadeia curta por organismosacidogênicos, bem como produção de amônia e seus compostos a partir donitrogênio orgânico. O pH do meio é baixo (5,2-6,5) devido à intensa formação deácidos ainda não metabolizados, a temperatura mantém-se no estágio mesófilo, o

potencial redox é inferior a –100 mV;Fase III – Metânica Instável: com duração de dois anos caracteriza-se

pelo processamento dos ácidos gerados na fase anterior por bactériasmetanogênicas, além de conversão de compostos poliméricos semi-refratários amonômeros simples, para sua metanização posterior. Ocorre estabilização datemperatura do meio próximo a 30ºC, do pH entre 6,8 e 7,2, e do potencial redoxem torno de -300 mV. Os principais produtos desta fase são o ácido acético, odióxido de carbono e uma relativa parcela de metano. É possível identificar-se aindaa presença de hidrogênio molecular, gás sulfídrico, indol, mercaptanas e traços deoutros compostos no biogás;

Fase IV – Metânica Estável: Esta fase caracteriza-se pela reduzidavariabilidade bioquímica, uma vez que praticamente todos os compostos complexosforam quebrados em monômeros; as bactérias metanogênicas dominamseletivamente o meio; a temperatura estabiliza-se próxima à ambiente, o pHestabiliza-se próximo à neutralidade; o potencial redox varia entre -330 e -600 mV. Obiogás compõe-se de aproximadamente 60% de metano e 40% de gás carbônico. Aduração da fase é virtualmente superior a dez anos.

 A Figura 2.2 apresenta o modelo de Tabasaran em função da composiçãodo biogás.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 19 

Figura 2.2 – Modelo de Tabasaran para a evolução bioquímica do aterro sanitário.(Fonte: LIMA, 1995)

Um outro modelo é apresentado por POHLAND e HARPER (1985) apud  REINHART e GROSH (1998), subdividindo a vida do aterro em cinco fases distintas:

Fase I – Inicial: fase de disposição dos resíduos no solo com acúmulo deágua e início do processo de estabilização. Ocorre em condições aeróbias;

Fase II – Transição: o maciço de aterro satura-se em água e inicia-se a

formação de lixiviado; com a extinção do oxigênio o meio torna-se redutor e inicia-sea anaerobiose com nitratos e sulfatos no papel de aceptores de elétrons; inicia-se aprodução de ácidos graxos voláteis e gás carbônico;

Fase III – Formação de ácidos: ocorre a formação de ácidos voláteis decadeia longa e intermediária a partir dos processos de hidrólise enzimática efermentação dos resíduos; há liberação de nutrientes das macromoléculasprocessadas para o meio líquido o que permite o crescimento microbiológico; háformação de hidrogênio molecular, que altera as rotas bioquímicas predominantes;

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Fase IV – Fermentação metânica: Consumo intenso de ácidos voláteis comformação expressiva de metano e dióxido de carbono; o potencial redox do meio érebaixado ao menor patamar; a concentração de matéria orgânica do lixiviado éseveramente rebaixada; há precipitação de metais devido à elevação do pH à faixade neutralidade;

Fase V – Maturação final: estabilização do material em digestão, comconseqüente redução drástica da atividade microbiana e redução da produção debiogás; reaparecimento do oxigênio molecular devido ao rebaixamento da pressão

parcial de metano e dióxido de carbono, com conseqüente elevação do potencialredox do meio; humificação da matéria orgânica refratária.

 A Figura 2.3 apresenta a variação de parâmetros selecionados durante asfases de estabilização, conforme o modelo de cinco fases exposto.

 Aspectos Nutricionais

Para que os processos biológicos de tratamento sejam operados comsucesso, os microorganismos devem ter suas necessidades nutricionais satisfeitas,

isto é, os macro e micronutrientes necessários devem encontrar-se disponíveis nomeio em concentrações suficientes para garantir o crescimento da biomassa. No casodos resíduos sólidos, todos os nutrientes costumam encontrar-se presentes, aindaque as concentrações de fósforo normalmente representem o fator limitante aocrescimento. Para cada organismo, as quantidades relativas de nutrientesnecessários serão função da composição química elementar das células. Diferentessubstratos e diferentes aceptores de elétrons proporcionarão o desenvolvimentopreferencial de diferentes cepas, em diferentes taxas de crescimento específico,função da maior ou menor disponibilidade de matéria carbonácea e aceptores deelétrons. CHERNICHARO (1997) apresenta, com base nas concentrações desubstrato carbonáceo, as quantidades relativas de nitrogênio e fósforo requeridaspara processos anaeróbios:

•  biomassa com baixo coeficiente de produção celular (Y=0,05gSSV/gDQO). Exemplo: degradação de ácidos graxos voláteis: DQO:N:P = 1000:5:1(mgDQO/mgN/mgP);

•  biomassa com elevado coeficiente de produção celular (Y=0,15gSSV/gDQO). Exemplo: degradação de carboidratos: DQO:N:P = 350:5:1(mgDQO/mgN/mgP).

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 21

Figura 2.3 – Modelagem de fases de estabilização do aterro sanitário conformePohland e Harper. Adaptado de REINHART e GROSH (1998)

O nitrogênio prontamente utilizável para o crescimento microbiológico é oencontrado nas formas orgânica e amoniacal; praticamente todo o fósforo presentenos resíduos sólidos é convertido a ortofosfatos. O enxofre é nutriente requerido

para as bactérias metanogênicas nas mesmas concentrações do fósforo, podendo serobtido da degradação da matéria orgânica (cisteína) ou da redução de sulfatospresentes nos resíduos. Diversos metais e não-metais são requeridos em baixasconcentrações como micronutrientes, fazendo-se invariavelmente presentes nosresíduos sólidos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 22 

Toxidez e inibição

Os processos biológicos de estabilização dos lixiviados estão sujeitos aproblemas ocasionados pela presença de compostos que, em certas concentrações,ocasionam a diminuição ou suspensão temporária (inibição) das atividadesmetabólicas dos microorganismos, ou mesmo a morte desses (toxidez). Metais,cátions, ânions, bem como macro e micronutrientes e os próprios substratoscarbonáceos, fundamentais à manutenção dos processos biológicos, quando emcertas concentrações críticas, podem produzir efeitos inibitórios e, em muitos casos,

deletérios. Por exemplo, durante a fase metanogênica do processo anaeróbio, osácidos voláteis respondem pela quase totalidade da massa carbonácea em digestão;se as concentrações de certos ácidos atingirem determinados patamares, tais ácidostornar-se-ão inibidores da atividade das bactérias metanogênicas, podendo levar oprocesso à paralisação temporária ou permanente.

Porém, um aspecto a ser considerado é a capacidade dosmicroorganismos presentes em determinados meios a aclimatarem-se aos agentesinibidores, de modo a reverterem-se quadros de paralisação das atividadesbioquímicas. HILL e WRIGHT (1978) afirmam que microorganismos aeróbios,anaeróbios e facultativos aclimatam-se inclusive a certas concentrações da maioriados pesticidas, através da ocorrência de fenômenos de mutação e adaptaçãoenzimática, enfatizando que pesticidas reaplicados a um ambiente, em geral têmsuas taxas de transformação microbiológica incrementadas, amplificando-se o efeitoem subseqüentes aplicações. Entretanto, mesmo havendo potencial de aclimatação àinibição, a presença de compostos tóxicos pode levar à completa desestabilizaçãodos processos metabólicos se a recuperação dos organismos atuantes não se der emtempo hábil. Em reatores anaeróbios, as bactérias metanogênicas são os organismosque apresentam menor taxa de crescimento celular, sendo, ao mesmo tempo, osmais suscetíveis a inibição e toxidez. Se em um determinado evento inibitório arecuperação das cepas metanogênicas não for rápida, haverá acúmulo de ácidos

produzidos e não consumidos, rebaixando o pH a níveis em que as mesmas nãosobrevivem, originando o chamado efeito de azedamento. Isso pode ocorrerpontualmente em um aterro sanitário, por exemplo, porém como os aterros sãosistemas dinâmicos o efeito disso será transitório.

 A toxicidade por sais é normalmente associada ao cátion e não ao ânion.  Apresentando-se algum cátion em concentração tóxica, a presença no meio dealgum ânion específico que o precipite será efetiva para evitar o efeito indesejado. ATabela 2.1 apresenta uma compilação de concentrações de inibição à metanogênese.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 23 

Tabela 2.1 – Coletânea de informações sobre concentrações inibitórias e tóxicasde espécies químicas à metanogênese

  Agente inibidor Concentrações teóricas de inibição

Ácidos Graxos Voláteis •  Concentrações de 6.000 a 8.000 mgÁc.Acético/L não apresentam toxidez parapH próximo à neutralidade.12 Rebaixamentos de pH deslocam o equilíbrio parao predomínio das formas não dissociadas dos ácidos, mais inibitórias do que asformas dissociadas.5 

•  Concentrações de 40.000 mg/L de ácidos voláteis são inibitórias mesmo para os

organismos acidogênicos.4

 •  Individualmente, o ácido propiônico é muito mais tóxico do que os demaisácidos voláteis.6 

Amônia •  50 – 200 mgN/L: efeito benéfico;200 – 1000 mgN/L: nenhum efeito adverso;1500 – 3000 mgN/L: inibidor a altos pH;>3000 mgN/L: tóxico.1

•  Van Velsen obteve estabilidade na metanogênese com concentrações de amôniade 5000 mgN/L.13 

Cádmio •  180 mgCd/L individualmente.9 

Cálcio •  100-200 mgCa/L: estimulante;2500-4500 mgCa/L: moderadamente inibidor;8000 mgCa/L: fortemente inibidor.1 

Chumbo •  Atividades de 10-7-10-9 móis/L são inibitórias.16 

Cianetos •  As bactérias anaeróbias aclimatam-se a concentrações de cianetos de até 20 a40 mgCN- /L sem inibição da metanogênese; doses de choque de até 750 mgCN-

 /L causam inibição severa, porém há recuperação da microbiota em poucotempo.7

Cobre •  A inibição inicia na faixa de 0,5 a 0,9 mgCu/L. 2 

•  A inibição é total a 170 mgCu/L quando em ausência de outras espéciestóxicas.9 

continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 24 

Tabela 2.1 – Coletânea de informações sobre concentrações inibitórias e tóxicas deespécies químicas à metanogênese (continuação)

  Agente inibidor Concentrações teóricas de inibição

Compostos de Enxofre •  Sulfetos: 100 mgH2S/L solúveis são tolerados sem aclimatação; 200mg mgH2S/L são tolerados com aclimatação, acima de 200 mgH2S/Lhá toxidez pronunciada.2 

•  Khan e Trottier verificaram que todos os compostos de enxofre, exceto ossulfatos, ocasionam inibição a concentrações de 290 mgS/L.15 

•  Sulfatos: Sheehan e Greenfield verificaram inibição a concentrações de sulfatoacima de 6750 mgSO4-2 /L.13 

Cromo Total •  3 mg/L de cromo solúvel.2 

Fenóis •  com aclimatação: >700 mgC6H5OH/L.8 

Ferro Total •  2600 mg/L de ferro total para inibição total.9 •  2,8 mgFe/L.2 

Magnésio •  75-150 mgMg/L: estimulante;1000-1500 mgMg/L: moderadamente inibidora;

3000 mgMg/L: fortemente inibidora.1

 

Mercúrio •  Lingle e Hermann verificaram que o mercúrio isoladamente não é tóxico aconcentrações de 1560 mg/L.11 

Oxigênio •  Fields e Agardy observaram estabilidade metanogênica mesmo comadição de 1% de ar em relação ao volume do lodo em digestão,adições instantâneas de 360mgO2 /L não causaram inibição, ao passoque houve inibição pela adição instantânea de 1300 mgO2 /L.14 

Potássio •  200-400 mgK/L: estimulante;2500-4500 mgK/L: moderadamente inibidor;12000 mgK/L: fortemente inibidor.1 

Sódio •  100-200 mgNa/L: estimulante;3500-5500 mgNa/L: moderadamente inibidor;8000 mgNa/L: fortemente inibidor.1 

continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 25 

Tabela 2.1 – Coletânea de informações sobre concentrações inibitórias e tóxicas deespécies químicas à metanogênese (continuação)

  Agente inibidor Concentrações teóricas de inibição

Inibição conjunta porzinco, níquel, chumbo,cádmio e cobre

•  Estudos de F.E. Mosey (1976)10 demonstraram que o conjunto dos metaispesados no lodo em digestão pode causar inibição, mesmo que tais espéciesencontrem-se em concentrações individuais aquém das necessárias parainibição. F.E. Mosey definiu o parâmetro K para representar o grau detoxicidade provocada pelo conjunto dos metais pesados no lodo em digestão

como:

K = (Zn/32,7 + Ni/29,4 + Pb/103,6 + Cd/56,2 + 0,67.Cu/31,8) / ST

Onde: Zn, Ni,... = concentrações totais das espécies metálicas nos lodos emdigestão (mg/L); 32,7; 29,4... = massas equivalentes das respectivas espéciesno estado divalente; 0,67 = fator devido à redução apenas parcial do cobre aoestado cuproso; ST = concentração de sólidos totais no digestor (kg/l).A partir de dados bibliográficos e empíricos o autor estabeleceu os seguintesvalores representativos de K:K < 200 meq/kg – inibição improvável;K ≥ 400 meq/kg – inibição total provável;K > 800 meq/kg – inibição quase certa.

Surfactantes •  600-900 mgABS/L; 600-900 mgLAS/L.11 

Zinco •  Início da inibição: 0,2 – 1,0 mg/L de zinco solúvel.2 •  Inibição total do processo: 163 mg/L de zinco individualmente.9 

{Fontes: 1McCARTY (1964) apud  CHERNICHARO (1997); 

2 VIEIRA e SOUZA (1981);3SOUZA (1982);[ 4DE LA TORRE e GOMA (1981); 5 ANDREWS (1969); 6McCARTY e BROSSEAU(1963); 7 YANG et alli. (1980); 8NEUFELD (1980); 9MOSEY e HUGHES (1975);10MOSEY (1976); 11LINGLE e HERMANN (1975); 12McCARTY e McKINNEY (1961);13 VAN VELSEN (1979); 14FIELDS e AGARDY (1971); 15KHAN e TROTTIER (1978)]apud  SOUZA (1982);16MOSEY, SWANWICK e HUGHES (1971)} 

No caso dos processos anaeróbios, além do controle das concentrações deespécies tóxicas presentes no meio em digestão, o controle de certos parâmetros éindicado para a previsão de efeitos tóxicos/inibitórios:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 26 

•  DQO/SO4-2 – Esta relação fornece um indicativo do favorecimento ou

não de um desvio das rotas metabólicas normais em função da prevalência debactérias heterotróficas redutoras de enxofre e formação de H2S, composto inibidorpara bactérias metanogênicas, o que ocorre em presença de concentrações relativasde sulfato elevadas. Assim, segundo CHERNICHARO (1997):

- DQO/SO4-2<7 no afluente indica forte possibilidade de severa inibição

das bactérias metanogênicas;

- DQO/SO4

-2

>10 no afluente indica forte produção de biogás removendoH2S da fase líquida, diminuindo seu efeito inibidor.

•  Sulfetos/Metais Pesados – Os sulfetos gerados pelas bactérias redutorasde enxofre são úteis ao processo anaeróbio tendo em vista que sua fração solúveltem a propriedade de combinar-se com os metais pesados (exceto com o cromo)formando sais insolúveis que não apresentam efeitos adversos ao processo (somentea fração solúvel dos metais  pesados apresenta efeitos tóxicos ou inibitórios àdigestão anaeróbia). Conforme CHERNICHARO (1997) cerca de 1,8 a 2,0 miligramasde metais pesados são precipitados como sulfetos metálicos pela presença de 1,0mgS-2. Assim, verifica-se a conveniência de que a relação S-2 /Metais Pesados 

assuma valores entre 0,5 e 0,56.•  De acordo com RIPLEY  et alli.  (1986) apud  CHERNICHARO (1997),

valores do quociente alcalinidade intermediária/alcalinidade parcial>0,3 indicadistúrbios no processo de digestão anaeróbia. Conforme os estudos de KASPAR eWHURMAN (1978) apud  MONTEGGIA (1998), a relação ácidos graxosvoláteis/alcalinidade parcial quando assume valores menores ou iguais a 0,1 garantecondições estáveis de operação do processo anaeróbio.

2.1.3 Aterros sanitários

2.1.3.1 Aterro sanitário: licenciamento e aspectos conceituais

 A prática da disposição dos resíduos no solo, em função da sua relativasimplicidade e baixo custo frente a outros métodos, sofreu um processo desofisticação tecnológica e hoje desponta como um método ambiental eeconomicamente viável, através da adoção de sistemas de proteção do entorno, decontrole sanitário, de garantia da estabilidade estrutural da obra, de minimização econtrole dos produtos gerados e de otimização do tratamento dos resíduos no solo,denominado aterro sanitário. Essa metodologia continua sendo a principal forma de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 27 

tratamento e destinação qualificada dos resíduos sólidos municipais no Brasil e nospaíses em desenvolvimento. Não obstante outras tecnologias despontem comoaplicáveis ou promissoras, tais quais a incineração, a digestão anaeróbia controlada,o processamento em plasma térmico e a pirólise, o aterro sanitário, por sua relativasimplicidade, domínio técnico e custo tem permanecido como a solução para aesmagadora maioria dos municípios.

  Algumas objeções importantes são feitas aos aterros sanitários comosolução para os resíduos sólidos:

•  O método não estabiliza completamente os compostos orgânicos, e,sobretudo, tem eficácia limitada nas transformações de resíduosperigosos e compostos tóxicos a produtos de menor periculosidade;

•    A redução volumétrica sofrida pelos resíduos é importante, mesmoassim é limitada. Há crescente escassez de áreas adequadas para aconstituição de novos aterros sanitários;

•  O efluente líquido gerado nos aterros é muito poluente, contendoinclusive inúmeros microconstituintes que apresentam características detoxidez ou adversas aos ecossistemas. Os sistemas de proteção do

lençol freático a esse líquido apresentam limites estatísticos desegurança;

•  Há geração de um gás inflamável, explosivo e com váriosmicroconstituintes tóxicos, cujos principais componentes são metano edióxido de carbono, gases responsáveis pelo efeito estufa;

•  Devido aos recalques diferenciais do solo, ocasionados pela lentadegradação de resíduos, são necessárias várias décadas para alcançar-se uma relativa estabilidade que permita o aproveitamento da área,limitada, em geral, a fins não residenciais.

Embora hoje, cada vez mais estejam sendo desenvolvidas tecnologiasalternativas para o tratamento e disposição de resíduos sólidos, especialmentelevando-se em conta a possibilidade de reciclagem de massa e energia,provavelmente, em função de sua disseminação cultural e de seu custo relativamentebaixo, os aterros sanitários permanecerão predominando durante bastante tempocomo opção adotada, especialmente em municípios carentes de recursos financeiros.Em países como a Alemanha, por exemplo, considera-se que o aterro sanitário não éuma metodologia que ofereça segurança aos ambientes regionais, sobretudo emfunção de que as tecnologias de impermeabilização das áreas (via de regra substratos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 28 

impermeáveis compactados como argilas, e membranas sintéticas impermeáveis)apresentam falhas estatisticamente prováveis para cada unidade de áreaimpermeabilizada (fraturas no substrato, cortes e rasgos nas membranas). Nestesentido, os aterros estão virtualmente dedicando-se a receber resíduos já altamenteestabilizados por outros processos (como a compostagem).

Três são os tipos de áreas destinadas à disposição de resíduos no soloverificadas num país como o Brasil, e que ocasionam uma certa confusão conceitual:

1)  lixão: é uma área que recebe resíduos sem nenhum tipo depreparação de base ou procedimento operacional específico. Os lixões são áreas altamente degradadas, que proporcionam a poluição daságuas de superfície e do lençol freático, poluição do ar, do solo,geração de vetores (como moscas, ratos, insetos, etc.), ameaçam ascircunvizinhanças, não possuem controle e fiscalização do ingresso deresíduos e freqüentemente incendeiam-se. É o pior tipo de disposiçãode resíduos sólidos, embora seja ainda o mais freqüente no TerceiroMundo. A Figura 2.4 apresenta o registro fotográfico de um lixão;

2)  Aterro controlado: é uma condição intermediária entre um lixão e um

aterro sanitário, freqüentemente aproximando-se muito do primeiro. Éa denominação apropriada da forma de disposição praticada em umaárea que recebe resíduos sólidos respeitando uma série de critérios,porém sem o rigor dos procedimentos, técnicas operacionais einvestimentos de uma área de aterro licenciada. Normalmente taisáreas não possuem impermeabilização de base, ou se tal existe, nãosegue critérios rígidos de execução, e há alguma operação associada,como, possivelmente, um nível mínimo de compactação de resíduos edrenagens de lixiviados e biogás. Normalmente não há tratamento doslixiviados, embora freqüentemente sejam construídos tanques e lagoas

que retardam o seu lançamento a um corpo hídrico e possibilitamalguma depuração natural do líquido. A Figura 2.5 apresenta o registrofotográfico de uma área de aterro controlado encerrado, sito na zonanorte de Porto Alegre;

3)   Aterro sanitário: aterro sanitário, na verdadeira acepção daterminologia, é uma forma de disposição segura de resíduos sólidos,sob rígidos critérios técnicos de engenharia que visam confinarresíduos devidamente compactados em uma área selecionadaconforme critérios específicos, impermeabilizada por sistema simples

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 29 

(com argila compactada) ou múltiplo (contemplando, além desubstrato argiloso compactado, membranas sintéticas impermeáveis ououtros sistemas). Os sistemas contemplam ainda, execução dedrenagem periférica de águas pluviais, drenagem de lixiviados e debiogás, sendo tais subprodutos encaminhados para tratamento. AFigura 2.6 apresenta o registro fotográfico de uma área de aterrosanitário, sito na região extremo-sul de Porto Alegre.

Os aterros de resíduos sólidos podem ser considerados reatores

bioquímicos abertos, de operação contínua, nos quais predominam as condiçõesanaeróbias e a interação de diferentes espécies microbianas presentes noecossistema, atuando em diferentes fases metabólicas ao longo do volume útildisponibilizado pelo sítio. Exercendo-se um comparativo com reatores anaeróbiosfechados (biodigestores), algumas diferenças fundamentais entre ambos seriam:

• Enquanto o reator possui uma carga fixa e praticamente homogêneaem todos os seus pontos, o aterro contempla uma série de cargas, com suasrespectivas idades, interagindo entre si ao longo do espaço físico disponível;

• Em um reator fechado e controlado, o estabelecimento de um balanço

de massa é perfeitamente factível e a produção de gases pode ser medida bemcomo a fase gasosa removida do reator, propiciando o deslocamento do equilíbrioquímico no sentido da formação desses gases (objetivo do processo anaeróbio). Nocaso dos aterros, tal balanço é deveras complexo: sua modelagem inclui fenômenosnaturais (precipitação, evaporação, evapotranspiração) e operacionais (drenagem degases, percolação e drenagem de lixiviados);

•  No caso dos reatores fechados, as rotas bioquímicas são previsíveis emonitoráveis, bem como existe a possibilidade de intervenção nas mesmas a partirda modificação das condições de contorno (temperatura, pressão, composição doreator). Já no caso dos aterros existe uma superposição de idades das cargas

distribuídas ao longo do espaço físico, cada qual atravessando o seu respectivoestágio no processo anaeróbio, sofrendo influência de fatores locais (pontuais) comotemperatura e teor de umidade. Existe a interação entre essas  famílias de idades principalmente através dos processos de percolação e recirculação de lixiviados (casoeste procedimento operacional seja levado a efeito) e transporte difusivo de massaentre os diversos pontos. A intervenção no processo biológico do sistema aterro épossível, porém deveras mais difícil e onerosa;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 30 

Figura 2.4 –  Lixão a céu aberto

Figura 2.5 – Aterro controlado

Figura 2.6 – Aterro sanitário

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 31

•  No caso do aterro, existem condições propícias ao desenvolvimento deprocessos ausentes ou pouco significativos nos reatores fechados como osfenômenos de complexação e adsorção pelo solo; 

•   A ocorrência de uma curta fase aeróbia pode ser evitada ou minimizadanos reatores fechados, ao passo que ocorrerá inevitavelmente nos aterros, sendoque sua duração será determinada principalmente por fatores operacionais comograu de compactação dos resíduos e altura das camadas de aterro. 

Embora conhecidas as comunidades biológicas e as rotas bioquímicas dedegradação dos resíduos sólidos, os aterros diferenciar-se-ão uns dos outros emfunção de fatores externos, como clima, temperaturas, precipitação pluviométrica,etc. Porém, também determinadas condições de contorno, internas ou operacionais,influenciarão no desempenho desses sistemas de tratamento de resíduos: grau decompactação, granulometria dos resíduos, eficiência do sistema de drenagem deáguas pluviais do entorno e adoção de sistema de avaliação e inspeção de resíduosprévio ao aceite.

Segundo a  American Society of Civil Engineering, um aterro sanitárioé um método de disposição que não provoca prejuízos ou ameaças à saúde e à

segurança, utiliza princípios de engenharia de modo a confinar o lixo no menorvolume possível, cobrindo-o com uma camada de solo ao final do trabalho de cadadia, ou mais vezes, se necessário (BIDONE e POVINELLI, 1999). Do sistemapopularmente conhecido como lixão, realidade em grande parte dos municípios doBrasil e do Terceiro Mundo, para o sistema tecnológico de aterro sanitário, derivamvárias vantagens: evitam-se a proliferação de vetores, o espalhamento de resíduospelas cercanias, a possibilidade de alimentação de animais com materialpotencialmente infectante, a possibilidade de instalação de famílias de catadores, e,sobretudo, a poluição do solo e das águas de superfície e lençol freático.

Conforme estipula a Resolução CONAMA 237/1997, tratamento edestinação de resíduos sólidos urbanos consistem em atividades sujeitas aolicenciamento ambiental pelo órgão regional ambiental de jurisdição. Essa exigênciaresulta na sofisticação das unidades licenciadas de modo a que se minimizem osriscos de prejuízos aos ambientes naturais onde tais atividades são locadas e osinfortúnios às comunidades lindeiras, bem como se procedam as devidascompensações por eventuais impactos produzidos que, em maior ou menor grau, são

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 32 

conseqüências inevitáveis de tais empreendimentos. O licenciamento ambiental dosempreendimentos dá-se em três fases:

(a) Obtenção de Licença Prévia (LP): responde a pergunta: o

empreendimento pode ser projetado no local escolhido e da maneira

imaginada?

(b) Obtenção da Licença de Instalação (LI): responde a pergunta: oempreendimento, tal qual projetado, é viável ambientalmente e pode ser 

construído?

(c)  Obtenção da Licença de Operação (LO): responde a pergunta: o

empreendimento, já construído, apresenta condições de iniciar operação

harmonicamente com o ambiente regional?

Essas três fases do processo de licenciamento são seqüenciais. A nãoobtenção de qualquer uma das licenças resulta na não instalação doempreendimento, ou, no mínimo, na modificação do projeto ou das suas condiçõesde contorno.

Inicialmente, o empreendedor deve promover estudos locacionais, com

vistas à definição de áreas apropriadas para a instalação do futuro aterro sanitário. Ésalutar que esses estudos prevejam pelo menos três áreas viáveis, considerandouma série de critérios específicos. Tais critérios, para uma área poder abrigar umaterro sanitário para resíduos sólidos urbanos, são estabelecidos pela NBR 13896/1997 – “Aterros de resíduos não perigosos: critérios para projeto,

implantação e operação”:

  deve ser propícia à minimização de efeitos de eventuais impactosambientais ocasionados;

  deve ter aceitação pela comunidade;

  seu uso para aterro deve estar de acordo com zoneamentos eplanos diretores municipais;

  deve disponibilizar o uso por longos períodos (área disponível paraaterro de resíduos);

  a topografia deve ser adequada, com declividades entre 1% e30%;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 33 

  a geologia deve ser favorável, de preferência deve haver umdepósito natural homogêneo e extenso de material com coeficientede permeabilidade inferior a 10-6 cm/s;

  a zona insaturada do solo deve ter uma espessura não inferior a 3m;

  não deve situar-se próxima a coleções hídricas importantes (a NBR 13896/1997 menciona uma distância mínima de 200 m);

  distância a núcleos populacionais: recomenda-se que a área situe-se a mais de 500 m de qualquer núcleo populacional, com vistas aevitar depreciação da qualidade de vida das comunidades;

  acessos e distância dos núcleos de coleta de resíduos: envolvem osfatores custo e logística, pois os resíduos a serem encaminhadosdemandarão transporte, e, possivelmente, uma estação detransferência (transbordo);

  vegetação: a existência de cinturões verdes é interessante, pois osmesmos melhoram o aspecto estético e contribuem para evitar

disseminação de odores e detritos carreados pelo vento.Há questões que devem ser tratadas com muito cuidado pelas

administrações municipais, quando essas objetivam licenciar uma área para constituiraterro sanitário. Primeiramente é preciso verificar a viabilidade de eventualdesapropriação das áreas eleitas. Em segundo lugar, é importante que a locação deum aterro sanitário não se dê em área sujeita a conflitos e oposição. O chamadoefeito NIMBY (=not in my backyard , significando, “não em meu quintal dos

 fundos”) corresponde, no jargão dos lixólogos, à conhecida oposição daquelascomunidades ou proprietários de terras lindeiros ao local onde se deseja instalar oaterro: “aterro sanitário é importante, precisamos de local para dispor o lixo,

reconheço que o projeto do aterro é bom, mas... ...não no meu quintal,construam o aterro longe de mim!”. Em terceiro lugar, é preciso que aadministração municipal obtenha apoio político para a implantação do aterro. Nadamais corriqueiro no Brasil do que a oposição política a uma determinadaadministração conseguir capitalização política para a derrubada de um projeto comoesse, buscando apoio em certas ONG’s e organizações ambientalistas para captarapoio popular contra o projeto. Aí não estão, geralmente, inseridos valores técnicosou ambientais, mas simples política partidária.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 34 

  A solicitação de Licença Prévia é encaminhada pelo empreendedor, nafase de planejamento do empreendimento, através de requerimento-padrão, quedeve vir acompanhado (1) da informação sobre alternativas locacionais com todos osestudos biológicos, climatológicos e físicos dos locais, (2) de estudo completo sobregeração quali-quantitativa de resíduos no município e sistema de gerenciamentoadotado pela administração e (3) de documento municipal que ateste acompatibilidade do empreendimento com o plano diretor.

Frente à documentação encaminhada e de informações sobre o porte do

empreendimento, bem como da estimativa do potencial poluente da instalação, oórgão ambiental decidirá sobre a necessidade ou não de EIA/RIMA (Estudo deImpacto Ambiental e respectivo Relatório de Impacto Ambiental). O Estudo deImpacto Ambiental (EIA) consiste em um estudo elaborado por equipemultidisciplinar, com a análise do impacto potencial da implantação doempreendimento. Contemplará, no mínimo, as seguintes atividades:

  Diagnóstico ambiental da área, previamente à implantação doempreendimento: meio físico, biológico e sócio-econômico;

  Descrição do projeto;

  Etapas de planejamento, construção e operação;  Delimitação da área de influência do empreendimento;

  Descrição dos possíveis impactos e externalidades;

  Identificação de medidas mitigadoras (preventivas);

  Programa de monitoramento dos impactos.

Por seu turno, o Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) consiste emdocumento produzido a partir do Estudo de Impacto Ambiental, que contemplará, nomínimo:

  Objetivos e justificativas do projeto;

  Descrição do projeto e suas alternativas tecnológicas;

   A síntese dos estudos de diagnóstico ambiental da área de influência;

    A descrição dos prováveis impactos ambientais da implantação eoperação da atividade no horizonte temporal, e formas de suaidentificação;

   A caracterização da qualidade ambiental futura da área de influência;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 35 

   A descrição do efeito esperado das medidas mitigadoras previstas emrelação aos impactos negativos, mencionando aqueles que nãopuderem ser evitados;

  O programa de acompanhamento e monitoramento dos impactos;

  Recomendação quanto à alternativa mais favorável (conclusões).

Se o órgão ambiental exigir apresentação de EIA/RIMA, este seráanalisado e aprovado ou não pelo mesmo órgão. Em caso de necessidade, o mesmoórgão solicitará complementações dos estudos ao empreendedor. Em ambos oscasos, da aprovação ou da dispensa de EIA/RIMA, o próximo passo será a realizaçãode audiência pública. Se não subsistir fato que demonstre a impropriedade doempreendimento tal qual planejado, no local definido, o órgão ambiental expedirá aLicença Prévia (LP). A Licença Prévia (LP) constitui-se em um ato administrativo queassegura ao empreendedor que a área escolhida e o tipo de empreendimento sãoviáveis, portanto o mesmo pode elaborar seu projeto executivo para fins de obtençãoda Licença de Instalação (LI). A LP traz consigo condições e restrições que deverãoser seguidas durante a concepção do projeto.

O projeto executivo do aterro (empreendimento) será elaboradoatendendo às condições e restrições expressas na LP. Será, então, encaminhado aoórgão ambiental, como anexo de requerimento, e esse irá se manifestar, apósavaliação e estudos, sobre a viabilidade de concessão da Licença de Instalação. Essalicença constitui-se numa autorização para que o empreendimento se instale. Nocaso dos aterros sanitários, após a obtenção da LI, iniciam-se as obras depreparação da base (impermeabilização), de drenagem pluvial, de instalação debalança e prédios de apoio e, enfim, toda a infra-estrutura do empreendimento. NaLI, vários condicionantes serão estabelecidos, principalmente no que diz respeito àexecução obras de apoio e início do monitoramento.

Executada toda a base infra-estrutural do aterro sanitário, o órgãoambiental manifestar-se-á sobre o pleito da Licença de Operação. Deferido, oempreendimento poderá iniciar operação. A Licença de Operação (LO) constitui-senuma autorização para que o empreendimento inicie a sua operação. Contudo,estabelece várias condicionantes que devem ser cumpridas para a sua manutençãocomo autorização. Condicionantes bastante comuns referem-se à emissão derelatórios de monitoramento, fornecimento de dados quali-quantitativos sobre os

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 36 

resíduos recebidos e tratamento dos subprodutos (lixiviado, biogás). A Figura 2.7apresenta esquematicamente o rito do licenciamento ambiental.

No Rio Grande do Sul a emissão de licenças ambientais está a cargo daFundação Estadual de Proteção Ambiental – FEPAM, salvo alguns casos em que olicenciamento de algumas atividades está sob responsabilidade dos municípios. Ostermos de referência que devem ser seguidos quando da elaboração de projetospara o licenciamento de atividades relacionadas ao gerenciamento de resíduossólidos urbanos podem ser obtidos no endereço eletrônico (web-site da FEPAM):

http://www.fepam.rs.gov.br/licenciamento/area4/13.asp. A NBR 8419/1984 – “Apresentação de projetos de aterros sanitários de

resíduos sólidos urbanos” estabelece estruturas e métodos operacionais quegarantirão a eficiência do aterro sanitário como sistema de tratamento de resíduoscom proteção dos recursos naturais regionais, a citar:

  Sistema de impermeabilização: embora seja recomendável a locaçãode aterros em áreas de geologia apresentando substrato de baixapermeabilidade, será indispensável à preparação da área comimpermeabilização de base, de forma a constituir uma bacia estanque

de confinamento. A impermeabilização, que deve ser executada nabase e nos taludes, poderá utilizar substrato argiloso compactado ougeomembrana sintética. Freqüentemente, ambos os sistemas sãoalocados, constituindo um duplo sistema de impermeabilização. Édesejável que a argila empregada, após conveniente compactação,apresente índice de permeabilidade não superior a 10-7 cm/s. Entre asgeomembranas disponíveis destaca-se a de PEAD (polietileno de altadensidade), amplamente utilizada por sua resistência, preço eafinidade com diversos compostos;

  Sistema de drenagem de lixiviados: com vistas à manutenção da

capacidade de suporte dos maciços, a água precipitada infiltrada deveser rapidamente drenada, através de uma malha de drenagem,normalmente constituída por manilhas de concreto repletas de brita nº5, sendo conduzida ao fundo da célula, onde outras estruturaspermitirão sua drenagem ao meio externo, a uma estação detratamento ou outro sistema disponível. Muito comumente estesistema está ligado a um sistema de reirrigação (reinoculação) doaterro;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 37 

Figura 2.7 – Rito do licenciamento ambiental

  Sistema de drenagem de gases: o biogás é o subproduto gasoso doprocesso de digestão anaeróbia dos resíduos, sendo constituído poruma mistura de metano, dióxido de carbono e muitos outros gases emconcentrações muito baixas. O biogás é inflamável em função dometano, normalmente presente em concentrações de 40%-60%, eque é passível de explosão espontânea quando em concentração de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 38 

5% a 15% no ar. Da mesma forma que para os lixiviados, deve serconstituído um sistema eficiente de drenagem do biogás, permitindosua ascensão (mais leve do que o ar). Se essa drenagem não for bemexecutada poderão advir sérios problemas ao aterro por sobrepressãointerna originada pelo gás. Normalmente, a malha de drenagemhorizontal de lixiviados também conduz o biogás, que drena emcontracorrente com o primeiro, sendo interligada aos drenos verticaisde gás. Normalmente utilizam-se camisas deslizantes, que são

cilindros vazados sem fundo, que são repletos por brita e, à medidaque as camadas de resíduos se sobrepõem, as camisas vão sendopuxadas para cima, formando drenos cilíndricos de pedras.Normalmente esses drenos verticais apresentam 1,00 m de diâmetro esão afastados um do outro de 30 m a 50 m. Normalmente às pontasde drenagem são alocados queimadores para combustão do gás. Alternativamente, o gás pode ser aproveitado, após purificação, comocombustível. Modernamente, a partir do Protocolo de Kyoto, torna-se muito vantajosa a captação de gás de aterro para fins de geraçãode energia, recebendo-se créditos de carbono pela não emissão do

gás metano, um dos principais vilões do efeito estufa;  Sistema de drenagem de águas pluviais: no sentido de evitar grandes

gerações de lixiviados e dificuldades operacionais, as águasprecipitadas fora da área de aterro devem ser afastadas do sítio,através de um sistema de drenagem bem projetado. Águas denascentes e córregos devem ser canalizadas para fora do sítio e águasprecipitadas sobre áreas de aterro já seladas também deverão serconvenientemente drenadas;

  Sistema de compactação de resíduos: os resíduos devem ser

compactados a fim de ocuparem o menor volume possível, elevando avida útil do sítio, e adquirirem melhor característica de suporte.Normalmente, obtém-se um bom grau de compactação operando-seem rampa de 3:1 (H:V), em três a cinco passadas;

  Sistema de tratamento de lixiviados: o lixiviado gerado em um aterro,mesmo que retido por longos tempos de detenção no seio do mesmo,apresentará elevadas concentrações de matéria orgânica, nitrogênio,especialmente na forma amoniacal, ácidos voláteis, metais e outroscompostos, não podendo ser emitido sem prévio tratamento. Deverá

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ser projetado um tanque de equalização interligado à ponta dedrenagem de lixiviados, na base do aterro, com vistas aamortecimentos de vazão e equalização. Desse tanque, o lixiviadosofrerá tratamento no próprio sítio, ou será encaminhado para umaestação externa, com vistas à sua estabilização e remoção deconstituintes até que esteja em condições de atendimento aospadrões para emissão;

  Sistema de acessos viários: recebendo resíduos transportados por

caminhões coletores e/ou carretas de grande capacidade, é necessárioque o sistema viário externo seja projetado de forma a que o tráfegonão ocasione demasiados problemas à vizinhança, como projeção dedetritos e poeira. O sistema interno de acessos deve garantir, mesmoem dias de chuva, plena trafegabilidade dos veículos, necessitandopara isso receber camadas de brita ou outro material depavimentação;

  Cobertura diária: ao final de cada ciclo de trabalho, os resíduoscompactados devem receber uma camada de 10 a 15 cm de terra ousaibro, com vistas a inibir a proliferação de vetores, a emissão deodores e o espalhamento de resíduo pelo vento, colaborando-seassim, ainda, para a questão estética nos horários de não operação.Reiniciada a operação, a camada anteriormente disposta poderá serremovida;

  Sistema de controle, segregação e de inspeção de resíduos: resíduosperigosos e alguns outros tipos específicos são incompatíveis comaterros para resíduos urbanos. Associado ao aterro deve serestabelecido um plano de gerenciamento que vise cadastrar todasfontes geradoras específicas, inspecionar as cargas de resíduos

enviadas e treinar os operadores para detectar, mesmo que junto àfrente de serviço, a presença de eventuais resíduos incompatíveis,para que possam ser retirados e encaminhados a um tratamentoespecífico;

  Sistema de selamento final: encerrada a operação de cada célula deaterro deverá a mesma receber uma cobertura com material de baixapermeabilidade, como argila, recebendo, por fim, nova vegetaçãorasteira, com fins a minimizar a infiltração de águas e conter a erosão.Em alguns casos, podem ser utilizadas geomembranas para

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 40 

selamento, ainda que isso comumente ocorra apenas nos aterros pararesíduos industriais perigosos;

  Plano de encerramento: faz parte do projeto de um aterro sanitário adescrição de como e quando o aterro será encerrado e a manutençãoque será mantida. Deve ser previsto também o aproveitamento futuroda área;

  Plano de monitoramento: deverá ser estabelecido um plano de

monitoramento que visará (1) detectar possíveis impactos doempreendimento aos recursos naturais tais como lençol freático ecorpos hídricos de superfície e (2) monitoramento da eficiência dosistema no tratamento (estabilização) dos resíduos sólidos;

  Plano de emergência: deve prever ações de emergência no caso deeventuais acidentes e falhas estruturais, listando todos os eventospossíveis e suas ações corretivas padronizadas, indicando todas aspessoas e órgãos que devam ser contatados e listando todos osequipamentos de segurança existentes e sua localização.

Outras estruturas necessárias a um aterro sanitário:

  Cercas: de tela ou arame farpado visam conter invasão por parte deanimais e catadores, bem como reter papéis e detritos carreados pelovento;

  Cinturão verde: se não houver vegetação natural no entorno do sítiopodem ser cultivadas espécies de rápido crescimento, de modo amelhorarem o aspecto estético e contribuírem para evitardisseminação de odores e detritos carreados pelo vento;

  Portaria: serve para controle da entrada no aterro e como estrutura deapoio para os processos de inspeção das cargas apresentadas, com

vistas a evitar o aceite de resíduos perigosos e outros incompatíveiscom o aterro;

  Balança: alocada próximo à entrada do aterro, visa registrar asmassas de resíduos recebidos, de substratos de trabalho como caliça eargila e de lixiviados que possivelmente sigam para uma estaçãoexterna de tratamento. Como há previsão de custos ou receitasadvindos de todos esses materiais remetidos ou recebidos, a balançaefetua as medições que serão convertidas em pagamentos;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 41

  Instalações de apoio operacional: escritório, vestiários, sanitários,refeitórios, áreas de descanso e lazer;

    Almoxarifado: para guarda de máquinas, ferramentas e utensíliosdiversos de freqüente utilização;

  Pátio para estocagem de material: área onde se concentram materiaisde construção como argila, brita, tubos, manilhas, etc.;

  Galpões para abrigo de veículos: destinam-se à guarda das máquinas

pesadas em períodos sem operação ou para pequenos reparos;  Iluminação: é imprescindível nos aterros, especialmente quando

tiverem operação noturna;

  Sinalização: devem ser afixadas junto à entrada, e em determinadospontos do cercamento do sítio, tabuletas com os dizeres “Perigo – NãoEntre”.

No tocante à concepção das células de aterro, três formas básicas deoperação são utilizadas, a citar:

(a) Método da trincheira: aplicável quando o sítio for plano ou levementeinclinado. Segundo BIDONE e POVINELLI (1999) o método justifica-separa pequenas comunidades, com produções diárias de resíduos nãosuperiores a 10 t, ou em área degradadas pela exploração de recursoscomo carvão, saibro e argila (que já apresentam cavas e trincheiras). As trincheiras são abertas com escavadeiras e o material escavado éconduzido para alguma outra utilização dentro ou fora do aterro. Oresíduo introduzido na trincheira é compactado contra os taludes,coberto ao final de cada jornada e há um selamento final após o totalpreenchimento da célula. A Figura 2.8 apresenta uma operação emtrincheira;

(b) Método da meia encosta: utilizado em áreas de encostas. O aterro éexecutado depositando-se um certo volume de lixo no solo, sendocompactado por trator de esteiras em camadas até atingir 3-4 m dealtura. Em seguida o trator escora, na parte oposta da operação, omaterial para cobertura do lixo compactado, formando as célulasBIDONE e POVINELLI (1999). A Figura 2.9 apresenta uma operação decompactação contra uma encosta;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 42 

(c) Método da área: é uma metodologia considerada pouco aconselhável,ainda que esteja em pleno uso. Consiste na execução de uma célulapositiva, isto é, construída a partir do relevo original dispondo-seresíduos e terra de modo a formar uma trincheira inicial, sobre a qualoutras cargas irão sendo compactadas até consolidação de umhorizonte. A partir desse, inicia-se um novo horizonte, de modo que aconformação da célula vai tornando-se tronco-piramidal. Faz-senecessária a construção de diques no entorno da célula, de modo a

drenar água de escoamento superficial, que poderá contaminar-se comresíduos ou lixiviado aflorante, conduzindo-a ao tratamento. A Figura2.10 apresenta uma célula positiva concluída.

Figura 2.8 – Aterro operado em trincheira

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Figura 2.9 – Compactação de resíduos contra uma encosta

Figura 2.10 – Célula concluída executada em área

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 44 

2.1.3.2 Monitoramento de sistemas de tratamento de resíduos sólidos

Os sistemas de tratamento de resíduos sólidos, tanto urbanos quantoindustriais necessitam agregar uma atividade de apoio fundamental denominadamonitoramento. Qualquer empreendimento concebido e construído com a finalidadede processar resíduos sólidos é um estabelecimento industrial potencialmentepoluidor. Industrial, porque opera com transformações naturais ou induzidas namatéria-prima que recebe (resíduos sólidos), visando sua estabilização e, muitasvezes, o seu aproveitamento como massa e/ou precursor de energia. Poluidor, tendoem vista que os resíduos sólidos constituem-se em matéria não estabilizada,apresentando compostos de carbono (matéria orgânica), de nitrogênio, além de umaimensa gama de espécies e compostos químicos presentes em pequenasconcentrações, entre os quais destacam-se os metais pesados.

O monitoramento de um aterro sanitário ou outra estação de tratamentode resíduos (como unidade de compostagem, por exemplo) subdivide-se em duasatividades similares, mas com diferentes objetivos: (1) monitoramento operacional e (2) monitoramento ambiental.

 2.1.3.1.1 Monitoramento operacional O denominado monitoramento operacional objetiva avaliar

permanentemente a eficiência dos sistemas de tratamento na estabilização dosresíduos sólidos. No caso dos aterros sanitários, basicamente deseja verificar se abioestabilização da matéria orgânica ocorre a contento, e, portanto, o materialaterrado está paulatinamente transformando-se em matéria humificada, portantomais estável termodinamicamente e com menor potencial poluidor. Além de algumasmanifestações físicas observáveis em aterros, como, por exemplo, recalques de soloe diminuição da vazão de biogás drenado, que são indicadores da evolução doprocesso, basicamente utilizam-se procedimentos de amostragem e análise

laboratorial para caracterizar os estágios e degradação da matéria aterrada. Três sãoos tipos de amostras que podem ser utilizadas nesse processo:

(a)   Amostras de lixiviados: o lixiviado pode ser considerado como asolução/suspensão obtida dos resíduos aterrados, onde estarãopresentes, principalmente, os compostos hidrossolúveis. Sabe-se queas reações químicas (e bioquímicas) dão-se somente em meio aquoso,bem como esse meio é condição essencial para a sobrevivência damaioria dos organismos decompositores. Então, há uma elevadaassociação entre os resíduos em decomposição e a característica do

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 45 

lixiviado em contato, portanto o acompanhamento progressivo dascaracterísticas de um lixiviado é indicativo do grau de estabilização doresíduo. No entanto é necessário manter-se uma visão crítica dotrabalho que se está executando: uma amostra de lixiviado reflete ascondições do resíduo em contato com o mesmo, porém há que seatentar à sua representatividade: as concentrações naturalmentevariarão em função da pluviometria. Em épocas secas há tendência deconcentração de compostos no líquido, devido à diminuição do nível

estático do lixiviado na bacia; em épocas chuvosas há dois efeitos, (1)a diluição, por aumento do volume de água e (2) a lixiviação deresíduos novos, concentrando o lixiviado. Dependendo das condiçõesde contorno o efeito líquido poderá ser de diminuição dasconcentrações no líquido ou sua elevação. Deve-se ter em mente,também, que os processos de drenagem, difusão mássica e outrosassociados tendem a produzir uma homogeneização do líquido em umacélula, portanto o lixiviado não refletirá uma condição pontual, mas simuma condição média das   famílias de idades  de resíduos aterrados.Normalmente, para fins de amostragem de lixiviados são construídos

poços de monitoramento, sendo utilizados também os sistemas dedrenagem de lixiviado que o conduzem para fora das células. No casode uma estação de tratamento de lixiviados associada, o seumonitoramento estará relacionado às características paramétricas dematéria orgânica, nitrogênio e outros compostos, espécies químicas emicrorganismos os quais deseja-se abater , bem como a parâmetrosinespecíficos, relacionados aos sistemas de tratamento;

(b) Biogás: o monitoramento de biogás não é tão freqüente como o delixiviados em função da maior dificuldade para amostragem bem comodos custos das análises. Na realidade, excluídos os aspectos

concernentes ao aproveitamento energético do gás, seumonitoramento no sentido da observação da estabilização dos resíduosrelaciona-se basicamente à sua vazão e ao percentual de metanoencerrado pelo gás. O rebaixamento desse percentual é tido como aprimeira evidência de algum problema no processo bioquímico dedecomposição da matéria orgânica. No entanto, em um sistema abertocomo o aterro sanitário não se prevê a predominância de processosinibitórios por grandes períodos, como pode ocorrer em reatores

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 46 

fechados. Possivelmente, devido a isso, muitos aterros não associemum monitoramento de biogás tão efetivo quanto o de lixiviados;

(c) Sólidos aterrados: via de regra dois são os parâmetros de importânciano monitoramento de sólidos aterrados: (1) umidade e (2) carbonoorgânico total. O teor de umidade não costuma ser uma preocupaçãoem climas úmidos, mas poderá ser fator determinante da interrupçãodo processo de estabilização dos resíduos em climas muito secos. Oresíduo aterrado pode ser dividido em fração inerte e fração orgânica.

Esta segunda é normalmente referida a sólidos que volatilizam até550ºC, porém contemplará também inertes como borrachas eplásticos. A determinação do carbono orgânico total estará maispróxima da fração de compostos ainda não estabilizados, idealmenteconvertidos em dióxido de carbono e metano. No entanto, estadeterminação somente terá sentido se executada ao longo do tempo,em frações de resíduos representativas das mesmas idades, uma vezque parte do carbono será convertida a compostos orgânicosrefratários como os ácidos fúlvicos e húmicos. Normalmente asamostras são coletadas com trados e sondas e referidas à

profundidade na qual foram colhidas.

 2.1.3.1.2 Monitoramento ambiental 

O monitoramento ambiental, por sua vez, visa verificar a eficiência dasobras de engenharia e sistemas de proteção ambiental alocados à estação detratamento de resíduos na proteção do ambiente circunvizinho. Em sistemas dedisposição no solo, como aterro sanitário, visará basicamente verificar se oisolamento das células, executado através dos sistemas de impermeabilização estásendo eficiente no sentido de confinar resíduos, lixiviado e biogás na baciaconstituída, sem que migrem para fora da área ocasionando depreciação da

qualidade do solo, da água e do ar. Se por um lado contempla a observação dasestruturas e inspeção dos procedimentos operacionais, vale-se principalmente dasanálises das águas de superfície e de lençol freático, que não deverão estar poluídaspor lixiviados e biogás. Uma série de parâmetros pode ser alocada para ainvestigação, porém duas referências serão importantes para traçarem-se quaisquerconclusões: (1) a qualidade da água de montante, isto é, aquela que seguramentenão sofreu nenhuma influência do empreendimento potencialmente poluente e (2) aqualidade original da água, isto é, aquela representativa das condições anteriores àinstalação do empreendimento. Neste sentido é fundamental que o programa de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 47 

monitoramento inicie-se um bom tempo antes do início das obras da estação detratamento de resíduos, bem como seja executado estudo hidrogeológico da área,sobretudo para verificar os sentidos de fluxos dos mananciais de superfície e lençolfreático.

No caso das águas de superfície correntes, como córregos e arroios, ospontos de monitoramento locados deverão corresponder a porções do corpo que sesituem:

•  fora da área de influência da estação de tratamento de resíduos, porémem um ponto suficientemente próximo, tal que contribuições de outrasfontes poluentes já tenham sofrido um certo grau de depuraçãonatural: esse será um ponto de montante;

•  em pontos onde eventual influência da estação possa ser bemevidenciada: esses serão pontos de jusante;

No caso de açudes e lagoas, como pontos fixos, a série de resultadosobtidos ao longo do tempo poderá indicar alterações decorrentes doempreendimento.

Para a amostragem de águas do lençol freático são construídos poços demonitoramento, em um número mínimo de quatro: um a montante e três a jusantedo empreendimento, conforme orientação da pesquisa hidrogeológica prévia. A NBR 13895/1997 - "Construção de Poços de monitoramento e amostragem", estipulacritérios construtivos e de perfil para os poços de monitoramento. A Figura 2.11apresenta um perfil típico de poço de monitoramento de lençol freático.

 2.1.3.1.3 Características paramétricas relevantes das águas e lixiviados

O monitoramento de aterros sanitários e outros sistemas de tratamentode resíduos sólidos vale-se, além do controle e observação da operação e dos

aspectos técnicos e tecnológicos relacionados à estabilização dos resíduos e àproteção dos entornos, da análise das águas superficiais, subterrâneas, líquidosprovenientes da degradação dos resíduos, e, não tão freqüentemente, de amostrasde resíduos aterrados, do composto orgânico, de resíduos tratados conforme outrasmetodologias e dos gases gerados.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 48 

Figura 2.11 – Perfil de poço de monitoramento do lençol freático

Os resultados analíticos oferecem subsídios para uma caracterizaçãopontual dos substratos analisados, para fins de comparação entre diferentes pontosde amostragem e em relação a condições averiguadas previamente à instalação doempreendimento destinado ao tratamento de resíduos. As característicasparamétricas, ou parâmetros de monitoramento balizam essas avaliações, portratarem-se de características físicas, físico-químicas ou químicas que podem associarcondições de poluição, contaminação, modificação de características originais ou

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 49 

indicarem estágios de degradação de um material em decomposição microbiológica.Para tanto, faz-se fundamental a escolha das características a serem elencadas emum plano de monitoramento, e o conhecimento de seu significado e concentraçõesou resultados típicos para diversas condições. Segue-se uma revisão bibliográficaapresentando definições e concentrações típicas das características comumenteelencadas para o monitoramento de águas superficiais, subterrâneas e lixiviados deaterros.

Condutividade Elétrica

É a propriedade de um determinado meio em conduzir mais ou menoscorrente elétrica. É definida como a corrente que atravessa um condutor cúbico de 1cm de aresta, submetido à tensão aplicada de 1 V.

k = (I x L)/(E x A) (ohms-1cm-1 = siemens.cm-1 = mho/cm) (2-6)

I = Corrente elétrica (A);E = Diferença de Potencial Elétrico (V);L = Comprimento do condutor (cm); A = Área da seção reta do condutor (cm2).

No caso das soluções eletrolíticas, a condutividade será função dapresença de compostos ionizáveis, suas respectivas concentrações, seus graus dedissociação, das cargas elétricas dos íons, das suas respectivas mobilidades e da

temperatura da solução.No caso das águas naturais, servidas, esgotos e lixiviados de aterro, é

conveniente expressar a condutividade em µmho/cm (1 µmho/cm = 1 µS/cm = 10-6 mho/cm) devido à ordem de grandeza dos resultados. A condutividade da água puraé muito baixa (a água mais pura obtida em laboratório registrou 4,3 x 10 -8 mhos/cm).

Em águas naturais (doces ou pouco poluídas), as concentrações dasespécies iônicas são normalmente baixas. Neste caso haverá uma relação

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praticamente linear entre a condutividade medida e o conteúdo de sólidosdissolvidos.

  A condutividade das águas naturais ou pouco poluídas encontra-se nafaixa de 10 a 1000 µmho/cm, em função da geologia local (em condições normais epouca profundidade, em geral, são esperadas condutividades inferiores a 100µmho/cm). No caso dos lixiviados de aterro sanitário a condutividade costumaalcançar algumas dezenas de milhares de µmho/cm, tendendo a um drásticorebaixamento ao longo do processo de estabilização devido à precipitação de metais,ocasionada pela característica progressivamente alcalina do meio, fruto do consumodos ácidos orgânicos, bem como pela própria crescente diluição do líquido por águasde chuva, quando os resíduos aterrados já estiverem exauridos em sualixiviabilidade. Assim o parâmetro adquire importância para a verificação de possívelpoluição das águas por lixiviados de aterro, bem como na avaliação dos progressivosestágios de estabilização das células de aterro.

Todavia é preciso enfatizar que para altas concentrações de eletrólitos,atuam forças de atração entre os íons, que resultam na redução da sua mobilidade.Logo, nessas condições, a condutividade não terá mais uma relação deproporcionalidade com a concentração iônica. Assim, a nível quantitativo, acondutividade fornecerá apenas uma estimativa da concentração iônica da solução.

Por fim, é preciso lembrar que a condutividade é função também do graude dissociação das espécies ionizáveis (e, por conseqüência, do pH) e datemperatura. Desta maneira, ao traçarem-se comparações entre resultados,idealmente seria interessante corrigir as variações dessas condições de contorno.

Turbidez

 A turbidez é entendida como o coeficiente de espalhamento e absorção da

luz pelas partículas em suspensão em água (ou noutro líquido). No caso de águasnaturais, as partículas que conferem turbidez são normalmente lodo, barro, partículasfinas de matéria orgânica e inorgânica, plâncton, organismos microscópicos,compreendidos em uma faixa de 10 nm a 0,1 mm de diâmetro de partícula. Aturbidez pode variar sazonalmente com a atividade biológica na coluna d’água. Aturbulência em um corpo d’água, num determinado momento, pode resultar emvariação temporária da turbidez. O parâmetro turbidez encontra-se diretamenterelacionado com o parâmetro sólidos suspensos totais a 550ºC. O métodocomumente utilizado para a medida de turbidez é a nefelometria, que mede a

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dispersão da luz por partículas em suspensão em uma amostra (unidade UNT -Unidade Nefelométrica de Turbidez). Valores normais para as águas naturais giramentre 1 e 100 UNT.

Cor

 A cor, juntamente com a turbidez, determina a profundidade até onde aluz é transmitida. Isto comanda a quantidade de produção primária através do

controle da taxa de fotossíntese das algas presentes no corpo d’água. A cor resultado somatório dos comprimentos de onda não absorvidos pela água, principalmenteem função de substâncias dissolvidas ou suspensas. Nesse sentido define-se coraparente como a causada por refração e reflexão da luz pelas partículas emsuspensão, e cor verdadeira como a produzida pelas substâncias dissolvidas na água.O plâncton também pode colaborar para dar à água uma cor aparente.

  A medida da cor faz-se pela comparação da amostra com uma série dediluições de cloroplaninato de potássio ou cobalto clorídrico. As unidades de medidasão chamadas “unidades de platina cobalto” baseadas em 1 mg.L-1Pt. As águasnaturais variam da faixa de menos do que 5 mg.L-1Pt (águas muito claras) a 300

mg.L-1Pt (águas muito escuras).

Odor

É um parâmetro que normalmente sugere atividade biológica maior doque a normal e/ou poluição. O odor pode ser produzido por fitoplâncton e plantasaquáticas ou matéria orgânica em decomposição. Rejeitos industriais e humanospodem também produzir odores, diretamente ou como resultado da atividadebiológica estimulada.

O odor produzido depende de variáveis como a temperatura e o pH, nosentido da estimulação ou inibição do metabolismo microbiológico e volatilidade dealguns poluentes.

  A determinação do odor em uma amostra é levada a efeito através doolfato humano, sofrendo variabilidade subjetiva proveniente de diferentes julgamentos humanos. Assim, o odor pode ser medido em termos da diluição de umaamostra até o ponto em que qualquer odor perceptível seja eliminado, ou exercendocomparação entre o odor da amostra e diversos padrões estabelecidos. Assim, temos

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a Tabela 2.2, convencionada para a caracterização de odor (USP, 1970; LISBÔA,1974).

Tabela 2.2 – Padrões para caracterização do odorCódigo Natu reza do odor Descrição (tal como odor de...)

  A Aromático cânfora, cravo, lavanda, limão

 Ac Pepino “Synura” B Balsâmico (flórido) gerânio, violeta, baunilha

Bg Gerânio “Asterionella” 

Bn Nastúrcio “Afanizomenon” 

Bs Adocicado “Coelosphaerium”

Bv Violeta “Mallomonas”

C ou Cv Químico resíduos industriais ou tratamento de reagentes

Cc Clorado cloro livre

Ch Hidrocarboneto resíduos de refinaria de óleoCm Medicinal fenol e iodofórmio

Cs Sulfuroso (saturado) gás sulfídrico ou ovos podres

D Desagradável (muito desagradável)

Df  De peixe “Uroglenopsis”, Dinobryon 

Dp De chiqueiro “Anabaena”

Ds Putrefaciente (séptico) Água de Esgoto

E De terra (terroso) terra molhada

Ep Turfento turfaG De grama grama esmagada

M Mofado palha decomposta

Mm ou Mn Bolorento adegas molhadas

  V Vegetal vegetais de raiz

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Temperatura

 A temperatura pode ser fisicamente definida como o grau de agitação daspartículas de um meio, resguardando uma relação direta com a energia cinéticamédia das moléculas deste meio. Influi marcantemente sobre as característicasquímicas, físicas e biológicas das águas e despejos, estando então relacionada compraticamente todos os parâmetros de avaliação/monitoramento destes. Comoexemplos típicos desta influência, podemos dizer que a temperatura de um corpohídrico influi na florescência de certas algas, no grau de saturação do oxigênio

dissolvido, na concentração de dióxido de carbono, na solubilidade das espéciesionizáveis e, por conseguinte, no pH e no potencial redox. Os processos biológicossão diretamente afetados pela temperatura, sendo que as atividades bioquímicasintensificam-se com o aumento da temperatura. Em relação aos mananciais, aelevação das temperaturas em época de verão pode tornar críticas as condições daságuas devido a uma maior respiração microbiológica combinada com um decréscimoda solubilidade do oxigênio.

Termômetros são utilizados para a medição de temperaturas, através damedida da expansão/contração volumétrica de um líquido confinado, sendo otermômetro de mercúrio o mais largamente utilizado. Aparatos mais modernospodem utilizar as variações de outras propriedades com a temperatura para medi-la. A determinação usual da temperatura faz-se por imersão do bulbo do termômetrocomum no corpo d'água, até o momento em que o nível de mercúrio pare de mover-se. Para medição de temperaturas ambientes deve-se manter o bulbo seco. Porvezes, quando a água destina-se ao consumo direto, são utilizados termômetros deálcool, devido à toxidez apresentada pelo mercúrio, considerado o risco de acidentecom derramamento do metal líquido.

Sabor

É uma característica que pode tornar as águas para consumo mais oumenos objetáveis. É também uma informação que pode, qualitativamente, indicar naágua a presença de poluentes. É um teste realizado através do paladar humano,estando sujeito a variabilidades subjetivas provenientes de diferentes julgamentosindividuais dos analistas. Há ainda a restrição de que somente podem ser analisadasamostras de água em que haja a garantia de não haverem constituintes tóxicos ouinfectantes, para que haja o resguardo da saúde do técnico que irá fazer adegustação.

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 pH 

O potencial hidrogeniônico é definido como o cologaritmo, na base 10, daconcentração dos íons hidrogênio, tendo variação entre 0 e 14 (limite ácido/limitealcalino), com o valor 7 representando a condição neutra. Em águas e efluenteslíquidos, bem como na digestão anaeróbia, o controle do pH é fundamental. Naságuas naturais o pH é controlado pelo balanço entre o dióxido de carbono, íonscarbonato e bicarbonato, bem como por outros compostos naturais como os ácidoshúmicos e fúlvicos. O pH da maioria das águas naturais encontra-se entre 6,0 e 8,5,

embora valores menores possam ocorrer em águas com alto conteúdo orgânicodiluído e valores maiores possam ocorrer em águas eutróficas, águas subterrâneassalgadas e lagos salgados. Águas de minas ou contendo gases vulcânicos podemapresentar pH bastante baixo. A geologia exerce papel marcante sobre o pH daságuas subterrâneas.

O pH, porém, deve ser compreendido como a “face externa” de umdeterminado meio, visto que o mesmo pode conter compostos básicos e ácidos nãodissociados, que atuam, como reservas alcalinas e ácidas, exercendo capacidade detamponamento.

Em esgotos sanitários, o pH normalmente está compreendido na faixa 6,5-7,5. Na digestão anaeróbia, o pH evolui de valores baixos, próximos a 4, na fase deprodução de ácidos à faixa de 6,8-7,2, característica da metanogênese. Há indicaçõesde que a digestão possa processar-se em uma faixa de pH entre 6,0 e 8,0 em casosextremos. O rebaixamento excessivo do pH nesta fase determinará a inibição dasbactérias metanogênicas (as mesmas são bastante mais sensíveis ao pH baixo do queaos ácidos que o determinam). Com o decorrer da estabilização da matéria orgânicae o consumo dos ácidos, há uma tendência ao aumento do pH. A queda do pH noprocesso anaeróbio pode ser indicativa de que toda a alcalinidade disponível no meiofoi consumida e a digestão corre sério risco de ser interrompida pela acumulação de

ácidos. Nessas condições fica enfatizada a importância do monitoramento do pH dosmeios anaeróbios, e qualquer desvio da faixa ótima ensejará um aprofundamento daspesquisas sobre as condições do meio, buscando a correção. Também o pH rege oprocesso de precipitação de metais tóxicos por sulfetos, fundamental à manutençãoda metanogênese.

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Oxigênio dissolvido

Os gases dissolvem-se nos líquidos na qualidade de solutos, formandosoluções. Suas proporções nas soluções são função das pressões que exercem sobreo líquido. Para soluções ideais é válida a expressão:

x = P/P (2-7)

x = solubilidade do gás na solução; 

P = pressão parcial do gás em contato com a solução; 

P  = pressão de vapor do gás a uma dada temperatura.

 Assim, o oxigênio atmosférico em contato com a água dilui-se na mesma,variando sua solubilidade com a pressão atmosférica (ou, mais especificamente, suapressão parcial na atmosfera) e com a temperatura (cujo aumento diminui asolubilidade dos gases nos líquidos). A variação da solubilidade com a temperatura é

dada pela equação:

ln (α1/α2) = ∆Hs.(T2-T1)/ R.(T1.T2) (2-8)

Onde α1 e α2 são as solubilidades às duas temperaturas diferentes (T1 eT2) e ∆Hs é o calor de solução do gás no líquido.

O comportamento real das soluções de gases em líquidos em contato como gás diverge em maior ou menor grau do comportamento ideal equacionado acima.

 Assim, na prática utilizam-se tabelas e ábacos para fornecer as solubilidades reais emfunção da temperatura. No caso do oxigênio dissolvido em água, parâmetro de amplautilização em saneamento, utilizam-se tabelas e ábacos relacionando solubilidade,temperatura e salinidade. A Figura 2.12 apresenta um desses ábacos (BRAILE eCAVALCANTI, 1979).

 A utilização do parâmetro oxigênio dissolvido baseia-se no fato de que emáguas poluídas há um consumo de oxigênio em solução pela respiração dosmicroorganismos aeróbios e/ou facultativos (ou seja, pelas reações bioquímicas queutilizam oxigênio) e um conseqüente processo de recomposição do oxigênio

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atmosférico para a solução. O quociente entre o oxigênio dissolvido medido numdeterminado momento e a solubilidade (teórica) do oxigênio em água nas condiçõesde temperatura e pressão em que a medida foi efetuada será chamado de saturaçãoem oxigênio e representará a condição de equilíbrio dos dois processos descritosacima.

Saturação em Oxigênio = Oxigênio dissolvido (medido) x 100 (2-9)

Solubilidade do O2 em água na T e P

Também é bom observar que, além do consumo microbiológico, também apresença de substâncias dissolvidas na água modifica a solubilidade do oxigênio nomeio. Desta forma, a existência de poluentes (substratos para as reaçõesbioquímicas) nos corpos hídricos rebaixará a saturação para valores menores de 100tanto mais quanto maior for a carga poluente.

Com a elevação da temperatura, há uma tendência aos níveis de oxigêniodissolvido tornarem-se críticos, visto que há um efeito de diminuição da solubilidade

ao mesmo tempo em que há um aumento das taxas de reações bioquímicasutilizadoras de oxigênio.

Em águas subterrâneas geralmente os níveis de oxigênio dissolvido sãobaixos, presumivelmente por que o oxigênio em solução na água que infiltra no soloé gasto durante sua descida na oxidação da matéria orgânica lá existente. Aindaassim, em águas de até 30 m de profundidade os teores de oxigênio são mensuráveis(2,0 - 5,0 mg/L conforme GIASANTE, 1994). 

Usualmente é válida a aproximação corriqueira de 0% de salinidade para adeterminação da solubilidade. Em regiões de pouca altitude em relação ao nível do

mar podem-se utilizar tabelas de solubilidade para 760 mmHg de pressão comoaproximação.

 Variações do oxigênio dissolvido em águas de superfície podem ocorrer numperíodo de 24 hs em função das variações de temperatura e da atividadefotossintética de plantas e algas.

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Figura 2.12 -  Ábaco para obtenção da solubilidade do oxigênioem água em função da temperatura e salinidade

 Águas não poluídas normalmente apresentam concentrações pouco inferioresa 10 mgO2  /L. Concentrações de 5 mgO2  /L podem afetar adversamente asobrevivência das comunidades biológicas, e, abaixo de 2 mg/L podem provocar amorte da maioria dos peixes (GIASANTE, 1994). Elevados níveis de poluição levarão a0% de saturação (0,0 mgO2  /L), configurando o estado de anaerobiose do corpohídrico.

Sólidos

O conteúdo total de sólidos de uma amostra de água ou despejo édefinido como toda a matéria que permanece como resíduo após evaporação à

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temperatura de 103-105oC. O material que possui significativa pressão de vapornesta temperatura é perdido durante a evaporação e não é definido como sólido.

Do conteúdo total de sólidos podemos distinguir dois subgrupos segundoas dimensões das partículas sólidas. Os sólidos em suspensão (partículas comdiâmetro superior a 1µm) e os sólidos filtráveis (dissolvidos+coloidais), conformeindica a Tabela 2.3.

Na prática, os sólidos suspensos são aqueles retidos por filtração com uma

membrana de porosidade específica, sendo os sólidos filtráveis (tambémdenominados dissolvidos totais) os não retidos. Os sólidos filtráveis compreendem aspartículas dissolvidas e as partículas em estado coloidal (em verdade estes seriamnão filtráveis caso fossem utilizados ultra-filtros). Cada uma dessas categorias desólidos pode também ser classificada com base em suas volatilidades a 550-600oC.  A fração orgânica oxidar-se-á a essa temperatura e será eliminada como gás e afração inorgânica permanecerá como cinza. Dessa maneira temos mais quatrocategorias de sólidos: sólidos suspensos voláteis, sólidos suspensos fixos, sólidosfiltráveis voláteis, sólidos filtráveis fixos.

Tabela 2.3 – Classificação dos sólidos conformetamanho de partícula

Tipos de sólidos Dimensão das partículas

dissolvidos 10-3 - 10-5µm

coloidais 10-3 - 1µm

em suspensão 1 - 100µm

 Assim temos:

Sólidos Totais = Sólidos Fixos + Sólidos Voláteis

Sólidos Totais = Sólidos Filtráveis + Sólidos Suspensos

Sólidos Suspensos Totais = Sólidos Suspensos Fixos + Sólidos Suspensos Voláteis

Sólidos Filtráveis Totais = Sólidos Filtráveis Fixos + Sólidos Filtráveis Voláteis

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Sólidos Fixos Totais = Sólidos Filtráveis Fixos + Sólidos Suspensos Fixos

Sólidos Voláteis Totais = Sólidos Filtráveis Voláteis + Sólidos Suspensos Voláteis

 A Figura 2.13 apresenta esquematicamente a divisão dos sólidos.

O conhecimento apenas do conteúdo de sólidos totais de um efluente é dereduzido interesse. Importante é o conhecimento do desdobramento em sólidos fixose voláteis, em suspensão e filtráveis.

 A grande maioria dos sólidos voláteis é constituída por matéria orgânica(biodegradável e não biodegradável) e a grande maioria dos sólidos fixos é dematéria mineral.

Em tratamento de efluentes, os métodos biológicos objetivam removersólidos voláteis (matéria orgânica) e os tratamentos físicos e químicos prestam-separa remover os sólidos suspensos (removem também sólidos voláteis). Conforme VIEIRA e SOUZA (1981) na digestão anaeróbia de resíduos domésticos, a faixa deconversão de matéria orgânica encontra-se entre 0,3 e 0,6 litros de gás/grama desólidos voláteis.

Sólidos Sedimentáveis: o teor de sólidos sedimentáveis de uma amostra édefinido como o volume de sólidos que se depositam no fundo de um cone Imhoff após um tempo determinado de repouso do líquido (usualmente 1 hora). Oconhecimento do conteúdo de sólidos sedimentáveis objetiva prever a formação debancos de lodo nos corpos d’água em que são lançados os efluentes, bem comoprever a quantidade de sólidos que pode ser retida por decantação simples nasestações de tratamento.

Para efeito de ilustração, apresentamos abaixo as características típicas doconteúdo de sólidos de um esgoto sanitário bruto:

Sólidos totais....................................................200-1000 mg/LSólidos Dissolvidos Fixos.......................................50-200 mg/L

Sólidos Dissolvidos Voláteis...................................50-300 mg/L

Sólidos Suspensos Fixos.......................................30-100 mg/L

Sólidos Suspensos Voláteis.................................. 70-400 mg/L

Sólidos Sedimentáveis............................................ 2-20 mg/L

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Figura 2.13 – Divisão dos sólidos em função de solubilidade eestabilidade à ignição

 Potencial Redox

O potencial redox ou de oxi-redução (Eh) de um meio caracteriza suacapacidade de oxidação ou redução, ou seja, de aceitar ou doar elétrons. Estacapacidade está relacionada a compostos e íons existentes no meio. O oxigênio, oferro, o enxofre e alguns sistemas orgânicos são os compostos mais influentes navariação do Eh.

Em águas naturais o Eh pode variar entre -500 mV e +700 mV. Águassubterrâneas e de superfície contendo oxigênio dissolvido são usualmentecaracterizadas por uma faixa de valores entre +100 mV e +500 mV. O potencialredox dos meios anaeróbios é virtualmente negativo. O gás sulfídrico, os sulfetos eos nitritos são compostos que conferem apreciável capacidade redutora ao meio.

Na água potável as tensões variam de -100 a +100 mV. Efluentes cloradosapresentam tensões próximas a +1000 mV.

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Na biodigestão, a fase inicial é caracterizada pelos valores positivos do Eh(meio oxidante), promovendo a ação dos microorganismos aeróbios. Na faseanaeróbia o Eh variará entre -330 e -600 mV (LIMA, 1995), caracterizando odesenvolvimento dos organismos anaeróbios. A transição entre os dois estágiostorna-se possível pela existência dos organismos facultativos.

  A medida do potencial redox é realizada através de eletrodo de oxi-redução, preferivelmente in loco. Essa determinação experimental está sujeita auma série de erros e imprecisões sendo que muitas vezes os resultados analíticosnão são confiáveis.

 Dureza

 A dureza decorre de certos sais que são encontrados na composição daságuas em maior ou menor concentração, depreciando sua qualidade para vários fins.Os sais causadores de dureza são geralmente bicarbonatos, sulfatos, cloretos enitratos de cálcio e magnésio. As grandes concentrações desses sais conferem sabordesagradável à água para consumo, impedem a formação de espumas pelos sabõesaté que todos os sais minerais tenham sido removidos por sua combinação com osabão (precipitação), tornam a água imprópria para o cozimento e para finsindustriais por formarem carbonatos insolúveis que se depositam como incrustações.Grosso modo, classifica-se a água quanto à dureza em três níveis:

•  até 50 ppm = branda;

•  entre 50 e 150 ppm = dureza intermediária: não objetável para amaioria dos usos, porém objetável para fins industriais;

•  acima de 150 ppm = objetável para todos os usos.

 Alcalinidade  A alcalinidade representa a medida das substâncias que conferem

tamponamento alcalino ao meio, isto é, impedem a queda do pH quando da adiçãode ácidos ao meio, por neutralizarem os mesmos. Na digestão anaeróbia omonitoramento da alcalinidade é essencial, visto sua queda ser o primeiro indicativode uma inibição da metanogênese, o que, caso ocorra, virá acompanhada de umaascensão das concentrações de ácidos voláteis. Na faixa de pH ótima para a digestãoanaeróbia (6,8-7,2) a capacidade de tamponamento do meio é dependente do

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sistema gás carbônico/bicarbonato, em equilíbrio com a dissociação do ácidocarbônico.

CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ HCO3- + H+ (2-10)

HCO3- + OH-  ⇔ CO3

-2 + H2O  (2-11)  

O CO2 proveniente da metanogênese e dissolvido é a fonte para aformação do ácido carbônico e do íon bicarbonato.

Os ácidos graxos voláteis formados no meio anaeróbio são neutralizadosformando sais de ácidos voláteis, que contribuem para a alcalinidade do meio em pHentre 3,75 - 5,75:

CH3COONa + H2O ⇔ CH4 + CO2+ NaOH ⇔ CH4 + NaHCO3 (2-12)

  A amônia, obtida através da conversão microbiológica das proteínas eaminoácidos, leva a formação do bicarbonato de amônia:

NH3 + H2O + CO2  ⇔ NH4+ + HCO3

- (2-13)

  A alcalinidade total do meio é a soma da alcalinidade de bicarbonatos(mais importante por exercer tamponamento na faixa ótima de pH da digestão) e

dos sais de ácidos voláteis (de reduzida importância por exercerem tamponamentoalcalino somente em faixa de pH demasiadamente ácida para o processo anaeróbio).

  A alcalinidade de bicarbonatos, chamada AP (=alcalinidade parcial) éobtida titulando-se uma amostra até pH 5,75, enquanto que a alcalinidade devidaaos sais de ácidos voláteis, chamada AI (=alcalinidade intermediária) é determinadatitulando-se até pH = 4,3.

 A equação de Bloodgood e McCarty expressa a alcalinidade total do meioanaeróbio:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 63 

  AT = AB + 0,85.0,83.AV = AB + 0,71.AV (2-14)

  AT = alcalinidade total (mg CaCO3/L);

  AB = alcalinidade de bicarbonatos (mg CaCO3/L);

  AV = concentração de ácidos graxos voláteis;

0,85 = fator de correção que considera 85% de ionização dos ácidos até o pontofinal da titulação;

0,83 = fator de conversão de mg de ácido acético/L para mg CaCO3/L.

Há indicações de que para valores de AI/  AP> 0,3 ocorre distúrbio nadigestão anaeróbia (consumo excessivo de bicarbonatos = aumento dos ácidosvoláteis).

 Demanda Bioquímica de OxigênioÉ o parâmetro mais usual para medição da poluição orgânica das águas

residuárias, normalmente referido a 5 dias de incubação e 20oC. Esta determinaçãoenvolve a medida do oxigênio dissolvido gasto pelos microorganismos na oxidaçãobioquímica da matéria orgânica.

Para obterem-se resultados significativos a amostra a analisar precisa serconvenientemente diluída a fim de que nutrientes e oxigênio estejam presentesdurante o período de incubação. Caso necessário, a água de diluição é semeada comuma cultura bacteriana aclimatada à matéria orgânica presente na amostra. A cultura

que é utilizada para a preparação da água de diluição contém grande número debactérias saprófitas (aeróbias) que oxidam a matéria orgânica, e certo número debactérias autotróficas, que oxidam a matéria não carbonácea. Estima-se que 60-80%da carga oxidável biologicamente seja estabilizada em cinco dias e 95-99% numperíodo de vinte dias.

 A estabilização biológica dá-se em duas fases:

1a fase: ataque dos compostos carbonáceos;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 64 

2a fase: ataque da matéria não carbonácea, como a amônia, produzidadurante a hidrólise das proteínas. Algumas das bactérias autotróficas são capazes deutilizar oxigênio para oxidar a amônia a nitritos e nitratos.

  A Figura 2.14 extraída de BRAILE e CAVALCANTI (1979) apresenta ademanda de oxigênio exercida com o decorrer do tempo e os dois estágios daestabilização biológica.

O teste da DBO tende a simular, em nível laboratorial, o que ocorrerá na

natureza, ou seja, a estabilização da matéria biodegradável, fornecendo o “grau de poluição orgânica” do efluente líquido. O quociente entre a DBO e a DQO (esta,em geral superior à primeira) de um efluente é um indicativo da biodegradabilidadedo mesmo.

  Além da DBO5 (DBO em cinco dias) há a DBO20 (DBO em vinte dias),também consagrada. A duração do teste (cinco ou vinte dias) teve razões práticas:em cinco dias a maior parte da demanda de oxigênio da matéria orgânicaproveniente de compostos orgânicos de carbono está satisfeita, e, em vinte dias ademanda necessária para a estabilização da matéria nitrogenada está satisfeita.

Figura 2.14 – Fases da estabilização bioquímica de umaágua residuária

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 65 

  Águas não poluídas têm valores de DBO em torno de 2,0 mg/L oumenores, enquanto que aquelas que receberam águas servidas podem registrarvalores acima de 10 mg/L. Os efluentes de esgoto tratado têm valores de DBOvariando entre 20 e 100 mg/L. O esgoto sanitário bruto tem usualmente DBOvariando entre 100 e 400 mg/L. No caso dos efluentes de aterro sanitário (lixiviados),os ácidos graxos voláteis são responsáveis por cerca de 80% de sua carga orgânica(DBO). Os valores da DBO para os lixiviados variam com diversos fatores, sobretudoa diluição e a lixiviação pela precipitação (chuvas) e forma de aterramento. A DBO do

lixiviado tende ao rebaixamento progressivo com o tempo (devido à estabilização damatéria orgânica facilmente estabilizável). Seus valores típicos variam desde poucosmilhares até 50.000 mg/L.

 Demanda Química de Oxigênio

É um importante teste utilizado para medir o conteúdo de matériaorgânica das águas residuárias e naturais, através da oxidação, em meio ácido,utilizando um forte agente oxidante (dicromato de potássio). O oxigênio equivalenteda matéria orgânica expressa pela DQO é, em geral, mais alto do que o expresso

pela DBO, visto o processo químico oxidar, além das substâncias orgânicasfacilmente putrescíveis, outras orgânicas de difícil decomposição, bem como minerais(sulfetos, nitritos, etc). Sua importância traduz-se pela rapidez do teste (usualmentetrês horas) bem como conveniência em amostras que contenham substâncias tóxicasà semente microbiológica, inviabilizando o teste da DBO. Em certos despejos, paraque a ação oxidante do dicromato possa desenvolver-se plenamente há anecessidade de introdução de catalisadores, como, por exemplo, o sulfato de prata.O lixiviado de aterros sanitários é um exemplo de líquido residual com essacaracterística.

  Algumas substâncias orgânicas (ex.: tolueno, piridina) não são atacadas

fortemente pelo dicromato, embora possam o ser pela oxidação biológica, justificando-se a ocorrência (rara) de certos despejos de uma DBO superior à DQO.

Normalmente o teste da DQO contempla 90% do oxigênio teoricamentenecessário segundo as reações estequiométricas de oxidação dos compostos puros(reação completa) (BRAILE e CAVALCANTI, 1979).

  Águas de superfície não poluídas apresentam DQO de 20 mgO2  /L oumenos. Águas que receberam efluentes podem apresentar DQO superior a 200mgO2/L (GIASANTE, 1994).  Esgotos sanitários brutos apresentam DQO variando

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 66 

entre 250 e 1000 mgO2/L. Para esses últimos, usualmente a relação DBO/DQO éigual a 0,4. Os lixiviados de aterro sanitário apresentam DQO variando desde poucosmilhares de miligramas por litro até valores já registrados de 100.000 mg /L.Conforme ARRUDA et alli. (1995) a relação DBO/DQO para a fase ácida da digestãoanaeróbia assume valores superiores a 0,4, e, durante a fase metanogênica, valoresinferiores a 0,4. Outras informações (BORGES DE CARTILHOS JR., 1993) dão contaque 80% da DQO medida é devida às formas carbonáceas existentes nos lixiviadosde aterros. Com a estabilização dos resíduos de aterro a DQO gradualmente assume

valores mais baixos, enquanto a relação DBO/DQO também diminuiprogressivamente.

 Ácidos Graxos Voláteis

Os AGV são produtos típicos da primeira fase da digestão anaeróbia (faseacidogênica), gerados a partir da hidrólise e fermentação da matéria orgânica(proteínas, lipídios, polissacarídeos). São chamados ácidos voláteis por que podemser destilados à pressão atmosférica.

Os ácidos acético e propiônico (2 e 3 carbonos respectivamente) são osmais importantes gerados, havendo também a formação dos ácidos fórmico, butírico,valérico, capróico (1, 4, 5, 6 carbonos respectivamente), láticos, fúlvicos e húmicos.Conforme dados experimentais (BORGES DE CARTILHOS JR., 1993) os AGVcorrespondem a 80% da carga orgânica poluente dos lixiviados de aterro.

 A digestão anaeróbia processa-se com um equilíbrio entre a produção de  AGV pelas bactérias acidogênicas e seu imediato consumo pelas metanogênicas.Em caso de algum tipo de inibição das metanogênicas, pode haver acúmulo de AGVno meio, o que ocasionará, primeiramente, o consumo da alcalinidade (compostos detamponamento alcalino), sem variação do pH, e, após, um rápido decréscimo deste,

acumulação de ácidos no meio, inibição das bactérias metanogênicas, e, por fim,inibição das próprias acidogênicas como conseqüência de altas concentrações de  AGV no meio. Tal processo é conhecido como azedamento. Conforme McCARTY apud SOUZA (1982) concentrações de 6000 a 8000 mg/L não são tóxicas à digestãoanaeróbia desde que o pH mantenha-se próximo à neutralidade. Conforme DE LATORRE apud  SOUZA (1982) as bactérias acidogênicas podem suportar até 40.000mg/L de AGV. A redução do pH produz ainda outro efeito de inibição: manutençãodos AGV em moléculas não dissociadas que são muito mais inibidoras do que asformas ionizadas. Há indicações de que o ácido propiônico tem efeito bem mais

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 67 

tóxico do que os demais, apresentando toxicidade já a 1500 mg/L. Os ácidos acéticoe butírico somente causam inibição a 6000 mg/L.

Levando-se em conta o exposto, verifica-se a importância de um contínuomonitoramento dos AGV na digestão anaeróbia. Um aumento de suas concentraçõespoderá ser prenúncio de possível desequilíbrio do meio.

 Nitrogênio

O nitrogênio é um importante constituinte das proteínas vegetais eanimais, sendo essencial para os organismos vivos como material de constituiçãocorporal (função plástica). Seu ciclo na natureza inclui formas inorgânicas (amônia,nitritos, nitratos, nitrogênio molecular) que são convertidas em formas orgânicaspelas plantas e microorganismos, sendo estas últimas novamente convertidas aformas inorgânicas por processos biológicos. O ciclo do nitrogênio encontra-serepresentado pela Figura 2.15.

Idealmente, o nitrogênio disponível à digestão anaeróbia deve manter-seem proporção de 1:30 em relação ao carbono orgânico total, assim como em

proporção de 5:1 em relação ao fósforo. Verifica-se que, com o processo de estabilização dos resíduos de aterro, há

um progressivo decréscimo do conteúdo de nitrogênio nos lixiviados. Isto é explicadopela diluição, pela progressiva transformação microbiológica dos compostos denitrogênio a N2 (desde que condições aeróbias possibilitem tal) e pela perda por NH3 (gasoso).

Uma relação C:N alta, como, por exemplo, 60, faz com que o nitrogênioseja utilizado antes da estabilização do carbono, fazendo com que a digestão torne-se lenta. Uma relação C:N baixa, como por exemplo, 2 fará com que o carbono sejarapidamente consumido, com aquecimento, havendo perda do nitrogênio

remanescente como gás amônia (NH3), reduzindo sua concentração no efluente. Emgeral, os resíduos sólidos urbanos apresentam uma proporção C:N aproximadamenteigual a 30 (balanceada). Há indicações de que a estabilização do materialdecomposto é alcançada quando a relação C:N alcança o valor 18.

Nitrogênio Orgânico

O nitrogênio orgânico consiste principalmente de proteínas, seus produtosde decomposição (aminoácidos, uréia) e ácidos húmicos e fúlvicos, provenientes da

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 68 

sua transformação bioquímica. Em águas naturais é formado principalmente porfitoplâncton e bactérias, estando naturalmente sujeito a flutuações sazonais dacomunidade biológica. O nitrogênio orgânico facilmente degradável é denominadoalbuminóide.

Figura 2.15 – Ciclo do Nitrogênio

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No esgoto bruto a concentração de nitrogênio orgânico varia, em geral,entre 10 e 35 mg/L como N (esgoto sanitário fraco e forte respectivamente).

Nitrogênio Amoniacal

  A amônia ocorre naturalmente em corpos d’água, sendo originária daquebra do nitrogênio orgânico da matéria orgânica do solo e da água, da excreçãodos seres vivos, da redução do gás N2 na água por microorganismos redutores. Pode

aparecer em corpos d’água como poluição por esgotos, efluentes industriais ouefluentes de aterro sanitário de resíduos sólidos (lixiviados). Águas não poluídasapresentam usualmente concentrações totais de amônia e seus compostos inferioresa 0,2 mgN/L. Também são importantes fontes de amônia, em zonas rurais, osfertilizantes, que são arrastados pelo escoamento superficial e por águas deinfiltração. Flutuações sazonais da concentração de amônia nas águas de superfíciepodem ocorrer naturalmente como resultado da morte e decomposição deorganismos aquáticos, particularmente fitoplâncton e bactérias (sobretudo em águasnutricionalmente ricas). Os esgotos contêm amônia precipitada a carbonato,resultante da hidrólise da uréia da urina. Juntamente com os nitratos, a amônia

fornece o nitrogênio passível de assimilação pelas bactérias. Em esgoto sanitáriobruto, a concentração de nitrogênio amoniacal normalmente oscila entre 15 e 50mgN/L.

 A amônia, quando em solução pode ser encontrada como gás dissolvido(NH3) ou na forma iônica (NH4

+) segundo o equilíbrio:

NH4+ ⇔ NH3 + H+ (2-15)

Este equilíbrio depende do pH, e, até pH = 7,2 estará quase totalmentedeslocado para a esquerda. A valores de pH mais elevados o equilíbrio é deslocadopara a direita. Em digestão anaeróbia tal equilíbrio é importante, uma vez que aamônia gasosa é inibidora em concentrações superiores a 150 mg/L. Estudos(VIEIRA e SOUZA, 1981) indicam os efeitos de distintas faixas de concentrações denitrogênio amoniacal, conforme apresenta a Tabela 2.4.

Em pH superior a 7,5 concentrações de nitrogênio amoniacal de 1500 mg/Lpodem tornar-se inibidoras. Conforme VAN VELSEN apud  SOUZA (1982), havendo

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 70 

suficiente aclimatação pode haver metanogênese em lodos contendo até 5000 mg denitrogênio amoniacal por litro.

Em águas de abastecimento a amônia interfere negativamente na cloraçãoformando cloraminas.

Tabela 2.4 – Efeitos da amônia à digestão anaeróbiaconcentração N-

amoniacal (mg.L -1)

efeito observado

50 - 200 benéfico

200 - 1000 nenhum efeito adverso

1500 - 3000 inibidor a altos pH

acima de 3000 tóxico

  A amônia nos resíduos sólidos provém, além da degradação da matériaorgânica, de fertilizantes, produtos para limpeza, carne preservada com amônia eprodutos para preservação de madeira.

Nitratos

O íon nitrato é uma forma comum de nitrogênio encontrada em águasnaturais. Fontes naturais de nitratos em águas incluem rochas ígneas, drenagens deterra e restos de animais e plantas que terão o nitrogênio de constituiçãobioquimicamente oxidado a nitratos, por via aeróbia. Níveis naturais de nitrato em

águas raramente excedem 0,1 mgN/L. Em meio anaeróbio redutor, os nitratospodem sofrer redução a nitritos por processos bacterianos de desnitrificação. Apoluição de corpos superficiais e subterrâneos pode ser produzida por arraste defertilizantes, contaminação por efluentes industriais, esgotos ou lixiviados de aterrossanitários. Pequenas contribuições antropogênicas elevam as concentrações denitrato a 5 mgN/L (GIASANTE, 1994). O grau de poluição sofrido pelo corpo hídricopode elevar os níveis de nitrato até 200 mgN/L. Em lagos, os níveis de nitratosuperiores a 0,2 mgN/L tendem a eutrofizar o meio. Registraram-se concentrações

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 71

de nitrato de até 500 mgN/L em águas subterrâneas de áreas agrícolas onde seutilizou extensiva e periodicamente a adição de fertilizantes.

Em sistemas de tratamento de água normalmente pouco nitrato éremovido. Assim, é fundamental conhecerem-se as concentrações de nitratos dasfontes, uma vez que os mesmos apresentam alto risco potencial à saúde humana.

Em esgoto sanitário bruto, normalmente a concentração de nitratos oscilaentre 0,1 e 0,4 mgN/L.

Uma vez que representam o estado final da mineralização da matériaorgânica, os nitratos encontram-se presentes em praticamente todas as águas danatureza, ao menos como traços.

Taxas de 20 mgN/L são responsáveis pela meta-hemoglobinemia oucianose em crianças com poucos meses de idade. A patologia é caracterizada pelafixação de nitritos (produtos da redução dos nitratos pelas bactérias redutoraspresentes no trato intestinal dos lactantes) na hemoglobina do sangue, reduzindo aoxigenação dos tecidos.

NitritosOs nitritos são encontrados em águas doces em concentrações

normalmente muito baixas (0,0001 - 1 mgN/L).

Em esgotos sanitários brutos a concentração de nitritos costuma variarentre 0,05 e 0,1 mgN/L (respectivamente esgoto fraco e forte).

Os nitritos figuram como espécies tipicamente redutoras nos meiosanaeróbios, sendo rapidamente oxidados a nitratos.

É indesejável a presença de nitritos em águas para consumo devido a

ocasionarem cianose em lactantes.

Nitrogênio Total de Kjeldahl

O NTK é também muitas vezes denominado simplesmente  Nitrogênio Total. Tal denominação é errônea, uma vez que sua determinação não contempla osnitratos e nitritos, mas é o somatório do nitrogênio orgânico e amoniacal.

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Em esgoto sanitário bruto, em geral, a concentração de NTK oscila entre25 e 85 mg/L como N. Em lixiviados de aterros brasileiros é comum o NTK alcançar2500-3000 mgN/L.

 Fósforo/Fosfatos

O fósforo é normalmente encontrado em águas naturais como partículasoriginárias da fragmentação das rochas que contêm esse elemento em sua

composição e como produto da decomposição da matéria orgânica. Na maior partedas águas de superfície a concentração de fósforo varia entre 0,005 e 0,02 mgP/Lcomo fosfatos. Concentrações de fosfatos tão baixas quanto 0,001 mg P/L podemser encontradas em algumas águas e tão altas quanto 200 mgP/L são detectadas emalgumas águas salinas interiores (GIASANTE, 1994). A concentração médiaencontrado em águas subterrâneas é de 0,02 mgP/L. Águas com concentraçõessuperiores de fósforo indicam contaminação, especialmente por detergentes(domésticos e/ou industriais) ou arraste de fertilizantes.

O fósforo é, geralmente, o nutriente limitante para o crescimento dasalgas e, portanto, controla a produtividade primária de um corpo d’água. Nestesentido é particularmente importante o controle das concentrações de fósforo emmananciais para abastecimento. O descontrole das concentrações de fósforo e apossível eutrofização de um meio são inconvenientes para os equipamentos dasestações de tratamento de água.

Sendo um nutriente fundamental para as bactérias anaeróbias,recomenda-se normalmente que sua concentração nos resíduos a seremestabilizados obedeça às relações DBO/P<100, N:P=5 e C:P=150 (P na formabiodegradável).

O fósforo aparece atualmente nos esgotos em concentrações aproximadas

a 20 mg/L. As principais fontes de fósforo nos resíduos de aterro sanitário são amatéria orgânica e os resíduos de detergentes.

Com o decorrer da estabilização dos resíduos de aterro há umaprogressiva diminuição da concentração de fósforo nos lixiviados. Os fosfatos agemcomo agentes de tamponamento alcalino do meio anaeróbio, sendo contribuintespara a alcalinidade potencial do mesmo.

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Cloretos

 A ocorrência de cloretos nas águas naturais é freqüente em concentraçõesbaixas, normalmente inferiores a 5 ppm. Decorre do desgaste das rochas ígneas. Oíon cloreto é extremamente abundante nos esgotos e nos resíduos sólidos tendo aparticular propriedade de possuir elevada mobilidade no solo. Desta maneira é umeficiente indicador de contaminação ambiental. O cloro é um micronutrienteimportante à digestão anaeróbia em baixas concentrações. A presença do íon cloretona água confere potencial corrosivo à mesma (elevação do potencial redox). A maior

objeção em relação aos cloretos na água para consumo refere-se à depreciação dasua qualidade organoléptica (confere sabor desagradável às mesmas).

Sulfatos

Em águas naturais (subterrâneas), os sulfatos derivam principalmente dagipsita ou da anidrita (sulfatos de cálcio). Outros sulfatos importantes são o demagnésio e o de sódio, que na água para consumo exercem efeito laxativo(principalmente acima de 1000 mg/L). Os sulfatos conferem gosto à água a partir500 mg/L. Aparecem nos esgotos sanitários brutos em concentração média de 10

mg/L.Na digestão anaeróbia a presença de sulfatos origina sulfetos pela

redução microbiológica. Estes, por sua vez podem causar problemas ao processo.Estudos (SOUZA, 1982) demonstram que a digestão anaeróbia é inibida porconcentrações de sulfatos acima de 6750 mg/L. Recentemente, outros estudos(CHERNICHARO, 1997) demonstram que a inibição das bactérias metanogênicasdevido aos sulfatos é acentuada quando a relação DQO/SO4

-2 < 7, havendo fortedependência do pH.

Em presença de elevadas concentrações de sulfatos, as bactérias

sulforredutoras passam a competir com as fermentativas, o que pode levar a umaalteração das rotas metabólicas da digestão anaeróbia.

Sulfetos

O gás sulfídrico (H2S) é tóxico, corrosivo e causa sérios problemas de odore sabor às águas. É letal aos peixes em concentrações de 1 a 6 mg/L.

Os sulfetos são gerados pela decomposição da matéria orgânica por viaanaeróbia, sendo agentes fortemente redutores. Provocam a depressão dos níveis de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 74 

oxigênio dissolvido nos cursos d’água gerando desequilíbrios ecológicos nestes.Concentrações menores do que 1 mg/L podem causar odor característico.Concentrações de aproximadamente 2,8 mg/L de sulfetos são típicas dos efluentesdomésticos (AMARAL, 1984). Para as estações de tratamento os sulfetos tambémsão problemáticos, uma vez que atuam impedindo a floculação.

Os sulfetos na forma ionizada são tóxicos à digestão anaeróbia. Dados(VIEIRA e SOUZA, 1981) indicam que, doses de 100 mg/L de sulfetos solúveis podemser toleradas sem aclimatação pela microbiota anaeróbia, e, com certa aclimatação,concentrações de até 200 mg/L não ocasionam efeitos tóxicos relevantes. Devido àcapacidade de formarem compostos insolúveis com os metais pesados, os sulfetoscontribuem para a queda da toxidez do meio anaeróbio, tendo em vista que naforma não ionizada nem os sulfetos nem os metais pesados são agentes tóxicos.

Em baixas concentrações, os sulfetos são necessários para o crescimentobacteriano. Indica-se (CHERNICHARO, 1997) que a quantidade requerida seriapróxima à do fósforo. Excessos em relação a esta quantidade estimularão ocrescimento das bactérias redutoras de enxofre, que concorrerão com asmetanogênicas pelo substrato (acetato, hidrogênio).

O H2S formado pela redução dos sulfatos dissocia-se em meio aquososegundo as equações (JANSEN apud  CHERNICHARO, 1997):

H2S ⇔ H+  + HS- (2-16)

HS-  ⇔ H+ + S-2 (2-17) 

 A Figura 2.16 (Fonte: CHERNICHARO, 1997) indica as formas de sulfetos

em equilíbrio a diversos valores de pH, a 25oC. A forma H2S é a mais tóxica para a digestão anaeróbia. A toxidez do HS- é

menor, e a forma S-2 não é encontrada na faixa de pH da digestão anaeróbia.

O H2S dissolve-se na fase líquida em equilíbrio com o gás. A suasolubilidade na fase líquida irá diminuir com o aumento do percentual de metano nafase gasosa (CHERNICHARO, 1997). Assim, o aumento da DQO afluente do processoanaeróbio, elevando a produção de CH4, produzirá diminuição da toxidez pelo efeito

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da saída de H2S para a fase gasosa. É assumido que uma relação DQO/SO4-2 maior

do que 10 é suficiente para impedir a toxidez por sulfetos.

Figura 2.16 – Distribuição das formas iônicas desulfetos em função do pH a 25oC

 Fenóis

Os fenóis ocasionam cheiro e sabor desagradável na água potável emconcentrações mínimas de 50 a 100 ppb. Podem influenciar no teste da DBO porserem poderosos bactericidas. São tóxicos aos peixes em concentrações de 1 a 10mg/L. Apresentam toxicidade ao homem somente em altas concentrações.

Cianetos

O íon cianeto é muito tóxico, devido a sua capacidade de inibir ometabolismo do oxigênio. Os diversos cianetos simples ou complexos possuemtoxicidades diversas em função de suas respectivas capacidades de dissociação nosdiferentes meios. O organismo humano normalmente aceita pequenas quantidadesde alimentos que contêm cianeto (palmito, alface, repolho, etc), convertendo-o emsulfeto complexo não tóxico. A toxidez dos cianetos aumenta com a temperatura, opH e a redução de oxigênio dissolvido. A concentração de 0,025 mgCN /L éconsiderada tóxica para os peixes, sendo os microorganismos geralmente maistolerantes.

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  A matéria orgânica é a principal fonte de cianetos nos resíduos sólidos.Diversas fontes industriais poderão ser responsáveis pela ocorrência de cianetos ematerro sanitário uma vez que seus resíduos sejam encaminhados para esses locais, asaber: galvanização, clarificação de metais, fabricação de borracha, plásticos e fibrasacrílicas.

 Fluoretos

São encontrados em águas naturais em pequenas concentrações. Podemderivar da fluorita, principal fluoreto das rochas ígneas, ou de algum do considerávelnúmero de complexos minerais de que os fluoretos participam. É um elementoessencial em níveis reduzidos, tendo efeito benéfico no sentido da proteção dosdentes contra as cáries. Níveis elevados, no entanto, ocasionam o escurecimento doesmalte dos dentes que estão em formação (de crianças), defeito conhecido como

 fluorose. Em geral, concentrações de 1 a 2,5 mg/L oferecem apenas o efeitobenéfico. Os padrões estabelecidos para a água de consumo levam em conta astemperaturas médias das regiões. Os fluoretos aparentemente não interferem nocrescimento das plantas.

  As fontes de fluoretos no lixo são os aerossóis, produtos para higienedentária, preservantes de madeira e certas tinturas têxteis.

Óleos e Graxas 

Este parâmetro diz respeito a um grupo de substâncias, a saber,glicerídios, graxas, ceras, óleos e outros que podem ser extraídos pela hexana e nãovolatilizam nas condições do teste. Estas substâncias podem conferir odor e sabor àágua para consumo, tornando-a objetável. A presença dos mesmos é freqüente nosresíduos sólidos e nos esgotos.

Surfactantes

Por esta designação compreendem-se os agentes tensoativos que reagemcom o azul de metileno. A sua presença em aterros sanitários deriva de resíduosdomésticos e industriais. Sua toxicidade é baixa, porém, apresentam o inconvenientede formarem espumas que tornam a água para consumo objetável. Os surfactantespodem ser biodegradáveis ou não, conforme sua cadeia carbônica. A expressãoanalítica refere-se normalmente aos dois representantes mais comuns, a saber, os

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 77 

alquilbenzenos sulfonatos (ABS) - que são pouco biodegradáveis, e os alquilbenzenossulfonatos lineares (LAS) - biodegradáveis aerobicamente, mas pouco degradáveisanaerobicamente. Os surfactantes, especialmente os aniônicos, exercem inibiçãosobre os sistemas anaeróbios (KHALIL et alli., 1988), podendo, em alguns sistemasespecíficos, modificar as rotas metabólicas, dependendo de sua concentração nomeio.

Coliformes totais, coliformes fecais, contagem de bactérias heterotróficas O grupo de bactérias coliformes inclui todos os bacilos aeróbios e

facultativos os quais ficam cor-de-rosa com a coloração de Gram (bactérias Gram-negativas), não esporulados, que fermentam a lactose com produção de aldeído egás em 24-48 horas a 35-37oC. São bactérias em forma de bastonetes de 0,2-0,3µm, capazes de crescer na presença de sais biliares ou outros compostos ativos desuperfície (surfactantes) com propriedades similares de inibição de crescimento. Noque se refere às técnicas de detecção, consideram-se pertencentes a esse grupotodos os organismos que na técnica dos tubos múltiplos fermentam a lactose a 35oCe no caso da técnica de membrana filtrante, aqueles que produzem colônias escuras,

com brilho metálico, a 35o

C, em meios de cultura do tipo Endo, no prazo de 24horas.

Os coliformes fecais constituem um subgrupo dos totais. Tambémchamados coliformes termotolerantes, são definidos como o conjunto dos bacilos queapresentam todas as características já mencionadas, porém à temperatura deincubação de 44,5+ 0,2oC.

Dentre os coliformes fecais,   Escherichia coli é o mais abundante,respondendo por cerca de 90% dos coliformes fecais encontrados nas fezes deanimais de sangue quente (entre eles o homem). Esta espécie é a única

exclusivamente fecal, sendo indicadora por excelência de contaminação dos corposhídricos por excretas.

  As bactérias do grupo coliforme (total) apresentam-se nos animais desangue quente em concentrações de 106 a 109 organismos por grama de fezes,porem, seu significado sanitário é restrito, uma vez que se apresentam em númeroelevado nas águas naturais, solo e vegetais não poluídos.

Os coliformes fecais encontram-se nas excretas humanas em númeromédio de 1,3 x 107 organismos/g fezes. A Tabela 2.5 apresenta os valores médios do

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 78 

número de coliformes fecais por grama de fezes para vários animais (MENDONÇA et alli., 1990).

Tabela 2.5 – Contagens médias de coliformesfecais por grama de fezes deanimais diversos

animal Número médio de

coliformes fecais/gramade fezes

galinha 1,3 x 106 

peru 2,9 x 105 

pato 3,3 x 107 

porco 3,3 x 106 

ovelha 1,6 x 107 

vaca 2,3 x 105 

Os coliformes fecais são constituintes naturais da flora intestinal, nãosendo patogênicos. Seu significado sanitário reside no fato de que sua presençaindica contaminação do manancial por excretas. Caso algum dos indivíduosresponsáveis por esta contaminação seja portador de doença infecciosa, há umagrande probabilidade de a água em questão conter organismos patogênicos.Pesquisas (LISBOA, 1987) indicam que existe proporcionalidade entre asconcentrações de coliformes fecais de diversos mananciais e suas contagens de

organismos patógenos.O grupo dos coliformes fecais tem sido utilizado como indicador de

contaminação devido ao fato de serem pouco mais resistentes aos meios etratamentos do que os patógenos em geral, apresentarem-se em quantidadeselevadas nas excretas, serem passíveis de remoção em estações de tratamento deefluentes e de águas para consumo e por sua determinação analítica ser maissimples e bem menos onerosa economicamente do que a de outros organismos,especialmente os patogênicos. Ressalta-se, porém, que, sob determinadascondições, certos vírus podem apresentar-se mais resistentes do que os coliformes

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fecais. Destaca-se aí a importância do conhecimento prévio do corpo hídrico que sedeseja monitorar e as contribuições que o mesmo sofre para definirem-senecessidades específicas de análises mais sofisticadas. Todavia, atualmente estásendo adotada a determinação de Escherichia coli em substituição à determinaçãode coliformes fecais para águas, em função de sua especificidade.

Em aterros sanitários os coliformes totais são numerosos, juntamente comdiversos outros microorganismos. Os coliformes fecais também se fazem presentes,oriundos de resíduos sanitários, porém para longos tempos de residência sãosubstituídos no processo de seleção do meio por outros organismos heterotróficos.Podem aparecer nos lixiviados de aterro, porém tendem a ser eliminados à medidaque a célula de aterro eleva a quantidade de material já estabilizado.

No monitoramento de águas próximas a aterros de resíduos sólidos, oaparecimento de elevado número de coliformes totais poderá, juntamente comoutros resultados avaliados, significar contaminação por lixiviados, desde quedescartada a contribuição de outros despejos. Uma contagem expressiva decoliformes fecais, entretanto, indica que muito provavelmente a fonte decontaminação e possivelmente de poluição orgânica, se está fizer-se presente, dá-se

por esgotos ou excretas “in natura”. Bactérias heterotróficas: são organismos que necessitam de moléculas de

alta energia química disponível para o seu crescimento, diferindo das autotróficas,que são sintetizadoras de tais moléculas a partir da energia disponível no meio ede moléculas simples (como o dióxido de carbono). A maior parte das bactériassão heterotróficas, e, portanto, o seu metabolismo está relacionado à transformaçãode compostos complexos em outros, mais simples, com liberação de energia. Sãoorganismos ativos nos processos aeróbios e anaeróbios. A contagem de bactériasheterotróficas (Pour Plate Method ) é um método analítico em que de 1 mL deamostra são feitas diluições que serão incubadas a 35±0,5oC por 48 horas em

“plate count agar” (agar padrão) de modo a desenvolverem-se colônias, sendoatribuída a cada colônia uma UFC (unidade formadora de colônia). Analisadassucessivas diluições, a estimativa da UFC é feita a partir do momento em que umadiluição “n” formar colônia e a diluição imediatamente superior “n+1” não formar. Ascontagens de bactérias heterotróficas em uma água ou efluente serão tão maiselevadas quanto maior a quantidade de matéria metabolizável.

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 Alumínio

É um metal encontrado em abundância nos solos e, por conseguinte, naságuas naturais. Sua presença nos resíduos sólidos é abundante, principalmentedevido à sua larga utilização em bens de consumo, sobretudo embalagens. Em altasconcentrações, o alumínio afeta o crescimento das culturas vegetais, estando suapresença nos solos diretamente relacionada à acidez dos mesmos.

  Atualmente o alumínio está sendo considerado um metal neurotóxico,

responsável por certas doenças degenerativas do sistema nervoso central. Estão emestudo os mecanismos de sua ação patológica.

 Arsênio

Ocorre naturalmente como arsenopirita (AsFeS). É um constituintefreqüente das águas naturais, ocorrendo como traços inofensivos à saúde. Teoresmais elevados ocorrem em zonas ricas no minério ou como contaminação porlavagem superficial de solos onde são aplicados inseticidas, herbicidas e fungicidas abase desse elemento.

O arsênio é muito tóxico, e causa ao homem enfermidades, como adermotose arsenical crônica, advinda do seu efeito cumulativo, e mesmo o câncer depele e talvez do fígado.

Normalmente o elemento é ausente nos lixiviados de aterros. Suapresença indicaria disposição de resíduos de pesticidas no local.

 Bário

É um cátion que, devido à sua solubilidade extremamente baixa quandoda ocorrência como sulfato, apresenta-se apenas como traços em águas naturais.Ocorre na forma de carbonato em algumas fontes minerais e também é encontradoem efluentes de mineração. O bário é considerado um estimulante muscular,especialmente do coração. É também capaz de ocasionar bloqueio do sistemanervoso e, mesmo em doses pequenas ou moderadas, vasoconstrição, com oaumento da pressão.

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Cádmio

Ocorre na natureza principalmente na forma de sulfeto, sendo tambémencontrado associado ao chumbo. Sendo insolúvel em água é encontrado comosedimento de fundo ou partículas em suspensão nas águas naturais.

O cádmio é extremamente tóxico ao homem, apresentando efeitocumulativo. Sua acumulação se dá em diversos órgãos do corpo e origina umaextensa série de enfermidades ligadas, sobretudo, ao sistema cardiovascular. Em

zonas poluídas por cádmio, as culturas irrigadas com águas contaminadas pelo metalpodem acumular concentrações suficientes para apresentar risco ao homem queconsome esses alimentos.

Estudos (ROUSSEAUX et alli, 1989) demonstram que no caso dosresíduos brasileiros, as principais fontes de cádmio são os plásticos, a matériaorgânica, os metais não ferrosos, as cinzas de ruas e as pilhas (Ni-Cd). O teor médiode cádmio estimado para o lixo brasileiro é de 3 mgCd/kg resíduo (1989).

Chumbo

Devido à sua baixa solubilidade em água (aproximadamente 500 µg/L emágua leve e 3 µg/L em água pesada) o chumbo apresenta-se apenas como traço emáguas naturais. Entretanto, em regiões ricas em galena (sulfeto de chumbo), suaconcentração pode alcançar 0,4 a 0,8 mg/L. Outras formas naturais de ocorrênciasão como carbonato de chumbo (cerusita), sulfato de chumbo (anglesita) eclorofosfato de chumbo (piromorfita).

Nos resíduos, a ocorrência de chumbo provém de metais ferrosos,plásticos, couros, borracha, matéria orgânica, restos de combustíveis, cinzas de ruas,papéis e papelão. Conforme ROUSSEAUX et alli (1989), os teores médios dessemetal no lixo brasileiro variam entre 167-282 mgPb/kg resíduo (1989).

O chumbo e seus sais são extremamente tóxicos ao homem e aos animaise possuem efeito cumulativo. Causam lesões nos sistemas neuromuscular,circulatório, no cérebro e no trato digestivo. A toxicidade crônica ocorre quando daingestão diária de 1,0 mg/L de chumbo, sendo denominada saturnismo.

Há indicações (AMARAL, 1984) de que há um deslocamento natural(geológico) de 1,8 x 105 toneladas de chumbo por ano no ambiente (1984), e de queo deslocamento (contaminação) de origem antropogênica é da ordem de 2,33 x 106 t/ano.

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Cobre

Encontra-se na natureza na forma de cloretos, sulfatos (muito solúveis emágua), e óxidos, sulfetos, carbonatos, hidróxidos (mais abundantes, porém poucosolúveis). Os principais minérios de cobre são a cuprita, a pirita e a malaquita. Emáguas naturais apresenta-se em pequenas quantidades, sendo que a partir de pH 7precipitam como carbonato e hidróxido.

Nos resíduos sólidos o cobre aparece principalmente na matéria orgânica

e metais ferrosos, sendo fontes minoritárias o papel, couros, borrachas, plásticos,resíduos de tintas e de inseticidas, cinzas de ruas e metais não ferrosos. Estima-se(ROUSSEAUX et alli, 1989) que o seu teor no lixo brasileiro gire em torno de 156mgCu/kg resíduo (1989).

O cobre é um elemento-traço importante para as plantas, animais, homeme microbiota anaeróbia, porém, em altas concentrações apresenta toxidez para todosesses organismos. Há indicações de que esse metal é tóxico ao homem emquantidades de cerca de 100 mg. Não possui efeito cumulativo.

Há estimativas (AMARAL, 1984) de que a dispersão anual geológica dometal seja da ordem de 3,75 x 105 t, enquanto que a contaminação pela ação dohomem seja de 4,5 x 106 t/ano (1984).

Cromo

É um metal abundante na crosta terrestre (8-200 mg/kg) principalmentena forma do minério cromita. Dificilmente é encontrado em águas naturais, devido àsua baixa solubilidade em água. Embora seu grau de oxidação varie de +2 a +6, aforma trivalente é a mais comumente encontrada na natureza.

O cromo na forma trivalente é essencial para o homem e aos animais

como elemento-traço, porém na forma hexavalente é extremamente tóxico,ocasionando desde irritação das mucosas até câncer do pulmão.

Segundo os estudos de ROUSSEAUX et alli (1989), o teor médio de cromonos resíduos brasileiros é de 68 mgCr/kg resíduo (1989) e sua ocorrência é devidaprincipalmente aos couros, matéria orgânica, metais ferrosos e não ferrosos,plásticos, vidros, papéis, papelão e cinzas de rua.

O monitoramento das concentrações de cromo tem importânciaestratégica na digestão anaeróbia, uma vez que esse metal pesado não formasulfetos suficientemente insolúveis para inativar sua ação tóxica à microbiota.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 83 

Conforme MOORE apud  VIEIRA e SOUZA (1981) uma concentração de 3 mg/L decromo solúvel já causa inibição à digestão anaeróbia.

 Ferro

É um constituinte normal das águas naturais. É elemento necessário aocorpo humano (5 a 6 mg/d), às plantas e aos animais. Apresenta-se nas águasdissolvido como Fe+2 em concentrações de até 50 mg/L. Em contato com o oxigênio

oxida-se a Fe+3 precipitando, devido à sua baixa solubilidade em pH alcalino oumoderadamente ácido, como óxido férrico ou hidróxido férrico (a popularmentedenominada ferrugem).

O efeito negativo do ferro na água para consumo diz respeito à qualidadeorganoléptica, já que o mesmo confere sabor e cor à mesma, bem como manchas àssuperfícies expostas à água contendo concentrações significativas do metal. Estima-se (AMARAL, 1984) o movimento geológico de 2,5 x 107 t/ano de ferro, e a dispersãopor ação antropogênica de 3,19 x 108 t/ano do metal.

No que se refere à digestão anaeróbia, o ferro é um nutriente importante

para a metanogênese, ainda que possa causar inativação em altas concentrações.O ferro é constituinte extremamente abundante do lixo, sendo suas fontes

as mais diversas tendo em vista seu largo uso doméstico e industrial.

 Manganês

É um metal quimicamente bastante semelhante ao ferro. Ocorre em águasnaturais, ainda que em concentrações menores do que as encontradas para o ferro.É um elemento essencial ao metabolismo animal e necessário ao desenvolvimentodas culturas vegetais. Seu excesso provoca toxidez aos organismos.

Em geral o maior problema apresentado pelo manganês refere-se àdepreciação da qualidade organoléptica das águas contendo concentraçõesapreciáveis do metal, que ocasiona sabor e cor às mesmas.

 Mercúrio 

É um metal pesado extremamente denso e líquido a temperatura epressão ordinárias. Encontra-se amplamente distribuído no meio ambiente. Estima-se

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(AMARAL, 1984) que 3000 toneladas ao ano sejam dispersas por movimentosgeológicos, enquanto 7000 toneladas sejam dispersas pela ação do homem nomesmo período de tempo (1984). Diversos são os usos do mercúrio nas atividadesindustriais, podendo resultar em contaminação ambiental.

O mercúrio apresenta efeitos cumulativos em plantas e animais. Ametilação do mercúrio é um processo natural e que ocorre em condições anaeróbiasou semi-anaeróbias, sendo fundamental no processo de bioacumulação do metal nascadeias tróficas. Nesta forma, os peixes podem acumular concentrações do metal

milhares de vezes mais elevadas do que as das águas em que vivem. A intoxicação aguda com mercúrio causa ao homem morte em 10 dias. A

intoxicação crônica ocasiona danos neurológicos, psicomotores e genéticos.

Conforme os trabalhos de ROUSSEAUX et alli (1989) o teor médio demercúrio no lixo brasileiro é de 0,2 mgHg/kg de resíduos (1989). As principais fontesde mercúrio no lixo são a matéria orgânica, os papéis, plásticos e as pilhas.

 Níquel 

Ocorre na natureza em minérios sulfurosos, combinado em proporçõesmajoritárias com outros metais. Estima-se (AMARAL, 1984) que 3 x 105 t/ano deníquel sejam deslocadas naturalmente, enquanto 3,58 x 105 toneladas anuais sãodeslocadas por ação antropogênica (1984).

Os estudos de ROUSSEAUX et alli (1989) indicam que as fontes maiscomuns de níquel nos resíduos brasileiros são a matéria orgânica, os plásticos, aspilhas, o vidro, papéis, couro, borracha e cinzas de ruas. Os mesmos estudos indicamuma concentração média de 12 mgNi/kg resíduos (1989).

No âmbito da digestão anaeróbia, o níquel é um nutriente importante às

bactérias anaeróbias. Seu excesso, porém, provoca inibição. Há informações de queapenas 2 mg/L de níquel solúvel provocam início de inibição do processo.

O níquel é considerado tóxico às plantas e a algumas comunidadesaquáticas. No homem pode provocar dermatites em indivíduos sensíveis e afetarnervos cardíacos e respiratórios.

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 Prata

Não é encontrada com freqüência nas águas naturais. Não é elementoabundante na natureza e seus sais são insolúveis. O aparecimento de prata emáguas normalmente é indicativo de poluição. Estima-se (AMARAL, 1984) que 5 x 103 toneladas de prata são deslocadas ao ano geologicamente, enquanto 7 x 103 toneladas são movimentadas ao ano pela ação do homem, espalhando-se peloambiente (1984).

  A prata possui ação tóxica ao homem, podendo ocasionar lesõesirreversíveis na pele além de outros problemas. Altas doses do metal podemocasionar a morte do indivíduo.

No lixo, as fontes de prata são, principalmente, resíduos de filmesfotográficos e radiográficos, tintas, resíduos de galvanoplastia, resíduos de artigos deprata.

Selênio

É um elemento quimicamente semelhante ao enxofre, freqüentemente

acompanhando os sulfetos em veios minerais, podendo aparecer apenas como traçosnas águas naturais, em geral estando ausente nelas.

O selênio pode ser encontrado em altas concentrações em regiõesseleníferas. Sua presença torna-se um problema visto que certos vegetais têm acapacidade de extraí-lo e acumulá-lo em seus tecidos, transferindo-o ao gado que sealimenta desses pastos, podendo os animais sofrerem intoxicação crônica, aguda oumesmo fatal. No homem o selênio pode causar intoxicação e cárie dentária além depossível ação carcinogênica.

  Apesar dos citados efeitos maléficos, o selênio é necessário como

elemento-traço ao desenvolvimento do homem, dos animais e das plantas, e comoestimulante nutricional à digestão anaeróbia.

 Zinco

É encontrado na natureza usualmente como sulfeto, muitas vezesassociado a sulfetos de chumbo, cádmio, cobre e ferro. Devido à baixa solubilidadedo sulfeto de zinco em água, sua ocorrência em águas naturais pode ocorrer emsedimentos de fundo. É encontrado como componente dos sistemas metabólicos de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 86 

seres vivos, assim como em verduras e cereais. É um elemento essencial para ocrescimento dos animais, incluindo o homem (que necessita 15 mg ao dia), apesarde apresentar efeito adverso a algumas espécies marinhas. Em altas doses é tóxicoao homem. É micronutriente essencial às plantas, sendo a elas também tóxicoquando em altas concentrações.

Estima-se (AMARAL, 1984) que 3,7 x 105 toneladas de zinco sãoanualmente deslocadas geologicamente, enquanto 3,93 x 106 toneladas/ano sãodispersas no ambiente por ação do homem (1984).

Nos resíduos sólidos o zinco apresenta-se, sobretudo na matéria orgânica,borrachas, metais não ferrosos, plásticos, papel e cinzas de ruas. Sua concentraçãomédia no resíduo brasileiro oscila em torno de 263-369 mgZn/kg resíduo(ROUSSEAUX et alli, 1989).

O zinco é elemento-traço essencial para a digestão anaeróbia, comonutriente. Porém, em concentrações elevadas, causa inibição do processo anaeróbio.

 2.1.3.1.4 Avaliação dos resultados analíticos

 As coleções de resultados analíticos referentes a uma amostra podem nãoresguardar apreciável sentido prático quando analisadas isoladamente. Um exemplomuito simples disso seria traçar considerações sobre a concentração de ferroverificada em uma amostra de água subterrânea de um poço. Em certos ambientesnaturais, as concentrações naturais do metal em água excedem em dezenas devezes os limites estabelecidos nas portarias de potabilidade, estando isso relacionadodiretamente à geologia local. Qualquer comentário traçado necessariamente deveapoiar-se em dados pré-existentes da qualidade das águas locais.

 A tarefa de análise de resultados do monitoramento demanda, em muitosmomentos, certo grau de subjetividade e de experiência do analista, que deve

ponderar o conjunto de resultados para traçar o perfil sanitário da amostra emanálise. Freqüentemente, por mais elaboradas que sejam as metodologias deamostragem, certos fatores inserem erros que conduzem à coleta e envio, aolaboratório, de uma amostra não significativa. Também com certa freqüência hápresença de interferentes aos métodos analíticos, presentes nas amostras e, por fim,erros de análise também ocorrem. Um exemplo do que pode ocorrer é submeteruma determinada amostra de efluente ao teste da demanda bioquímica de oxigênioem 5 dias: se o laboratório não utilizar uma semente devidamente aclimatada aoefluente, o resultado obtido poderá ser muito inferior à verdadeira demanda obtida

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 87 

em condições otimizadas. Nesse mesmo ensaio, mesmo que seja utilizada umasemente aclimatada ao tipo de substrato metabolizável, a presença de algum agenteinibidor à microbiota na amostra também conduzirá a um resultado pouco realístico.

Os resultados analíticos obtidos para uma amostra devem serconfrontados com a série histórica do ponto de amostragem e com resultadosprovenientes de outro ponto, se houver sentido real nessa comparação.Especificamente, recomendam-se as seguintes práticas ao analista:

1)  Para análise de águas subterrâneas: os resultados devem serconfrontados (a) com a série histórica de resultados para o ponto de amostragem, e,de maneira muito especial, com a série histórica obtida anteriormente ao início daoperação do empreendimento potencialmente poluente; (b) confrontados com osresultados referentes a amostras colhidas na mesma época em outros pontos deamostragem de águas subterrâneas do sítio, e, de maneira muito especial, com odenominado “ponto branco”, que é um ponto de amostragem que não sofrepotencial influência do empreendimento (montante); (c) é preciso que sejamobservados aspectos pontuais de eventos e condições que possam conduzir àcontaminação ou poluição da água nas imediações do ponto de coleta, e que não

traduzirão efeitos ocasionados pelo empreendimento diretamente (por exemplo,presença abundante de fezes de animais próximas a um ponto de amostragemtenderá a elevar as contagens de coliformes);

2)  Para análise de águas superficiais: (a) deve-se observar que certascaracterísticas alteram-se sazonalmente, em função de diferenças de temperaturasou da atividade fotossintética e isso deve ser levado em conta; (b) em períodos dechuva é comum o arraste de resíduos para as águas o que pode modificar em muitocertas condições do corpo hídrico; (c) corpos em movimento, como arroios ecórregos podem ter percursos muito longos a montante do empreendimento,portanto, pode ser elevada a probabilidade de algum evento poluente a montante.

Nesse sentido é necessário sempre confrontar dados de jusante com os demontante; (d) corpos de superfície variam sua vazão ao longo do ano, em funçãodas precipitações: é necessário ter em mente que isso elevará as concentrações seos despejos que receberem mantiverem-se constantes ao longo do período; (e)certas condições específicas em lagoas e lagos podem levar à sua eutrofização.Iniciado o processo ele tende a auto-alimentar-se através da morte e decomposiçãode macrófitas que disponibilizará nutrientes no meio;

3) Lixiviados: para um aterro em steady-state há uma tendência global àvariação das características do lixiviado uma vez que, paulatinamente, a idade

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 88 

média dos resíduos vai elevando-se, então é preciso sempre se confrontar resultadoscom a série histórica. Outro aspecto fundamental a ser observado refere-se aobalanço hídrico, uma vez que concentrações e diluições poderão decorrer de chuvase da operacionalidade da retirada de lixiviados das células; 

4) Biogás: o monitoramento do biogás deverá fornecer, sobretudo, asquantidades relativas de metano e dióxido de carbono e a vazão será um indicativorelativo do nível de estabilização da matéria aterrada; 

5) Sólidos aterrados: essa determinação deve ser executada após oencerramento de uma célula, pois resultados de amostras colhidas durante aoperação não representarão necessariamente a realidade da camada amostrada, quepoderá conter material lixiviado das camadas subjacentes. Após o encerramento dacélula, os resultados são mais confiáveis; 

Para fins de comparação de resultados analíticos obtidos nomonitoramento de diferentes pontos de amostragem ou de um mesmo ponto emdiferentes épocas, os resultados singelos de uma única amostragem não apresentamsignificado estatístico. Tomemos, por exemplo, concentrações de ferro em doispontos de monitoramento, um a montante, outro a jusante do empreendimento, em

uma determinada data:•  Montante: 0,2 mgFe/L;

•  Jusante: 7 mgFe/L.

Seria óbvio, porém por demais simplista concluir-se que há um eventopoluente entre ambos os pontos. Porém os resultados são pontuais. Verifique-se asérie de resultados do semestre para os mesmos pontos:

•  Montante: (a) 0,2 mgFe/L; (b) 18 mgFe/L; (c) 1 mgFe/L; (d) 7 mgFe/L;

•  Jusante: (a) 7 mgFe/L, (b) 8 mgFe/L; (c) 6 mgFe/L, (d) 7 mgFe/L.

Pode-se verificar que os resultados de montante apresentaram-se dentrode uma faixa muito mais ampla de variação do que os de jusante. Essa variação emtorno da média é denominada estatisticamente de variância. Quanto menor avariância de um conjunto de dados, mais confiável será a representatividade damédia desse conjunto. Quanto menores a variâncias individuais de dois conjuntos dedados, mais representativa será a diferença entre suas médias, a fim deestabelecerem-se conclusões. É lógico que quanto maior o número de dados(resultados) disponíveis, mais confiável será a média de uma coleção. A variância deum conjunto de dados é dada por:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 89 

s2 = [Σ(xi-Xmédio)2]/(N-1)] (2-18)

Onde s2 é a variância, xi são os valores de uma coleção de dados, Xmédio émédia aritmética dessa coleção e N é o número de dados.

  A NBR 13896/1997 - “Aterros de resíduos não perigosos: critérios

 para projeto, implantação e operação” estabelece uma metodologia baseada nadistribuição “t” de Student  para comparar dois conjuntos de dados e obter asignificância da diferença entre as médias. Isso permite, de forma científica,traçarem-se considerações sobre diferenças de características entre conjuntos deresultados referentes ao mesmo ponto, obtidos em diferentes épocas (especialmenteperíodos anterior à instalação do empreendimento e pós-instalação) e coleçõesobtidas na mesma época para diferentes pontos. Assim, a norma denomina:

Os denominados “ponto avaliado” e “ponto branco” também pode serentendidos como “período em avaliação” e “período pré-operacional”, no caso decomparações efetuadas no mesmo ponto. Calculadas as médias e variâncias, define-se t* como segue:

Xm = Média dos resultados do parâmetro no poço avaliado;

Sm2 = Variância dos resultados do parâmetro no poço avaliado;

Nm = Número de resultados do parâmetro no poço avaliado;

Xb = Média dos resultados do parâmetro no "ponto branco";Sb2 = Variância dos resultados do parâmetro no "ponto branco";

Nb = Número de resultados do parâmetro no "ponto branco".

O numerador da equação supra é a diferença entre as médias. Nodenominador, cada quociente s2 /N será tanto menor quanto menor for a variância emaior for o número de resultados que produza a média, ou seja, o denominador será

 Nb

Sb

 Nm

Sm

 Xb Xmt 

22*

+

−=

(2-19)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 90 

tanto menor quanto mais confiabilidade detiverem as médias. Quanto menor odenominador e quanto maior o numerador (diferença entre as médias), tanto maiorserá o valor de t*. Quanto maior o valor de t*, mais significativa será a diferençaentre as médias. O denominado tcrítico é dado pela equação:

Em que Wb = Sb2  /Nb e Wm = Sm2  /Nm e tb e tm são valores dadistribuição “t” de Student :

•  tb = valor tabelado de t (monocaudal) para (Nb-1) graus de liberdade eum determinado nível de significância;

•  tm = valor tabelado de t (monocaudal) para (Nm-1) graus de liberdadee um determinado nível de significância;

Os valores da, distribuição “t” de Student  são tabelados. A Tabela 2.6reproduz a tabela anexa à norma previamente citada, com valores para adistribuição. Para cada conjunto de resultados, o número de graus de liberdade seráo número de resultados menos um. A norma indica trabalhar-se com 5% designificância. Buscam-se, na tabela, então, tm e tb.

Calculados t* e tcrítico, comparam-se os valores obtidos e conclui-se:

•  Se t* for igual ou maior do que tcrítico, então é possível concluir quehouve aumento significativo no parâmetro, ao nível de significânciaadotado;

•  Se t* for menor do que menor do que tcrítico, então é possível concluirque não houve aumento significativo no parâmetro, ao nível designificância adotado.

(2-20)

WmWb

tmWmtbWb

t crítico +

×+×

=

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 91

Tabela 2.6 – Distribuição “t” de Student 

Nível de Significância40% 30% 20% 10% 5% 2,50% 1% 0,50% 0,05%

1 0,325 0,727 1,376 3,078 6,314 12,706 31,821 63,657 636,622 0,289 0,617 1,061 1,886 2,92 4,303 6,965 9,925 31,5983 0,277 0,584 0,978 1,638 2,353 3,182 4,541 5,541 12,9244 0,271 0,569 0,941 1,533 2,132 2,776 3,747 4,604 8,615 0,267 0,559 0,92 1,476 2,015 2,571 3,365 4,032 6,8696 0,265 0,553 0,906 1,44 1,943 2,447 3,143 3,707 5,959

7 0,263 0,549 0,896 1,415 1,895 2,365 2,365 3,499 5,4088 0,262 0,546 0,889 1,397 1,86 2,306 2,896 3,355 5,0419 0,261 0,543 0,883 1,383 1,833 2,262 2,821 3,25 4,78110 0,26 0,542 0,879 1,372 1,812 2,228 2,764 3,169 4,58711 0,26 0,54 0,876 1,363 1,796 2,201 2,718 3,106 4,43712 0,259 0,539 0,873 1,356 1,782 2,179 2,681 3,055 4,31813 0,259 0,538 0,87 1,35 1,771 2,16 2,65 3,012 4,22114 0,258 0,537 0,868 1,345 1,761 2,145 2,624 2,977 4,1415 0,258 0,536 0,866 1,341 1,753 2,131 2,602 2,947 4,07316 0,258 0,535 0,865 1,337 1,746 2,12 2,583 2,921 4,01517 0,257 0,534 0,863 1,333 1,74 2,11 2,567 2,898 3,96518 0,257 0,534 0,862 1,33 1,734 2,101 2,552 2,878 3,92219 0,257 0,533 0,861 1,328 1,729 2,093 2,539 2,861 3,883

20 0,257 0,533 0,86 1,325 1,725 2,086 2,528 2,845 3,8521 0,257 0,532 0,859 1,323 1,721 2,08 2,518 2,831 3,81922 0,256 0,532 0,858 1,321 1,717 2,074 2,508 2,819 3,79223 0,256 0,532 0,858 1,319 1,714 2,069 2,5 2,807 3,76724 0,256 0,531 0,857 1,318 1,711 2,064 2,492 2,797 3,74525 0,256 0,531 0,856 1,316 1,708 2,06 2,485 2,787 3,72626 0,256 0,531 0,856 1,315 1,706 2,056 2,479 2,779 3,70727 0,256 0,531 0,856 1,314 1,703 2,052 2,473 2,771 3,6928 0,256 0,53 0,856 1,313 1,701 2,048 2,467 2,763 3,67429 0,256 0,53 0,854 1,311 1,699 2,045 2,462 2,756 3,65930 0,256 0,53 0,854 1,31 1,697 2,042 2,457 2,75 3,64640 0,255 0,529 0,851 1,303 1,684 2,021 2,423 2,704 3,551

60 0,254 0,527 0,848 1,296 1,671 2 2,39 2,66 3,46120 0,254 0,526 0,845 1,289 1,658 1,98 2,358 2,617 3,373

   N   ú  m  e  r  o   d  e  g  r  a  u  s   d  e   l   i   b  e  r   d  a   d  e   (   N  -   1   )

   8 

0,253 0,524 0,842 1,282 1,645 1,96 2,326 2,576 3,291

O teste para o parâmetro pH é bicaudal: t* é tomado em seu valorabsoluto e tcrítico calculado para t bicaudal, ou seja, se utiliza-se um nível designificância de 5% nas análises, para o pH deve-se utilizar 2,5%. Isso se dá em

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virtude de que tanto elevação como rebaixamento de pH podem traduzirmodificações da água ou do efluente.

Desejamos verificar se há diferença significativa entre as concentrações deferro a montante e a jusante, então teremos:

(1) Cálculo das Médias:

•  Montante: (0,2 +18+1+7)/4 = 6,55

•  Jusante: (7+8+6+7)/4 = 7

Observe-se que as médias são próximas, porém a dispersão dosresultados, em torno da média, no ponto de montante é muito maior, portanto maiorserá sua variância em relação a ponto de jusante, cuja média é bem mais confiável.

Repetindo-se os resultados hipotéticos anteriormente citados:

•  Montante: (a) 0,2 mgFe/L; (b) 18 mgFe/L; (c) 1 mgFe/L; (d) 7 mgFe/L;

•  Jusante: (a) 7 mgFe/L, (b) 8 mgFe/L; (c) 6 mgFe/L, (d) 7 mgFe/L.

(2) Cálculo das variâncias:

•  Montante: [(0,2-6,55)2+(18-6,55)2+(1-6,55)2+(7-6,55)2)]/(4-1) =67,47

•  Jusante: [(7-7)2+(8-7)2+(6-7)2+(7-7)2)/(4-1) = 0,667

(3) Cálculo de t*:

t* = (7-6,55)/(0,667/4+67,47/4)0,5 = 0,109

(4) Cálculo de tcrítico:

Para o cálculo será adotado, conforme recomenda a norma, um nível designificância de 5%. Para cada conjunto de resultados temos (4-1) = 3 graus deliberdade, então encontraremos na terceira linha e Quinta coluna da tabela o valorda distribuição de Student (2,353) que será o valor de tb e tm (o número deresultados das coleções poderia ser diferente, e, nesse caso, teríamos tb e tm

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 93 

diferentes). Os parâmetros Wm e Wb correspondem aos quocientes das variânciaspelos respectivos números de resultados das coleções. Assim, temos:

•  Wm = 0,667/4 = 0,167;

•  Wb = 67,47/4 = 16,87;

tcrítico = (0,167 x 2,353 + 16,87 x 2,353)/(0,167+16,87) = 2,353

(5) Conclusão: t* é muito menor do que tcrítico, portanto a diferença entreas médias não é significativa a 5%.

No exemplo, as médias apresentaram-se muito próximas, no entanto,pequenas diferenças muitas vezes são altamente representativas. Supondo que osquatro resultados obtidos para montante fossem iguais ou muito próximos a 6,55 eos quatro resultados obtidos para jusante fossem iguais ou extremamente próximosa 7,00. Nesse caso as variâncias seriam nulas ou muito próximas de zero, as médiasseriam altamente representativas e efetivamente sua diferença teria elevadasignificância.

Embora a metodologia apresentada seja a mais apropriada para umaanálise crítica dos resultados do monitoramento, freqüentemente são utilizados

padrões expressos em portarias como referenciais de comparação. A utilização doslimites para potabilidade, balneabilidade e para classificação das águas paraavaliação sanitária de uma determinada água, se por um lado não é significativa nosentido de traçarem-se conclusões sobre a influência ou não do empreendimentosobre as águas regionais, por outro lado pode servir para estabelecer um perfil daqualidade da água. Freqüentemente, os empreendimentos para tratamento deresíduos sólidos recebem a acusação (justa ou injusta) de estarem poluindo oucontaminando determinados mananciais. Ainda que a avaliação isolada da qualidadede uma água de jusante não estabeleça a propriedade ou não de tais críticas, poderáconcluir pela sua qualificação para os diversos usos, independentemente da

influência do potencial poluidor do empreendimento. Assim, pode-se verificar sobque aspectos mantém-se a potabilidade de uma determinada água de lençol freático,que talvez seja consumida sem tratamento a jusante. Pode-se estabelecer sedeterminado corpo de superfície presta-se à balneabilidade, o que muitas vezesocorre nas proximidades de um aterro, e pode-se concluir se houve modificação doenquadramento de um corpo d’água de montante para jusante.

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2.1.3.3 O subproduto líquido dos aterros sanitários: O lixiviado e seutratamento

Uma das grandes desvantagens dos métodos de disposição de resíduos nosolo é a geração de um efluente líquido escuro e fétido com elevada instabilidadetermodinâmica, devido à presença de compostos não estabilizados derivados dadecomposição parcial da matéria orgânica, e com uma série de compostos naturais esintéticos dissolvidos e dispersos. Tal efluente, se não administrado e tratadocorretamente, pode ocasionar séria depreciação à qualidade de vida das populações

que o produzem.Diversas denominações foram atribuídas a esse líquido, entre outras,

chorume, sumeiro,  purina, lixiviado, lixívia, líquido lixiviado,  percolado elíquido percolado. A denominação “chorume” tornou-se muito conhecida, tantopopularmente quanto no meio técnico. LUZ (1983) apud  LIMA (1995) definechorume como o líquido advindo de três fontes: (1) umidade natural dos resíduossólidos (que se eleva sensivelmente nos períodos de chuva); (2) água de constituiçãodos vários materiais, que sobra durante a decomposição; (3) líquido proveniente dadissolução da matéria orgânica pelas exoenzimas bacterianas na fase inicial da

degradação da matéria orgânica. REICHERT (1999) ressalta que, além dos limites dadefinição anterior, as águas precipitadas sobre o aterro, que atravessam a massa deresíduos dissolvendo compostos solúveis e arrastando particulados são responsáveispela quase totalidade dos volumes de efluente gerados, defendendo a adoção dadenominação lixiviado para o líquido, como tradução do termo inglês leachate (toleach = lixiviar  )  adotado nas publicações em língua inglesa, ressaltando que taldescreve melhor as condições físicas em que é gerado.

Em consonância com ambas as definições, considera-se chorume o líquidoproveniente dos fenômenos físicos, químicos e biológicos sofridos por um dadovolume de resíduos sólidos em um sistema fechado, sem trocas de matéria com oexterior, o que conduz à primeira definição apresentada; considera-se lixiviado oefluente produzido em aterro, considerado sistema aberto às trocas de massa,sujeito aos fenômenos hidrológicos locais. A água residuária, oriunda de um processode percolação é, por definição, um líquido percolado. No entanto, a suacaracterística como poluente advirá verdadeiramente do processo de lixiviação decompostos do meio em que percola. Se tal meio for isento de substâncias solúveis esólidos passíveis de arraste, o líquido percolado não sofrerá modificação em suacomposição, não motivando então ser denominado lixiviado. Eis a justificativa da

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 95 

nomenclatura adotada, que enfatiza o fenômeno de transformação dos líquidosoriginais em sua forma final.

De uma maneira simples, os volumes de lixiviados gerados em um aterrode resíduos sólidos, tomado como volume de controle, dependem de dois fatores:

-  os volumes de água que ingressam agregados aos resíduos sólidoscomo umidade;

-  os volumes de água trocados entre o aterro e o ambiente externo.

O primeiro fator depende, além da própria composição média dos resíduossólidos gerados por uma comunidade, das condições climáticas locais e sazonais.BIDONE e POVINELLI (1999) citam que nas condições brasileiras o teor de umidadedos resíduos sólidos situa-se entre 40% e 60%, o que para um município comgeração diária de 1000 t/d significaria uma geração de 400-600 m3 /d de lixiviado nainstância do aterro, somente em função desse fator. Em períodos de intensaprecipitação, a própria forma de acondicionamento dos resíduos expostos noslogradouros, para coleta, pode incrementar severamente o seu teor final deumidade.

O segundo fator é dependente (1) da hidrologia e climatologia regionaisdo aterro e (2) de fatores operacionais e de projeto do aterro. Em um aterroimpermeabilizado e bem projetado o papel da hidrologia local é eliminado uma vezque se supõe nulo o ingresso de água por escoamento superficial ou subsuperficialprovindo das adjacências bem como por nascentes sitas na base do aterro.Precipitação, evaporação e evapotranspiração, bem como a permeabilidade dosmaciços de aterro assumem então papel fundamental no balanço hídrico do sistema

aterro. Em localidades de clima seco e baixa precipitação anual não só a geração delixiviado pode tornar-se nula, como inclusive a redução do teor de umidade da massade resíduos aterrados pode tornar-se fator limitante para o progresso de sua

degradação biológica. Em localidades de clima úmido e elevadas médiaspluviométricas anuais, a geração de lixiviado tende a ser elevada.

Tendo em vista que em regiões de clima predominantemente úmido echuvas regulares a fração das águas de chuva precipitadas sobre as áreas de aterroque infiltra é o fator predominante na geração dos lixiviados, o denominado   Método

Suíço apresenta uma formulação racional bastante razoável para o cálculo da vazãomédia anual de geração de lixiviado em um aterro:

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CURSO BÁSICO: CLASSIFICAÇÃO, GERENCIAMENTO, TRATAMENTO, LEGISLAÇÃO EENFOQUE JURÍDICO APLICADOS A RESÍDUOS SÓLIDOS

Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 96 

Q = P.A.K/(31.536.000) (2-21)

Q = vazão média anual (L/s);

P = precipitação média anual (mm);

 A = área da bacia (m2);

K = coeficiente função do grau de compactação do aterro [conforme   ROCCA et 

alli.(1979), para aterros fracamente compactados (0,4≤ρ≤0,7 t/m3

):0,25≤K ≤0,50; para aterros fortemente compactados (ρ>0,7 t/m3):0,15≤K ≤0,25)].

Para aterros situados em áreas de clima seco ou de baixos índicespluviométricos anuais torna-se interessante, para uma previsão mais realista dageração de lixiviados, utilizar-se um equacionamento que contemple as estimativasde todos os fluxos de água para dentro e fora do volume do aterro, bem como oarmazenamento dentro desse. Dentro de uma ampla revisão da literatura, propõe-se

uma equação geral de balanço de água, como segue:

LIX = P–PESDF+PESFD+U+G+B R– E-∆SSOLO-∆SRS-∆FH–BG (2-22)

LIX = produção líquida de lixiviado na base;

P = precipitação;

PESDF = água de precipitação drenada superficialmente para fora da bacia doaterro;

PESFD = água de precipitação drenada superficialmente de fora para dentro dabacia do aterro;

U = água ingressa como umidade dos resíduos;

G = geração líquida de água nos processos bioquímicos de decomposição dosresíduos;

B = água infiltrada pela base, devido ao nível piezométrico do lençol freático;

R = água ingressa por recirculação de lixiviados ou irrigação;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 97 

E = umidade perdida por evaporação + evapotranspiração real;

∆SSOLO = variação da umidade armazenada no solo do maciço;

∆SRS = variação da umidade armazenada nos resíduos sólidos;

∆FH = água ou lixiviado perdido por fluxo hidráulico no solo para fora dovolume de controle;

BG = água perdida como umidade constituinte do biogás removido.

Evidentemente, certas condições de contorno tornam desprezíveis algunstermos dessa equação de balanço. Por exemplo, a utilização de impermeabilizaçãolateral e de base tem como efeito anular o ingresso de água pela base, bem como astrocas de água pelas laterais; a perfeita drenagem de águas de precipitação de áreaslindeiras anula o ingresso de águas superficiais pelas adjacências; quando não sepratica recirculação de lixiviados ou irrigação, fica anulado o termo correspondente.

 A estimativa dos termos envolvidos, como evapotranspiração real (funçãode variáveis climatológicas, tipo de solo e vegetação) e escoamento superficial

(função do tipo de solo, umidade precedente do solo, topografia e intensidade eduração das chuvas) via de regra não é trabalho fácil, tendo sido apresentadas váriasmetodologias para tal [DASS et alli. (1977); ROCCA et alli. (1979); ORTA et alli., (2000)]. 

Composição dos lixiviados

 Até 1965 poucos indivíduos aperceberam-se ou deram importância ao fatode que águas em contato com resíduos sólidos tornar-se-iam muito poluídas econtaminadas (QASIM e CHIANG, 1994). Somente a partir do início da década de

1970, pesquisadores como William C. Boyle, Robert K. Ham, Samuel Ho, Edward S.K. Chian e Foppe B. DeWalle iniciaram estudos relativos à composição dessas águasresiduárias, ao seu potencial de impacto ao meio-ambiente, e às possibilidadesmetodológicas para o seu tratamento. Observaram a variabilidade de suacomposição em diferentes aterros e diferentes épocas do ano e verificaram suacaracterística como água residuária cem ou mais vezes concentrada do que o esgotodoméstico.

Composição e concentração dos lixiviados estão intimamente relacionadascom (1) as características dos resíduos sólidos aceitos no aterro (KEENAN et alli.,

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 98 

1984), (2) as condições climáticas da região em que o mesmo situa-se, (3) a idademédia e as condições operacionais e de projeto do aterro. Aterros cujos geradoresproduzam diferentes percentuais de matéria orgânica e inertes, por exemplo,poderão gerar lixiviados com diferentes características. O balanço hídrico do aterro,consideradas as características pluviométricas locais, umidade relativa e intensidadedos ventos, é de fundamental importância para determinar-se se haverá suficienteumidade para garantir a manutenção das reações bioquímicas na massa de resíduos(que se dão em fase aquosa), e para prever-se o grau de diluição do lixiviado, que

afeta diretamente sua qualidade e concentração. O grau de compactação dosresíduos, a profundidade do aterro, a interação do lixiviado com o ambiente e osdemais detalhes operacionais e de projeto são também fatores que determinam aqualidade do lixiviado (QASIM e CHIANG, 1994). Dessa maneira, característicasfísico-químicas e biológicas determinadas analiticamente em amostras de lixiviadosdeverão ser compreendidas como condições resultantes de uma sobreposição defases de estabilização conjugadas com fatores operacionais e climáticos (ARRUDA et 

alli., 1995). 

De uma forma simplificada, o universo de compostos presentes noslixiviados pode ser subdividido em (1) compostos orgânicos (carbonáceos) e (2)

compostos inorgânicos. Em ambiente anaeróbio, a fração carbonácea é praticamentetoda convertida a ácidos carboxílicos de cadeia curta (voláteis), e seqüencialmenteem metano. Uma fração, porém, será convertida em compostos refratários àdegradação anaeróbia (ácidos húmicos e fúlvicos). Os compostos inorgânicos, porseu turno, sofrem transformações bioquímicas anaeróbias, atuando, via de regra,como aceptores de elétrons, sendo reduzidos no processo de oxidação da matériacarbonácea; combinam-se para formar sais mais ou menos solúveis em função dascondições de pH, e podem ser quelados e complexados pela própria matéria orgânicaou complexos do solo. Ilustrativamente, a Tabela 2.7 apresenta algumas fontes demetais nos resíduos urbanos brasileiros. A Tabela 2.8 apresenta resultados de

caracterização da fração orgânica de lixiviados de diferentes aterros da Noruega eEUA.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 99 

Tabela 2 .7 – Fontes e concentrações médias de metais nos resíduos brasileirosMetal Fonte de ocorrência nos resíduos

sólidos1 Concentração típicanos resíduos sólidos

brasileiros2 

 Alumínio •  embalagens, diversos artigos domiciliares eindustriais, cosméticos.

-

 Antimônio •  embalagens de tintas, vernizes e solventesorgânicos.

-

 Arsênio •  resíduos e embalagens de herbicidas, inseticidas efungicidas, embalagens de tintas, vernizes esolventes orgânicos.

-

Bário •  cinzas de ruas*, resíduos de tintas, metais, couros. -

Cádmio •  plásticos, matéria orgânica, metais não ferrosos,cinzas de ruas*, pilhas e baterias.

3 mgCd/kg de resíduo

Chumbo •  metais ferrosos, plásticos, couros, borrachas,matéria orgânica, restos de combustíveis, cinzasde ruas*, papel, pilhas e baterias, papelão.

167-282 mgPb/kg de resíduo

Cobre•  metais ferrosos e não ferrosos, matéria orgânica,

couros, borrachas, plásticos, resíduos de tintas,inseticidas, cinzas de ruas*.

156 mgCu/kg de resíduo

Cromo •  couros, matéria orgânica, metais ferrosos e nãoferrosos, plásticos, vidros, papéis, papelão,embalagens de tintas, vernizes e solventesorgânicos, cinzas de ruas*.

68 mgCr/kg resíduo

Ferro •  metais ferrosos (fontes de uso domiciliar eindustrial variadas).

-

Manganês •  lâmpadas fluorescentes, pilhas e baterias. -

Mercúrio •  matéria orgânica, termômetros e manômetros,

papéis, plásticos, pilhas e baterias, lâmpadasfluorescentes.

0,2 mgHg/kg de resíduo

Níquel •  couros, matéria orgânica, pilhas e baterias,plásticos, vidros, papéis, borracha, cinzas deruas*.

12 mgNi/kg de resíduo

Prata •  filmes fotográficos e radiográficos, resíduos degalvanoplastia.

-

continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 100 

Tabela 2.7   – Fontes e concentrações médias de metais nos resíduos brasileiros(continuação) 

Metal Fonte de ocorrência nos resíduossólidos1 

Concentração típicanos resíduos sólidos

brasileiros2 

Sódio,Potássio,

Cálcio,Magnésio

•  matéria orgânica, entulhos de construção, cascasde ovos, ossos.

-

Zinco •  metais não ferrosos, matéria orgânica, plásticos,papéis, borrachas, cinzas de ruas*.

263-369 mgZn/kg de resíduo

(*): resíduos de varrição de ruas, provenientes das mais diversas fontes como papéis e objetos dispostos portranseuntes, materiais carreados pelo vento e particulados de emissões aéreas de estabelecimentosindustriais.

(Fonte: 1SEGATO e SILVA, 2000;2ROUSSEAUX et alli., 1989)

  A Tabela 2.9 apresenta intervalos de variação das características físico-químicas, químicas e microbiológicas de lixiviados de diferentes aterros brasileiros edo mundo.

Tabela 2.8 – AGV e compostos orgânicos em lixiviadosAterros Gromno

(Noruega)Bránásdalen

(Noruega)Yaggeseth(Noruega)

Taranrod(Noruega)

Cedar Hills(EUA)

KentHighland

(EUA)

Compostos mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L

COT - 100 - 250 - 1700 - 800 - - - -

Carboidratostotais

24 10 37 15 54 22 113 46 - - - -

continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 101

Tabela 2.8 – AGV e compostos orgânicos em lixiviados (continuação)

Aterros Gromno(Noruega)

Bránásdalen(Noruega)

Yaggeseth(Noruega)

Taranrod(Noruega)

Cedar Hills(EUA)

KentHighland

(EUA)

Compostos mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L mg/L mgC/L

Proteína total - - 181 94 144 75 - - - - - -

Ácido Acético <10 - 129 52 420 168 421 169 2750 1100 300 120

ÁcidoPropiônico

<10 - 37 18 231 111 282 136 4375 2100 380 182

Ácido Butírico <10 - 12 7 681 368 318 172 5875 3173 260 140

ÁcidoIsobutírico

<10 - <10 - 78 42 32 17 - - 190 -

ÁcidoValérico <10 - <10 - 219 129 87 51 550 324 90 112

ÁcidoIsovalérico

<10 - <10 - 241 142 19 11 - - - -

ÁcidoCapróico

- - - - - - - - 600 372 56

Total decompostosorgânicosidentificados

10 185 1057 658 7069 610

(Fonte: JOHANSEN e CARLSON, 1976, apud DANTAS, 1982)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 102 

Tabela 2.9 - Intervalos de variação das características físico-químicas, químicas emicrobiológicas de lixiviados de diferentes aterros

Característica Físico-Química,Química ou Microbiológica

1Jangurussu 2Extrema 3Baurú 4Lipówka 5Trail Road

Condutividade Elétrica (µmho/cm) - 1000-45.000 - - 1700-13.500

Potencial Redox (mV) - (-463)-(+133) - - -

pH 8,3-8,8 4,4-8,4 6,9-8,2 8,0 6,9-9,0

Oxigênio Dissolvido (mgO2  /L) - 0 - - -

Sólidos Totais a 105oC (mg/L) 10.000-28.400 2019-29.020 - 240 -

Sólidos Totais Dissolvidos a 105oC(mg/L)

- 17.490* - - -

Sólidos Totais Suspensos a 105oC(mg/L)

- 770* - 21 -

Sólidos Totais Fixos a 550oC (mg/L) - 584-14.090 - - -

Sólidos Totais Voláteis a 550oC(mg/L)

- 450-11.220 - - -

Sólidos Dissolvidos Fixos a 550oC(mg/L)

- 10.530* - - -

Sólidos Dissolvidos Voláteis a 550oC(mg/L)

- 6960* - - -

Sólidos Suspensos Fixos a 550o

C(mg/L) - 460* - - -

Sólidos Suspensos Voláteis a 550oC(mg/L)

- 5-310 - - -

Alcalinidade Total (mgCaCO3  /L) 670-5050 320-14.920 8500-13.500 - -

Acidez (mgCaCO3  /L) - 0-1350 - - -

Dureza (mgCaCO3  /L) 138-600 - - - -

Cloretos (mgCl/L) 370-9768 3.190* 4300-6600 - 755,91-3035

Coliformes Totais (NMP/100mL) 4,30x104-1,2x108 - - - -

Coliformes Fecais (NMP/100mL) 1,3x104-2,4x106 0-280.000 - - -

Contagem de Bactérias Heterotróficas

(UFC/mL)

- 200-2.500.000 - - -

Demanda Bioquímica de Oxigênio - 5dias (mgO2 /L)

200-850 4,2-16.500 - 331 -

Demanda Química de Oxigênio(mgO2 /L)

657-12.267 14,4-31.200 66.000-96.000 1183 3210-9190

Ácidos Graxos Voláteis (mgÁcidoAcético/L)

60-10.200 - - -

Nitrogênio Amoniacal (mgN/L) 2,9-1132 18-2845 750-1880 743 -

Nitrogênio Orgânico (mgN/L) - 0-2184 - - -

Continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 103 

Tabela 2.9 - Intervalos de variação das características físico-químicas, químicas emicro microbiológicas de lixiviados de diferentes aterros(continuação) 

Característica Físico-Química,Química ou Microbiológica

1Jangurussu 2Extrema 3Baurú 4Lipówka 5Trail Road

Nitrogênio Total de Kjeldahl(mgN/L)

- 0,6-2970 - - -

Nitrato Total (mgNO3-  /L) 10-1.445 0-199 650-1750 0,8 <2-11

Nitrito Total (mgNO2-  /L) 0,43-4.261 0-1,4 7-20 Traços <1-5

Fósforo Total (mgP/L) 0,37-44,53 0,25-27,3 100-735 - <0,5-47,0

Fosfato Total (mgPO4-3  /L) - 4,3-101 - - -

Sulfatos (mgSO4-2  /L) - 0-1.319 3500-6000 - <20-165

Sulfetos (mgH2S/L) - 0-40 - - -

Sulfitos (mgSO3-2  /L) - 40* - - -

Alumínio (mgAl/L) - 0-18,56 - - <0,02-0,92

Arsênio (mgAs/L) - 0,002-0,01 - - -

Bário (mgBa/L) - 0,06-1,99 - - 0,006-0,164

Boro (mgB/L) - 5,1* - - 1,92-9,63

Cádmio (mgCd/L) - 0-0,05 - - <0,008-0,012Cálcio (mgCa/L) - 100* - - 2,15-113,90

Chumbo (mgPb/L) ND 0-0,73 - - <0,04-0,06

Cobalto (mgCo/L) - 0,14* - - <0,008-0,011

Cobre (mgCu/L) - 0-1,34 105-365 - 0,008-0,061

Cromo Total (mgCr/L) 0,84 0-0,82 - - <0,015-0,092

Estanho (mgSn/L) - 1,68* - - -

Estrôncio (mgSr/L) - 0,2* - - 0,137-5,005

Ferro Total (mgFe/L) 46,14 2,38-365 70-500 - 1,28-4,90

Lítio (mgLi/L) - 0,14* - - 0,017-0,171

Magnèsio (mgMg/L ) - 460* - - 181,40-627,48

Manganês (mgMn/L) - 0,06-115 50-1200 - 0,028-1,541

Mercúrio (mgHg/L) - 0-0,01 - - -

Molibdênio (mgMo/L) - 0* - - 0,004-0,015

Níquel (mgNi/L) 1,48 0-0,34 - - 0,02-0,27

Potássio (mgK/L) - 2154* - - 161,9-1993,8

Prata (mgAg/L) - 0* - - -

Continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 104 

Tabela 2.9 - Intervalos de variação das características físico-químicas, químicas emicro microbiológicas de lixiviados de diferentes aterros(continuação) 

Característica Físico-Química,Química ou Microbiológica

1Jangurussu 2Extrema 3Baurú 4Lipówka 5Trail Road

Selênio (mgSe/L) - 0* - - -

Sódio (mgNa/L) - 2000* - - 672,40-1748,46

Vanádio (mgV/L) - 0* - - 0,31-0,32

Zinco (mgZn/L) 13,68 0-0,95 175-260 - 0,035-0,429Fenóis (mgC6H5OH/L) - 0,05-4,8 - - -

Surfactantes (mgABS/L) - 0,078-0,33 - - -

Cianetos (mgCN-  /L) - 0* - - -

Fluoretos (mgF/L) - 0,65* - - -

Óleos e Graxas Totais (mg/L) - 0-58 - - -

ND: não detectado; (-): ausência de resultados disponíveis; (*): resultados pontuais[Fontes:  1Lixão do Jangurussu, Fortaleza, Ceará; depósito de idade aproximada de 20 anos; monitoramento do efluente de

base entre maio/1996-abril/1997 (OLIVEIRA e MOTA, 1998);2Aterro Sanitário Extrema, Porto Alegre; período: junho/1997 (início da operação) a março/2002; faixas de resultados

referentes a lixiviados brutos e pré-tratados em filtro anaeróbio de base (DMLU, 2002);3

Aterro Sanitário de Bauru, junho-julho/1999; coletado em uma bacia que recebe lixiviados de células de diferentesidades (SEGATO e SILVA, 2000);4Valores médios relativos ao lixiviado produzido no Aterro Sanitário de Lipówka, município de Dabrowa Górnicza,província de Katowice, Polônia (BOHDZIEWICZ et alli., 2001);

5Lixiviado procedente do Aterro Municipal Ottawa-Carleton Trail, Nepean, Canadá (KENNEDY e LENTZ, 2000)]

Devido à composição variável apresentada pelos lixiviados de diferentesaterros, e ao longo do tempo em um mesmo aterro, embora a princípio todos osprocessos de tratamento de águas residuárias sejam aplicáveis, não há umametodologia de tratamento padronizada, eficiente e prontamente aplicável a todos oscasos.

Também, no sentido da escolha de uma metodologia de tratamento,intervém fatores relacionados à existência de área e disponibilidade de recursos paraimplantação, operação e manutenção de um sistema dedicado ao tratamento doslixiviados, ou à existência de estações locais de tratamento de esgotos comcapacidade de absorção das cargas geradas pelo aterro.

No caso da construção de um sistema dedicado, a escolha dos processosde tratamento dependerá da área disponível, da disponibilidade econômica dosinsumos necessários e mesmo de fatores relacionados a topografia, hidrologia eclimatologia local.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 105 

Neste sentido, a escolha por um sistema particular de tratamento delixiviados deve estar inserida no contexto amplo do planejamento técnico do aterro,ou, no caso de aterros já em operação, no contexto das variáveis locais epossibilidades técnico-econômicas. Em qualquer um dos casos, o fator econômico épreponderante, devendo ser observados os critérios e padrões determinados peloórgão ambiental de jurisdição.

O projeto de uma estação para tratamento de lixiviados não é tarefasimples, uma vez que os efluentes líquidos dos aterros não apresentam um padrão

de composição como outros efluentes específicos. QASIM e CHIANG (1994)salientam que durante o período de operação de uma estação de tratamento, alémda modificação das características do próprio lixiviado, leis e regulamentaçõesmodificar-se-ão, novas tecnologias surgirão enquanto outras evoluirão, e fatoreseconômicos poderão modificar-se, de modo que será requerida flexibilidade dosistema proposto.

Os métodos de tratamento de lixiviados podem ser subdivididosbasicamente em duas grandes categorias: (1) biológicos e (2) físico-químicos,englobando processos puramente físicos e aqueles que apresentam modificação doafluente por adição de compostos químicos. Na apresentação que se segue, umaterceira “categoria” entitulada “outras metodologias propostas” contempla processosnão convencionais ou combinados, de tratamentos de natureza física, biológica oufísico-química, que, mais ou menos promissores, necessitam de aprofundamento dosestudos para sua consagração como alternativas viáveis.

 A Tabela 2.10 apresenta uma matriz que relaciona as principais categoriasde componentes dos lixiviados com a efetividade de alguns processos de tratamentona sua remoção, conforme McARDLE et alli. (1988). Os tratamentos indicados nãoesgotam as possibilidades, não contemplando, por exemplo, a digestão anaeróbia.

  A Tabela 2.11 apresenta uma síntese dos processos modernamente

utilizados nos EUA para tratamento de lixiviados [adaptado de HARRIS et alli. (2000)].

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 106 

Tabela 2.10 – Efetividade dos sistemas de tratamento na remoção de constituintesdos lixiviados

Tecnologia

  s   ó   l   i   d  o  s  s  u  s  p  e  n  s  o  s

   ó   l  e  o  s ,  g  r  a  x  a  s  e

   l   í  q  u   i   d  o  s   i  m   i  s  c   í  v  e   i  s

  p   H

  s   ó   l   i   d  o  s   d   i  s  s  o   l  v   i   d  o  s

   t  o   t  a   i  s

  m  e   t  a   i  s

  c   i  a  n  e   t  o  s

  o  r  g   â  n   i  c  o  s  v  o   l   á   t  e   i  s

  o  r  g   â  n   i  c  o  s

  s  e  m   i  v  o   l   á   t  e   i  s

  p  e  s   t   i  c   i   d  a  s ,  p  c   b   ’  s

  p  a   t  o  g   ê  n   i  c  o  s

Sedimentação A A NA NA NA NA NA NA NA NAFiltração em meio granular A AP NA NA NA NA NA NA NA NA

Separação óleo-água NA A NA NA NA NA NA NA NA NA

Neutralização NA NA A NA NA NA NA NA NA NA

Precipitação/Floculação/Sedimentação A A NA A A NA NA NA NA NA

Oxidação/Redução AP AP NA NA A A NA A A A

Adsorção em carvão AP AP NA NA A A A A A A

 Air Stripping AP AP NA NA NA NA A NA NA NA

Stripping com vapor AP AP AP NA NA NA A NA NA NA

Osmose Reversa AP AP AP A A A NA NA A A

Ultrafiltração AP AP AP A A NA NA A A A

Troca Iônica AP AP NA A A A NA NA AP NA

Oxidação a úmido NA NA NA NA A A A A NA NA

Lodo Ativado AP AP AP NA AP NA A A NA NA

Reator Sequencial em Batelada AP AP AP NA AP NA A A NA NA

Tratamento c/ carvão ativado pulverizado A AP AP NA AP NA A A A NA

Biodiscos Rotativos NA AP AP NA AP NA A A NA NA

Filtros Aeróbios AP AP AP NA AP NA A A NA NACloração NA AP AP NA NA A NA NA NA A

Legenda: (A) processo aplicável à remoção; (AP) processo aplicável após tratamento ou condicionamentopreliminar; (NA) processo não aplicável.

(FONTE: McARDLE et alli., 1988)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 107 

Tabela 2.11 – Resumo dos processos modernamente utilizados para tratamentode lixiviados nos EUA

TECNOLOGIA DETRATAMENTO

  VANTAGENS DESVANTAGENS RESIDUAIS

Equalização •  Baixo Custo;•  Flexibilidade

Operacional;•  Redução de carga de

choque.

•  Disponibilidade deárea ou tanque;

•  Geração de odores;•  Emissões aéreas.

•  Lodo.

PROCESSOS FÍSICOSSedimentação •  Baixo custo;•  Rebaixamento da

carga efluente;•  Geralmente

combinada comprecipitação química.

•  Residual de sólidos. •  Lodo (se o processofor combinado comprecipitação químicapode haver granderesidual de metais).

Flotação •  Remoção de sólidospouco sedimentáveis;

•  Remoção de óleos egraxas.

•  Alta demandaenergética;

•  Geração de odores.

•  Lodo.

Filtração •  Boa remoção desólidos suspensos.

•  Custo elevado;•  Requer retro-lavagem.

•  Filtrado.

 Adsorção com Carvão Ativado

•  Remoção da maioriados compostosorgânicos;

•  Carvão atomizadopode suplementarsistema de lodosativados;

•  Utilizadoprincipalmente parapolimento doefluente.

•  Alto custo;•  Manuseio do carvão•  Processo não-seletivo;•  Em geral requer pré-

filtração.

•  Carvão usado;•  Lodo.

 Argilas Adsortivas •  Tratamento em um

estágio;•  Remoção de óleos e

graxas.

•  Manuseio de argilas;

•  Elevado custo;•  Manuseio de lodo.

•  Lodo.

continua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 108 

Tabela 2.11 – Resumo dos processos modernamente utilizados para tratamentode lixiviados nos EUA (continuação) 

PROCESSOS DE MEMBRANAOsmose Reversa •  Remoção de sólidos

dissolvidos;•  Facilidade de

operação;•  Geração de efluente

de alta qualidade.

•  Colmatação biológicada membrana;

•  Necessidade deadaptar equipamentoà escala da vazãoafluente;

•  Elevada demandaenergética;•  Elevado custo de

manutenção.

•  Solução altamenteconcentrada empoluentes.

Filtração •  Alta qualidade doefluente.

•  Custo elevado;•  Requer retro-

lavagem;•  Não remove sólidos

dissolvidos.

•  Solução altamenteconcentrada empoluentes;

•  Efluente da retro-lavagem.

PROCESSOS QUÍMICOS Ajuste de pH •  Fácil operação;

•  Remoção de metais;•  Condicionamento do

pH do efluente paracumprimento depadrão de emissão.

•  Manuseio dequímicos;

•  Geração de odores.

•  Lodo, no caso deprocesso combinadocom sedimentação.

Coagulação •  Remoção de sólidoscoloidais;

•  Fácil operação.

•  Manuseio dequímicos;

•  Custo dos químicos;•  Doses excessivas

podem impactarprocessossubseqüentes.

•  Lodo, no caso deprocesso combinadocom sedimentação.

Troca Iônica •  Remoção seletiva deânions e cátions.

•  Regeneração dasresinas de troca;

•  Manuseio dequímicos;

•  Regenerante gasto;•  Efluente de retro-

lavagem.

continua

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Tabela 2.11 – Resumo dos processos modernamente utilizados para tratamentode lixiviados nos EUA (continuação) 

TECNOLOGIA DETRATAMENTO

  VANTAGENS DESVANTAGENS RESIDUAIS

Oxidação Química •  Processo não seletivo;•  Vários oxidantes

químicos disponíveis;•  Remoção de amônia.

•  Elevado custo;•  Demanda garantia de

proteção da saúde dosoperadores;

•  Pode haverdependência decontrole de pH e usode catalisadores.

•  Lodo

PROCESSOS BIOLÓGICOSReator Sequencial emBatelada

•  Minimização devolume de reator;

•  Processoautomatizado;

•  Processo adaptável aflutuações de vazão equalidade do afluente;

•  Boa remoção deamônia.

•  Alta demandaenergética paraaeração.

•  Lodo biológico.

Lodo Ativado •  Fácil operação;•  Disponibilidade de

dados cinéticos eelevada experiênciarelatada;

•  Boa qualidade doefluente.

•  Geração de odor;•  Elevada demanda

energética.

•  Lodo biológico.

Lagoas de Estabilização •  Baixo investimentonecessário;

•  Facilidade deoperação;

•  Diluição do lixiviado

por águas de chuva.

•  Elevada árearequerida;

•  Geração de odores;•  Emissões aéreas;•  Demanda garantia de

proteção da segurançados operadores.

•  Sedimentos e lodobiológico.

Processos deCrescimento Aderido

•  Sistemas compactos;•  Operação aeróbia ou

anaeróbia.

•  Elevada demandaenergética;

•  Baixa nitrificaçãopara médias e altastaxas de aplicação.

•  Lodo biológico.

continua

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Tabela 2.11 – Resumo dos processos modernamente utilizados para tratamentode lixiviados nos EUA (continuação) 

TECNOLOGIA DETRATAMENTO

  VANTAGENS DESVANTAGENS RESIDUAIS

PROCESSOS TÉRMICOSEvaporação •  Sistema compacto;

•  Sistema de fáciloperação;

•  Grande rebaixamento

da vazão efluente.

•  Processo dependenteda vazão e qualidadedo biogás gerado peloaterro;

•  Problemas decorrosão dosequipamentos.

•  Efluente muitoconcentrado;

•  Gases de combustão.

Destilação •  Boa remoção deorgânicos voláteis eamônia;

•  Eficiência energética;•  Sistema compacto;•  Gera efluente de alta

qualidade.

•  Complexidadeoperacional

•  Orgânicos voláteis eamônia;

•  Efluente concentrado;•  Gases de combustão.

PROCESSOS “NATURAIS” Banhados Construídos •  Operação

simplificada;•  Boa opção de

polimento delixiviado pré-tratado.

•  Solução ecológica.

•  Processo contra-indicado paralixiviadosconcentrados;

•  Dependência devariáveis climáticas;

•  Demanda de extensasáreas.

•  Plantas colhidasperiodicamente.

Fitorremediação •  Operaçãosimplificada;

•  Geração de madeira; .•  Solução ecológica.

•  Necessidade de podae remoção de árvores;

•  Demanda sistema deirrigação permanente;

•  Geração de odores;•  Dependência de

variáveis climáticas.

•  Árvores removidas.

(Fonte: adaptado de HARRIS et alli., 2000)

Métodos biológicos

Os métodos biológicos de tratamento baseiam-se no fato de queorganismos vivos utilizam-se de compostos com potencial energético presentes naságuas residuárias para suas funções vitais, oxidando-os e convertendo-os em

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 111

subprodutos menos energéticos, e de compostos com potencial oxidativo (aceptoresde elétrons), reduzindo-os, bem como absorvem outros compostos presentes parasuas funções vitais, removendo-os do meio, além de atuarem em processos físicoscomo filtragem e adsorção.

Os processos biológicos subdividem-se em aeróbios e anaeróbios. Nosprimeiros, a presença de oxigênio molecular como aceptor de elétrons propiciacondições para a estabilização completa dos compostos com energia disponível,gerando produtos termodinamicamente estáveis (gás carbônico e água); nos

segundos os processos de estabilização dão-se em função de diferenças depotenciais de oxi-redução entre compostos presentes na meio, proporcionandoreações catalisadas por enzimas celulares, até o limite da equalização dos potenciaisdo meio, ou da capacidade de metabolização de certos compostos remanescentespelos organismos, quando cessam os processos, ainda na presença de compostosnão estáveis.

  Ainda que os processos diferenciem-se em relação à estabilidade dosprodutos finais, até determinado grau de estabilização os processos anaeróbiosapresentam elevada eficiência, cabendo aos processos aeróbios a estabilização doremanescente. Neste sentido, o comparativo de vantagens e desvantagens dosprocessos pode orientar a decisão em relação à primeira unidade biológica de umsistema, dadas as condições específicas em que for implantado. A Tabela 2.12apresenta um comparativo deste tipo.

No caso de países de clima quente, como o Brasil e parte significativa domundo subdesenvolvido e em desenvolvimento, o tratamento anaeróbio de lixiviadospode oferecer eficiências de remoção de matéria orgânica superiores a 80%, peloque a adoção de um sistema anaeróbio como primeira unidade de tratamento justifica-se plenamente do ponto de vista econômico.

Quaisquer que sejam os processos biológicos adotados para o tratamento,

a adoção de uma bacia de equalização para manter as características do afluente aosistema sem variações bruscas, evitando cargas de choque, é necessária.

 A seguir apresentamos a descrição sumária e relatos de experiências douso de alguns sistemas biológicos no tratamento de lixiviados.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 112 

Tabela 2.12 – Comparativo entre sistemas aeróbios e anaeróbiosSistemas Anaeróbios Sistemas Aeróbios

•  Baixa produção de sólidos. •   Alta produção de sólidos.

•  Baixo ou nenhum consumoenergético.

•  Geralmente associados à consumosenergéticos necessários paraintrodução de oxigênio no meio.

•  Custos operacionais reduzidos. •  Custos operacionais superiores.

•  Baixa demanda de área. •  Demanda de área variável comenergia introduzida no sistema.

•  Baixos custos de implantação. •  Custos de implantação superiores.

•  Produção de metano (fonteenergética aproveitável.

•  Perda da energia do sistema na formade calor.

•  Potencial superior a inibição e toxidez(bactérias metanogênicas).

•  Inferior potencial deinibição/toxidez.

•  Partida lenta do sistema. •  Partida rápida do sistema.

•  Preservação da biomassa semalimentação por prolongadotempo.

•  Preservação da biomassa semalimentação por curto período detempo.

•  Remoção insatisfatória de patogênicos •  Elevada remoção de patogênicos

•  Geração de maus odores. •  Não há geração de maus odores.

•  Não há remoção efetiva de nutrientes. •  Pode haver remoção de demandanitrogenada por nitrificação.

Legenda: negrito: vantagem relativa

(Fontes: CHERNICHARO, 1997; VAN HAANDEL e LETTINGA, 1994)

 Filtros anaeróbios

Os filtros anaeróbios constituem-se em unidades de tratamento em que asreações bioquímicas de estabilização da matéria orgânica contida na água residuáriaocorrem quando da passagem desta através de um leito de material suporte em queas unidades desse material apresentam filmes bacterianos anaeróbios aderidos àssuas superfícies, além de biomassa bacteriana anaeróbia dispersa retida nos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 113 

interstícios do meio. Os microorganismos devem estar aclimatados ao afluente paramanter-se a estabilidade do processo e da própria biomassa.

 A retenção de biomassa por adesão dá-se pela extraordinária capacidadedas bactérias de aderirem-se às superfícies livres imersas em sistemas aquosos queapresentem condições para o seu crescimento, como presença de nutrientes ecompostos carbonáceos, e ausência de compostos inibidores e tóxicos, ainda que,neste aspecto particular, possamos observar a excepcional capacidade de taisorganismos em aclimatarem-se a meios inóspitos. Teoricamente, quanto maior a

superfície específica disponibilizada pelo meio suporte (m2 /m3) para a adesão dosorganismos, mais efetivo será o tratamento proporcionado pelo sistema. Na prática,essa afirmativa terá validade até um diâmetro crítico mínimo de unidadeconstituinte de leito, abaixo do qual teremos problemas de colmatação eentupimento do filtro (VAN HAANDEL e LETTINGA, 1994). A Figura 2.17 apresentauma ilustração adaptada de CHERNICHARO  (1997) em que é representada umaunidade do meio suporte com biofilme aderido. Outro tipo de retenção de biomassabacteriana ativa ocorre nos interstícios ou vazios do reator: a retenção intersticial.Trata-se de um crescimento disperso que mantém-se no leito principalmente devidoa um efeito de “filtragem” da massa bacteriana, que evita que a mesma sejalavada pelo fluxo de água residuária que atravessa o filtro. A Figura 2.18 apresentauma ilustração relativa a esse tipo de retenção.

Figura 2.17 - Retenção de biomassa por adesão

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 114 

Figura 2.18 - Retenção intersticial de biomassa

Nos flocos e filmes anaeróbios, as diferentes populações bacterianasagrupam-se em camadas superpostas, de modo que haja um sentido de fluxo dossubstratos em contracorrente com o fluxo dos produtos. A Figura 2.19 representa

esquematicamente o modelo proposto por GUIOT et alli. (1992) apud  CHERNICHARO (1997) para o arranjo bacteriano anaeróbio típico. Evidentementeo arranjo da Figura 2.19 diz respeito a um sistema tratando água residuária bruta. Aquantidade relativa de organismos de cada cepa constituinte da biomassa irá variarrelativamente ao grau de tratamento em que encontrar-se o afluente que, inoculado,propiciar a formação do filme ou grânulo.

Com relação ao material de suporte dos filtros anaeróbios, algunsrequisitos serão necessários para a escolha:

•  resistência estrutural;

•  inércia química e biológica;•  elevadas área específica e porosidade;

•  resistência à colmatação;

•  baixo preço.

O material mais comumente utilizado como meio suporte de filtrosanaeróbios é a pedra britada. Esse material é também muito interessante para aconstrução dos filtros anaeróbios de base em aterros sanitários, dada sua resistênciaestrutural. Contudo, dentro das condições regionais específicas, diversos materiais

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 115 

abundantes ou residuários poderão ser propostos para esse fim, desde que cumpramos requisitos supra-mencionados.

Figura 2.19 - Estrutura de um arranjo bacteriano anaeróbio típico

 A modelagem matemática da digestão anaeróbia é deveras difícil, uma vezque o sistema é complexo e precisa ser estudado com mais profundidade(CHERNICHARO, 1997). YOUNG (1991) reuniu dados operacionais de diversos filtrosanaeróbios, e, relacionando-os estatisticamente, determinou os principais parâmetrosque influenciam o desempenho desses sistemas, que são:

•  tempo de detenção hidráulica;

•  concentração do afluente;

•  área superficial do meio suporte;•  declividade do sistema;

•  carga orgânica.

 A partir de testes experimentais, o pesquisador concluiu que o tempo dedetenção hidráulica é o parâmetro mais significativo, e estabeleceu uma equaçãopara descrever o desempenho dos filtros anaeróbios tratando diversos tipos deafluentes:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 116 

E = 100.(1-Sk.TDH-m) (1 ≤ TDH ≤ +∞) (2-23)

E = Eficiência do sistema (%);

TDH = Tempo de detenção hidráulica (h);

Sk = Coeficiente do sistema;

m = Coeficiente do meio suporte.

Os coeficientes Sk  e m para leitos de brita assumem os valores 1,0 e 0,40respectivamente (YOUNG, 1991).

Os filtros anaeróbios funcionam satisfatoriamente para temperaturas entre25 e 38ºC (CHERNICHARO, 1997). A expressão que propõe a correção da eficiênciado sistema em função da temperatura é a seguinte:

E(τ) = 1 – (1-E30)β  sendo β = θ (τ - 30) (2-24) 

E(τ) = eficiência do processo na temperatura τ;

E30 = eficiência do processo na temperatura de 30ºC;

τ = temperatura operacional (ºC);

θ = coeficiente de temperatura (1,02 a 1,04).

WU et alli.(1988) utilizando um filtro anaeróbio de dois estágios com meiosuporte sintético (96,5% de vazios e 141 m2 /m3) para tratar lixiviado brutoproveniente de um aterro para resíduos domésticos e industriais reportarameficiências de remoção de DQO de 91%, 89% e 83% utilizando taxas de aplicaçãosuperficiais de 2,0, 2,7, e 3,8 kgDQO/(m2.d), respectivamente. As eficiências deremoção de DBO5 foram superiores a 90%, e a remoção de metais pelo biofiltro foimuito efetiva. Os autores verificaram que o processo de remoção biológica dematéria orgânica deu-se quase que exclusivamente no primeiro reator e concluíram,

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 117 

através do estudo da cinética do processo que, para o lixiviado utilizado, a taxaótima de utilização de substrato seria de 3,9 kgDQO/(m2.d), indicando esse valorpara projetos de filtros anaeróbios tratando lixiviados similares. Os mesmos autorescitam resultados de CHIAN e DEWALLE (1977), que utilizando um filtro anaeróbio demistura completa aplicaram uma mistura de lixiviado bruto e efluente recirculadocom 20-30 gDQO/L a uma taxa de 3,8 kgDQO/(m2.d) e obtiveram um efluente com1,5 gDQO/L.

SCHAFER  et alli. (1986) apud  QASIM e CHIANG (1994) utilizaram umfiltro anaeróbio de fluxo ascendente com meio suporte com índice de vazios de 95%e 114,8 m2 /m3 para tratamento de lixiviado com 38.500 mgDBO5  /L e 60.000mgDQO/L. Utilizando TDH superiores a 4,9 d (média: 7,4 d) e carga aplicada de 7,1kgDBO5 /(m3.d) obtiveram remoções de DBO5 e SST de 95% e elevadosrebaixamentos nas concentrações de metais.

No Aterro Sanitário Extrema, em Porto Alegre, foi construído um colchãode brita nº 5 de 0,40 m de altura e 10.000 m2 de área, na base sita mais a jusantedentro da área destinada a aterro de resíduos sólidos. Tal projeto pioneiro foiidealizado por técnicos do DMLU em parceria com uma empresa de projetos de

engenharia contratada (REICHERT e COTRIM, 2000). Confinado por um dique deargila de jusante e sob camadas de resíduos sólidos que chegam a 20 m de altura, ocolchão de brita recebe integralmente os volumes de lixiviados gerados no aterro,cuja vazão de projeto (geração estimada) é de 0,89 L/s. Suas funções são (1)constituir-se em um grande reservatório para armazenar os lixiviados gerados,especialmente em épocas de intensa precipitação; (2) constituir-se em um grandereator anaeróbio de crescimento aderido para efetuar pré-tratamento dos lixiviados.  Ainda que não disponha-se da caracterização do lixiviado afluente a esse filtro debase, de modo a calcularem-se as suas reais eficiências de remoção, os fartosresultados relativos ao monitoramento do efluente do filtro atestam a sua excelenteperformance na remoção de matéria orgânica e metais, quando comparados comdados de concentrações médias em lixiviados brutos de aterros sanitários.

FLECK (2003) estudou filtros anaeróbios em escala piloto utilizando pedrabritada nº 5 como meio suporte, tratando lixiviado bruto sob diferentes tempos dedetenção hidráulica. Obteve os melhores resultados para um tempo de detençãohidráulica de 56 dias, chegando a uma remoção de DBO5 de 82,43% e de DQO de77,70%, e um efluente com características médias de 1053 mgDBO5  /L, 2599mgDQO/L, pH = 8,3, razão DBO5  /DQO = 0,405, havendo consubstanciado suasconclusões em meses de aplicações. Verificou empiricamente que a variação das

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 118 

eficiências de remoção de matéria orgânica seguem a forma da função de Young,porém os tempos de detenção necessários são mais longos. A partir da equação de Young estabeleceu então uma equação modificada por um coeficiente de retardo que adaptou-se admiravelmente bem aos resultados obtidos.

Na equação (2-25), TDH é o tempo de detenção hidráulica, expresso emhoras. Os resultados reafirmam o filtro anaeróbio como sistema altamente eficiente,que pode proporcionar remoções de matéria orgânica superiores a 80% semdemanda energética e com demanda operacional mínima, com elevada estabilidadea cargas de choque e resistência a períodos elevados sem substrato metabolizável.

 Reatores UASB

Os reatores UASB constituem-se nas mais eficientes unidades anaeróbiasde crescimento suspenso, havendo sido recentemente desenvolvidas paratratamento de efluentes. São unidades de crescimento suspenso e fluxo ascendenteem que a velocidade ascensional mantém o lodo em suspensão, contrabalançando aforça gravitacional, de modo que a água residuária atravessa a lâmina de lodo,mantendo contato íntimo com a microbiota anaeróbia.

GUIOT, HAMODA e KENNEDY (1988) apud  MORAES e GOMES, 1993,utilizaram reatores anaeróbios de manto de lodo para tratar lixiviado com 19,5

gDQO/L, fazendo uso de uma taxa de recirculação de 4:1 e um pré-tratamento pararemoção de metais pesados do afluente. Utilizando uma taxa de aplicação de 14,7kgDQO/(m3.d) obtiveram eficiências de remoção de DQO da ordem de 94%operando em fluxo descendente e 97% operando em fluxo ascendente.

MORAES e GOMES (1993), testaram o desempenho de um reator híbridoconjugado de manto de lodo e filtro anaeróbio construído em escala de bancada,termostatizado a 35ºC, para o tratamento de lixiviado bruto com 15,5 gDQO/L e 10,2gDBO5 /L, utilizando adição de fósforo para equilibrar a relação DQO:N:P. trabalhandocom tempos de detenção hidráulica entre 0,99 e 5,78 d, correspondendo a taxas de

⎡⎟ ⎠

 ⎞⎜⎝ 

⎛ −=− 4,0

241.100

TDH  E 

para TDH≥24 (2-25)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 119 

aplicação de 0,91-15,71 kgDQO/(m3.d) e 0,6-10,37 kgDBO5 /(m3.d). Obtiverameficiências de remoção de DQO entre 51,7 e 66% e de DBO5 entre 58,3 e 70,6%.

 Lagoas de estabilização

Lagoas de estabilização constituem-se em grandes reservatórios rasos desuperfície livre onde um ecossistema formado por bactérias autotróficas eheterotróficas, protozoários, algas, rotíferos e crustáceos mantém-se, utilizando o

substrato por um longo tempo de detenção. São unidades de baixo custo deinstalação e manutenção, onde o oxigênio é provido, principalmente, pela ação dovento e de organismos fotossintetizantes. De acordo com a profundidade e a cargaorgânica aplicada, as lagoas serão classificadas em aeróbias, facultativas ouanaeróbias. Em geral, as lagoas não produzem efluente de elevada qualidade, sendosua viabilidade condicionada à disponibilidade de área.

 Reatores anaeróbios de crescimento suspenso

Considera-se aqui reator anaeróbio de crescimento suspenso a unidade

que consiste em um tanque, com ou sem misturadores, que opera através dosimples contato do lixiviado com o lodo anaeróbio em crescimento suspenso paraestabilização.

BOYLE e HAM (1974) estudaram o tratamento anaeróbio de lixiviados com10.600 mgDQO/L e 8400 mgDBO5  /L em escala de bancada. Utilizando lodoanaeróbio provindo de um sistema de tratamento de esgotos como semente,aplicaram, em dois reatores com tempos de detenção hidráulica de 10 e 12,5 d,cargas de 0,192-0,396 kgDQO/(m3.d) e 0,078-0,318 kgDQO/(m3.d) respectivamente.Obtiveram eficiências de remoção DQO de 93,4% e 94,5%, de DBO5 de 98,0% e98,8% e de SSV de 52,0% e 62,5%., respectivamente. Em um segundo momento,utilizando diluições do seu lixiviado de trabalho, testaram a relação entre cargaorgânica aplicada e as eficiências de remoção. Utilizando TDH de 5-20 d e cargasorgânicas aplicadas entre 0,432 e 2,16 kgDQO/(m3.d) obtiveram remoções de DQO eDBO5 superiores a 90% em todos os reatores. Concluíram, no âmbito das taxasaplicadas, que não há relação significativa entre a carga orgânica aplicada e aeficiência de remoção, porém que existe uma correlação entre tal eficiência e otempo de detenção hidráulica. Testando o efeito da temperatura sobre a eficiênciade remoção de matéria orgânica, os autores concluíram que há marcada diferençaentre as eficiências obtidas a 11ºC e 23ºC. Concluíram os estudos afirmando que o

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 120 

tratamento anaeróbio é muito eficiente para tempos de detenção hidráulicasuperiores a 10 dias e temperaturas entre 23ºC e 30ºC.

LEMA et alli. (1988) utilizaram reatores anaeróbios em escala de bancada,mantidos a 37ºC, para tratar lixiviados com 21,48-23,72 gDQO/L e 1,55-4,01mgNH4

+-N/L utilizando tempos de detenção hidráulica de 5-35 d. Utilizando lodo deuma planta de tratamento de esgoto a 10% em peso como semente e adição defosfato para taxas de aplicação superiores a 1,3kgDQO/(m3.d) os autores obtiveramos resultados apresentados pela Tabela 2.13.

Tabela 2.13 – Resultados do experimento de LEMA et alli. (1988)Tempo de Detenção Hidráulica (d) 35 29 24 18 15 12,5 8 5,2

Carga Orgânica Aplicada [kgDQO/(m3.d)] 0,61 0,74 0,89 1,19 1,60 1,89 2,83 4,29

DQO afluente (mg/L) 21480 21480 21480 23720 23720 23720 22320 22320

Taxa de Produção de Biogás [m3 /(m3.d)] 0,31 0,37 0,45 0,54 0,69 0,81 1,03 0,99

Remoção de DQO (%) 84,7 83,8 84,0 83,4 76,8 74,0 65,6 43,8

 Lagoas aeradas

  As lagoas aeradas são uma variante das lagoas aeróbias em que umsistema mecânico insere oxigênio no meio líquido por agitação ou insuflamento, demodo que a lagoa possa ter profundidade superior (normalmente 3-5 m) e menorárea, sendo um sistema mais compacto.

BOYLE e HAM (1974) testaram, em escala de bancada, o efeito da

aeração sobre lixiviados com 1550-8000 mgDBO5  /L e 2700-9200 mgDQO/L.Utilizando tempos de detenção de 5 dias e cargas orgânicas de 0,304-5,28kgDBO5 /(m3.d) e 0,544-6,08 kgDQO/(m3.d), obtiveram remoções de DBO5 entre2,5% e 93% e de DQO entre 30% e 93%. Embora no experimento não tenha sidorealizado o controle da taxa de aeração, os autores concluíram que a carga orgânicaaplicada exerce marcada influência sobre a eficiência de remoção de matériaorgânica, tendo obtido seus melhores resultados com cargas de 0,576kgDBO5 /(m3.d) e 1,04 kgDQO/(m3.d). Apontaram a intensa formação de espumas ea difícil separação sólido-líquido como desvantagens do tratamento.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 121

  A Tabela 2.14 apresenta outras performances reportadas de lagoasaeradas tratando lixiviados.

Tabela 2.14 – Performances de lagoas aeradas tratando lixiviadosDQO

afluente(mgO2 /L)

RazãoDB O5 /DQO

  Afluente tratado Remoçãode DQO

(% )

TDH(d )

Fonte

15.800 0,05 Lixiviado bruto 98 10 Cook e Foree (1974)

3550 0,64 Lixiviado bruto 77 0,6 Karr (1972)

500 0,52 Lixiviado bruto 58 0,3 Pohland (1972)

30000 0,65 Lixiviado bruto 99 7 Chian e DeWalle (1977)

510 - Efluente de filtro anaeróbio 22 1 Foree e Reid (1973)

1000 - Efluente de filtro anaeróbio 17 7 Chian e DeWalle (1977)

(Fonte: CHIAN e DEWALLE, 1977, apud  QASIM e CHIANG, 1994)

 Lodos ativados

O processo de lodos ativados baseia-se no crescimento de organismosaeróbios utilizando a matéria orgânica, através da inserção mecânica de oxigênio naágua residuária, havendo mistura por agitação ou fluxo bulk de corrente gasosa nomeio líquido e formação de flocos bacterianos ativos. Um decantador secundáriopromove a separação do efluente e da massa de organismos (lodo), sendo partedessa massa retornada ao sistema e parte descartada.

PALIT e QASIM (1977) executaram testes em sistema de lodo ativado emreator de mistura completa em escala de bancada, utilizando lixiviados produzidos

em recipientes contendo resíduos sólidos compactados e diariamente irrigados,visando à obtenção de dados cinéticos. O lixiviado bruto produzido apresentava pH =5,1, 30,0 gDQO/L e 15,5 gDBO5 /L, tendo sido diluído de 22 a 26 vezes. Havendo-semantido a temperatura em 21-25ºC, concentrações de oxigênio dissolvido no reatorentre 6,1 e 6,5 mgO2 /L, pH, vazão e concentração afluente constante ao longo dostestes, os autores trabalharam com a variável sólidos suspensos no licor , utilizandoconcentrações de 2400, 1750, 1500 e 1200 mgSST/L (correspondendo aconcentrações de sólidos suspensos voláteis entre 2184 e 1074 mgSSV/L). Osautores obtiveram eficiências de remoção de DQO entre 85% e 98,82% (média

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 122 

89,13%) com TDH próximos a 2 dias. Concluíram pela viabilidade do sistema de lodoativado para o tratamento de lixiviados, enfatizando problemas relativos à escassezde fósforo nos lixiviados para a obtenção de relações equilibradas com a matériacarbonácea e o nitrogênio, e a elevada taxa de decaimento bacteriano (k d )observada, sugerindo a conveniência de tratamento conjunto de lixiviados e esgotospara contornar tais problemas. Os coeficientes cinéticos obtidos pelo estudo foram osseguintes:

•  Y (coeficiente de crescimento) = 0,59 mgSSV/mgDQO;

•  k d  (coeficiente de decaimento microbiológico) = 0,115 d-1;

•  K s  (concentração de substrato em que a sua taxa de utilização por unidade debiomassa é a metade da máxima) = 182 mgDQO/L;

•  k  (taxa máxima de utilização de substrato por unidade de biomassa) = 1,8mgDQO/mgSSV.

KEENAN et alli. (1984) utilizaram um sistema de lodos ativadosconstituído de dois tanques de aeração operando com difusores que forneciam 14,2m3  /min de ar e dois decantadores secundários, para tratar lixiviado com 18,5gDQO/L e 8-12,5 gDBO5 /L. A unidade era precedida de um tanque de equalização,um reator de contato de fluxo ascendente para coagulação-floculação-sedimentaçãoe uma lagoa de remoção de amônia. Utilizando adição de fósforo, e trabalhando comTDH mínimo de 6,6 h e taxa superficial de aplicação máxima de 20,4 m3 /(m2.d) osautores obtiveram, operando as unidades em paralelo e em série, respectivamente,remoções de 97,4% e 71,1% de SS, de 94,9% e 94,6% de DQO, de 99,1% e94,3% de DBO5, de 88,7% e 99,4% de amônia, além de grande efetividade naredução das concentrações de metais. Os autores reportam que a unidade operoumais efetivamente quando a concentração de SSV no licor e a relação F/M

mantiveram-se em 6000-12.000 mg/L e 0,12-0,32 d-1, respectivamente; reportamsérios problemas gerados pela má separação sólido-líquido nos decantadoressecundários, e consideram a manutenção de concentrações baixas de amônia doafluente (149-423 mgNH4

+-N/L), como uma das causas do sucesso do tratamento,por evitar a inibição do sistema biológico. 

QASIM e CHIANG (1994) analisando resultados reportados por váriospesquisadores que utilizaram sistema de lodos ativados para tratamento de lixiviadostraçaram as seguintes generalizações:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 123 

•  O processo produz remoções de DBO5 e DQO entre 90% e 99% e demetais entre 80% e 99%;

•  Condições operacionais indicadas: (1) concentração de SSV no licor:5000-10.000 mg/L; (2) Razão F/M: 0,02-0,06 d-1; (3) TDH: 1-10 d; Tempo deretenção de sólidos: 15-60 d; (4) Requerimentos nutricionais: (DBO5:N:P =100:3,2:0,5);

•    Aeração excessiva conjuntamente com altas concentrações de metais

contribuem para a formação de espumas, que podem ser reduzidas utilizando-seaeração mecânica e agentes antiespumantes;

•   A presença de inibidores, bem como a deficiência de nutrientes podemincrementar o tempo requerido para a bioestabilização do lixiviado.

 Filtros aeróbios 

Os filtros aeróbios, ao lado dos biodiscos rotativos, constituem-se nosmais importantes sistemas aeróbios de tratamento com crescimento biológicoaderido, sendo utilizados para remoção de matéria orgânica e nitrificação de águas

residuárias. Consistem em leitos dotados de meio suporte (pedra britada, areia,escória, unidades sintéticas, etc.) com grande área específica, onde filmes biológicosdesenvolvem-se aderidos, e por espaços vazios por onde ocorre a passagem dolíquido a tratar e do oxigênio necessário aos processos biológicos oxidativos. Ascondições aeróbias são mantidas (1) a partir da prática de trabalho em ciclos deoperação e repouso ou (2) a partir de sistemática de funcionamento que permitaaeração contínua do meio, para permitir o crescimento de biomassa aderida, quepromove o tratamento através da adsorção e metabolismo das cargas orgânica enitrogenada. Processos de biossorção de metais e outros compostos refratáriostambém são efetivos nessas unidades aeróbias. FLECK (2003) pesquisou o

tratamento, em filtros aeróbios, de lixiviados já com elevado grau de estabilizaçãoobtido em filtros anaeróbios. Verificou que os filtros biológicos aeróbios utilizandopedra britada nº 3 como meio suporte, sem aeração mecânica, e providos de tuboscorrugados perfurados para incremento das trocas gasosas podem constituir-se emopção viável para a remoção de demanda nitrogenada de oxigênio e mesmoremoção efetiva de concentrações relevantes de nitrogênio dos lixiviadospreviamente tratados anaerobicamente, através dos mecanismos de nitrificação-desnitrificação e stripping de amônia, ao mesmo tempo em que é obtida remoçãode importante parcela da matéria orgânica refratária ao tratamento anaeróbio. A

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 124 

utilização da taxa de aplicação superficial de 0,063 m3 /(m2.d), com cargas aplicadasentre 0,028-0,088 kgDBO5 /(m3.d), 0,105-0,163 kgDQO/(m3.d) 0,079-0,114kgNTK/(m3.d) conduziu a remoções médias de 36,01% de DBO5, 2,27% de DQO,53,17% de NTK, 46,12% de nitrogênio (remoção efetiva do lixiviado, computadastodas as formas) e 32,02% de alcalinidade.

 Biodiscos rotativos

O sistema consiste de discos ligeiramente espaçados montados sobre umeixo horizontal, parcialmente mergulhados no líquido a tratar, que giramvagarosamente de modo que cada elemento de área dos cilindros perfaça ciclosalternados de exposição ao ar e ao líquido em tratamento. Deste modo formam-se,sobre as superfícies dos discos, filmes biológicos sujeitos a ciclos de aeração eadsorção de matéria orgânica. Com o crescimento dos filmes ocorre o seudesprendimento dos discos, mantendo-se suspensos no líquido devido à rotação,aumentando a eficiência do sistema (VON SPERLING, 1995).

SPENGEL e DZOMBAK (1991) testaram a eficiência de biodiscos rotativosno tratamento de lixiviado com elevado grau de estabilidade anaeróbia (“lixiviado

velho”), com 15-38 mgDBO5 /L, 322-385 mgDQO/L, 156-171 mgNTK/L e 7,2≤pH≤7,7na remoção de matéria orgânica e nitrogênio. Utilizando três unidades experimentaisem escala de bancada, cada qual composta por três estágios com dois biodiscos porestágio, mantendo 40% de suas superfícies imersas no líquido, os autores utilizaramtaxas de aplicação volumétricas de 7,9 a 49,2 L/[(m2 de área de disco).d],correspondendo a cargas orgânicas aplicadas de 0,21-1,3 gDBO5 /[(m2 de área dedisco).d], 2,8-18,4gDQO/[(m2 de área de disco).d] e 1,2-7,3 gN/[(m2 de área dedisco).d]. Os tempos de detenção variaram entre 0,77 e 0,12 d e os rotatoresoperaram a 2,3 rpm. Para evitar o rebaixamento do pH decorrente da nitrificação,mantendo-o praticamente constante, foi adicionada alcalinidade de 200 mgCaCO3 /L

na forma de bicarbonato de sódio; fosfato de sódio foi adicionado ao afluente paramanter a concentração de fósforo em 10 mg/L. Os autores obtiveram remoções deDBO5, DQO e amônia máximas de 38%, 80% e 98% respectivamente, reportandoque os desempenhos das unidades experimentais deram-se de modo inversamenteproporcional às cargas aplicadas. Outra unidade operou anaerobicamente, emseqüência, para desnitrificação, obtendo-se remoção de nitratos da ordem de 42%,havendo os autores adicionado 2,75 mg de metanol por miligrama de nitrato comofonte carbonácea.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 125 

Tratamento combinado com esgotos

O tratamento de lixiviados em estações de tratamento de esgotos,conjuntamente com esgotos domésticos consiste em uma prática muito difundida nomundo, em função dos elevados custos de implantação e operação de estações detratamento de lixiviados nos próprios sítios de disposição final de resíduos sólidos,bem como pela vantagem obtida pela diluição dos lixiviados, sobretudo pelorebaixamento das concentrações de espécies inibidoras aos tratamentos biológicos. Aviabilidade da aplicação de tal metodologia, para cada situação, estará condicionada

à viabilidade econômica do transporte dos lixiviados do aterro até a estação detratamento, e à capacidade dessa em absorver as cargas orgânica e de nutrientes,bem como de compostos tóxicos e inibidores biológicos, sem perda da capacidadeem atender aos padrões de emissão de efluentes.

BOYLE e HAM (1974) testaram o tratamento conjunto de esgotos elixiviados em um aparato de bancada simulando unidade de lodo ativado com umtempo de detenção de 23 horas, sob aeração estendida, seguida por 1 hora desedimentação. A concentração de sólidos suspensos voláteis foi mantida em 2500mg/L. O lixiviado utilizado, com 10.820 mgDQO/L e 8790 mgDBO5  /L foi adicionadoao esgoto em proporções de 1%, 2%, 5%, 10% e 20% em volume. Embora osautores não tenham controlado a taxa de aeração, concluíram que, para lixiviadoscom 10.000 mgDQO/L, há viabilidade para tratamento conjunto com esgotosutilizando-se proporções de lixiviado de até 5%. Proporções superiores geraram lodoexcessivo, condições deficientes de separação do lodo, bem como carência deoxigenação.

FACCHIN et alli. (2000), estudando os efeitos do tratamento conjunto delixiviados produzidos em aterro sanitário e esgotos sanitários verificaram aviabilidade da metodologia quando empregada seguindo rígido controle das cargasafluentes e monitoramento contínuo das unidades de tratamento. Sob diferentes

tempos de detenção hidráulica o sistema composto por uma lagoa anaeróbia, umafacultativa e três de maturação foi alimentado com afluentes contendo percentuaisde 0,1 a 10,7% em volume de lixiviado (média 3,2%). O principal problema relatadopelos autores diz respeito ao efeito tóxico das elevadas concentrações de nitrogênioamoniacal do afluente composto (>28 mgN/L) para certas algas ativas das lagoasfacultativas (clorofíceas), ocasionando efeitos ecossistêmicos indesejáveis nessasunidades, proporcionando anaerobiose ao longo de todo o sistema de tratamento eensejando o desenvolvimento de algas produtoras de toxinas. Deste modo, as cargaslimitantes para o tratamento conjunto dos lixiviados com esgotos foram as de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 126 

nitrogênio na forma amoniacal. Os autores citam estudos (HENRY, 1985 apud  FACCHIN et alli., 2000) que reportam que lixiviados com 24.000 mgDQO/L podemser, com sucesso, tratados conjuntamente com esgotos, a 2% em volume. Porém,esses resultados precisam de uma adaptação à realidade dos lixiviados de aterrosbrasileiros antes de sua aplicação.

Métodos físico-químicos

Os métodos denominados físico-químicos baseiam-se na remoção dospoluentes (1) por contato com meios físicos com ou sem demanda energéticaassociada, através da ação de forças de caráter físico ou químico, bem como porretenção mecânica, ou (2) por modificação das características da água residuária,ocasionada pela adição de produtos químicos. A seguir apresentaremos a descriçãode processos e relatos de experiências utilizando os mesmos no tratamento delixiviados.

Coagulação, floculação, precipitação e sedimentação

Coagulação, floculação, precipitação e sedimentação podem serconsiderados como um conjunto integrado de processos de remoção de sólidossuspensos, coloidais e dissolvidos do seio da água residuária. Pela adição decompostos que desestabilizam as partículas coloidais não-sedimentáveis(coagulação), essas podem aglomerar-se em particulados sedimentáveis (floculação)e serem removidas por gravidade (sedimentação). A precipitação de sólidosdissolvidos é obtida a partir da adição de compostos que diminuem a suasolubilidade no líquido, retirando-os da solução.

THORNTON e BLANC (1973) utilizaram 0-1500 mg/L de cal e sulfato dealumínio para tratar lixiviado com 3020 mgDBO5 /L e 5033 mgDQO/L e pH = 6,3. em

equipamento de  jar-test  com agitadores operando por 1 min em alta rotação(mistura rápida), e por 15 min em 15-20 rpm, complementando-se o processo porresidência por 30 min sem agitação para sedimentação. Observaram remoçõesmáximas de sólidos suspensos com 300 mg/L de sulfato de alumínio (50% deremoção) e 450 mg/L de cal (85% de remoção). Como o processo de coagulação-floculação com sulfato de alumínio produziu espumas e foi ineficiente na remoção decor, em uma segunda etapa os autores utilizaram apenas cal, em concentrações de 0a 1500 mg/L, obtendo remoções de DBO5 inferiores a 13% e de DQO inferiores a24%, com formação abundante de lodo e elevação do pH a 11,5 quando da

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 127 

aplicação da taxa mais elevada. Os autores relatam a obtenção de um sobrenadantelímpido com aplicação de 900 mg/L de cal. Aplicando cal a lixiviado com 7385mgDBO5  /L e 12.923 mgDQO/L e pH = 5,3 as remoções de DQO alcançadas foramanálogas, havendo porém menor elevação do pH. Os autores verificaram altasremoções de ferro nos processos, bem como o fato de as remoções de matériaorgânica estarem associadas à fração suspensa. Concluíram pela viabilidade doprocesso somente quando conjugado a outros processos de tratamento.

DANTAS (1982) testou, em escala de bancada, o tratamento de lixiviado

em fase acidogênica através de coagulação com cal e sulfato de alumínio. Obtevereduções de matéria orgânica de 28% com uma dosagem de cal de 7000 mg/L, 31%com aeração conjunta à dosagem de cal de 8000 mg/L e 37% com dosagem de2000 mg/L de sulfato de alumínio. Concluiu pela pouca efetividade de taistratamentos em função dos seus elevados custos.

HO et alli. (1974) trabalharam com diversos agentes coagulantes paraverificar eficiência de remoção de matéria orgânica, cor e ferro em lixiviados. Aplicando cal [Ca(OH)2] a diluição de lixiviado bruto com concentração final de 10,65gDQO/L obtiveram remoção de 99% de ferro a partir de 870 mgCa(OH)2  /L e um

efluente muito clarificado com pH final 12 utilizando 1840 mg Ca(OH)2 /L. A remoçãode matéria orgânica foi irrisória com tais dosagens. Utilizando adição de 2700mgCa(OH)2  /L a lixiviado pré-tratado anaerobicamente com 558 mgDQO/L e 150mgDBO5  /L, obtiveram um efluente final clarificado amarelado com pH = 11, semconcentração mensurável de ferro e com redução de DQO de apenas 10%.Utilizando adição de 1400 mgCa(OH)2  /L a lixiviado pré-tratado anaerobicamente eaerobicamente com 366 mgDQO/L e 40 mgDBO5  /L, obtiveram um efluente finalclarificado amarelado com pH = 11,5, sem concentração mensurável de ferro e comredução de DQO de 29%. Utilizando sulfeto de sódio em dosagens de 0-1000mgNa2S/L no tratamento de lixiviado com pH = 5,9-6,1 e 10,65 gDQO/L obtiverameficiências muito inferiores ás obtidas com utilização de cal, com grande formação delodo. Utilizando sulfato de alumínio em dosagens de 0-1000 mgAl2(SO4)3  /L notratamento de lixiviado com pH inicial mantido em 7 e com 9,1 gDQO/L, tambémobtiveram reduzidas remoções de DQO com grande formação de lodo. Com aaplicação de 1000 mgFeCl3  /L a lixiviado com 9100 mgDQO/L e pH = 7, os autoresobtiveram 16,3% de remoção de DQO, 97,6% de remoção de ferro e um efluentelímpido, obtendo pH final igual a 7.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 128 

Oxidação química

Os processos de oxidação química visam, através da adição de certoscompostos, insolubilizar poluentes, gaseificá-los ou transformá-los em produtosinócuos, além de oxidar matéria orgânica e outros compostos geradores de demandade oxigênio.

HO et alli. (1974) testaram a oxidação química de lixiviados utilizandocloro gasoso, hipoclorito de cálcio e permanganato de potássio em aparato de  jar-

test . Os experimentos foram conduzidos de modo a verificar-se as remoções de DQOe metais (utilizando ferro como indicador) e a clarificação do sobrenadante, além daprodução de lodo.

Os autores traçam as seguintes considerações referentes aos testes comos agentes oxidantes:

•   A utilização de cloro gasoso para tratamento de lixiviados não mostrou-se atraente. Além da baixa eficiência de remoção de DQO e grande quantidade delodo formado, a demanda do oxidante apresenta-se altíssima para lixiviadosconcentrados. Toda amônia contida nos lixiviados oferece demanda de cloro, sendo

oxidada anteriormente á matéria orgânica, gerando compostos tóxicos (cloraminas);•   A aplicação de hipoclorito de cálcio apresentou boas remoções de DQO,ferro e cor, quando dosada acima de 4000 mg/L, porém a produção de lodo foielevada;

•  Os resultados obtidos pela aplicação de permanganato de potássioforam considerados desanimadores, visto as altas dosagens requeridas paraobtenção de eficiência regular e a elevada formação de lodo.

Os principais resultados dos testes efetuados por HO et alli. sãoapresentados na Tabela 2.15.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 129 

Tabela 2.15 – Resumo dos principais resultados obtidos por HO et alli. (1974)Agente/ 

(Dosagenstestadas

em mg/L)

Dosagensótimas(mg/L)

pHinicial

pHfinal

DQOinicial

(mgO2 /L)

FerroInicial

(mgFe/L)

Remoçãode DQO

(%)

Remoçãode Ferro

(%)

ST final(mg/L)

Aparên-cia do

sobrena-dante

Cl2

(0-1540)400 2,2 7,0* 340 3,7 12,6 94,6 1962 Clarifica-

do

Cl2

(0-1540)1200 1,75 7,0* 340 3,7 24,0 100 4200 Clarifica-

do

Ca(OCl)2

(0-15.000)8000 9,0 7,0 1500 38 48,0 100 9274 Clarifica-

do

KMnO4

(0-10.000)500 5,9-

6,15,8 10.650 330 3 99,09 6700 Clarifica-

do

KMnO4

(0-10.000)10.000 5,9-

6,15,8 10.650 330 16,8 - - -

*obtido por adição de ácido ou álcali

Ozonização Constituindo-se igualmente em um processo de oxidação química, a

aplicação de ozônio (O3) apresenta uma série de vantagens no tratamento de águasresiduárias:

•   Alta reatividade com compostos refratários ao tratamento biológico ouutilizando oxidantes químicos comuns;

•   Alta eficiência na remoção de cor e odor de águas residuárias;

•   Alta eficiência na remoção de patogênicos;

•  Solubilidade em água 13 vezes superior à do oxigênio molecular.HO et alli. (1974) utilizaram uma corrente de oxigênio de 100 L/h com

aproximadamente 3,6% (25,7 mg/min) de ozônio para tratamento de 200 mL delixiviado com 7162 mgDQO/L, 45 mgFe/L e pH = 7,3. Com um tempo de contato de1 h os autores obtiveram uma redução de DQO de 5,6% e de ferro de 82%;elevando o tempo de contato para 4 h a remoção de DQO foi de 37,4% e a de ferrode 95,5%. Ambos os tempos de contato produziram um efluente límpido, redução dedureza e de sólidos totais.

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 Adsorção com carvão ativado 

 A adsorção é um processo em que uma superfície retém partículas de umasolução através de enlaces químicos ou físicos. O processo ocorre em três etapas:(1) macrotransporte, movimento das partículas da solução até a interface do meioadsorvente através de convexão e difusão; (2) microtransporte, difusão do materialorgânico aos sítios de adsorção nos microporos e submicroporos do adsorvente; e(3) sorção, fixação das partículas solúveis aos sítios do adsorvente por forças fracas(adsorção física) ou fortes (adsorção química). A quantidade de adsorbato retiradoda solução por uma determinada massa de adsorvente é função das característicasdo adsorbato e da temperatura. O carvão ativado é um adsorvente largamenteutilizado em processos de tratamento, sendo obtido em um processo decarbonização de madeiras, cascas ou carvão mineral, sendo o carbonizado aquecidoao rubro em condições de baixa concentração de oxigênio e, após, submetido a umgás oxidante a altas temperaturas, o que desenvolve uma elevada porosidade naestrutura dos grânulos.

HO et alli. (1974) testaram dosagens de 0-20.000 mg/L de carvão ativadono tratamento de lixiviado com 4920 mgDQO/L e pH = 7,4 em aparato de  jar-test .

Com a dosagem de 4000 mg/L obtiveram um efluente clarificado e com odorsuavizado com remoções de 25,4% de DQO, 81,8% de ferro, e 10,9% de STD. Emum segundo experimento os autores fizeram passar lixiviados com 7213 mgDQO/Lpor colunas de carvão ativado “virgem” a 24°C controlando artificialmente o tempode percolação. Os volumes de lixiviados utilizados foram de duas vezes o volume devazios dos leitos, de modo a configurar uma dosagem de 1240 mg/L de carvão.Nessas condições verificou-se uma maximização da qualidade do efluente filtrado,baseada em remoção de DQO (56,8%), odor e cor, com um tempo de contato de21,8 min. As remoções de ferro, dureza e STD foram de 65%, 43% e 19,3%respectivamente, utilizando esse tempo de contato.

 Processos de membrana 

Os processos de membrana baseiam-se na passagem do lixiviado por ummeio semipermeável de modo que poluentes nele fiquem retidos, produzindo um

 permeado de melhor qualidade. Três processos básicos distinguem-se:

•  Filtração: constitui-se no processo simplificado de remoção portamanho de abertura de malha da membrana. A filtração comum remove apenassólidos grosseiros; a microfiltração remove bactérias e sólidos suspensos (φ>0,1

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 131

µm), enquanto a ultrafiltração remove ainda moléculas orgânicas de elevado pesomolecular (φ >0,0015 µm);

•  Osmose Direta: consiste na passagem de água do lixiviado através deuma membrana semipermeável para um meio com uma solução salina concentrada(agente osmótico) devido à pressão osmótica gerada pelo gradiente deconcentração, até que ambas as soluções apresentem concentrações iguais. Asolução salina resultante é posteriormente desidratada regenerando-se aconcentração original para continuar o processo. Conforme HARRIS et alli. (2000) oprocesso extrai tipicamente 93% de água do lixiviado;

•  Osmose Reversa: consiste no processo oposto da osmose direta,permitindo a remoção de sólidos dissolvidos. A passagem de água através de umamembrana semipermeável, do lixiviado concentrado para uma solução menosconcentrada é obtida pela aplicação de uma pressão superior à pressão osmóticanatural, de modo que os poluentes fiquem retidos na membrana. Os produtos doprocesso são um permeado de alta qualidade e uma solução salina concentrada quenecessita tratamento ou correta destinação posterior.

 A osmose reversa é considerada o melhor de todos os tratamentos físico-

químicos aplicados aos lixiviados (QASIM e CHIANG, 1994). CHIAN e DEWALLE(1977) apud QASIM e CHIANG (1994), utilizando o processo com uma membrana deacetato de celulose reportaram remoções de COT entre 56% e 70%; utilizando umamembrana de polietilenamina, os autores verificaram incremento da eficiência a88%; elevando o pH do lixiviado de 5,5 a 8,0 observaram incremento da eficiênciade remoção de COT a 94%. Os autores enfatizam a sensibilidade das membranas aopH, observando a seletividade das mesmas às formas dissociadas dos ácidos voláteisem relação às não-dissociadas. Nos estudos, a remoção de STD alcançou 99%.KINMAN et alli. (1985), apud  QASIM e CHIANG (1994), utilizando uma taxa deaplicação de 2,50 m3 /m2 e uma pressão de trabalho de 1400 a 1700 kN/m2 

obtiveram 97% de redução de orgânicos, 97,5% de remoção de STD e rebaixamentodas concentrações de metais aos limites de detecção analítica.

Stripping de amônia

Um dos aspectos fundamentais da problemática do tratamento delixiviados refere-se às elevadas concentrações de nitrogênio, que em lixiviadospodem alcançar 3000 mgNTK/L ou mais [LEMA et alli. (1988) reportamconcentração de 4010 mgNH4

+-N/L em lixiviado de aterro espanhol]. Além de sua

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 132 

presença indesejável no efluente a ser lançado, sobretudo pela demanda de oxigêniodas formas orgânica e amoniacal e por gerar condições propícias à eutrofização docorpo receptor, a forma amoniacal freqüentemente ocasiona efeitos tóxicos ouinibitórios aos sistemas biológicos de tratamento.

 A amônia, em fase aquosa, encontra-se em um equilíbrio de duas formas,que são a iônica (NH4

+) e a molecular gasosa (NH3). A equação 2-15 estabelece oequilíbrio.

Este equilíbrio depende do pH, e até pH = 7,2, estará deslocado para aesquerda. Com a elevação do pH, há o deslocamento do equilíbrio para a direita,com elevação da fração gasosa. O stripping  de amônia é um processo físico deremoção da fase gasosa do líquido, principalmente devido à elevação da superfícietotal de contato da fase líquida com o meio (atmosférico) circundante, de modo queefeitos de arraste e difusão molecular promovam a sua passagem para este último.O processo de remoção da amônia livre do meio líquido ocasiona o deslocamento doequilíbrio no sentido de sua formação. A elevação da temperatura favorece oprocesso, uma vez que eleva a pressão parcial de vapor da amônia. O processo destripping é geralmente precedido de adição de álcalis para elevar o pH do meio

líquido e produzir elevadas concentrações relativas de amônia na forma gasosa.KEENAN et alli. (1984) utilizaram uma lagoa com sistema de air stripping 

para remoção preliminar de amônia de lixiviado com concentração média de 1001mgN/L. O TDH na lagoa era de 1,74 d, sendo a unidade precedida de um tanque deequalização e de um reator cilíndrico de contato de fluxo ascendente operando comTDH de 1,7 h, onde, através da adição de uma solução de cal, obtinha-se elevaçãodo pH, além de coagulação e precipitação de metais pesados e parte da cargaorgânica do lixiviado. Os autores reportam uma eficiência média de 50% de remoçãode amônia do sistema conjugado coagulação-precipitação/air stripping, nãoreportando a quantidade de cal utilizada, o pH do afluente à lagoa de remoção de

amônia, tampouco detalhes operacionais dessa.

Outras metodologias propostas

Destacam-se nesta categoria, experiências com metodologias alternativase processos não convencionais para o tratamento de lixiviados. Logicamente, todosos processos são também biológicos ou físico-químicos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 133 

Tratamento com produtos biotecnológicos

Tornou-se bastante comum a oferta de produtos à base de cepasselecionadas ou geneticamente alteradas para bioestabilização de diferentessubstratos específicos. Ainda que pesquisas sérias sejam empreendidas para aobtenção de produtos biotecnológicos, muito comumente produtos comercializadosnão demonstram os desempenhos proclamados por seus fabricantes erepresentantes.

GARCIA JR. et alli. (1995) testaram três produtos biotecnológicosespecificamente indicados para o tratamento de lixiviados de aterros de resíduossólidos em lagoa aerada, utilizando as dosagens recomendadas pelos fabricantes,para tratar lixiviados com 3000-11.000 mgDQO/L, paralelamente a um sistema decontrole, operado em idênticas condições, sem o uso dos aditivos. Os autoresreportam que, utilizando 15 e 25 dias de tempo de detenção hidráulica, os sistemasde tratamento e de controle, operando em fases com e sem adição de fósforo,obtiveram performances similares, atestando a irrelevância dos produtos utilizados.Porém, pesquisas sérias neste campo poderão futuramente vir a revolucionar oconceito dos tratamentos biológicos.

Tratamento com complexos argilosos 

Os complexos argilosos são produtos a base de bentonita modificada compolímeros e produtos químicos para prover tratamento de óleos, sulfatos, fosfatos emetais. Através da passagem do lixiviado pelo leito argiloso, tais poluentes sãomicroencapsulados nos retículos do meio. Com a adição de cal, a formação dereações pozolânicas completa o processo, gerando uma massa de sólidos argilosos epoluentes fortemente agregados por forças eletrostáticas e de Van der Walls.Conforme HARRIS et alli. (2000) o processo completo não excede o período de um

minuto.

 Filtros percoladores

Os filtros percoladores constituem-se em biofiltros aeróbios em que apassagem da água residuária dá-se por um processo de percolação em um meiosuporte particulado (areia, argila, carvão ativado), sendo o tempo de contatodeterminado pela permeabilidade do meio. As unidades operam contínua ou

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 134 

intermitentemente, de maneira que cada porção do meio suporte possa reoxigenar-se entre aplicações consecutivas de afluente.

RICH e WAHLBERG (1990) reportam a efetividade de nove filtrospercoladores intermitentes de areia, precedidos de lagoas facultativas ou aeradas,tratando esgotos domésticos em escala plena. Os autores verificaram,comparativamente, a superior eficiência dos filtros percoladores em relação asistemas de lodos ativados e lagoas aeradas na remoção de nitrogênio amoniacal,DBO5 e sólidos suspensos totais. COTRIM (1997) utilizou filtros percoladores

intermitentes para testar o tratamento de lixiviados com avançado grau deestabilização anaeróbia. Utilizando uma taxa de aplicação superficial de 0,16m3 /(m2.d), correspondendo a uma carga orgânica aplicada de 0,0287 kg DBO5 (m3.d), obteve resultados pouco expressivos utilizando brita granítica, areia regular,cacos de tijolos e argila nodulizada como meios suporte. Utilizando aparas de courowet blue, obteve reduções de 64% de DQO, 95% de DBO5 e 92% de amônia;utilizando leito de carvão ativado as eficiências na remoção de DQO, DBO5 e amôniaforam de 68%, 79% e 89% respectivamente.

 Aplicação em leitos de vermicompostoREICHERT (1999) propôs a utilização de leitos de material orgânico

compostado e maturado em presença de minhocas (vermicompostado) para otratamento de lixiviados, em função das características quelantes e adsorventes dohúmus presente no material. Aplicando lixiviados com elevado grau de estabilizaçãoanaeróbia (900 mgDQO/L; 652 mgNTK/L) sob taxas de 2,1-6,4 L/(m2.d),correspondendo a 13-40 L/(m3.d) obteve reduções de DQO superiores a 50%, demetais entre 55% e 90%, e de NTK superiores a 98% utilizando insuflamento de ar.Concluiu pela excelência da alternativa, especialmente para remoção de NTK, aindaque ressaltando a necessidade de tratamento subseqüente, especialmente para a

remoção de nitratos gerados no processo.

 Evaporação

O processo aqui denominado evaporação consiste na redução dosvolumes de lixiviados através da vaporização de parte do seu conteúdo de água. Oprocesso de evaporação natural consiste na utilização da energia solar para aquecero lixiviado, requerendo elevada interface líquido-atmosfera, ou seja, elevadas áreaspara construção de lagoas para secagem. Uma proposta mais efetiva é a de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 135 

utilização do potencial calorífico do biogás gerado no aterro para aquecimento. Aconversão de água líquida a 0ºC em vapor a 100ºC demanda 54.100.000 kcal/m3.Conservadoramente, pode-se considerar que 1 Nm3 de biogás produz, porcombustão, 4000 kcal (DMLU, 2002). Nesse sentido, seriam necessários 13.525 Nm3 de biogás para a conversão de 1 m3 de água líquida presente no lixiviado a 0°C avapor a 100°C. A viabilidade prática da metodologia será função das produções delixiviado e biogás do aterro, bem como da capacidade calorífica deste último. Osistema poderá ser proposto com ou sem recondensação da água. No primeiro caso

deverá haver maximização da recuperação de energia. O lançamento do vapor naatmosfera, ou, após recondensação, em corpo receptor deverá obedecer àslegislações ambientais, visto que haverá conjunta vaporização de amônia, ácidosvoláteis, álcoois e outros compostos presentes no lixiviado.

 Recirculação

 A recirculação de lixiviados consiste na sua aplicação em área de aterro,de modo que percole pela zona não-saturada, entrando em contato com resíduosaterrados, por fim alcançando à zona saturada. Diversos autores recomendam o

processo para aceleração da decomposição de resíduos, uma vez que o lixiviadorecirculado contém apreciáveis concentrações de nutrientes e microrganismosaclimatados ao meio de biodigestão dos resíduos e a seus compostos inibidores. Noque se refere ao rebaixamento da carga poluente do efluente recirculado, a zonanão-saturada do aterro poderá atuar como um filtro aeróbio ou anaeróbio,dependendo da forma de aplicação, onde ocorrerão, adicionalmente, efeitos decomplexação e precipitação de metais na matriz de percolação. ROBINSON e MARIS(1985), testando a recirculação de lixiviados em um aterro em escala realobservaram o decaimento de 40% da demanda química de oxigênio em 20 meses,além de reduções significativas nas concentrações de AGV e metais, bem como

elevação do pH. Tais resultados foram confrontados com os de lixiviados gerados emuma área de aterro de resíduos adjacente à do teste, utilizada como controle,verificando-se que o tratamento reduziu significativamente o potencial poluidor dolixiviado em relação ao controle.

Um efeito negativo da recirculação é o incremento da concentração deamônia no lixiviado (HARRIS et alli., 2000). Contudo, a remoção de nitrogênio dolixiviado pode ser obtida por um processo conjugado de aeração com nitrificação erecirculação. O lixiviado originalmente recolhido, quando submetido a um processode aeração com larga conversão de amônia a nitratos, encontrará no meio anóxico

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 136 

do aterro condições ideais para sofrer desnitrificação, uma vez que os nitratosexercerão papel de aceptores de elétrons dos processos de oxidação de matériacarbonácea pelos organismos heterotróficos, sendo produzido nitrogênio molecular.HARRIS et alli. (2000) reportam a efetividade da nitrificação em tanque com aeraçãomecânica operado com 16,7 dias de TDH.

COSSU et alli. (2000) apontam como desvantagens da recirculação aformação de acúmulos de líquido em zonas semi-impermeáveis dos maciços deaterro, de altos gradientes hidráulicos sobre a impermeabilização de base, deinstabilidades geotécnicas e problemas na drenagem de biogás.

 Aspersão

O processo de aspersão consiste no lançamento ao ar do lixiviado emgotículas de reduzido diâmetro, favorecendo o processo de vaporização devido àelevação da área de contato para troca de calor e massa entre ar e água, que serátanto mais efetiva quanto maiores as temperaturas do lixiviado e do ambiente emenor a umidade relativa do ar. O residual não evaporado, dependendo da áreaescolhida para a aspersão, sofrerá processos de estabilização na matriz do solo.

 Fitorremediação

  A metodologia de fitorremediação pode ser considerada como acombinação dos processos de aspersão e recirculação com a participação de plantas,sobretudo árvores de copa plantadas sobre áreas de aterro. O lixiviado é aspergidosobre as copas, sendo em parte evaporado, em parte interceptado pelas folhas,ficando longo tempo disponível para a evaporação. Uma maior ou menor fração caisobre o solo e será em parte absorvida pela vegetação e posteriormenteevapotranspirada, em parte recirculada por percolação. Outro efeito importante é ode absorção de nutrientes e metais pelas plantas. CURETON et alli. (1991)enfatizam a importância de que a camada de cobertura do aterro, onde será feito oplantio apresente permeabilidade suficiente para evitar elevado escoamentosuperficial bem como para possibilitar a manutenção da aeração das raízes, evitandoefeitos deletérios à vegetação. No tocante à seleção das espécies, os autores citamcomo principais requisitos adaptabilidade às condições climáticas locais, altopotencial de evapotranspiração, tolerância à umidade do solo e à pressão osmóticadecorrente do contato com a água residuária com alta salinidade, rapidez de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 137 

estabelecimento das mudas, habilidade no controle de erosão, elevada superfíciefolhar e potencial de ressemeadura.

 Banhados construídos

Banhados, terras úmidas, ou wetlands são sistemas terrestres em que onível superior do lençol freático mantém-se próximo à superfície do terreno de modoa manter condições de solo saturado ao longo do ano todo, podendo apresentarlâminas d’água aflorantes tipicamente inferiores a 0,6 m, que suportam ocrescimento de plantas emergentes (MARQUES, 1999; METCALF e EDDY, 1991). Taisplantas, (1) oferecem superfície para a fixação de bactérias autotróficas eheterotróficas através das raízes, rizomas e serapilheira, (2) proporcionam efeito defiltragem e adsorção de poluentes, (3) transferem oxigênio molecular para a colunad’água {5-45 gO2 /(m2.d) segundo MARQUES (1999); DEBUSK  et alli. (1989)verificaram em laboratório, para algumas plantas, taxas de transferência de 4-112mgO2 /[(g de raiz).d]}; (4) limitam o crescimento de algas pela restrição à penetraçãode luz solar, e (5) absorvem nutrientes para o seu crescimento. Devido a limitaçõesambientais e legais do uso de banhados naturais para a aplicação de águas

residuárias, são utilizados mais comumente os chamados banhados construídos,unidades de tratamento em que os processos naturais depuradores sãosimbioticamente controlados pela ação humana, constituindo-se em unidadesecotecnológicas (MARQUES, 1999). Tais banhados podem ser considerados reatoresbiológicos de crescimento aderido, sendo de dois tipos:

•  banhados de superfície líquida livre (FWS = Free Water Surface): são aquelesque apresentam uma lâmina d’água acima do meio poroso de areia oupedregulho e plantas aquáticas flutuantes e com raízes fixas;

•  banhados de fluxo sub-superficial (SFS = Subsurface Flow Systems): são bacias

repletas de um meio poroso como areia, terra ou pedregulho no qual sãoplantadas macrófitas aquáticas sendo a água residuária a tratar escoadasubsuperficialmente.

 A Tabela 2.16 apresenta resumidamente os mecanismos depuratórios queocorrem em banhados construídos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 138 

Tabela 2.16 – Mecanismos depuratórios promovidos por banhados construídosMecanismos Contaminante/ Poluente Descrição

FÍSICOS  

Sedimentação P: sólidos sedimentáveis;S: sólidos coloidais;I: DBO, nitrogênio, fósforo, metaispesados, orgânicos refratários,bactérias, vírus.

Remoção por gravidade.

Filtração S: sólidos sedimentáveis, sólidoscoloidais.

Retenção e sedimentação departículas ocasionada pela passagemda água pelo substrato, raízes epeixes.

 Adsorção S: sólidos coloidais. Forças atrativas de Van der Waals.

QUÌMICOS

Precipitação P: fósforo, metais pesados. Co-precipitação com compostosinsolúveis.

 Adsorção P: fósforo, metais pesados;

S: orgânicos refratários.

Adsorção no substrato e superfície

de plantas.

Decomposição P: orgânicos refratários. Decomposição ou alteração decompostos menos estáveis porradiação ultravioleta, oxidação eredução.

BIOLÒGICOS

Metabolismo Microbiano P: sólidos coloidais, DBO,nitrogênio, orgânicos refratários,metais pesados.

Remoção por metabolismo debactérias suspensas, bênticas eepifíticas.Nitrificação/desnitrificaçãobacteriana. Oxidação de metais

mediada por microorganismos.

Metabolismo de plantas(reações catabólicas e desíntese)

S: orgânicos refratários, bactérias,vírus.

Sob condições adequadas,quantidades significativas doscontaminantes serão tomadas pelasplantas.

Decaimento natural P: bactérias e vírus. Decaimento natural de bactérias evírus em um ambiente desfavorável.

*P: efeito primário; S: efeito secundário; I: efeito incidental. (Fonte: MARQUES, 1999)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 139 

COSSU et alli. (2000), além de efetuarem testes com plantas emergentes,testaram o uso de espécies de Stenotaphrum secundatum em banhados de fluxosubsuperficial no tratamento de lixiviados com concentrações de 7802-14.122mgDQO/L, 2500-4000 mgDBO5  /L, 3545-4704 mgNTK/L e pH = 8,3-8,4. Operandocom taxas entre 2 e 5 gDQO/(m2.d) os autores obtiveram remoções de DQO entre17% e 77%, e de NTK entre 62% e 86%, sem efeitos tóxicos às plantas. Noentanto, utilizando lixiviado pré-tratado, com 1083 mgDQO/L, 486 mgDBO5  /L, 571mgNTK/L e pH = 9,05 obtiveram eficiência média negativa na remoção de DQO e

morte das plantas, ainda que a remoção média de NTK tenha situado-se em 62%.

2.1.3.4 O subproduto gasoso dos aterro s sanitários: O biogás

O efluente gasoso do processo de digestão anaeróbia dos resíduos sólidosorgânicos denomina-se biogás. O biogás é constituído basicamente pelos doisprodutos finais do processo de digestão anaeróbia, metano (CH4) e dióxido decarbono (CO2), além de constituintes minoritários como hidrogênio molecular,nitrogênio molecular, monóxido de carbono, amônia, óxido nitroso, traços decompostos orgânicos e compostos reduzidos de enxofre (ácido sulfídrico,

organossulfurados), além de outros compostos-traços, que normalmente perfazemnão mais do que 5% do volume do gás.

  A composição do biogás varia em função das características dossubstratos em decomposição e do tipo de processo anaeróbio adotado. Normalmenteo metano encontra-se em percentagens de 40% a 70%, enquanto o dióxido decarbono apresenta-se em percentuais entre 30% e 60% em volume no biogás. Umavez que o metano apresenta-se com baixa estabilidade termodinâmica em condiçõesnormais, sua molécula dispõe de elevada energia interna disponível (energia

química), que pode ser liberada a partir de reação com uma espécie oxidante, o quena prática é levado a efeito utilizando-se o oxigênio molecular em uma reação

denominada combustão (PILLA, 1979).

CH4 + 2O2 →  CO2 + 2H2O + 212,8 kcal/mol (1 atm, 25ºC) (2-26)

O metano, principal componente do biogás, é um hidrocarboneto alifático(alcano) constituído por um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio, cuja

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 140 

molécula é simétrica e apolar, portanto insolúvel em água. Apresenta massamolecular de 16,0426 g/mol, não tem cheiro, cor ou sabor, mas outros gasespresentes no biogás conferem à mistura um ligeiro odor de alho ou de ovo podre. A0ºC e 1 atm de pressão, supondo-se comportamento ideal, 1 m3 de metano conterá716,11 gramas. Apresenta, portanto, densidade 0,716 kg/m3, bastante inferior à doar, ponto de fusão de –182,5ºC e ponto de ebulição de –161,5ºC. Considerada aequação (1-7), a combustão de 1 m3 de metano teoricamente liberará 9499,35 kcalou 39.771,87 kJ ou ainda 11,04 kWh.

Uma vez que o dióxido de carbono é um composto termodinamicamenteestável, desprezando-se a pequena influência dos constituintes minoritários, o podercalorífico do biogás será uma função da fração volumétrica de metano na mistura.Essa proporcionalidade é verificada nos resultados referentes a análises de amostrasde biogás de aterro sanitário do DMLU, Prefeitura de Porto Alegre, conforme ilustra aFigura 2.20.

Figura 2.20 – Poder calorífico inferior do biogás versus percentual de metano nacomposição gasosa(Fonte: DMLU – Monitoramento de Biogás do Aterro Sanitário daZona Norte).

3000

3600

4200

4800

5400

6000

40 45 50 55 60 65

% Metano no Biogás

   P  o   d  e  r   C  a   l  o  r   í   f   i  c  o   (   k  c  a   l   /   N  m

   3   )

Poder Calorífico Teórico

Célula 1 - Flare 1

Célula 2 - Flare 6

Célula 2 - Flare 5

Célula 6 - Flare 15

Célula 5 - Flare 15

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 141

 A produção máxima de metano pela digestão anaeróbia pode ser previstaestequiometricamente a partir da equação de Buswell (CHERNICHARO, 1997):

CnHaObNd + (n-a/4-b/2+3d/4)H2O → (n/2+a/8-b/4-3d/8)CH4 + (n/2-a/8+b/4+3d/8)CO2 + dNH3 (2-27)

Na equação (1-8) CnHaObNd representa a composição elementar dosubstrato degradável anaerobicamente. Conforme BUSWELL e HATFIELD (1939)apud  LIMA (1995) estima-se uma geração de 0,99 a 1,12 Nm3 de biogás porquilograma de matéria seca digerida em sistemas fechados (biodigestores). A taxade geração de biogás em um aterro sanitário pode ser equacionada utilizando-se ummodelo de 1ª ordem de duas fases, conforme estabelece LIMA (1995), em que aquantidade de gás gerado em uma primeira fase, compreendida entre o início dadegradação e o tempo em que 50% da matéria degradável do resíduo estáestabilizada é dada, a qualquer tempo, por:

G = Lo /2.e[-K 1(t1/2-t)] (2-28)

Onde:

G = total de biogás produzido até o tempo t (Nm3);K 1 = constante (ano-1);t = tempo (ano);Lo /2 = 50% do volume máximo teórico de gás metano que será produzido (Nm3);t1/2 = tempo necessário para a decomposição de 50% da matéria orgânica (ano).

Numa segunda fase, teremos a degradação da metade restante damatéria estabilizável gerando biogás segundo o seguinte equacionamento:

L = Lo /2.e[-K 2(t1/2-t)] (2-29)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 142 

Onde:

L = total de biogás produzido após o tempo t (Nm3);K 2 = constante (ano-1);

  As constantes cinéticas e tempos de meia vida são estimados para trêsclasses de resíduos, conforme apresenta a Tabela 2.17 (EMCON ASSOCIATES, 1980apud LIMA, 1995).

Tabela 2.17 – Tempos de meia-vida e constantes cinéticas de degradação deresíduos

Categoria t1/ 2 (ano) K 1 (ano) K 2 (ano)

Resíduos de fácil degradação 1 3,91 1,56

Resíduos moderadamente degradáveis 2 1,96 0,978

Resíduos de difícil degradação 20 0,196 0,0978

GOMES (1980) apud  LIMA (1995) cita uma produção observada de 248Nm3 de biogás por tonelada de resíduos em um aterro de São Paulo. ZALAUF (1980)apud LIMA (1995) indica a possibilidade da produção de 370-400 Nm3 de biogás portonelada de resíduos. Esses valores citados possivelmente difiram em relaçãoàqueles anteriormente citados [BUSWELL e HATFIELD (1939) apud LIMA (1995)] emfunção de teor de umidade e teor de soídos voláteis, porém são bastante úteis para

fins práticos. Neste sentido, a adoção conservadora de uma estimativa de geração de300 Nm3 biogás/t de resíduos com 5700 kcal/Nm3 (60% de metano), resulta em umaprodução de 1.710.000 kcal/t de resíduos degradados ou 1989 kWh/t de resíduo.Essa energia seria suficiente para o abastecimento mensal de 3-5 residências. Parauma produção municipal de resíduos de 1000 t/d, isso significaria uma produção de2.000.000 kWh/d ou 60.000.000 kWh/mês, o que poderia abastecer uma populaçãode 120.000 residências. Essa estimativa ilustra bem o potencial energético dosresíduos sólidos.

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O dióxido de carbono é um produto final da digestão anaeróbia, por issoconstituinte majoritário do biogás. É classificado como um intermediário entresubstâncias tóxicas e não tóxicas, e seu principal risco relaciona-se a asfixia emambientes pouco oxigenados, onde sua concentração supere 5% em volume. Emcontato com umidade (água), forma o ácido carbônico (H2CO3) que contribui para ocaráter corrosivo do biogás. O monóxido de carbono resulta de uma oxidaçãoincompleta do carbono, sendo detectado em biogás em concentrações de até 3%(normalmente são muito mais baixas). Pode decorrer também de combustão no seio

do aterro em condições de escassez de oxigênio. Ocasiona morte por asfixia acimade 5000 ppm.

O hidrogênio molecular é um gás desprovido de cor, odor ou toxidez,porém é altamente inflamável, sendo explosivo a partir de 4% em volume. Produzidopor bactérias fermentativas e acetogênicas, é consumido por cepas demetanogênicas.

O nitrogênio encontra-se fartamente disponível nos resíduos e despejosorgânicos, principalmente pela presença nas proteínas. Anaerobicamente éconvertido a amônia, que responde pelo equilíbrio expresso pela equação 2-15 (NH4

+

↔ NH3+H+).

Embora na faixa de pH típica da digestão anaeróbia menos de 2% daamônia encontre-se em estado gasoso, essa fração poderá sair do meio aquoso e serremovida no biogás. Óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO) e nitrogênio molecular(N2) poderão também estar presentes no biogás, como produtos da redução denitratos e nitritos presentes nos resíduos em digestão.

FISCHER et alli. (1999) citam, com base em diversos estudos publicadosa respeito da composição de biogás de aterros sanitários de resíduos sólidos, quetêm sido detectados entre 100 e 200 compostos orgânicos como traços nosdiferentes aterros investigados, correspondendo a álcoois, cetonas, ésteres, furanos,

ácidos orgânicos e compostos sulfurados. Tais compostos, em geral, perfazem nãomais do que 1% do volume total de biogás gerado, e correspondem, em muitoscasos, às frações volatilizadas de vários compostos presentes em produtosindustrializados.

O ácido sulfídrico (H2S) provém normalmente da quebra de proteínas epode ser encontrado no biogás como traço ou em concentrações de até 1,0-1,5%.Invariavelmente, seu odor característico, cujo limiar é muito baixo, denunciará suapresença no biogás. Sendo altamente tóxico e altamente inflamável, paralisa osistema olfativo quando encontrado em concentração superior a 50 ppm, afeta o

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 144 

sistema nervoso acima de 400 ppm e pode ocasionar morte por falência respiratóriaacima de 700 ppm (FISCHER et alli., 1999). Dos compostos organossulfurados, osmais tóxicos são as mercaptanas, que já foram encontradas em concentraçõessuperiores a 430 mg/m3 em biogás de aterro sanitário (RETTENBERGER eSTEGMANN, 1996, apud  FISCHER  et alli., 1999). Os compostos reduzidos deenxofre conferem alta corrosividade ao biogás.

Os principais interferentes (compostos minoritários que causamproblema ao aproveitamento do biogás) são o gás sulfídrico (H2S) e os demaiscompostos de enxofre. Também se faz necessária a remoção do dióxido de carbonopara que o gás tenha uma composição com ampla predominância de metano, eevite-se o problema de acidez do CO2 em meio aquoso. Assim, ter-se-á um gás livre,tanto quanto possível, de compostos corrosivos. O processo de aproveitamento ou  “industrialização” do biogás compreende basicamente quatro operações, que sãoresumidas a seguir:

•  Remoção do H2S: O processo de remoção do compostos de enxofre éconhecido como  processo da esponja de ferro. Nele, faz-se passar acorrente gasosa por um leito (meio poroso) constituído basicamente

por limalha de ferro, cavacos de ferro, palha de aço, e assemelhados.Nesse leito ocorre a reação dos compostos de enxofre com o materialferroso formando o sulfeto férrico, e assim removendo essescompostos do gás; 

•  Remoção do dióxido de carbono: O CO2 é removido do biogás fazendo-se passar o fluxo de gás por água a pressão em contracorrente. Destamaneira, parte do dióxido de carbono é absorvida fisicamente pelaágua e parte reage com a mesma, formando o ácido carbônico,segundo a reação:

CO2 + H2O → H2CO3 (2-30)

•  Remoção de umidade: Como passo seguinte ao processo anterior, aumidade residual do gás saturado em água é retirada fazendo acorrente passar por colunas de sílica-gel (forte adsorvedor de água).  Alternativamente pode-se utilizar o resfriamento para remoção deumidade;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 145 

•  Compressão e estocagem: Como fase final do processo, o gás écomprimido até 200 kgf/cm2, sendo estocado em reservatórioscilíndricos de alta pressão.

  A experiência pioneira do aproveitamento do metano de aterros foiiniciada em 1973, nos primórdios da crise do petróleo, no aterro de Palos Verdes,estado da Califórnia, EUA. A unidade de aproveitamento do gás de Palos Verdesiniciou sua operação em junho de 1975, produzindo gás equivalente ao gás natural.No Brasil, a experiência pioneira aconteceu no aterro do km 14,5 da Rodovia Raposo

Tavares, onde foi construída uma estação de captação de gás, através de umfinanciamento do Conselho Nacional de Petróleo.

 As aplicações do biogás, após sua purificação, são as seguintes:

- Combustível para veículos automotivos;

- Uso como gás doméstico;

- Industrial, como fonte energética;

- Conversão em energia elétrica.

Experiências interessantes foram levadas a efeito no sentido doaproveitamento do biogás para movimentar frotas de veículos públicos (caminhõescoletores de lixo, ônibus urbanos, etc). A Companhia Municipal de Limpeza Urbanado Rio de Janeiro – COMLURB – apresentou uma experiência pioneira no Brasil nestesentido.

  A utilização do metano como gás doméstico também tem amplaviabilidade tecnológica, uma vez que seu poder calorífico é elevado (poder caloríficoinferior = 11.900 kcal/kg), sendo um composto da mesma família do gás GLP(mistura de propano e butano).

 Apesar de sua viabilidade, a exploração e utilização do biogás até o final

da década de 1990 enfrentou alguns problemas:- Incertezas quanto à taxa de geração do gás ao longo do tempo e

quanto ao volume total produzido,

- Ceticismo dos compradores em potencial;

- Em alguns casos não é possível resolverem-se os problemas relativos àflutuação na composição ou vazão do gás ou na demanda dos consumidores;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 146 

- O elevado custo de transporte do gás restringe o mercado a umapequena área geográfica;

- Repercussões negativas quanto à associação ”gás-lixo” para certosfabricantes de bebidas e alimentos;

- Conceituação do aproveitamento do gás de aterro como investimentode alto risco, em face da carência de informações relativas aos sistemas jáimplantados até então;

- Problemas mecânicos, devido ao acentuado recalque dos aterros,causando a danificação de poços e tubulações.

No atual cenário mundial, face à presente busca de alternativasenergéticas, em função da crescente demanda industrial, da elevação do preço dopetróleo no mercado internacional, das crescentes restrições ambientais à instalaçãode usinas hidroelétricas, termoelétricas e nucleares, as dificuldades e restrições têmsido enfrentadas e superadas. Sendo o metano um dos precursores do efeito estufa,e, portanto, havendo possibilidade de busca de créditos internacionais em projetosque contemplem a otimização de sua captura e conversão a dióxido de carbono comaproveitamento energético, basicamente seu aproveitamento tem constituído-se em

uma tônica de gestão competente nos sistemas municipais e privados de tratamentode resíduos sólidos e mesmo líquidos.

O metano apresenta molécula também com momento dipolar resultantenão nulo, portanto absorve e irradia na faixa próxima a 7 µm. Sua concentração naatmosfera é superior a 1,7 mL/m3, enquanto que há aproximadamente 120 anosatrás era de 0,9 mL/m3 (TOLENTINO e ROCHA FILHO, 1998).

2.1.4 Compostagem

  A compostagem consiste na reciclagem natural biogênica da fraçãoorgânica dos resíduos sólidos, que, irrigados e revolvidos em condições geralmenteaeróbias, a partir das reações metabólicas de microorganismos aliadas a processosfísicos e químicos, conduz à obtenção de um material estabilizado, humificado, dequalidades excepcionais para o condicionamento de solos agrícolas. A compostagemeqüivale ao processo natural que ocorre com resíduos orgânicos abandonados aosolo, porém, como metodologia, provê um material estabilizado em menor tempo ecom maior segurança do ponto de vista ambiental. Tal material, mesmoapresentando concentrações modestas de nitrogênio, fósforo e potássio, os

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 147 

denominados macronutrientes, apresenta uma série de micronutrientes essenciaispara o crescimento vegetal, além de excelente poder quelante, capacidade de trocacatiônica, condição granulométrica e pH apropriados. A estabilização da matériaorgânica através da oxidação e humificação, transforma lixo em um produto nãoofensivo ao ambiente. O fato de, a partir de um sério precursor de poluição, quersejam os resíduos sólidos, obter-se um produto útil e com valor agregado constitui-se em uma conciliação de interesses que faz com que a compostagem esteja hojeocupando cada vez mais uma posição de destaque como metodologia de tratamento

de resíduos sólidos urbanos, notoriamente na Europa, em que as diretivasambientais voltam-se a limitar a utilização da metodologia de aterro sanitário pararesíduos orgânicos não estabilizados. Nesse continente, notoriamente na Repúblicada Alemanha, o direcionamento dos resíduos orgânicos ao processo decompostagem visa principalmente a sua estabilização termodinâmica, e não autilização em solos agriculturáveis.

O processo de compostagem remonta períodos imemoráveis, em que,especialmente na Ásia, agricultores formavam montes de resíduos que erameventualmente revolvidos e, após maturação, incorporados no solo. No início doSéculo XX ocorreram as primeiras tentativas de sistematização científica do processo.

O processo é basicamente dividido em três fases (KIEHL, 2002):

•  Fase fitotóxica: início da estabilização, com produção de ácidos etoxinas. É identificada pelo aquecimento da matéria orgânica emcompostagem e evolução de dióxido de carbono e vapor d’água.Nessa fase o material não pode ser adicionado ao solo agriculturável;

•  Fase de semicura: fase de estabilização dos compostos químicos emque o composto não é mais danoso a plantas e sementes; inicia-seentre 10 e 20 dias após o início da compostagem;

•  Cura, Maturação ou Estabilização: corresponde à humificação damatéria orgânica, quando o composto alcança o auge de suaspropriedades, com a mineralização da matéria orgânica.

O material compostado agrega ao solo sais minerais, que serão absorvidospelas raízes das plantas, e húmus, que é um condicionador das propriedades físico-químicas e microbiológicas do solo. O composto é tido por muitos como umcondicionador de solos, contudo, dadas as suas características de fornecedor deelementos essenciais à vida, é, na verdade, um   fertilizante orgânico, como aprópria legislação brasileira o classifica.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 148 

Segundo KIEHL apud  LIMA (1995), a compostagem pode ser classificadasegundo (1) a biologia envolvida, (2) a temperatura, (3) o ambiente e (4) oprocessamento;

(1) Quanto à biologia envolvida:

•  Processo aeróbio: processo mais freqüentemente adotado, havendopresença de ar, elevação da temperatura e desprendimento de gáscarbônico e vapor d’água;

•  Processo anaeróbio: conduzido na ausência de ar. A temperaturanão se eleva apreciavelmente e há desprendimento de gasesmetano, sulfídrico e outros. Não é costumeiramente adotado;

•  Processo misto: combinação dos dois processos, com início aeróbioe prosseguimento anaeróbio, a partir da depleção do oxigênio.Pode ocorrer que um processo que deseja-se manter aeróbio, porcondições de excesso de umidade (clima) ou deficiência deoperação (reviramento) ocorra em parte aerobicamente, em parteanaerobicamente.

(2) Quanto à temperatura:•  Processo Criofílico: ocorre a baixa temperatura, próxima à

ambiente. É a condição normal após a montagem da leira,principalmente em função da volatilização da água presente nadecomposição da massa;

•  Processo Mesofílico: ocorre em temperaturas entre 25ºC-43ºC, comatividade biológica. Inicia-se pouco tempo após a montagem daleira;

•  Processo Termofílico: ocorre em temperaturas entre 50ºC-55ºC,

podendo alcançar até 85ºC. Inicia-se após o final da fase mesófila,com elevada atividade microbiológica, podendo ser mantida por boaparte do tempo de compostagem, a partir de condições específicas.É bastante desejável em função de eliminar considerável fração dospatogênicos presentes.

(3) Quanto ao ambiente:

•  Processo Aberto: compostagem realizada a céu aberto, em pátio dematuração;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 149 

•  Processo Fechado: processo conduzido em digestores,bioestabilizadores ou células de fermentação, com elevado grau decontrole.

(4) Quanto ao processamento:

•  Processo estático: aquele em que o revolvimento da massa emcompostagem, para oxigenação, é feito esporadicamente;

•  Processo dinâmico: aquele em que a massa em digestão é revolvida

continuamente, ou a oxigenação é fornecida por aeração forçada.

 À compostagem de resíduos sólidos urbanos devem-se agregar, como pré-requisitos, os processos prévios de (1) triagem, em que metais, resíduos inorgânicos,eventuais sobras de tintas, pilhas, lâmpadas e embalagens de produtos perigososdevem ser removidos, pois além de não biodegradáveis incorporarão compostostóxicos e/ou indesejáveis no composto orgânico, comprometendo sua viabilidadepara a aplicação na agricultura, devido ao risco de bioacumulação nos tecidosvegetais e (2) trituração, para que haja superfície de ataque biológico

suficientemente grande para que o processo dê-se em um espaço de tempodesejável.

 Parâmetros de controle da evolução da compostagem

  A compostagem ocorre como um sistema dinâmico de evolução decomposição e de propriedades do meio. Neste mesmo sentido, conhecendo-se aevolução natural do processo e intercedendo para a manutenção das condições decontorno, é possível monitorar-se o seu andamento, controlando-o, para queproduza os resultados desejados. São parâmetros de monitoramento e controle:

•  Temperatura: da fase inicial, criofílica, com temperatura próxima àambiente, a atividade microbiológica produz calor, que eleva atemperatura da leira à fase mesófila. Se o processo prosseguir acontento, em alguns dias, haverá a passagem à fase termófila,mantendo-se. O retorno à fase mesófila, entre 30 e 60 dias após oinício do processo, indica que o composto está semicurado. A cura seráevidenciada pelo retorno à temperatura ambiente, entre 90 e 120 diasde compostagem. É claro que o descrito somente será verdadeiro senão houver ocorrido algum problema (ausência de umidade, toxidez

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 150 

aos microorganismos, etc.) que tenha interrompido o processomicrobiológico. A Figura 2.21 apresenta a evolução da temperatura aolongo do processo de compostagem.

•  pH: os resíduos animais e vegetais brutos apresentam reação ácida. Sehouver decomposição anaeróbia inicial dos resíduos previamente àformação das leiras, há início de produção de ácidos orgânicos voláteis,principalmente ácido acético. Com a compostagem, a matéria orgânicalibera bases e há formação de ácido húmico e, por reação entre esses,

formação de humatos alcalinos (KIEHL, 2002). Como conseqüênciadisso, há elevação do pH, passando por 7 (neutralidade) e elevando-sea 8. Com a amonificação do nitrogênio orgânico, há prosseguimento daelevação do pH até próximo de 9. Finalmente, com a nitrificação departe da amônia, na fase final da compostagem, há rebaixamento dopH até próximo de 8. A Figura 2.22 apresenta a evolução do pH aolongo do processo de compostagem.

•  Matéria orgânica: o processo de oxidação da matéria orgânicatransforma parte do conteúdo em água e dióxido de carbono. Portantohaverá uma perda de matéria orgânica ao longo do processo. A matériaorgânica total dos resíduos pode ser desdobrada em (1) compostável e(2) não compostável. Resíduos de animais e vegetais degradam-sefacilmente, mas lignina, ceras, resinas e graxas são de difícil ou lentadegradação. KIEHL (2002) indica que os resíduos devem conter 40%ou mais de matéria compostável para a obtenção de composto de boaqualidade. A matéria orgânica total pode ser determinada, empercentual, por ignição de uma amostra de resíduos a 550ºC. Ocarbono orgânico total corresponde a uma determinação laboratorial,podendo também ser estimado dividindo-se a matéria orgânica totalpelo fator 1,8. Prevê-se que 50% da matéria orgânica é metabolizada

no processo, convertendo-se em água e dióxido de carbono,principalmente nos primeiros 40-60 dias de compostagem.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 151

Figura 2.21 – Evolução típica da temperatura aolongo da compostagem

Figura 2.22 – Evolução do pH ao longo dacompostagem

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 152 

•  Teor de cinzas: as cinzas são consideradas a parte inorgânica domaterial em compostagem, elevando o seu teor ao longo do processo.Sua determinação é feita por ignição a 550ºC. As cinzas solubilizadaspor ácido clorídrico 1:1 e filtradas em papel filtro correspondem aomaterial mineral solúvel, que estará disponível às raízes das plantas. Oteor de cinzas solúveis eleva-se ao longo da compostagem.

•  Nitrogênio total: o nitrogênio provém das proteínas animais evegetais e encontra-se sempre em proporção maior do que o fósforo e

o potássio. Mesmo havendo perdas de nitrogênio no processo, suaproporção na massa eleva-se ao longo da compostagem.

•  Relação C:N: No processo de compostagem assume papelpreponderante a relação entre as quantidades de carbono e nitrogênioda matéria em decomposição. Como processo essencialmente aeróbio,os compostos carbonáceos biodegradáveis são convertidos em dióxidode carbono e água. O nitrogênio é um nutriente limitante do processo,devido a sua importância fundamental no crescimento microbiológico(formação de tecidos dos organismos), reciclando-se no própriomaterial, a partir do decaimento microbiológico a partir do momento daescassez de substrato carbonáceo. Os microrganismos absorvemcarbono e nitrogênio sempre em uma proporção de 30:1, assim, arelação inicial deve estar entre 25:1 e 35:1. O prosseguimento doprocesso pode ser monitorado através da relação C:N. É preciso,porém, considerar que há uma evolução do pH, que eleva-se ao longodo processo, o que, acompanhado pela geração de calor provenientedos processos metabólicos, cria condições propícias para a remoção denitrogênio do meio como gás amônia (NH3). O próprio excesso deamônia livre de um composto não curado ocasiona toxidez às plantas. Asemicura do composto ocorre quando a relação alcança 18:1. DINDALapud LIMA (1995) afirma que uma relação C:N = 10:1 prenuncia que ocomposto está curado, portanto, sem quantidades significativas decarbono degradável para que sua aplicação no solo esteja livre deconcorrência entre microorganismos heterotróficos e as plantas. Umarelação inicial elevada, como 80:1 retardará o tempo de compostagem,em virtude de que faltará nitrogênio aos organismos decompositores.  Ao contrário, uma relação baixa como 6:1 faz com que haja muitaatividade inicial, havendo amonificação e perda de parte do nitrogênio

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 153 

como amônia livre. Resíduos animais e uréia têm sido indicados comofontes de nitrogênio para baixar a relação C:N.

•  DQO: Demanda Química de Oxigênio : a demanda de oxigênio deum determinado material corresponde à quantidade de oxigênionecessária para estabilização (oxidação) da sua carga carbonácea. Omonitoramento da DQO do material em compostagem fornece umindicativo, a cada momento, do seu grau de estabilização e cura. KIEHL(2002) estabelece que o composto cru apresenta uma demanda de

oxigênio próxima a 900 mgO2  /g, enquanto que o material curadoapresenta uma demanda química pouco superior a 300 mgO2  /g. ATabela 2.18 apresenta alguns dados típicos referentes aomonitoramento do composto ao longo do processo.

Conforme KIEHL (2002), há uma relação estreita entre o carbonoorgânico total e a DQO, em virtude da demanda de oxigênio serproveniente da matéria carbonácea. Essa relação é dada pela equaçãoabaixo.

DQO (mgO2  /g) = Carbono Orgânico (%) x 26,66 (2-31)

Tabela 2.18 – Correspondência entre valores dos parâmetros deacompanhamento ao longo da compostagem 

CarbonoOrgânico (% )

Nitrogênio (% ) Relação C:N DQO (mgO2 /g)

33,84 0,84 36/1 902

25,36 1,21 21/1 676

18,47 1,02 18/1 492

11,28 1,06 10/1 300

Fonte: KIEHL (2002)

•  Umidade: o controle da umidade é fator crítico na compostagem.Umidade excessiva pode ocasionar anaerobiose, principalmente nasfrações inferiores da massa, bem como não elevação da temperatura.Umidade excessivamente baixa pode ocasionar perda do processo, pois

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 154 

as reações bioquímicas dão-se em fase aquosa. A umidade desejadapara o processo encontra-se entre 40% e 60%.

•  Oxigenação: a presença de oxigênio é fundamental para amanutenção de um processo aeróbio. Neste sentido, o revolvimento,estático ou dinâmico, é fundamental. Processos operando com aeraçãoforçada dão resultados satisfatórios, porém, em geral, não sãopreferidos.

•  Odor: é um parâmetro que inicialmente pode parecer subjetivo, porém,com a experiência, pode-se distinguir entre o odor natural dos resíduose o odor proveniente de processos anaeróbios indesejados, ondedestacam-se o forte cheiro dos sulfetos e o da evolução da amônia livreexcessiva.

PINTO apud  LIMA (1995) cita uma série de resultados satisfatórios daaplicação do composto orgânico no solo:

•  Retenção da umidade do solo em períodos de secas;

•  Prevenção contra a erosão;

•   Aumento da permeabilidade à água durante os períodos de chuva;•  Melhoria das propriedades biológicas do solo, com aperfeiçoamento de

sua microestrutura;

•  Fornecimento de elementos-traços, balanceado com a ação do húmuspresente;

•  Fornecimento de alguma quantidade de macronutrientes;

•  Prevenção da lixiviação do nitrogênio orgânico.

KIEHL (2002) cita outras qualificações do composto orgânico agregado ao

solo agriculturável:•   Agregação e estruturação do solo: o composto funciona como agente

cimentante, agregando e estruturando o solo;

•  Melhora a porosidade do solo: na reestruturação que ocasiona,aumenta a quantidade de vazios, o que permite maior aeração deraízes, melhoria da drenagem interna, com aumento da capacidade dearmazenamento de água, menores perdas por erosão e melhor controleda temperatura interna;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 155 

•  Melhora os aspectos de densidade e plasticidade do solo, tornando-omais apto para a agricultura;

•  Melhora a absorção de micronutrientes, como vários metais, pelasplantas, através do seu processo de quelatação pelo húmus;

•  Elevação da capacidade de troca catiônica do solo, trinta vezes superioràs médias dos solos nacionais, por exemplo;

•  Quelatação de excessos de metais do solo, que em quantidades

limitadas são micronutrientes, mas a partir de certas concentraçõespoderão tornar-se tóxicos;

•  Elevação do poder de tamponamento do solo, através dos colóides ehúmus presentes, o que ocasiona maior resistência dos solos amudanças bruscas em sua química, ocasionadas por fatores naturais ounão.

  A compostagem pode dar-se em leiras triangulares, trapezoidais oumontes de resíduos. Normalmente utiliza-se o formato triangular, para evitaracúmulo superior de águas de chuva, e altura entre 1,5-1,8 metros. Leirasexcessivamente altas comprometem a aeração, e ocasionam compactação da base,ambos os fenômenos ocasionando anaerobiose. Com a compostagem, haveráredução do volume da leira, da ordem de 17%-33%.

Sistemas de compostagem

 A compostagem pode ser realizada de forma (1) natural ou (2) acelerada. A compostagem acelerada pode ser feita em digestores ou em leira aerada estática.

(1) Compostagem natural: é o método clássico, em que o resíduo

sólido urbano é segregado, enviando-se a fração orgânica paratrituração, peneiramento e disposição em leiras. Irrigação erevolvimentos periódicos deverão manter um ambiente com 40%-60%de umidade e oxigenado;

(2) Compostagem acelerada: visando o processamento mais rápido, ocomposto pode ser preparado através de digestores e/ou aeraçãoforçada;

(2.1) Compostagem com digestor: é um processo de característicaindustrial, que normalmente opera com mecanização. Um

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 156 

sistema como esse conta com um fosso de recepção e pólipopara alimentação, separador eletromagnético de metais ferrosos,separadores pneumáticos e balísticos e sistema de tratamento deáguas residuárias. O coração do processo é o processamento emdigestor, em geral rotativo, que promove movimentação dosresíduos, homogeneizando-os, esfacelamento de materiaisfrágeis, revolvimento dos sólidos, inoculação de toda a massa,homogeneamente com microrganismos, uniformização, melhoria

da aeração e uniformização da temperatura em todos os pontos.Essa otimização de condições não é possível em leiras comuns;

(2.2) Compostagem com leira estática aerada: neste caso,formam-se leiras de composto, porém não há revolvimento,sendo as condições aeróbias mantidas por injeção de ar. Umatubulação de 10 cm de diâmetro, perfurada, ligada a umexaustor, é colocada na base da leira. Sobre a tubulação dispõe-se uma camada de 15-20 cm de cavacos de madeira ou pneuspicados. Acima dessa camada monta-se a leira. Por cima da leiraé disposta uma camada de 30 cm de espessura de composto

curado, para manter a temperatura elevada e evitar proliferaçãode odores. Intermitentemente é feita aspiração do ar contido naleira, que renova-se.

LIMA (1995) cita os principais sistemas de compostagem particularesestabelecidos no Brasil e no mundo. Muitos deles já sofreram modificações sensíveisem relação às suas características originais:

•  Sistema chinês;

•  Sistema Indore;

•  Sistema Beccari;

•  Sistema Fermascreen;

•  Sistema CETESB;

•  Sistema Carel-Fouché-Languepin;

•  Sistema Varro;

•  Sistema Arnhem;

•  Sistema Comlurb;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 157 

•  Sistema Dano;

•  Sistema Fairfeld-Hardy;

•  Sistema Fairfeld-Hardy-Di Bartolomeis;

•  Sistema Windrow;

•  Sistema Biorapid;

•  Sistema T.U.C.;

•  Sistema Kiehl•  Sistema Vermicomposting.

Conforme BIDONE e POVINELLI (1999), no Brasil três são os sistemas decompostagem bem difundidos: (1) Processo Dano, (2) Processo Windrow e (3)Processo em leiras estáticas aeradas (já apresentado).

O processo Dano utiliza uma fossa de recepção que bascula os resíduosaté uma esteira transportadora, onde há triagem manual, com remoção da fraçãonão orgânica. Um eletroímã separará, a seguir, os metais ferrosos. O bioestabilizadordo processo é um cilindro de 25-30 m de comprimento e 3,5 m de diâmetro, que giracontinuamente, fazendo com que o lixo seja triturado por abrasão, durante 2-3 dias.Há introdução de ar na massa e são monitorados temperatura, pH e umidade. Apósa fermentação, os resíduos são peneirados e os inertes removidos da massa. Por fim,o material irá para o pátio de maturação, onde permanecerá por 60-120 dias.

No sistema Windrow, os resíduos são inicialmente triados, moídos,umidificados e dispostos em leiras para digerir e compostar. Há remoção manual detrapos, vidros e plásticos e remoção magnética de metais ferrosos. Osremanescentes são triturados em um moinho de martelos e misturados com lodos deesgotos em um misturador, onde permanecem por duas horas, até formar uma

pasta. A pasta é transferida a um pátio, onde há o enleiramento, sendo as leirasreviradas periodicamente. Após um período de fermentação, o material e peneiradoe armazenado em leiras protegidas das chuvas (LIMA, 1995).

Compostagem de resíduos industriais

Certos resíduos sólidos industriais apresentam elevados teores de matériaorgânica compostável, podendo sofrer o processo de humificação da mesma maneiraque resíduos urbanos. Porém, para que o processo possa viabilizar-se, bem como ocomposto gerado ser utilizado, é necessária rigorosa avaliação técnica no sentido da

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 158 

caracterização do material, verificando-se se o mesmo não possuirá, apóscompostagem, compostos químicos prejudiciais às plantas ou mesmo poluentes econtaminantes. KIEHL (2002) cita os requisitos para tratamento de tais resíduos:

•  Relação C:N inicial entre 25:1 e 35:1;

•  Umidade inicial em torno de 55%, podendo ser superior se o materialfor mais grosseiro;

•  Porosidade do material entre 40% e 60%;

•   A leira deve atingir a fase termófila, porém não ultrapassando 70ºC.

Embora um dos pontos críticos da compostagem de certos resíduosindustriais possa relacionar-se com metais pesados, BIDONE (1995) obteve sucessono processo de compostagem de resíduos de curtimento ao cromo, utilizandominhocas no processo como “mini-usinas” de processamento de resíduos(vermicompostagem), proporcionando a formação de caminhos para a renovaçãodo ar interior das leiras. O cromo foi, em grande parte, imobilizado no húmus.

  A Figura 2.23, ilustra, por fim, a compostagem em sua etapaintermediária, com resíduos enleirados e final, com a obtenção do composto curado.

Figura 2.23 – Leira estática em compostagem e composto curado

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 159 

2.1.5 Resíduos especiais de ampla geração: gerenciamento, manejo,tratamento e destinação final

Os resíduos especiais de ampla geração domiciliar e/ou profissionalconstituem-se em uma preocupação às gerências públicas, visto serem geradosdifusamente pela população, em grande parte dos imóveis, residenciais ou não, ouem várias atividades profissionais. A ausência de um marco regulatório nacional quedefina de forma abrangente responsabilidades no pós-consumo faz com que, na

maior parte das vezes, a destinação de tais resíduos perigosos ou indiretamentedanosos à saúde pública e/ou ao meio ambiente, seja desqualificada. Em algunscasos, os regramentos para tais resíduos são estabelecidos por legislações devigência local ou regional, mostrando-se insuficientes, incompletos ou ineficazes. Viade regra, na melhor das hipóteses, a destinação de tais resíduos dá-se a aterrossanitários para resíduos sólidos urbanos. Tais aterros não podem receber resíduosenquadrados como perigosos segundo a NBR 10004/2004, e as próprias legislaçõesmunicipais estabelecem a proibição de seu encaminhamento a tais instâncias detratamento. Neste sentido, os movimentos que são observados são (1) a indevidacondenação pública dos órgãos locais, por não apresentarem soluções proprias, em

comunidades providas de uma certa cultura ambiental, (2) a ausência de qualquernoção de como destinarem-se de forma qualificada tais resíduos, (3) a destinaçãoindevida, dos mesmos resíduos, a aterros sanitários para resíduos sólidos urbanosou, no pior dos casos, seu lançamento direto nos recursos naturais. Se não houver,em determinado município, regulamentação para o destino de lâmpadasfluorescentes, por exemplo, não haverá conforto ao gestor municipal sereventualmente amparado por uma legislação que isente o município daresponsabilidade sobre o destino de tal resíduo: ou haverá a disposição do artefatoresiduário, contendo, talvez, cerca de 18 mg de mercúrio, em aterro sanitário, ou,mais desafortunamente, esse mercúrio será exposto nas ruas, a partir da exposiçãoou abandono do resíduo em um passeio qualquer, logo quebrando-se e liberando omercúrio. Em qualquer um dos casos, há prejuízo ambiental e social.

O presente subcapítulo tratará dos principais resíduos especiaisamplamente gerados nos municípios, estabelecendo uma revisão das problemáticasem si, das legislações aplicadas e das metodologias para o seu tratamento. Comoserá apresentado, para alguns resíduos já há regulamentação legal efetiva (exemplo:agrotóxicos, óleos lubrificantes), para outros há regulamentações esparsas e deabrangências local ou regional e efetividade discutível (exemplo: lâmpadas de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 160 

descarga), e, por fim, outros resíduos apresentam inclusive valor econômico positivo(exemplo: óleos de fritura saturados).

2.1.5.1 Resíduos sólidos da construção civil

 As construções e demolições constituem-se em atividades rotineiras, dadoo crescimento das cidades, conseqüência do desenvolvimento social e econômico daspopulações. Em grandes cidades, a produção de resíduos da construção civil, taiscomo caliça, terra, sobras de concreto, madeiras, latas de tinta, de solventes e demassa corrida, vidros, cerâmicos, gesso, argila bentonítica, papel, papelão torna-semuito relevante, ocupando um percentual, em relação aos volumes e tonelagenstotais de resíduos sólidos produzidos nas municipalidades, bastante significativo,especialmente em períodos de estabilidade monetária e crescimento econômico. Taisvolumes intensificam-se quando da construção de grandes obras municipais dedrenagem, esgotamento sanitário, adução de água ou implementação de novosacessos viários. Pela sua geração difusa, o lançamento e a acumulação de taisresíduos em logradouros públicos e privados pode tornar-se preocupante, sehouverem deficiências nos modelos municipais de limpeza pública e se a populaçãonão houver alcançado um patamar cultural satisfatório em relação à sua postura

ambiental.  A destinação desqualificada de resíduos da construção civil poderá

ocasionar degradação ambiental e, conseqüentemente, da própria qualidade de vidadas populações. Não somente há perda da qualidade estética dos locais dedisposição dos resíduos, como também tais resíduos poderão constituir habitats paraa reprodução de vetores e serem gerados problemas na microdrenagem pluvial.Conforme BRITO FILHO (1999) apud  JOHN e AGOPYAN a Prefeitura de São Paulorecolhe diariamente cerca de 4000 toneladas de resíduos de construção e demolição,gastando mensalmente R$ 4.500.000,00. A Figura 2.24 apresenta um registro

fotográfico de típica disposição de resíduos da construção civil em área pública,cenário muito freqüente nas metrópoles.

  A destinação de resíduos da construção civil a aterros sanitáriosmunicipais é indesejável em qualquer modelo de gerenciamento integrado deresíduos sólidos. Os aterros municipais para resíduos sólidos urbanos domiciliarestêm a função de confinarem e estabilizarem parcialmente a matéria orgânicabiodegradável. Se por um lado, os resíduos da construção civil são de difícildegradação biológica ou mesmo, em geral, não biodegradáveis, por outro existemrejeitos, como as embalagens de solventes e tintas, cuja disposição nesses aterros é

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 161

vedada, em função de aspectos de periculosidade. Acima de tudo, grande parte dosresíduos da construção civil pode ser reaproveitada ou reciclada, e dentro de ummodelo de aproveitamento de recursos e minimização dos custos relativos àdestinação final, faz-se necessária a adoção de mérito pela reciclagem da massa e daenergia disponíveis em tais resíduos. Dentro da crescente evolução da legislaçãoambiental e dos regramentos estabelecidos pelas agências nacionais, principalmentea partir do início da década de 1990, em 5 de julho de 2002, o Conselho Nacional doMeio Ambiente expediu a resolução nº 307, que estabeleceu diretrizes, critérios e

procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. A mesma resoluçãodividiu os resíduos produzidos pela construção civil em 4 classes:

•  Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis comoagregados, tais como:

o  de construção, demolição, reformas e reparos depavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusivesolos provenientes de terraplanagem;

o  de construção, demolição, reformas e reparos deedificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas,

placas de revestimento etc.), argamassa e concreto;o  de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-

moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.)produzidas nos canteiros de obras;

Deverão ser reutilizados ou reciclados na forma de agregados, ouencaminhados a áreas de aterro de resíduos da construção civil,sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagemfutura;

•  Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais

como plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros.Deverão seguir para a reciclagem;

•  Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidastecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam asua reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos dogesso. Transporte e destinação seguirão conforme normasespecíficas;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 162 

Figura 2.24 – Disposição irregular de resíduos daconstrução civil em área pública

•  Classe D - são os resíduos perigosos oriundos do processo deconstrução, tais como: tintas, solventes, óleos e outros, ou aquelescontaminados oriundos de demolições, reformas e reparos declínicas radiológicas, instalações industriais e outros. Transporte edestinação seguirão conforme normas específicas;

Outras definições importantes da resolução são apontadas:

•  Fica proibida a disposição dos resíduos da construção civil ematerros de resíduos domiciliares, em áreas de bota fora, em

encostas, corpos d’água, lotes vagos e em áreas protegidas por lei,•  Estabelece, como instrumento de gestão a ser construído, o Plano

Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, a serelaborado pelos municípios e pelo Distrito Federal, que incorporará(a) o Programa Municipal de Gerenciamento dos Resíduos daConstrução Civil e (b) projetos de gerenciamento de resíduos daconstrução civil;

•  Como diretrizes para o programa municipal de gerenciamento dosresíduos, a resolução menciona o cadastramento de áreas, públicas

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ou privadas, aptas para recebimento, triagem e armazenamentotemporário de pequenos volumes, em conformidade com o porte daárea urbana municipal, possibilitando a destinação posterior dosresíduos oriundos de pequenos geradores às áreas debeneficiamento e o estabelecimento de processos de licenciamentopara as áreas de beneficiamento e de disposição final de resíduos;

  Academicamente, os resíduos da construção civil são freqüentementedenominados resíduos de construção e demolição (RCD). Embora no Brasil aspesquisas e a prática da reciclagem dos RCD seja relativamente recente, é reportadaa prática extensiva de reciclagem de entulhos para a reconstrução da Europa após a2ª Guerra Mundial, citando-se hoje a Holanda como país mais evoluído nestesentido.

Os RCD ocupam um percentual elevado no total de resíduos sólidosgerados na maioria das cidades do país e do mundo. No Brasil, tal percentual variaentre 41% e 70% em cidades de médio e grande porte (PINTO, 1999 apud JOHN e AGOPYAN). Enquanto que as estimativas internacionais apontam para uma geraçãoentre 130 e 3000 quilogramas de resíduos de construção e demolição produzidos por

habitante ao ano, a estimativa mediana para várias cidades pesquisadas por PINTO(1999) apud JOHN e AGOPYAN é de 510 kg/(hab.ano).

Costuma-se considerar os RCD como inertes frente à definiçãoestabelecida pela NBR 10004/2004, todavia esse é um erro clássico, principalmenteem função da potencial contaminação dos entulhos, nos canteiros de obras e áreasde demolição, com outros resíduos, como tintas, óleos e outros produtos perigosos.Mesmo que tal não ocorra, a condição para classificação de um resíduo na Classe II-B, isto é, a não depreciação de uma água potável em contato com o resíduo, nãocomprometndo sua potabilidade, não ocorre freqüentemente. De uma maneirageral, a água em contato com tais resíduos, nas condições do ensaio padronizado

pela NBR 10006/2004 tem modificado o seu pH e sua dureza, em função dascaracterísticas químicas dos resíduos e da presença freqüente de sais de cálcio emagnésio (embora a modificação da dureza não implique na classificação do resíduona Classe II-A). Resíduos de demolições de prédios industriais podem conterespécies químicas adsorvidas ao longo de anos pela geração de fumos ederramamentos nas áreas industriais.

  A utilização dos RCD vulgarmente como material para aterramento deáreas baixas carrega consigo o problema da não segregação e do baixo nível decontrole técnico do processo. É bastante comum observar-se a deposição, em áreas

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baixas, de RCD misturados com resíduos tipicamente domiciliares biodegradáveis. Talprocedimento pode constituir-se em uma maneira barata para caçambeirosdestinarem os resíduos, evitando longos percursos até aterros municipais paraentulhos, bem como o recolhimento de tarifas de destino final, e ainda evitando aexecução da triagem. Proprietários de áreas baixas, por sua vez, podempaulatinamente elevar as cotas de seus terrenos, valorizando-os. Essas ocorrênciassão comuns, ainda que se dêem à margem da lei.

Os resíduos da construção civil podem ser agrupados em cinco grandes

grupos:1) Solos: solos de escavações e residuais de areias e terras;

2) Materiais “cerâmicos”: rochas naturais, concreto, argamassas e base decimento e cal, resíduos de cerâmica vermelha (tijolos e telhas),cerâmica branca (revestimento), cimento amianto, gesso e vidro;

3) Materiais metálicos: aço para concreto armado, latão, chapas de açogalvanizado;

4) Madeira e similares: resíduos de madeiras e aglomerados, restos de

vegetais, papéis e papelão;5) Resíduos de risco químico: latas de tintas e solventes, materiais

betuminosos, adesivos, embalagens de insumos “químicos” paraconstrução.

Embora a reciclagem dos RCD como fator de redução na geração deresíduos seja sempre uma ação necessária, ela é limitada, uma vez que existemimpurezas na matéria-prima, e ela baseia-se em custos e novos patamares dedesenvolvimento tecnológico (SOUZA et alli., 1999). Assim, nem todos os RCD sãoprontamente recicláveis e a viabilidade de sua reciclagem deve necessariamenteestar consubstanciada em análises econômicas e de ciclo de vida. Os benefícios dareciclagem dos RCD são relacionados:

•  Redução da utilização de recursos naturais não-renováveis quandosubstituídos por resíduos recicláveis;

•  Redução das áreas para destinação final de RCD;

•  Redução do dispêndio energético para obtenção das matérias-primas, a partir da utilização de resíduos para sua obtenção (porexemplo, no co-processamento);

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•  Redução da poluição.

Solos

Os residuais de solos, provenientes de escavações e terraplanagenscostumam ser considerados materiais inertes e sem qualquer tipo de risco associadoà sua composição e estrutura. Em geral isso pode vir a ser correto, porém, emmuitos casos, quando uma amostra representativa de solo for encaminhada a

laboratório para obtenção e análise do extrato lixiviado e do extrato solubilizado, osresultados poderão ser surpreendentes, especialmente se os substratos provirem deáreas industriais, postos de gasolina, áreas de disposição irregular de lixo ou terrenosem cujo subsolo passem dutos e canalizações condutores de esgotos. Os residuaisde escavações em áreas industriais poderão constituir substratos com vestígios deprodutos químicos industriais ou mesmo residuais de emissões aéreas e resíduossólidos e líquidos que não tenham sido devidamente gerenciados. Terrenos sitos nasproximidades de parques industriais podem conter, em seu solo, o produto de anosde acumulação de particulados emitidos por via aérea, ou materiais-primasgranulares estocadas a céu aberto e carreadas pelo vento. Solos escavados,

provenientes de postos de gasolina, poderão conter residuais de combustíveis, emcaso de vazamento dos tanques de armazenamento. Solos provenientes de terrenosque serviram como depósitos irregulares de lixo podem conter materiaisbiodegradáveis e até resíduos perigosos. Solos provenientes de escavações em redesde esgotos poderão conter elevada carga biodegradável, classificando-se comoresiduais da Classe II-A. Por fim, vários substratos que assemelham-se visualmente asolos escavados, como lodos de estações de tratamento, resíduos de dragagens decanais e arroios e resíduos de limpeza e desassoreamento de bocas-de-lobo poderãoconter apreciáveis concentrações de compostos biodegradáveis ou perigosos, sendoque sua disposição em aterros para resíduos da construção civil ou uso direto para

nivelamento e elevação de cotas de terrenos deve ser vedada, no mínimo até oestabelecimento de sua classificação. Solos contendo apenas matéria biodegradável,que classificam-se como resíduos da Classe II-A poderão, em certos casos,converter-se à Classe II-B, após sua deposição em leitos de secagem pelo temposuficiente para redução do teor de umidade, estabilização da matéria orgânica,volatilização de certos componentes e redução de patógenos pela exposição ao sol. Afiscalização técnica competente associada ao gerenciamento de resíduos daconstrução civil e aterros especiais para resíduos da construção civil é fundamentalneste sentido, de modo a proteger o ambiente de ações irresponsáveis de certosproprietários de áreas e certos caçambeiros.

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 Materiais Cerâmicos

Praticamente toda a fração cerâmica pode ser beneficiada como agregado. As frações de residuais de concretos estruturais e rochas naturais poderão constituir,por reciclagem, agregados estruturais. No entanto as fases mais porosas comoresíduos de cerâmica vermelha, argamassas e cerâmica de revestimento conferem,ao concreto obtido por reciclagem, características de inferior resistência e superiorabsorção de água. Se a segregação nos canteiros de obras for eficiente, poderão serobtidos concretos de baixa e elevada resistência. A dificuldade na segregação in loco 

pode ser resolvida através de processos, por exemplo, de separação por diferença dedensidade, obtendo-se frações porosa e densa segregadas. No caso mais comum,em que não há separação de agregados, o concreto obtido pelo beneficiamento terásua utilidade restrita à produção de contra-pisos, camada de sub-base depavimentação, camadas drenantes, blocos de concreto e aplicações em que não sejasolicitada elevada resistência do material. O beneficiamento tradicional da fraçãocerâmica é efetuado por britagem em equipamento de martelo e peneiramento.

 Materiais Metálicos

Os residuais de metais de obras podem ter reciclagem em siderúrgicas.Especial atenção deverá ser dada a latas de produtos “químicos”, tais quais tintas,vernizes, colas, protetores de corrosão, produtos anti-mofo e anti-cupim e solventes.Em geral as embalagens de produtos perigosos são tidas como resíduos perigosos,em função dos residuais de tais produtos que se mantêm aderidos ou adsorvidos nasparedes das embalagens. Este é um limitador para a reciclagem das embalagens: emgeral as licenças operacionais das siderúrgicas estabelecem restrições aoprocessamento térmico das mesmas, em função da volatilização e emissão decompostos tóxicos. Neste sentido, possivelmente muitas embalagens devam serencaminhadas a aterros para resíduos industriais perigosos ou para estabelecimentos

especialmente constituídos e licenciados para descontaminação de embalagens, casohaja viabilidade econômica.

 Madeira e Similares

  A geração de madeiras mostra-se importante junto às obras civis.Residuais de tapumes, estacas e outros elementos resultam em quantidadesapreciáveis de madeiras sem utilidade. A esses, somam-se residuais de aglomerados,que são basicamente uma combinação de madeira com resinas aglomerantes. Duas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 167 

são as utilizações mais comuns para a fração madeira: (1) compostagem e (2)destinação à queima para recuperação de energia. No primeiro caso, os projetosdevem prever a picagem das madeiras e a mistura com outros resíduos orgânicosque otimizem a relação C:N. Em geral tais projetos de compostagem somente seviabilizam em gestões municipais, ou quando as demais soluções para suadestinação apresentem custos superiores em função de transporte e pagamento detarifas para disposição. A compostagem pode também operar dentro de umaestratégia de marketing ambiental da empresa geradora. A destinação das madeiras

para queima pode ser uma estratégia interessante do ponto de vista financeiro: suautilização como combustível pode dar-se em fornos de olarias e diversas outrasindústrias, economizando outros combustíveis. Entretanto, especial atenção deve serdada aos aglomerados e a madeiras contaminadas por óleos e outros residuais, quepossivelmente constituam-se em materiais impróprios para a queima direta, semcontrole de emissões. Não há ainda tecnologia desenvolvida e prontamente aplicávelà reciclagem dos resíduos de madeiras. Todas as observações anteriores também seaplicam aos resíduos vegetais, ricos em materiais celulósicos, bem como aosprodutos industriais da celulose, papel e papelão, que, caso não contaminados, sãodiretamente recicláveis, apresentando valor econômico positivo para a reciclagem.

 Resíduos de risco químico 

Os resíduos de risco químico podem ser denominados “resíduos perigososda construção civil”, e são aqueles oriundos de produtos químicos auxiliares para aconstrução civil, como tintas, vernizes, colas, protetores de corrosão, produtos anti-mofo e anti-cupim e solventes. Todos esses produtos apresentam compostosquímicos perigosos, via de regra por toxicidade, classificando a seus residuais eembalagens como resíduos da Classe I – perigosos. Via de regra observa-se quepouca atenção é dada a tais resíduos: em geral seguem ou para a coleta domiciliar

de lixo, ensacados, ou via caçambas, juntamente com outros resíduos de obras, paraaterros para resíduos da construção civil. Uma terceira possibilidade, quedescuidadamente pode parecer ambientalmente mais amigável, constitui-se no seuencaminhamento á reciclagem. A rigor é provável que a grande maioria dasembalagens ainda contenha residuais dos produtos de modo que as concentraçõesmássicas de certos constituintes (mg de constituinte/kg de embalagem) remetamtais à Classe I da NBR 10004/2004. Assim sendo, a não ser que a indústria dereciclagem disponha de licenciamento específico para processamento de taisembalagens para recuperação dos metais, seu encaminhamento bem-sucedido à

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reciclagem dar-se-á exclusivamente em função de falhas na fiscalização. Tendo emvista que a responsabilidade no pós-consumo ainda não está devidamenteregulamentada no país, dificilmente haverá encaminhamento verticalizado dasembalagens do consumidor até o fabricante, que, sob certas condições, poderiamesmo reaproveitá-las. Uma opção por vezes disponível, ainda que não gratuita, é oencaminhamento a empreendimentos especializados na descontaminação dessasembalagens, para seu posterior encaminhamento à reciclagem. Tais empresas,através de métodos físicos e químicos separam os residuais dos produtos das

embalagens. Enquanto que as embalagens seguem para a reciclagem de metal, osresiduais seguirão para tratamento, que em geral dar-se-á porinertização/estabilização/encapsulamento, incineração ou co-processamento, ousimplesmente serão conduzidos a aterros para resíduos industriais perigosos, se nãoforem inflamáveis. A rigor, o encaminhamento a um empreendimento paradescontaminação de tais resíduos deverá mostrar-se viável frente à opção deencaminhamento das embalagens a aterros para resíduos industriais perigosos, dospontos de vista ambiental, financeiro e de ciclo de vida.

 Resíduos de gesso

O gesso, como resíduo da construção civil, aparece principalmente emfunção de sua utilização na forma de blocos para constituição de forros, na forma derevestimento sobre a alvenaria e na forma de gesso acartonado. O gesso natural(gipsita) corresponde a sulfato de cálcio bi-hidratado (CaSO4.2H2O). As principaisimpurezas do gesso brasileiro são os compostos óxido de cálcio (CaO), anidridocarbônico (CO2), óxido de magnésio (MgO), trióxido de alumínio (Al2O3) e óxidoférrico (Fe2O3) (JONH e CINCOTTO, 2003). O pH do gesso costuma situar-se na faixada neutralidade (6,6-6,9).

O gesso acartonado apresenta composição bastante mais complexa. Além

da gipsita, a composição apresenta papel (4% a 12%), fibra de vidro, vermiculita (as  jazidas dessa mica podem conter amianto), argilas (até 8%), amido, hidróxido depotássio (KOH), agentes espumantes (sabões), agentes dispersantes, e agenteshidro-repelentes. Segundo CARR e MUNN (1997) apud JONH e CINCOTTO (2003), ogesso acartonado norte-americano contém boro (48,1 mg/kg), cromo (21,7 mg/kg),cobre (10,3 mg/kg), chumbo (3,6 mg/kg) e mercúrio (1,2 mg/kg). Essasconcentrações são preocupantes, uma vez que em função da lixiviabilidade domaterial, seu extrato lixiviado poderá conduzir à classificação do resíduo na Classe Ida NBR 10004/2004. Não há dados disponíveis sobre a composição do gesso

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 169 

nacional. Nos canteiros de construção e nas demolições o gesso residuário poderáestar contaminado com tintas, material asfáltico e outros contaminantes.

  Além da presença dos metais e outros compostos que podem inserirpericulosidade aos resíduos de gesso, o material tem sua aceitação a aterros pararesíduos urbanos (biodegradáveis) muito restrita, em função da presença de sulfatos.Tal presença tende a incrementar o desenvolvimento de bactérias utilizadoras desulfatos e sulfitos como aceptores de elétrons (espécies oxidantes) em suas reaçõesbioquímicas de metabolização da matéria orgânica (compostos biodegradáveis do

lixo), inibindo o desenvolvimento das cepas metanogênicas, naturais participantes darelação comensal que leva à estabilização parcial dos resíduos em aterros sanitários.O maior problema relacionado ao desenvolvimento das bactérias sulforredutoras é aredução dos sulfatos a gás sulfídrico (H2S), que é um gás altamente tóxico einflamável.

 A gipsita é utilizada na fabricação do clínquer em fornos, com o objetivode controlar a pega, o que levaria a imaginar-se como natural sua utilização, naforma de resíduos de gesso, nesse processo. No entanto, o processo produtivo exigegipsita de elevada pureza. A purificação do gesso residual pode ser possíveltecnologicamente, entretanto a necessidade de uma excelente segregação manualna origem, a possibilidade de contaminação dos residuais de gesso nos canteiros e opreço do seu transporte, após purificação, até as cimenteiras, são fatores quetornam a sua reciclagem extremamente pouco competitiva em face da utilização degipsita de elevada pureza provinda das fontes naturais, relativamente mais barata.

 A utilização dos residuais de gesso para a produção de componentes deconcreto de cimento Portland enfrenta o problema da reação do sulfato do gessocom os aluminatos do cimento, que conduz à formação da etringita, compostoexpansivo precursor de tensões que levam à desagregação das peças de concreto.

No sentido do exposto, em concordância com as determinações da

Resolução CONAMA 307/2002, a gestão dos resíduos de gesso deve ser muito bemconduzida até que a evolução das condições econômicas e tecnológicas permita oestabelecimento de um mercado para sua reciclagem. Tal poderá constituir-se apartir da combinação de alguns fatores como (1) a normalização da qualificação dagestão dos resíduos de construção e demolição, (2) o estabelecimento de tarifaçãoespecífica para a destinação ambientalmente correta dos resíduos de gesso, (3) oestabelecimento de padronização para a composição dos gessos comerciais, inclusivecom teores máximos de contaminantes, (4) a pesquisa de processos tecnológicos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 170 

alocados à obtenção de um gesso secundário de composição controlada epadronizada.

2.1.5.2 Lâmpadas de descarga

 A iluminação consome aproximadamente 24% de toda a energia elétricagerada no Brasil (RAPOSO et alli., 2001). A crescente demanda de energia dossetores produtivo e residencial, associada à questão das deficiências dos setores

responsáveis pela geração energética têm levado a visíveis modificações nos padrõesde consumo. Notoriamente, na questão relativa à iluminação, observa-se a crescentemodificação do consumo relativo de lâmpadas incandescentes e lâmpadas dedescarga, sobretudo fluorescentes, especialmente após a última crise energéticanacional, desencadeada pelo rebaixamento dos níveis dos reservatórios responsáveispela geração hidrelétrica, na qual está baseada grande parte da matriz energética dopaís. Neste sentido, observou-se o empreendimento de uma ostensiva campanhapelo governo federal, orientando os consumidores a adotarem a utilização delâmpadas fluorescentes e compactas em detrimento das lâmpadas de filamentosincandescentes, em função da superior performance energética das primeiras emrelação às últimas.

No tocante ao funcionamento, as lâmpadas incandescentes produzemenergia luminosa a partir da passagem de corrente elétrica por um delgado filamentometálico de tungstênio, metal de elevado ponto de fusão (3410ºC), o que provocaintenso aquecimento do mesmo (atingindo temperaturas entre 2327 e 2727ºC),dissipando energia na forma de luz visível e calor. O filamento opera dentro de umbulbo de vidro repleto de gás inerte, em geral argônio, para (1) evitar ao máximo asublimação do filamento, o que enegreceria em pouco tempo o filamento, e (2)evitar sua oxidação por oxigênio, caso tal fizesse-se presente. A vida útil média detais lâmpadas é bastante curta (1000 horas) devido ao progressivo estrangulamento

do filamento com o uso. Sua eficiência de conversão de potência aplicada em energialuminosa é bastante baixa (estimada em 6%, 10-15 lúmen/watt) em função damaciça geração de energia calorífica. As lâmpadas halógenas são uma variante dasincandescentes, em que o filamento é encerrado em um tubo de quartzo contendosubstâncias halógenas, como bromo e iodo. Quando a lâmpada é ligada, taissubstâncias evaporam e capturam partículas de tungstênio ejetadas pelo filamento.Com o desligamento da lâmpada, tais partículas combinadas com os halogenetosprecipitam-se sobre o filamento, obtendo-se um efeito de regeneração, O queduplica a vida útil de tais lâmpadas em relação às comuns de filamento.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 171

Em condições normais, o ar e os gases dificilmente conduzem correnteselétricas se estiverem sob pressões muito altas (como, por exemplo, a pressãonormal atmosférica). Gases e vapores rarefeitos, contudo, permitem apassagem de eletricidade com relativa facilidade, gerando luz nesse processo.Este é o princípio funcional das lâmpadas de descarga, categoria constituída portodas as lâmpadas que utilizam mercúrio em seu interior e mesmo algumasisentas do metal. Dentro do envoltório de vidro de uma lâmpada fluorescentehá argônio e vapor de mercúrio rarefeitos. Em cada extremidade do tubo há um

eletrodo sob a forma de um filamento, revestido com um óxido. Quando se ligaa lâmpada, os filamentos se aquecem e emitem elétrons; isso inicia a ionizaçãodo gás. Um starter  (disparador) interrompe então o circuito, automaticamente,fazendo cessar o aquecimento dos filamentos. O reator, uma bobina de fio decobre ligada à lâmpada, produz imediatamente um impulso de alta voltagem,que quebra a rigidez dielétrica do gás. Essa descarga aquece e vaporiza omercúrio, cuja maior quantidade está inicialmente no estado líquido. Oselétrons provenientes do filamento chocam-se com as moléculas do gásmercúrio contidas no tubo, o que produz não só a excitação como também aionização dos átomos. Ionizados, os átomos do gás são acelerados pela

diferença de voltagem entre os terminais do tubo, e ao se chocarem comoutros átomos provocam outras excitações. O retorno desses átomos, doestado excitado ao estado fundamental ocorre com a emissão de fótons deenergia, em comprimentos de onda correspondentes às radiações visível eultravioleta (invisível). A radiação ultravioleta, ao se chocar com o revestimentofluorescente do tubo (diversos sais de fósforo), produz luz visível. Empregando-se misturas de materiais fotoluminescentes diversos é possível obter diferentestons de luz branca.

  A composição do revestimento das lâmpadas fluorescentes écuidadosamente estudada de modo a fornecer o tom de branco mais adequado para

as necessidades de lojas, escritórios e residências. A vida útil das lâmpadasfluorescentes relaciona-se ao consumo da poeira emissora de elétrons que recobreos cátodos. Como nas lâmpadas fluorescentes a maior parte da potência fornecida étransformada em luz, seu rendimento pode ser até cinco vezes superior aorendimento das lâmpadas incandescentes, e sua vida útil atinge médias de milharesde horas.

Desconsiderados os aspectos de apelo comercial que cercam os produtos,enquanto que a defesa do consumo das lâmpadas de descarga conta com osargumentos da suas superiores durabilidade, performance e eficiência energética, há

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movimentos ambientalistas que se opõem à sua fabricação, em função da utilizaçãode mercúrio e outros metais pesados em sua composição. Uma ponderação séria ede cunho científico sobre tal pauta deve utilizar-se de uma análise de ciclo de vida dos artefatos, considerando todos os impactos ambientais, desde sua fabricação(incluindo-se impactos referentes às matérias-primas) até a destinação dos seusresiduais. Deve-se considerar, por exemplo, que se por um lado os residuais daslâmpadas de descarga são agressivos ao meio ambiente, a superior demandaenergética requerida pelas lâmpadas de filamento requer superiores patamares de

geração de energia elétrica que, independentemente da matriz de geração,ocasionarão impactos ambientais incrementais.

Normalmente, a periculosidade dos residuais de lâmpadas de descarga érelacionada ao mercúrio, metal neurotóxico presente nos artefatos. Todavia, a poeirafosforosa que reveste o tubo das lâmpadas é constituída por vários metais mais oumenos tóxicos, conforme apresenta a Tabela 2.19.

Tabela 2.19 – Metais presentes na composição da poeirafosforosa de uma lâmpada fluorescente

Metal Concentração(mg/kg) Massa Aproximada em umalâmpada padrão de 40W (mg)  Alumínio 3.000 12,0-18,0  Antimônio 2.300 9,2-13,8Bário 610 2,44-3,66Cádmio 1.000 4,0-6,0Cálcio 170.000 680-1020Chumbo 75 0,3-0,45Cobre 70 0,28-0,42Cromo 9 0,036-0,054Ferro 1.900 7,6-11,4Magnésio 1.000 4,0-6,0

Manganês 4.400 17,6-26,4Mercúrio 4.700 18,8-28,2Níquel 130 0,52-0,78Sódio 1.700 6,8-10,2Zinco 48 0,192-0,288Fonte: TRUESDALE apud  FUNASA (2001).

Outras fontes de metais pesados nas lâmpadas são o vidro, que apresentachumbo em sua composição (no caso das lâmpadas de vapor de mercúrio), aspoeiras emissoras que recobrem os cátodos, que contém bário, os próprios

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eletrodos, que podem conter cromo (ferro cromado), e as soldas, que em lâmpadasde vapor de mercúrio são de chumbo.

Considerando-se, para efeito ilustrativo, a concentração-limite de mercúrioem águas para potabilidade (0,001 mg/L, pela Portaria Ministério da Saúde518/2004), uma lâmpada de 40 W, apresentando um mínimo de 18 mg de mercúrioem sua composição, apresentará potencial de levar 18 m3 de água isenta demercúrio ao limite para potabilidade. Todos os metais presentes na poeira fosforosaapresentam maior ou menor inconveniente de dispersão no ambiente. Cádmio,

chumbo e cromo são, particularmente, muito problemáticos em função de sua açãosobre o ambiente e a saúde pública.

A Tabela 2.20 apresenta as massas de mercúrio presentes em diferentestipos de lâmpadas. Como pode ser observado, em algumas lâmpadas temos massasde mercúrio próximas a 0,5, ou mesmo 1,0 grama. Uma grama de mercúrio lançadaem um curso hídrico leva 1000 m3 (1.000.000 litros) de água inicialmente isenta demercúrio ao limite para potabilidade.

Tabela 2.20 – Quantitativos de mercúrio presentes nos diferentes tipos de

lâmpadasTipo de Lâmpada Potênc ia (W) Vida Média (h) mg mercúr io/ lâmpada

80 12.000 49,56125 15.000 106,20250 15.000 221,25

 Vapor de Mercúrio

400 15.000 389,4070 16.000 65,89150 24.000 247,08250 24.000 443,04

 Vapor de Sódio

400 24.000 852,00Fluorescente Comum 40 7.500 20Fluorescente Compacta 26 10.000 7Fonte: GAMA et alli. (2001)

 A via respiratória é a mais importante forma de contaminação humana pormercúrio, podendo ocorrer por quebra das lâmpadas de descarga em acidentes oupor desconhecimento dos riscos associados à prática do seu reaproveitamento. AFUNASA (2001) estima que no Brasil, no ano de 2001, tenha ocorrido uma dispersão

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para o ambiente natural de cerca de 600 kg de mercúrio, somente por falta degerenciamento adequado dos residuais de lâmpadas de descarga.

  À ação do mercúrio metálico são atribuídos bronquite aguda, cefaléia,catarata, tremor, fraqueza, insuficiência renal crônica, edema pulmonar agudo,pneumonia, diminuição da libido e da capacidade intelectual, parestesia (alucinações)e insegurança; à ação dos sais inorgânicos de mercúrio são atribuídos cegueira,dermatite esfoliativa, gastroenterite aguda, gengivite, nefrite crônica, síndromesneurológicas e psiquiátricas diversas; ao metil-mercúrio, resultante da metilação do

mercúrio por ação microbiológica, são atribuídos dano cerebral e físico ao feto,síndromes neurológicas múltiplas com deterioração física e mental (tremores,disfunções sensoriais, irritabilidade, perdas da visão, audição e memória, convulsõese morte).

 Legislação aplicada ao gerenciamento do resíduo

 As lâmpadas de descarga contendo mercúrio classificam-se como resíduosperigosos (ABNT NBR 10004/2004) principalmente em função do citado metalneurotóxico. Até o presente momento não existe regulamentação federal, seja por lei

ordinária, seja por resolução ou portaria de agência nacional, que estabeleçaatribuições e responsabilidades diretas no tocante ao pós-consumo de lâmpadas(coleta, transporte, tratamento e destinação de resíduos de lâmpadas queapresentam periculosidade, conforme NBR 10004/2004). O CONAMA – ConselhoNacional do Meio-Ambiente – instituiu, ainda em 2001, um grupo técnico paraestudar a questão e produzir uma minuta de resolução estabelecendoresponsabilidades. Até o presente momento não houve a produção de uma resoluçãopelo órgão, que, segundo informes constantes em sua página eletrônica(http://www.mma.gov.br/port/conama/) aguarda a aprovação da Política Nacional deResíduos Sólidos, projeto de lei que tramita há aproximadamente 15 anos no

Congresso Nacional, para complementar as definições referentes à responsabilidadepós-consumo das lâmpadas de descarga. Independentemente, foram constituídasvárias legislações nas esferas estaduais e municipais versando sobre o assunto eestabelecendo atribuições e responsabilidades, muitas das quais inócuas para efeitospráticos, devido, principalmente, a não abrangerem, nos limites de suas esferas de jurisdição, toda a cadeia produção/distribuição/comercialização/consumo.

No caso específico do estado do Rio Grande do Sul, aplicam-se aosresíduos de lâmpadas contendo mercúrio e outros metais pesados as leis 11.019de 23.09.1997 e 11.187 de 07.07.1998 , que modificou a primeira. Os principais

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pontos estabelecidos pelo conjunto das duas leis, complementares entre si, sãodestacados:

•  É vedado o descarte de lâmpadas que contenham metais pesados nolixo doméstico e comercial;

•  É vedada a incineração e a destinação das lâmpadas que contenhammetais pesados a aterros sanitários municipais;

•  O estado orientará os municípios em relação a locais e recipientes

adequados para a coleta dos resíduos das lâmpadas que contenhammetais pesados, bem como promoverá campanhas educativas deorientação sobre a problemática;

•  Os fabricantes de lâmpadas que contenham metais pesados e/ou seusrespectivos representantes comerciais estabelecidos no Estado do RioGrande do Sul serão responsabilizados pela adoção de mecanismosadequados de destinação e gestão ambiental de seus produtosdescartados pelos consumidores.

O recente Decreto Estadual 45.554 reforça as responsabilidades expressas

nas referidas leis, assim como estipula a responsabilidade das casas de comércio,assistências técnicas e representantes comerciais em relação ao recebimento soaresíduos entregues pelos consumidores e correto encaminhamento àdescontaminação.

 Aspectos tecnológicos do produto e do resíduo

 A Tabela 2.21 apresenta a classificação geral das lâmpadas, conforme oestabelecido pela bibliografia especializada e pelas páginas eletrônicas de diversosfabricantes.

Como as lâmpadas de irradiação termal (incandescentes) não contêmmercúrio, podendo ter seus componentes, vidro, alumínio e tungstênio reciclados,somente as lâmpadas de descarga e mistas serão adiante apresentadas,estabelecendo-se aspectos seus.

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Tabela 2.21 – Classificação geral das lâmpadas De filamento sem halogênioIncandescentesDe filamento com halogênio

TubularesCompactasFluorescentesDe induçãoIodetos metálicos Vapor de mercúrio

 Vapor de Sódio

 Alta

Pressão Vapores metálicos Vapor de sódio

Lâmpadas de descarga

Nãofluorescentes Baixa

Pressão Sódio-XenonLâmpadas mistas de filamento e descargaOutras Infravermelhas, ultravioletas, luz negra, de enxofre, etc.

* encontram-se hachuradas as lâmpadas que apresentam mercúrio em sua composição;** a operação em alta e baixa pressão influencia o espectro de luz emitida e, portanto, a qualidade do artefato;

*** as lâmpadas contendo mercúrio mais largamente utilizadas no Brasil são a fluorescente tubular de 40 W e alâmpada de alta pressão de vapor de mercúrio de 400 W (RAPOSO et alli., 2001).

(a) Lâmpadas fluorescentes tubulares e compactas

 As figuras 2.25.a, 2.25.b e 2.25.c apresentam, respectivamente, lâmpadasfluorescentes tubular linear, circular e compacta.

  As lâmpadas fluorescentes apresentam na sua composição fósforo equantidades relativamente pequenas de mercúrio, pelo que, podem ser consideradascomo precursoras de resíduos perigosos. Sua utilização é universal e seus formatosos mais diversos. Têm normalmente uma vida útil entre 8.000 (compactas) e 12.000horas, e uma eficiência luminosa de 60 a 100 lúmen/watt.

  A Figura 2.26 apresenta esquematicamente os componentes de umalâmpada fluorescente.

 Descrição dos Componentes das lâmpadas fluorescentes:

•   “BULB”   (campânula ou bulbo): Normalmente um tubo linear de vidro. Podetambém ser um tubo curvado para formar um círculo ou um U;

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Figura 2.25 – Lâmpadas fluorescentes

(FONTE: OSRAM apud   SHINN et alli., 2001)

Figura 2.26 – Representação esquemática de uma lâmpada fluorescente eseus componentes (FONTE: SHINN et alli., 2001)

C

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•    “MERCURY” (mercúrio): Uma quantidade pequena (5 a 15 mg, dependendo dalâmpada ser compacta ou normal) de mercúrio líquido, para fornecer o vapor demercúrio;

•    “PHOSPHOR” (fósforo): O tubo é revestido com um composto de fósforo,Sr5(PO4)3F, pequenas quantidades de elementos de terras raras e antimônio, afuncionar como um ativador. Este ativador, através de interações de mecânicaquântica, permite que o mercúrio, o estrôncio e as terras raras interajam de umamaneira que possibilita um estado excitado do estrôncio. Os elétrons ejetados

pela excitação do mercúrio (radiação ultravioleta) são absorvidos peloscompostos, emitindo luz no espectro visível. A cor da luz varia em função dacomposição da poeira fosforosa;

•    “CATHODE” (cátodo): Cátodos quentes em cada ponta da lâmpada, revestidoscom materiais ativadores que emitem os elétrons. Normalmente são constituídospor bobinas de arame de tungstênio;

•    “ELECTRODE GUARD” (guarda/protetor do eletrodo): Para manutenção domáximo fluxo luminoso. Este protetor reduz efetivamente o escurecimento dalâmpada;

•    “EXHAUST TUBE” (tubo de escape): Durante o processo de fabricação, o ar ésugado através deste tubo e substituído por gás inerte;

•   “BASE” (base): Usada para ligar a lâmpada ao circuito elétrico e para servir comosuporte;

•    “GAS” (gás): Normalmente argônio ou uma mistura de gases inertes a baixapressão;

•    “LEAD-IN-WIRE” (fios de ligação): Ligam aos pins  na base e conduzem acorrente entre os cátodos e o arco de mercúrio;

•    “STEM PRESS”: Contém espaços selados ao ar à volta dos fios de entrada eelementos necessários para acompanhar a expansão e retração do vidro e mantera campânula em condições herméticas.

Uma inovação da indústria da iluminação é a chamada lâmpada

 fluorescente de indução, cujo princípio de funcionamento baseia-se na excitação domercúrio e dos gases nobres presentes em seu interior, através da aplicação de umcampo magnético oscilante de altíssima freqüência. A lâmpada fluorescente de

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indução é desprovida de eletrodos internos, sendo constituída ou de uma ampolacom mercúrio com uma bobina interna, que excita o mercúrio, ou é simplesmenteum tubo fechado com duas bobinas enroladas em suas extremidades. Excetuando-seestas características, esse tipo de lâmpada não é nada mais do que uma simpleslâmpada fluorescente, a não ser pela sua vida útil, 100.000 horas, ou seja, mais de10 anos.

(b) Lâmpadas não fluorescentes de alta pressão - Iodetos Metálicos

 As lâmpadas não fluorescentes operam a partir da geração de um arcovoltáico em um bulbo contendo gases condutores, diferenciando-se dasfluorescentes, que operam com gases ionizados a baixas pressões. São artefatos queutilizam em sua composição iodetos metálicos, terras raras, tálio ou compostos decésio e estanho. Além da presença dessas espécies químicas, a presença de cerca de20 miligramas de mercúrio por unidade lhes confere periculosidade. Sua utilizaçãopreferencial dá-se em indústrias e zonas abertas. Têm uma vida útil de 8.000 horas euma eficiência luminosa de 60-100 lúmen/watt. A Figura 2.27 apresenta um artefatodesse tipo.

Figura 2.27 – Lâmpada de iodeto metálico(FONTE: OSRAM apud  SHINN et alli., 2001)

(c) Lâmpadas não fluorescentes de alta pressão - Vapor de sódio de alta pressão

 As lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão são utilizadas em geralpara iluminação de ruas, áreas abertas e indústrias. Utilizam uma mistura de sódio emercúrio. São muito eficientes e apresentam um rico espectro de emissão.

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 Apresentam vida útil média de 16.000 horas e eficiência de 100-150 lúmen/watt. AFigura 2.28 apresenta um artefato desse tipo.

Figura 2.28 – Lâmpada de vapor desódio de alta pressão(FONTE: OSRAM apud  SHINN et alli., 2001)

(d) Lâmpadas não fluorescentes de alta pressão - Vapor de mercúrio de alta pressão

São lâmpadas normalmente utilizadas em entradas, decoração interior,fábricas e vias de trânsito, apresentando vida útil aproximada de 8.000 horas.Contêm cerca de 30 miligramas de mercúrio por unidade. São constituídas de umbulbo com nitrogênio sob baixa pressão e um tubo de descarga operando aaproximadamente 10 atm. Não utilizam reator, sendo que a ionização do gás argônioé produzida por um eletrodo auxiliar. A Figura 2.29 apresenta um artefato desse tipo.

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Figura 2.29 – Lâmpada de vapor demercúrio de alta pressão 

(FONTE: OSRAM apud  SHINN et alli., 2001)

(e) Lâmpadas não fluorescentes de alta pressão de vapores metálicos

São semelhantes às lâmpadas de vapor de mercúrio a alta pressão,porém utilizam iodetos metálicos conjuntamente com o mercúrio. Suas versõesincluem artefatos dependentes ou não de reatores. São utilizadas para iluminação delojas de departamentos, estádios de futebol, indústria e outras aplicações. Aslâmpadas de vapores metálicos encontram-se disponíveis em potências que vãodesde 10 W até 1800 W, apresentando rendimentos na base de 100 lúmen/W. AFigura 2.30 apresenta uma ilustração de três lâmpadas de vapores metálicos. Alâmpada mais à esquerda é revestida, a central é provida de eletrodo auxiliar, e a dadireita é provida de tubo de descarga cerâmico.

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Figura 2.30 – Lâmpadas de vapores metálicos

(f) Lâmpadas não fluorescentes de vapor de baixa pressão

Esta categoria inclui as lâmpadas de vapor de sódio de baixa pressão e desódio-xenon. Em sua composição, o único componente que representapericulosidade é o sódio, inflamável e corrosivo. São utilizadas em iluminaçãopública, tendo uma vida média útil de 9.000 horas e uma eficiência muito elevada:150-200 lúmen/watt. A Figura 2.31.a apresenta uma lâmpada de sódio de baixapressão e as figuras 2.31.b e 2.31.c apresentam lâmpadas de sódio-xenon.

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Figura 2.31 – Lâmpadas de vapor de baixa pressão 

(FONTE: OSRAM apud  SHINN et alli., 2001)

(g) Lâmpadas mistas de filamento e descarga 

São artefatos que combinam os princípios de funcionamento deaquecimento de filamento e descarga de corrente em alta pressão. A presença dofilamento incandescente melhora o espectro luminoso emitido e dispensa o uso dereator, uma vez que o filamento inicia a ionização do gás. São comumente utilizadasem jardins, praças e iluminação pública. Contêm mercúrio em sua composição. AFigura 2.32 apresenta uma lâmpada mista.

Figura 2.32 – Lâmpada mista(Fonte: página eletrônica da OSRAM do Brasil Ltda.)

a B C

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 Estimativas da geração de lâmpadas residuárias

 A comercialização de lâmpadas e outros artefatos comuns é ampla, difusa,e não é controlada pelo Poder Público (como já o são os explosivos, produtosquímicos precursores de explosivos e matérias-primas para o refino de entorpecentese produtos farmacêuticos). Não há, pelo que se sabe, portanto, possibilidade dequantificação direta do número de lâmpadas de descarga comercializado em umdeterminado município. Portanto é necessário efetuarem-se estimativas, utilizando-semodelos e assumindo a possibilidade da ocorrência de erros, mesmo grosseiros,

neste processo. A ABILUX – Associação Brasileira da Indústria de Iluminação é a entidade

brasileira que congrega os fabricantes de lâmpadas e equipamentos de iluminação. Os principais fabricantes nacionais associados são:

• General Electric do Brasil Ltda. (Rio de Janeiro, RJ);

• Osram do Brasil Cia. Lâmpadas Elétricas Ltda. (Osasco, SP);

• Philips do Brasil Ltda. (São Paulo, SP);

• Sylvania do Brasil Iluminação Ltda. (São Paulo, SP);

• Sadokin Eletro Eletrônica Ltda. (São Paulo, SP).

Na apresentação denominada “  Reunião do GT CONAMA”, de 2001,disponibilizada na página eletrônica do Conselho Nacional do Meio Ambiente(http://www.mma.gov.br/port/conama/) constam como associados também outrosfabricantes. Segundo a mesma associação, “muitas outras marcas de lâmpadas

estão presentes no mercado através de importadores desconhecidos, mas que

  podem ser identificados pela CACEX ou pela Receita Federal”  (informe de28.02.2005 – Processo SMA/Prefeitura de Porto Alegre nº 01.043418.04.0).

 Algumas informações, desprovidas de oficialidade, citadas a seguir, podemconstituir-se em subsídios para estimativas grosseiras da geração de residuais delâmpadas de descarga em um determinado município ou região:

•  Conforme a ABILUX, em trabalho apresentado ao CONAMA em 2001,foram comercializadas 80 milhões de lâmpadas de descarga no país (fonte: páginaeletrônica do CONAMA). Conforme informações não-oficiais este número, em 2005,girou em torno de 100.000.000 de lâmpadas;

•  Conforme estimativas e pesquisas efetuadas por estabelecimento quedetinha em 2006 LI para projetar e instalar uma planta para operar processo de

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descontaminação de lâmpadas de descarga no Rio Grande do Sul), baseando-se eminformações dos fabricantes de lâmpadas do país, o mercado do estado do RioGrande do Sul absorvia, em 2006, mensalmente, um montante de 420.000 lâmpadasde descarga por mês (= 5.040.000 lâmpadas de descarga por ano);

•  Uma empresa do estado de Minas Gerais, que especializou-se nadescontaminação de lâmpadas de descarga, utiliza com sucesso, segundo seusgerentes técnicos, um indicador de consumo, para projetos em municípios do país,de uma geração média de uma lâmpada residuária por habitante por ano. Esta

estimativa é superior à de RAPOSO (2001) de 0,3-0,5 lâmpadasresiduárias/habitante/ano.

De posse de uma estimativa relativa à comercialização global de lâmpadasno país, uma metodologia de estimativa da absorção de lâmpadas no município ouregião (e, portanto, da geração de igual quantidade de artefatos residuários)corresponde à multiplicação do montante nacional fabricado pelo quociente entre apopulação do município e a população total do país. Como esta metodologia não levaem conta as diferenças culturais e econômicas (e, portanto, os perfis de consumo)regionais, uma metodologia ainda mais indicada consistiria em multiplicar-se omontante comercializado no país pela fração do município ou região no PIB nacional.

 Descontaminação de lâmpadas de descarga

Embora hajam diversos processos específicos desenvolvidos e emdesenvolvimento para descontaminação de lâmpadas de descarga, de uma maneirageral, os processos baseiam-se em duas tecnologias de tratamento, que podem sergrosseiramente denominadas (1)  processamento a seco e (2)  processamento por 

via úmida.

Processamento a seco

O processamento a seco, embora apresente diversas variantes, baseia-se,fundamentalmente nos processos de separação da poeira fosforosa, do mercúrio, edos pedaços de vidro e metal. O processamento dá-se em câmara fechada, compressão negativa. Basicamente, os processos a seco são divididos em processamentosem destilação e com destilação.

O processo Lobbe Derconsa é um típico exemplo de processamento semdestilação. A Figura 2.33 apresenta esquematicamente o processo. As lâmpadas

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fluorescentes, após seleção prévia por tamanho, são encaminhadas para umtriturador, onde os casquilhos são cortados e os corpos das lâmpadas são quebrados. Algumas partículas resultantes desta quebra são sugadas e conduzidas a um filtroúmido; entretanto, os outros materiais são submetidos a um moinho de martelos,que lhes reduz o volume. Os metais ferrosos e não ferrosos são encaminhados, poruma cinta transportadora, para o eletroímã, o qual vai permitir separar os metais (oscasquilhos), enquanto que o vidro, o pó de revestimento e alguns metais nãoferrosos, não retirados anteriormente, são conduzidos para um coletor de pó de

ciclone dinâmico, onde vai ocorrer a próxima separação dos vários materiais. O pó étambém aspirado para o filtro úmido enquanto que o vidro e os metais não ferrosossão separados e colocados em contentores separados, de recepção de frações finais.Depois deste primeiro ciclo do processo, os restantes constituintes do equipamento,ainda pouco diferenciados, são conduzidos pelos transportadores vibro-oscilantes,sendo diretamente reencaminhados para o moinho de martelos, de modo a que serepita o ciclo até que todo o material seja separado. O ar existente na unidade, bemcomo as partículas poluentes, são sugados por um sistema de aspiração econduzidos ao filtro de mangas, ao qual se segue um filtro úmido.

Outra modalidade de processamento a seco é o processo com separação

mecânica e destilação. Um processo patenteado que tipicamente ilustra estamodalidade é o MRT (  Mercury Recovery Technologies). As Figuras 2.34, 2.35 e2.36 apresentam esquematicamente os três equipamentos envolvidos no processo.No   MRT Compact Crush and Separation Plant , que trabalha com lâmpadasfluorescentes de todos os tipos, faz-se inserção das lâmpadas manualmente, sendotodas as outras funções desempenhadas automaticamente. O processo realiza-se emsub-pressão. Após inserção manual das lâmpadas pelo alimentador no equipamento,ocorre a sua trituração por um moinho de martelos. Seguem-se várias etapas deseparação dos vários produtos, as quais se iniciam com a sucção dos pedaçosresultantes da trituração por um sistema de transporte de ar, sendo conduzidos para

a primeira torre de separação, onde as partículas de maior dimensão (vidro e metal)são separadas desse sistema, enquanto que as partículas de menor dimensão(pó de fósforo) continuam no sistema de transporte de ar. Os pedaços de vidro emetal são descarregados através de um tambor rotativo, indo serem separados coma ajuda de uma peneira, a qual se encontra sob o tambor rotativo. Os pedaços demetal separados vão alimentar um triturador para maior redução do tamanho.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 187 

Figura 2.33 – Representação esquemática do processo Lobbe Derconsa(FONTE: Lobbe Derconsa apud SHINN et alli., 2001)

  Após o passo de redução, os pedaços de metal são sugados por umsistema de transporte de ar até à segunda torre de separação e novamentedescarregados num tambor rotativo. O vidro e o metal dão entrada num tapeterolante, passando em seguida por um separador magnético. As partes separadasmagneticamente são elevadas e conduzidas para um recipiente metálico e as partesnão magnéticas são descarregadas em outro recipiente. O vidro vai alimentar ummartelo para maior redução do seu tamanho. As peças de vidro são entãoconduzidas por um sistema de transporte de ar para a terceira torre de separação. Ovidro é descarregado num tapete rolante que o conduz a um tambor rotativo, onde

Separação 

aerodinâmica

Separação

magnética

 rossoino

Trituração

Molição /

Peneiração

Lâmpadas tubulares

Outraslâmpadas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 188 

vai ser tratado de forma a remover na totalidade o pó de fósforo que apresentava,alguns minutos antes de ser colocado fora do contentor via tapete rolante, ondefinalmente é recolhido. O pó fluorescente que está presente e segue o sistema detransporte de ar é separado do ar ventilado em dois passos. Primeiramente o arpassa por um ciclone onde a maior parte do pó é separado para um barril de 30litros. Depois, o ar ventilado passa através de dois filtros de mangas onde aspartículas finas do pó são capturadas e depois disso descarregadas num barril de 30litros, o qual se encontra localizado num compartimento debaixo de cada filtro de

mangas. O ar fica então livre de pó fluorescente. Finalmente o ar é conduzido paraos quatro filtros de carvão ativado, para eliminar os restos de vapor de mercúrio,garantindo que este não seja liberado para a atmosfera.

Figura 2.34 – Processo MRT – Compact Crush and Separation Plant (FONTE: AMBICARE S.A. apud   SHINN et alli., 2001)

Torre de

separação

Torre de

separação

Torre de

separação

Emissões

gasosas

Pó de fósforo

metal

Pó defósforo

Vidro +metal

Vidro +metal

Pó de fósforo

Pó defósforo

Vidro

Poeiras

Peneira Triturador

Tapete rolanteSeparador Magnético

o

Triturador

Tapete

rolante

Tambor rotativo

Metal

Tapete rolanteVidro

Ciclone

Filtro de

mangas

Filtro de

mangas

Lâmpadas

vidro

Vidro

Vidro

Filtro de

carvão

activado

Filtro de

carvão

activado

Filtro de

carvão

activado

Filtro de

carvão

activado

Moinho demartelos

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Figura 2.35 – Processo MRT – HID Lamp Crusher  (FONTE: AMBICARE S.A. apud   SHINN et alli., 2001)

Figura 2.36 – Processo MRT – Standard Distiller  (FONTE: AMBICARE apud   SHINN et alli., 2001)

lâmpadas

triturador 

barril de recolhimento dematerial triturado 

Filtro demangas 

Filtro de carvãoativado 

emissões gasosas

 

destilador

Componentescontendomercúrio

   C

  o  n   d  e  n  s  a   d  o  r

filtro de carvãoativado

filtro de carvão ativado 

Componentes descontaminados 

emissõesgasosas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 190 

O HID Lamp Crusher , utilizado no tratamento de lâmpadas de vapor demercúrio, vapor de sódio e outras, é um equipamento de trituração que funciona emsub-pressão, no qual o ar exaustado passa por um coletor de pó e um sistema defiltros, incluindo um filtro de carvão, o qual garante uma operação ambientalmentemais segura. O triturador é equipado com paredes de borracha e aberturas de sub-pressão que previnem o vapor de mercúrio, o pó e o vidro quebrado de escaparemdo sistema. Neste equipamento, as lâmpadas são introduzidas manualmente e otriturador, que está equipado com uma ventoinha de ventilação, só funciona se esta

estiver funcionando. Este sistema de ventilação está ligado quer à zona de entradade lâmpadas, quer ao recipiente que recebe o material triturado, e é ele que previneque os vapores de mercúrio e o pó escapem do sistema. Este equipamentoapresenta um filtro de mangas e um outro de carvão ativado.

Operação do Standard Distiller : Os componentes resultantes datrituração das lâmpadas que contêm mercúrio, neste caso os filtros de carvãoativado, são encaminhados para a unidade de destilação. Aqui são colocados numacâmara de vácuo, na qual se dá a conversão do mercúrio em vapor através de umprocesso de calor. Segue-se a oxidação das partículas orgânicas, que sãotransportadas pelos gases (de mercúrio) numa câmara de combustão, na qual o

mercúrio sofre uma fase de condensação para o estado líquido. As emissões gasosassão conduzidas para dois filtros de carvão ativado para eliminar os restos de vaporde mercúrio, garantindo que este não seja libertado para a atmosfera.

Processamento por via úmida

O processo via úmida ou químico pode ser dividido em duas etapas: (1)fase de esmagamento e (2) fase de contenção do mercúrio. A fase de esmagamentodifere do tratamento térmico, porém, por ser realizada com lavagem do vidro. Assim,a quebra das lâmpadas ocorre sob uma cortina de água, evitando que o vapor de

mercúrio escape para a atmosfera. A mistura de vidro e partes metálicas é entãolavada, separando-se vidro e metais para reciclagem. O líquido de lavagem contendoo mercúrio e o pó de fósforo é então filtrado ou precipitado, separando-se o pó defósforo. O líquido já filtrado/separado passa então por um tratamento químico comNa2S, Na2SO3 ou NaHSO3; o mercúrio é transformado em HgS (precipitado), umcomposto sólido insolúvel em água. Após o tratamento, uma nova filtragem separa omercúrio precipitado como HgS da água. A água pode ser reutilizada no processo.Tanto o pó de fósforo quanto o mercúrio precipitado podem ser tratados por

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 191

destilação, recuperando-se o mercúrio metálico que é encaminhado para reciclagem. Algumas empresas, porém, encaminham ambos os materiais para aterros.

Um fator adicional a ser comentado é que, no processo químico, existe autilização de água – um bem natural que tem-se tornado mais e mais escasso aolongo das décadas. É importante que tais processos promovam a contínuareciclagem interna das águas de lavagem, para minimizar possíveis impactosambientais. A Figura 2.37 apresenta esquematicamente o flow-sheet  do processo viaúmida.

Figura 2.37 – Flow-sheet  genérico do processo via úmida 

[FONTE: ECOLUX (2000) apud  ZANICHELLI et alli. (2004)]

 A descontaminação de lâmpadas de descarga, como processo tecnológicoespecífico e dependente de investimentos vultosos, tem despontado como umaoportunidade de negócio. O número de plantas de descontaminação licenciadas noterritório nacional ainda é pequeno. As empresas detentoras das licençasfreqüentemente associam-se a representantes regionais e empresas licenciadas paratransporte de produtos perigosos para oferecerem logística adequada para coleta e

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 192 

transporte entre as longas distâncias, da geração à planta de tratamento. Os preçosdos serviços oferecidos variam, conforme os quantitativos encaminhados, de cercade R$ 0,50 a R$ 1,50 por lâmpada coleta, transportada e tratada. Infelizmenteverifica-se que, por motivos logísticos os serviços são oferecidos apenas paragrandes geradores ou para grandes passivos de lâmpadas, não disponibilizando-seao pequeno gerador.

2.1.5.3 Pneumáticos

Os pneumáticos são artefatos largamente utilizados nas atividadeshumanas corriqueiras. Seu uso mais freqüente dá-se na forma de pneus e câmaraspara veículos automotores e bicicletas, ainda que outros artigos similares existam.Do ponto de vista ambiental a problemática relaciona-se, sobretudo, aos pneusinservíveis.

No século XIX, o norte americano Charles Goodyear descobriu o processode vulcanização, deixando cair borracha e enxofre casualmente no fogão. Mais tarde,a Alemanha começou a industrializar borracha sintética obtida a partir dopetróleo. Desta maneira, as antigas rodas de madeira e ferro foram substituídas por

pneus de borracha, que melhor absorvem os impactos das rodas com o solo,elevando o conforto e a segurança dos veículos. A Figura 2.38 apresentaesquematicamente a estrutura de um pneu.

Figura 2.38 – Estrutura de um pneu(Fonte: Página eletrônica de Pirelli S.A.)

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Os componentes da estrutura dos pneus são os abaixo especificados:

Carcaça: É a parte resistente do pneu, constituída de lona(s) de poliéster, nylon  ou aço.Retém o ar sob pressão que suporta o peso total do veículo. Nos pneus radiais ascinturas complementam sua resistência;

Talões: São constituídos internamente de arames de aço de grande resistência e têm porfinalidade manter o pneu acoplado ao aro sem permitir vazamentos de ar;

Banda de Rodagem :É a parte do pneu que entra diretamente em contato com o solo. Formada por umcomposto especial de borracha que oferece grande resistência ao desgaste. Seusdesenhos constituídos por partes cheias (biscoitos) e vazias (sulcos), oferecemdesempenho e segurança ao veículo;

Flancos: Protegem a carcaça de lonas. São dotados de uma mistura especial de borracha comalto grau de flexibilidade.

Dois são os tipos de carcaças de pneus: radial e diagonal. A Figura 2.39apresenta os dois tipos de carcaça.

Carcaça Radial:

Um pneu de constituição radial possui uma carcaça formada por uma ou mais lonascujos cordonéis estão dispostos de forma paralela e no sentido radial, sendoestabilizada pelas cinturas sob a banda de rodagem.

Carcaça Diagonal (ou Convencional):

Um pneu de constituição diagonal, também chamado de convencional, possui umacarcaça formada por lonas têxteis cruzadas umas em relação às outras.

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O pneu radial é composto basicamente pela banda de rodagem e aro deaço. A banda de rodagem é composta por borracha vulcanizada. Nos pneusdiagonais, a estrutura interna é a base de tecidos. Conforme LUND (1993) apud  CARVALHO (2004) a banda de rodagem é composta por carbono (83%), hidrogênio(7%), oxigênio (2,5%), enxofre (0,3%), cinzas (6%).

Figura 2.39 – Representação de pneus radial (E) e diagonal (D)

Os pneumáticos, quando isentos de impregnação por óleos minerais ououtros produtos perigosos não se constituem em resíduos perigosos, sendofreqüentemente classificados na classe II-B (antiga classe III) – resíduos inertes – daclassificação estabelecida pela NBR 10004/2004 da ABNT. Neste sentido, o pneulimpo nem mesmo depreciaria a qualidade da água para o consumo humano quandoem contato com a mesma. Não sendo biodegradável, estima-se que sua degradação,por fenômenos físicos e químicos, demande tempo de uma ordem de grandeza de400 anos.

Não sendo resíduos perigosos, os pneumáticos não apresentamcaracterísticas de inflamabilidade (apesar de apresentar combustibilidade),

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patogenicidade, toxicidade, corrosividade ou reatividade. Embora façam-se presentesmetais pesados e outras substâncias tóxicas na composição dos pneus, as matrizespoliméricas indisponibilizam tais espécies, de modo que o extrato lixiviado obtidopela metodologia padronizada pela NBR 10005/2004 provavelmente não apresentariaconcentrações relevantes de espécies tóxicas. O seu inconveniente, após tornarem-se resíduos (carcaças), consiste no fato de que, pelos seus formatos e suaresistência ao corte, (1) dificultam os processos de coleta, compactação em aterrossanitários e aterramento; (2) pela impermeabilidade da borracha, formam bolsões de

líquidos e gás nos aterros, podendo comprometer os aspectos de drenagem dasáreas. Quando os pneus são compactados inteiros, tendem a retornar à sua formaoriginal, acumulando gases, líquidos, causando movimentações na massa de resíduosaterrada, rompendo o selamento superior do aterro, permitindo a entrada de águasde chuva que formarão lixiviado (BLUMENTHAL, 1993, apud   MORAIS e GÜNTER,2004).

Os pneus, quando descartados inadequadamente em rios, arroios ecórregos promovem o assoreamento desses. Quando queimados, ocasionamliberação de fumos tóxicos. Quando descartados em áreas baldias e a céu aberto, emfunção da acumulação de água em seu interior vazado, promovem a proliferação de

vetores, sendo fatores importantes de comprometimento sanitário, atentandogravemente à saúde pública. O problema ganha vulto principalmente em função daproliferação das larvas do mosquito  Aedes Aegypti, vetor transmissor da dengueque se tornou epidêmica em algumas regiões do país.

Segundo dados de 2004, nesse ano a produção mundial de pneus novosera estimada em 2.000.000 de unidades por dia. O descarte de pneus chega à marcade 800.000.000 de unidades anuais no mundo. A estimativa da produção no Brasildirecionada ao mercado interno, em 2007, é de 40.000.000 pneus.

No Rio de Janeiro, por exemplo, os pneus e artefatos de borracha em

geral correspondem a 0,5% do lixo urbano, em São Paulo, a menos de 3%. SegundoLUND (1993), nos Estados Unidos os pneus representavam 1,2% de todos osresíduos sólidos em 1993. Em 1990 a geração   per capita nesse país foi de 1,25unidades residuárias. Atualmente, 65,5%, ou seja, 180 milhões de pneus velhosestariam em aterros sanitários e 2 a 3 bilhões estariam em estoques á céu aberto nomesmo país.

Um pneu pesa, em média, 13 kg (média ponderada = massa total depneus fabricados em 1999/número total de unidades fabricadas em 1999; fonte: ANIP).

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 196 

De acordo com levantamentos da Associação Nacional da Indústria dePneumáticos (ANIP), pouco mais de um quarto do montante de pneuscomercializados (repostos) anualmente são disponibilizados para recolhimento(2006). Os restantes três quartos estariam sendo guardados ou aproveitados paraoutros fins. Em agosto de 2003 havia uma estimativa de 100.000.000 de pneus nopaís depositados em locais impróprios.

No Brasil 10% das estimadas 300.000 toneladas de sucata disponíveis sãode fato recicladas para obtenção de borracha regenerada, segundo dados da

empresa Relastomer® (2006). Não há dados sobre outras formas de reciclagem noBrasil, mas, sabe-se que são recuperados pelos "carcaceiros" mais de 14.000.000de pneus por ano de diversas formas.

 Legislação aplicada ao resíduo.

 A preocupação com a acumulação indevida de pneus em áreas urbanas erurais, principalmente devido ao risco sanitário advindo da acumulação de água nosvolumes vazados das carcaças e conseqüente disseminação de vetores, conduziu àregulamentação de sua destinação, em 1999, através da Resolução 258 do ConselhoNacional do Meio Ambiente (CONAMA). As principais determinações de tal resoluçãosão as seguintes:

•  Foi atribuída obrigação aos fabricantes e importadores de pneus epneumáticos em relação ao recolhimento e destinaçãoambientalmente correta dos residuais (artefatos inservíveis) em umaproporção anualmente crescente em relação aos quantitativosfabricados e importados. A Tabela 2.22 apresenta essa proporção.Deve-se atentar ao fato de que, se por um lado a resoluçãoestabelece um mecanismo que, se cumprido, ocasionarágradualmente a extinção do problema relativo à destinação de pneus,visto que já a partir em 2005 fabricantes e importadores deveriamestar recolhendo quantidades de carcaças superiores aos quantitativosde artefatos novos colocados no mercado de consumo, por outro ladonão estabelece garantias, a cada consumidor, de que seus residuaisserão recolhidos em tempo hábil. Recolhidas as cotas estipuladas, ascarcaças excedentes teoricamente não necessitariam recolhimento.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 197 

Tabela 2.22 – Relação entre quantitativos de pneumáticos fabricados e importadose quantitativos que devem ser destinados pelos fabricantes eimportadores

 A partir de 1º de janeiro de...

Para cada...

... pneus novosfabricados* no

país ouimportados**...

deverão serdestinados...

... pneusinservíveis.

Para cada...

... pneusreformados

impo rtados ...

deverão serdestinados...

... pneusinservíveis.

2002 4 12003 2 1

2004 1 1 4 5

2005 4 5 3 4

*não estão incluídos nesta determinação pneus exportados pelo país ou que acompanham veículos exportados;**incluem-se aí os pneus que acompanham os veículos importados.

•  No quinto ano de vigência da Resolução (2005), o CONAMA, apósavaliação a ser procedida pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e

dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA, reavaliará as normas eprocedimentos estabelecidos na resolução (todavia, não há novaresolução expedida entre 2005 e 2008);

•    As empresas fabricantes de pneumáticos ficaram obrigadas, a partirde 1º de janeiro de 2002, a comprovar junto ao IBAMA, anualmente,a destinação final, de forma ambientalmente adequada, dasquantidades de pneus inservíveis estabelecidas na Resolução,correspondentes às quantidades fabricadas;

•    A partir da data de publicação da Resolução ficou proibida adestinação final inadequada de pneumáticos inservíveis, tal qual adisposição em aterros sanitários, mar, rios, lagos ou riachos, terrenosbaldios ou alagadiços, e a queima a céu aberto;

•  Os fabricantes e os importadores  poderão criar centrais de recepçãode pneus inservíveis, a serem localizadas e instaladas de acordo comas normas ambientais e demais normas vigentes, paraarmazenamento temporário e posterior destinação finalambientalmente segura e adequada;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 198 

•  Os distribuidores, os revendedores e os consumidores finais de pneus,em articulação com os fabricantes, importadores e Poder Público,deverão colaborar na adoção de procedimentos, visando implementara coleta dos pneus inservíveis existentes no país.

 As resoluções do CONAMA 23/1996 e 235/1998 estabeleceram a proibiçãoda importação de vários tipos de resíduos, entre eles pneumáticos usados, o que

trouxe certos impactos ao mercado nacional, uma vez que era comum a importaçãode pneus meia-vida, provenientes principalmente da Europa, que eram diretamentecomercializados no país, gerando em pouco tempo, novas sucatas.

O mercado de pneus remoldados necessita carcaças de boa qualidade(importadas) para o processo de remoldagem, sendo as carcaças nacionaisconsideradas inadequadas ao processo, dadas as condições brasileiras. O problemada proibição da importação de carcaças foi, em parte, solucionado pelosremoldadores através de um acordo firmado por pressão do Tribunal Arbitral doMercosul, que resultou no Decreto da Presidência da República Nº 4592, em que seestabeleceu como exceção às citadas leis, a possibilidade de importarem-se carcaças

provenientes de partes do Mercosul, o que tem foi conduzido pela indústria deremoldagem. Outros mecanismos utilizados para possibilitar a importação decarcaças foram as liminares judiciais impetradas pelo segmento industrial.

Complementarmente à Resolução CONAMA 258/1999, em 21 de março de2002, o CONAMA aprovou a Resolução 301/2002, que, principalmente em função daproibição da importação de pneus estabelecida pelas resoluções supracitadas e dapreocupação com pneumáticos advindos de bicicletas e outros veículos, modificou aanterior. Os principais pontos da Resolução 301/2002 a serem destacados são:

•  Não somente fabricantes de pneus automotivos deverão cumprir o

estipulado na Resolução 258/1999 em relação à destinação deartefatos inservíveis, mas também fabricantes de pneumáticos parabicicletas;

•  Estendeu a responsabilidade da implementação de coleta dos pneusinservíveis existentes no país também a reformadores e consertadoresde pneumáticos;

•  Estendeu os regramentos da Resolução 258 também aos importadoresde pneus usados (carcaças) que entrarem no território nacional porforça de decisão judicial.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 199 

 A licença de importação de duas empresas de remoldagem, entre elas aBS Colway, pela Secretaria de Comércio Exterior, acarretou em ações, que foramconduzidas pela ABIP ao Supremo Tribunal Federal. Em dezembro de 2007, o STFmanteve a suspensão da licença de importação das duas empresas. Todavia a guerradeflagrada entre os dois segmentos produtores do país, o dos fabricantes de pneusnovos e o dos fabricantes de pneus remoldados, persiste. A ABIP ofereceu,recentemente, denúncia contra a Michelin do Brasil por descumprimento daResolução CONAMA 258/1999, e contra o presidente do IBAMA por não estabelecer a

autuação dessa empresa em função do ocorrido. Não obstante, a BS Colway obrigou-se a demitir centenas de colaboradores e a encerrar programas nas áreas social eambiental.

 Estimativa da geração de resíduos

Conforme dado informal da Associação Brasileira da Indústria dePneumáticos – ANIP -, cada veículo produz, em média, anualmente, a substituição deum pneu por ano, podendo-se adotar a base de número de carcaças anualmenteproduzidas igual ao número da população flutuante de automóveis de um

determinado município ou região. Já Maganha (1999) apud  MORAIS e GÜNTER (2004) estabelece uma estimativa mais conservadora, de uma média mundial dereposição de dois pneus por veículo anualmente. Segundo a ANIP (2005) 70% dasua produção destinava-se ao mercado interno. Em 2007 foram fabricados56.000.000 de pneus novos. Diversas fontes citam um consumo de cerca de3.000.000 de pneus remoldados no Brasil em 2005. Todavia, com o advento daproibição da importação de carcaças pela principal empresa nacional de remoldagem,o montante atual produzido deve ser bem mais reduzido. As estimativas da geraçãode pneumáticos inservíveis em determinado município ou região podem utilizar osseguintes modelos:

•  1 pneu/(veículo.ano): então, seguindo a estimativa da ANIP, o númerode carcaças produzidas anualmente será igual ao número de veículosdo município ou região;

•  Consumo proporcional à população: consiste em multiplicar omontante de pneus comercializados no país durante o ano pela fraçãopopulacional do município ou região em relação ao país. É umaestimativa pobre;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 200 

•  Consumo proporcional ao PIB: consiste em multiplicar o montante depneus comercializados no país durante o ano pela fração do municípioou região no PIB nacional;

•  Consumo função da fração da frota: é possivelmente o melhormodelo: consiste em multiplicar a fração dos veículos do município ouregião na frota nacional pelo montante de pneus comercializados nopaís durante o ano (todavia não leva em conta padrões de consumo,diretamente relacionados ao poder aquisitivo da população.

Para efeito das estimativas de carcaças inservíveis potencialmenteabandonadas deve-se ter em mente que pneus convencionais prestam-se muito bema aproveitamentos simples, como fabricação de artigos de borracha e nãoapresentam a dificuldade operacional de corte dos pneus radiais (que apresentamaço na estrutura), portanto apresentam valor econômico positivo, podendo seremfacilmente conduzidos à reciclagem.

 Aspectos relacionados à destinação/tratamento/reaproveitamento dos pneusinservíveis

Diversas são as possibilidades de aproveitamento das sucatas depneumáticos, havendo várias maneiras de reciclarem-se tais resíduos. Os pneuspodem ser reciclados inteiros ou picados. Quando picados, apenas a banda derodagem é reciclada e quando inteiro, há inclusão do aro de aço. São citadas asformas de aproveitamento:

a) reaproveitamento:

•  Recauchutagem, recapagem ou remoldagem: produção de um novopneumático a partir da carcaça de um antigo. A recauchutagem dospneus é vastamente utilizada no Brasil, atingindo 70% da frota de

transporte de carga e passageiros;•  Cortados em tiras, são muito utilizados na fabricação de

estofamentos, onde, pela elevada resistência, formam uma basecom elevada capacidade de suporte de peso;

•  Equipamentos para  playground : obstáculos ou balança, em baixodos brinquedos ou nas madeiras para amenizar as quedas e evitaracidentes;

•  Confecção de muros de arrimo;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 201

•  Utilização para constituição de guardrails para pistas de corridasde cavalo, motocross , corridas de bicicletas, motocicletas ou carrosde corrida, ou eventos que necessitem de uma limitação doterritório a percorrer;

•  Sinalização rodoviária e pára-choques de carros;

•  Para a contenção de erosão do solo: pneus inteiros associados aplantas de raízes grandes podem ser utilizados para ajudar na

contenção da erosão do solo;•  Criação de recifes artificiais para reprodução de animais marinhos;

b) reciclagem: aproveitamento após processamento:

•  Para a fabricação de pisos industriais, sola de sapato, tapetes deautomóveis, tapetes para banheiros, borracha de vedação: depoisdo processo de desvulcanização, via adição de óleos aromáticos,resulta uma pasta, a qual pode ser usada para produzir taisprodutos, entre outros;

•  Fabricação de pavimentos para estradas (asfalto ecológico): pógerado pela recauchutagem e restos de pneus moídos podem sermisturados ao asfalto aumentando sua elasticidade e durabilidade;

•  Fabricação de concreto com borracha (substituindo o agregadomineral);

•  Co-processamento: como combustível de forno para produção decimento, cal, papel e celulose: o pneu é combustível, apresentandoelevado poder calorífico (pneus de passeio: 7800 kcal/kg; pneus deveículos de transporte: 6300 kcal/kg), comparável ao do carvão;

•  Pirólise: processamento térmico para produção de subprodutos comaproveitamento de matéria e/ou energia, gerando gás combustível,óleos combustíveis, enxofre e sucata de aço;

Reaproveitamento de pneus

 Antes de se tornarem inservíveis, os pneus usados podem ser reformadospara que sua vida útil como equipamento automotivo seja prolongada por maisalguns anos. No Brasil a prática é permitida por lei desde que seja realizada com

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 202 

componentes que foram utilizados em território nacional. Três são os tipos dereformas praticadas em pneus:

•  Recapagem: quando somente a banda de rodagem é substituída. Hágeração de uma emenda indesejável na fixação da nova bandapolimérica, que pode comprometer seriamente a estabilidade do pneu,sob certas condições;

•  Recauchutagem: além da substituição da banda, inclui a troca de um

pedaço da lateral do pneu;•  Remodelagem ou remoldagem: todo componente ganha nova

cobertura.

O Brasil ocupa o segundo lugar no ranking mundial de recauchutagem depneus. Considera-se que as sucessivas recauchutagens elevem em 100% a vida útildos pneus, proporcionando uma economia de cerca de 80% no dispêndio dematéria-prima e energia em relação à produção de pneus novos. Um pneu quesofreu recapagem ou recauchutagem apresenta uma vida útil média de 15.000 km,podendo ser novamente recapado.

 A ABIP – Associação Nacional da Indústria de Pneus Remoldados, em suaestratégia de marketing, postula que, além da indústria de remoldagem oferecertrês vezes mais empregos do que a indústria automatizada de pneus novos, aospneus remoldados concedem-se garantia de 80.000 km e de 5 anos com relação adefeitos de fabricação, sendo certificados quanto à sua qualidade pela PortariaINMETRO Nº 133, custando, em média, o equivalente a US$ 26,00, contra umamédia de US$ 40,00 dos pneus novos (valor fruto de um rebaixamento do patamaroriginal de US$ 90,00 por pneu novo, em virtude da concorrência com osremoldados). Cada pneu remoldado economizaria 20 litros de petróleo em relação àfabricação de um novo, em caso de pneus de carro de passeio, e 40 litros, no caso

de pneus de caminhonetes. A remoldagem de pneus necessita de carcaças provindasdo exterior (Europa), uma vez que, segundo a indústria de remoldagem, as carcaçasnacionais não prestam-se a esse fim, em função das condições nacionais de uso(referendado pela Nota Técnica INMETRO/DQUAL/DIPAC Nº 83 de 03.10.2000).

 A rigor, os três citados processos não constituir-se-iam propriamente emreaproveitamento, e sim em reciclagem, visto as carcaças sofrerem processamento.  A remoldagem, como não utiliza carcaças nacionais, não soluciona diretamente aproblemática de sua destinação, ainda que indiretamente isso esteja ocorrendo porforça de lei.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 203 

Não há uma estatística do aproveitamento dos pneumáticos residuais nasdiversas suas outras utilizações, inteiros ou cortados.

Reciclagem de matéria e Energia

 Produção de artefatos após desvulcanização

 A borracha é um polímero formado por inúmeras cadeias de carbono e quese mostra muito frágil a variações de temperatura. A borracha natural fica muitomole em altas temperaturas, e em temperaturas muito baixas ela se quebra. Parasanar esse problema e tornar a borracha um material resistente, utiliza-se o processode vulcanização. O processo consiste em inserir cadeias de sulfetos nas cadeias decarbono da borracha para deixá-la mais resistente.

Depois que a borracha vulcanizada é utilizada, surge o problema de o que

  fazer com seus rejeitos. No caso dos pneus, grandes quantidades de borracha sãoutilizadas na fabricação, e o desgaste normal leva à perda de apenas 1% do materialpolimérico. O restante do material, 99%, é inutilizado, o que gera o desperdício de

material de alto valor e no acúmulo de pneus em aterros e espalhados peloambiente.

 A desvulcanização opera através da quebra das pontes de sulfeto entre ascadeias poliméricas, buscando a obtenção de um material que possa ser reutilizado.Tal processo opera através de uma digestão da borracha em vapor d’água eprodutos químicos como álcalis e óleos minerais. O material desvulcanizadoencontra-se pronto para a confecção de artigos de borracha diversos, como tapetesde automóvel, solados de sapato, borrachas de vedação, etc. No Brasil já hátecnologia em escala industrial que regenera borracha por processo a frio, obtendoum produto reciclado com elasticidade e resistência semelhantes ao do materialvirgem. Além disso, a técnica utiliza solventes capazes de separar o tecido e o açodos pneus, permitindo o seu reaproveitamento. Cortados em lascas, os pneus velhossão transformados em pó de borracha, purificado por um sistema de peneiras. O póé moído até atingir a granulação desejada e, em seguida, passa por tratamentoquímico para possibilitar a desvulcanização da borracha. Em autoclaves giratórias, omaterial recebe oxigênio, calor e forte pressão, que provocam o rompimento de suacadeia molecular. Assim, a borracha é passível de novas formulações. Ela sofre umrefino mecânico, ganhando viscosidade, para depois ser prensada. No final doprocesso, o material ganha a forma de fardos de borracha regenerada. Eles são

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 204 

misturados com outros ingredientes químicos para formar uma massa de borracha,que é moldada ao passar por uma calandra e um gabarito. Numa bateria de prensas,a borracha é vulcanizada, formando os produtos finais, como tapetes de carro esolas de sapato. A Figura 2.40 apresenta alguns produtos obtidos de borrachadesvulcanizada e processada.

Figura 2.40 –  Artefatos produzidos a partir de borracha de pneus desvulcanizada

e reprocessada (Fonte: ANIP)

 Incorporação ao asfalto – asfalto “ecológico”  

Países como o Canadá e os Estados Unidos já utilizam pneus em capaasfáltica há algumas décadas. No Canadá tem sido usada a técnica para a utilizaçãode pneus na forma prensada como adicional na cobertura de asfalto das cidades. Aborracha prensada torna a superfície do asfalto muito mais resistente e durável. Oprocesso é econômico porque pode ser utilizado o equipamento convencional deconstrução de estradas. Experiências internacionais mostram que a utilização de

grânulos misturados ao betume, na proporção de 8-10% de borracha (90-92% debetume) confere uma resistência melhor do que o betume sozinho. Essa misturatambém apresenta maior resistência a baixas temperaturas. A alta resistência aosimpactos da camada de borracha-betume a baixas temperaturas e sua adesão nascamadas inferiores faz com que não apareçam rachaduras nas superfícies dasestradas antes de dez anos. Do ponto de vista econômico, o aumento dalongevidade do piso compensa o aumento do custo para a confecção do mesmo.

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Nas misturas asfálticas, existem dois processos - úmido e seco - deincorporação dos pneus. No processo úmido (wet process) são adicionadaspartículas finas de borracha ao cimento asfáltico, produzindo um novo tipo de ligantedenominado "asfalto-borracha". Já no processo seco (dry process), partículasmaiores de borracha substituem parte dos agregados pétreos. Após a adição doligante, formam um produto denominado "concreto asfáltico modificado com adiçãode borracha".

No Brasil, para a utilização de pneus inservíveis em capas asfálticas, testesde solubilização e lixiviação foram realizados, com o objetivo de classificar asamostras (somente borracha, mistura asfáltica convencional e misturas asfálticasutilizando borracha como agregado) através da detecção de metais pesados. Em SãoPaulo, esses ensaios são uma exigência da CETESB – Companhia de Tecnologia deSaneamento Ambiental, para fins de construção de pistas experimentais, paracomprovar que misturas asfálticas preparadas com borracha de pneus nãoapresentam riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública. A Figura 2.41apresenta registros do procedimento da ANIP, de picotagem dos pneus e aplicaçãoem asfalto.

Figura 2.41 – Trituração e incorporação do pneu trituradoao asfalto (Fonte: ANIP)

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Concreto com borracha 

Um instituto denominado Via Viva® elaborou uma nova tecnologia nafabricação de concreto, capaz de abrandar as conseqüências dos acidentes detrânsito, além de colaborar com a preservação do meio ambiente. Trata-se doconcreto DI® (Deformável e Isolante), utilizado para a construção de barreirasrodoviárias, que ficam mais elásticas e absorvem mais impacto.

O diferencial do concreto DI® está em sua composição. Pneus sem

utilidade são misturados ao concreto, o que lhe confere maior resistência àcompressão. O Instituto já firmou parceria com a Associação Nacional da Indústriade Pneumáticos (ANIP) e com o Departamento de Estradas de Rodagem (DER) deSão Paulo para colocar em prática o projeto. As barreiras rodoviárias compostas deconcreto com borracha já foram construídas em dois pontos da cidade de São Paulo.O primeiro foi na Rodovia Raposo Tavares, no final de 2003, e o segundo, no final daMarginal Tietê, no final de 2004. Segundo o engenheiro responsável, na Marginalforam construídos cerca de 1km de barreiras, o que eqüivale ao uso de 10.000pneus. Isso representa quase 10% do que foi retirado na última limpeza do riohomônimo (120.000 pneus, aproximadamente).

 A verificação dos resultados está sendo acompanhada a cada quinze dias,objetivando-se verificar como o concreto se comporta sob impacto”. O Instituto estánegociando “crash tests” com as indústrias automobilísticas, para confirmar osestudos de impacto já feitos anteriormente. (fonte: AMBIENTEBRASIL:http://www.ambientebrasil.com.br/noticias/index.php3?action=ler&id=19679).  A Figura 2.42 apresenta artefatos de concreto preparados utilizando-se pneuspicotados em substituição à brita.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 207 

Figura 2.42 – Artefatos de concreto à base de pneus(Fonte: ANIP)

Co-processamento em fornos 

 A utilização de resíduos sólidos como fonte de energia é prática usual emmuitos países. Os Estados Unidos co-processam cerca de 1,2 milhões de t/ano deresíduo como combustível alternativo, representando 19% do total de energiaconsumida para a fabricação do cimento. Na França, a indústria utiliza cerca de400.000 t/ano e na Alemanha 464.000 t/ano, representando 42% e 12% doconsumo de energia térmica respectivamente. O Japão, através de um programa decooperação ambiental entre o governo e a indústria cimenteira, reaproveitou cerca

de 27.000.000 de toneladas de resíduos, utilizados como combustível alternativo.Para a extração de energia, os pneus são utilizados como combustível em

outros processos, devido ao seu poder calorífico que é 33,6 MJ/kg, sendo da mesmaordem de grandeza que o do carvão mineral (25,2- 29,4 MJ/kg) e o do combustívellíquido (54,6-58,8 MJ/kg). Este alto poder calorífico incentiva sua utilização comocombustível em processos de incineração, economizando recursos naturais como ocarvão e o petróleo. O calor produzido pode ser utilizado nas indústrias de aço e decimento. Há estimativas de que cada pneu utilizado como combustível substitui oconsumo de 9,4 litros de petróleo.

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  A indústria do cimento é uma das atividades industriais onde há maiselevado consumo de energia. Fornos de clínquer requerem altas temperaturas(1800°C). As cimenteiras nacionais estariam hoje recebendo pneus para co-processamento cobrando algo da ordem de R$ 100,00 por tonelada de carcaça.

 A queima de pneus, ou de qualquer outro resíduo em fornos de cimento,deve seguir alguns critérios estabelecidos pelos órgãos de controle ambientalresponsáveis dos estados nos quais as cimenteiras estão instaladas. Esteprocedimento aplica-se ao licenciamento de atividades de reaproveitamento de

resíduo sólido em fornos rotativos de produção de clínquer. A Figura 2.43 ilustra oco-processamento em fornos de clínquer.

Figura 2.43 – Co-processamento em fornos de clínquer(Fonte: ANIP)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 209 

 Pirólise 

  Apesar de ser comum tratar-se a pirólise como queima, essa é umamaneira errônea de conceituar tal processo. Na pirólise não há a combustão,ocorrendo uma destilação destrutiva, ou seja, o material é fracionado com a ação decalor, e este fracionamento facilita a extração de materiais desejados,diferentemente da queima, onde pela ação de altas temperaturas, os elementos sãototal ou parcialmente destruídos por oxidação com oxigênio molecular, tendo comoresultado cinzas, emissões líquidas e gasosas (CAPONERO, 2000 apud   MORAIS e

GÜNTHER, 2004). Esse processo é utilizado pela PETROBRÁS/SIX, no município deSão Mateus do Sul, cuja planta utiliza pneus conjuntamente com o mineral xistobetuminoso para extração de óleo, gás e outros componentes. Na pirólise, emissõesresultantes do emprego de pneus usados juntamente com o xisto não são diferentesem qualidade das emissões resultantes da pirólise do mineral xisto somente.

O óleo obtido no processo é utilizado como óleo combustível. O gásproduzido no processo de pirólise de pneus e xisto tem a mesma destinação que oatual gás do processo. Atualmente o gás combustível é consumido integralmentepela indústria e o equivalente ao gás liqüefeito de petróleo, GLP, é engarrafado e

distribuído pelas revendedoras regionais de gás de cozinha (NOVICKI et alli., 2000apud  MORAIS e GÜNTHER, 2004). O resíduo da pirólise de xisto e pneus temindicação para uso em termoelétricas devido ao seu elevado poder calorífico. Atualmente não é feita a recuperação do aço contido no pneu pirolisado. Por fim, háprodução significativa de enxofre na pirólise de xisto e pneus. A Figura 2.44apresenta um esquema do processo de co-pirólise de xisto e carcaças.

 As exigências legais impostas pelo CONAMA para fabricação e importaçãode pneus têm levado fabricantes e importadores a constituírem sistemas, emparceria com as administrações municipais, para recebimento de pneus geradosdifusamente, bem como com revendedores de pneus para retenção, quando da

substituição nos veículos, das unidades descartadas. Há, notoriamente, uma grandeconcorrência no mercado estabelecida entre fabricantes de pneus novos,representados pela ANIP – Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos. eremoldadores, representados pela ABIP – Associação Nacional da Indústria de PneusRemoldados. A alternativa da remoldagem trouxe consigo um rebaixamento dospreços de mercado dos pneus novos, de modo a tornarem-se competitivos frente aosremoldados e certa competição pelo recolhimento das carcaças nacionais inservíveis,de modo a possibilitar colocarem-se no mercado superiores quantidades de artefatospara comercialização (quantidade diretamente proporcional ao número de carcaças

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 210 

destinadas) em detrimento do concorrente, para o qual pretende-se indisponibilizarao máximo o número de carcaças disponíveis ao recolhimento. Entretanto, com adrástica redução da importação de carcaças da Europa via Mercosul, em função daproibição da BS Colway em importar, acentua-se o predomínio da indústria defabricação de pneus novos, representada pela ANIP, no mercado.

Na realidade, ambas as associações afirmam já terem destruído de formaambientalmente correta quantitativos de pneus que permitam o cumprimento daexigência imposta pela Resolução CONAMA 258/1999 por muitos anos, não

necessitando, durante vários anos recolherem novas carcaças do ambiente. Existindouma guerra comercial, no entanto, ambas as representações de fabricantes desejammanter uma imagem ambiental positiva frente à sociedade, o que os levaria aestenderem seus programas de recolhimento paulatinamente a todas as partes dopaís. Esta realidade, no estado do Paraná, chegou a constituir um pequeno exército de carrinheiros, que eram remunerados pela ABIP, dentro do seu programaParaná rodando limpo, por carcaça recolhida do ambiente e entregue nasdenominada ecobases (aproximadamente R$ 0,40/unidade), locais em que eramarmazenadas até o encaminhamento à destruição por co-processamento. Asempresas de remoldagem (representadas pela ABIP), principalmente em função desua meta de afirmação no cenário nacional como setor alinhado com boas práticasambientais, trabalhistas e sociais, estão paulatinamente estendendo para váriosestados o projeto de recolhimento remunerado de pneus. A ANIP, comorepresentante da indústria de pneus novos, também se encontra estendendo aosmunicípios propostas de convênio para recolhimento de carcaças, ainda que semremuneração. Extremamente salutar para viabilização de tais convênios (com ambasas associações) são (1) a existência de um projeto concreto de organização dostrabalhos locais, como constituição de pontos licenciados para armazenagem dascarcaças recolhidas e projeto de educação ambiental e de divulgação da conduta degeradores em relação aos seus resíduos e (2) existência de planta próxima,

licenciada para operar o co-processamento dos pneus.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 211

Figura 2.44 - Esquema pirólise de xisto betuminoso ecarcaças de pneus

2.1.5.4 Pilhas e baterias

Pilhas são artefatos de ampla e disseminada utilização pela população,que, a partir de um processo químico de oxi-redução espontânea, em geral (porém,nem sempre) irreversível, convertem energia química em força eletromotriz, cuja

intensidade (tensão) é variável em função da constituição química do aparato,função de sua aplicação. Em função do seu princípio de funcionamento específico,são geradores de corrente contínua, ao contrário do que ocorre em relação à rede deenergia elétrica, que fornece corrente alternada, segundo uma determinadafreqüência (normalmente 50-60 Hz).  Baterias são conjuntos de pilhasconvenientemente interligadas e acumuladores são sistemas análogos que, a partirda administração de força eletromotriz externa podem reverter a reação geradora decorrente elétrica, recarregando-se.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 212 

  Visto que a função das pilhas, baterias e acumuladores é originar umacorrente elétrica que deverá passar por um circuito (do aparelho o qual deseja-sefazer funcionar), o princípio de funcionamento de qualquer artefato deste tipobaseia-se em uma diferença de potencial elétrico entre dois materiais. Os elétrons,sendo corpúsculos dotados de carga negativa que orbitam núcleos atômicos emvirtude de forças de atração, ligam-se a átomos e moléculas, de maneira mais oumenos estável, em função de forças de natureza física ou química (a rigor, sempre de natureza física). Quando dois átomos diferentes são colocados em contato,

haverá uma tendência de migração de elétrons de um átomo para outro, a umavelocidade que dependerá das diferenças entre as estabilidades relativas doselétrons quando ligados a um e a outro átomo, obedecido o princípio universal debusca de estados menos energéticos por toda a matéria.

Essa estabilidade relativa não pode ser medida isoladamente, mas simcontatando-se diferentes meios físicos: a medida da corrente elétrica, ou fluxo deelétrons gerado fornecerá a diferença de potencial elét rico entre os diferentesmateriais. De maneira mais organizada, o estudo da eletroquímica convencionou umeletrodo padrão, o eletrodo de hidrogênio, que é constituído por platina imersa emsolução ácida, sobre a qual borbulha-se gás hidrogênio. Na platina são depositadaspartículas coloidais de platina (a chamada platina preta), a qual catalisa a reaçãoreversível e direta, permitindo assim que o equilíbrio se estabeleça rapidamente. Ogás hidrogênio é quimioadsorvido como átomos de hidrogênio na platina.

Um eletrodo isolado não provoca o aparecimento de uma diferença depotencial elétrico, portanto não ocasiona deslocamento de elétrons e não constitui-seem uma pilha. Convencionou-se como 0,00 V (zero volt) o potencial do  Eletrodo

Padrão de Hidrogênio. Deve-se observar que só há significado eletroquímico emuma diferença de potencial, portanto serão necessários dois eletrodos ligados entresi por um meio condutor, normalmente uma solução eletrolítica, para constituir-se

uma diferença de potencial elétrico. Ligando-se diferentes eletrodos ao eletrodopadrão de hidrogênio as diferenças de potencial (voltagens) geradas, e que podemser medidas através de um ampèremetro, constituem os potenciais de tais eletrodos(uma vez que o potencial do eletrodo padrão, por convenção, é zero). A diferençaentre potenciais de oxi-redução de dois eletrodos fornecerá a diferença de potencialelétrico (voltagem) gerada na pilha constituída por ambos. Portanto quanto maioressa diferença, maior a voltagem da pilha.

Em uma pilha, haverá sempre um sentido de migração dos elétrons,buscando a situação fisicamente mais estável para si. Assim, o eletrodo que receber

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 213 

o fluxo de elétrons será denominado eletrodo de redução ou cátodo, enquanto que oeletrodo que perder elétrons será chamado eletrodo de oxidação ou ânodo. Porexemplo, se tivermos uma barra de zinco mergulhada em uma solução de Zn+2 (sulfato de zinco) e uma barra de cobre mergulhada em uma solução de Cu+2 (sulfato de cobre), ligarmos as barras por um condutor elétrico e as soluções por umcondutor (ponte salina), como ilustrado na Figura 2.45, haverá uma migração deelétrons da barra de zinco para a barra de cobre. O zinco metálico (barra) em estadode valência zero será convertido em Zn+2 e passará para a solução, enquanto que

parte dos íons Cu+2 da solução em contato com a barra de cobre passará à valênciazero, depositando-se na barra como cobre sólido. Nessas condições, um circuitoelétrico poderá ser alimentado com a corrente elétrica, se intercalado no condutorentre as barras, fazendo um aparelho funcionar. As denominadas meias-reações ousemi-reações que ocorrem são as seguintes:

Zn (s)  Zn+2 + 2e- (reação anódica) (2-32)

2e- + Cu+2  Cu (s) (reação catódica) (2-33)

 A reação global ocorrida na pilha é:

Zn (s) + Cu+2  Zn+2 + Cu (s) (2-34)

 A constituição química das pilhas e baterias está relacionada basicamenteà força eletromotriz que devem fornecer, em função do equipamento o qual deve

alimentar e às questões relativas à sua durabilidade. A Tabela 2.23  apresenta aconstituição das principais pilhas e baterias utilizadas no Brasil.

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Figura 2.45 – Pilha de zinco e cobre (“Pilha de Daniel”)

  As pilhas e baterias que utilizam cádmio, mercúrio e chumbo em seussistemas eletroquímicos, conforme a ABINEE, representante dos fabricantesbrasileiros de pilhas e baterias, apresentam superiores performance, confiabilidade edurabilidade, portanto, especialmente quando destinados a prover funcionamento deequipamentos de medicina, militares e outros para os quais não possam tolerar-sefalhas no funcionamento, são, até presente momento, insubstituíveis.

Mesmo que muitos tipos de pilhas comuns não utilizem cádmio, chumbo emercúrio nos sistemas eletroquímicos, tais metais costumam ser utilizados na

constituição dos artefatos como protetores contra corrosão. Assim, mesmo pilhasutilizadas em rádios portáteis e lanternas também podem conter tais metais pesadosem sua composição, ainda que em concentrações mássicas menos elevadas.

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Tabela 2.23 – Pilhas e baterias mais utilizadas no Brasil

TIPO ESPÉCIE 

REDUZIDA  ESPÉCIE OXIDADA  

ELETRÓLITO  FORMATOS  USO COMUM  

Zinco carvão MnO2 Zn Cloreto deZinco

ou Amônio

Cilíndrico Brinquedos, lanternas,walkman, controle remoto,

etc.  Alcalina MnO2 Zn Alcalino Cilíndrico Brinquedos, lanternas,

walkman, controleremoto, etc.

Lítio Não Espec. Li Alcalino ou

SolventeOrgânico

  Vários Relógios e equipamentos

fotográficosÓxido demercúrio

HgO Zn Alcalino Botão Aparelhos auditivos eequipamentos fotográficos

Óxido de prata Ag2O Zn Alcalino Botão Relógios eletrônicos ecalculadoras

   P  r   i  m

   á  r   i  a  s

Zinco Ar O2 Zn Alcalino Botão Aparelhos auditivos

Níquel cádmio NiO2 Cd Alcalino Vários Celulares, ferramentaseletroportáteis sem fio

   S  e  c  u  n   d   á  r   i  a  s

Chumbo ácido PbO2 Pb H2SO4 Retangular Baterias Automotivas, luzesde emergência, sistemas

de alarme e equipamentoshospitalares

Fontes: CEMPRE, CETEM e ABINEE

Os principais efeitos dos metais à saúde humana e animal são bemconhecidos. Relativamente aos efeitos dos metais constituintes dos principais tiposde pilhas e baterias comercializados no país, cabe citar:

•    Ao cádmio são associados câncer, disfunção renal, disfunçõesdigestivas (náusea, vômito, diarréia), problemas pulmonares epneumonite (quando inalado);

•   Ao chumbo são associados anemia, disfunção renal, dores abdominais(cólica, espasmo e rigidez), encefalopatia (sonolência, manias, delírio,convulsões e coma), neurite periférica (paralisia) e problemaspulmonares;

•  O lítio pode ocasionar disfunção renal, disfunção do sistemaneurológico, sendo cáustico sobre a pele e mucosas (hidróxido delítio);

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•    Ao manganês associam-se disfunção do sistema neurológico, efeitosneurológicos diversos, gagueira e insônia;

•  Mercúrio: problemas já expostos em capítulo anterior;

•  O níquel pode ser precursor de câncer;

•  O zinco ocasiona alterações no quadro sangüíneo, particularmenteferritina e hematócrito.

 Legislação aplicada ao resíduo

Em 1997 foi sancionada, no Rio Grande do Sul, a lei estadual 11.019versando especificamente sobre o descarte, no estado, de pilhas que contenhammercúrio. Os principais pontos desta legislação são os seguintes:

•  É vedado o descarte de pilhas que contenham mercúrio metálico emlixo doméstico ou comercial;

•  Os estabelecimentos que comercializam pilhas com mercúrio para

componentes eletrônicos, máquinas fotográficas e relógios ficamobrigados a exigir dos consumidores a pilha usada. Os fabricantes detais produtos e/ou seus respectivos representantes comerciaisestabelecidos no estado do Rio Grande do Sul, serão responsabilizadospela adoção de mecanismos adequados de destinação e gestãoambiental de seus produtos descartados pelos consumidores. Osmesmos deverão fazer constar nas embalagens de seus produtosadvertências sobre seus riscos, bem como as formas corretas dedestinação.

Em 1998, a lei estadual 11187 veio modificar e complementar a

anteriormente citada. Além de inferir sobre outros artefatos a responsabilidade defabricantes e representantes, insere também a responsabilidade sobre estes, e sobreos comerciantes, do recolhimento e destinação correta das pilhas e baterias quecontenham outros metais pesados (a conceituação de “metais pesados” não éformalizada cientificamente, dando margem a diferentes interpretações). Uma vezque a lei não estabelece limites mínimos para concentrações de metais pesados naspilhas, pode-se considerar que o mesmo instrumento legal veda a destinação de todae qualquer pilha e bateria a aterros municipais e à incineração.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 217 

  A partir do consenso de que a disposição indiscriminada de pilhas ebaterias deveria ser vedada, devendo-se regulamentar em nível federal aresponsabilidade no pós-consumo, o CONAMA – Conselho Nacional do Meio  Ambiente – constituiu um grupo técnico de estudos,  cuja evolução dos trabalhosconduziu à elaboração e aprovação de uma resolução (Resolução CONAMA257/1999) disciplinando a matéria. Muito controvertida e combatida frontalmente porambientalistas e por grande parte da comunidade científica nacional, a resoluçãoestabelece algumas definições e regulamentações, cujos pontos principais são os

seguintes:•    As pilhas e baterias que contenham em suas composições chumbo,

cádmio, mercúrio e seus compostos, bem como os produtos eletro-eletrônicos que as contenham integradas em sua estrutura de formanão substituível, após seu esgotamento energético, serão entreguespelos usuários aos estabelecimentos que as comercializam ou à redede assistência técnica autorizada pelas respectivas indústrias, pararepasse aos fabricantes ou importadores, para que esses adotemprocedimentos de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposiçãofinal ambientalmente adequada;

•    A partir de 1º  de janeiro de 2001, fabricação, importação ecomercialização de pilhas e baterias deverão atender aos limites: (1)até 0,010% em peso de mercúrio, quando forem do tipo zinco-manganês e alcalina-manganês; (2) até 0,015% em peso de cádmio,quando forem dos tipos alcalina-manganês e zinco-manganês; (3) até0,200% em peso de chumbo, quando forem dos tipos alcalina-manganês e zinco-manganês. As pilhas e baterias que cumprirem taislimites poderão ser dispostas, juntamente com o lixo domiciliar, ematerros sanitários licenciados;

•  São proibidos lançamento de pilhas, baterias e acumuladores dequalquer tipo e constituição a céu aberto, tanto em áreas urbanascomo rurais, queima a céu aberto ou em recipientes, instalações ouequipamentos não adequados, lançamento em corpos d'água, praias,manguezais, terrenos baldios, poços ou cacimbas, cavidadessubterrâneas, em redes de drenagem de águas pluviais, esgotos,eletricidade ou telefone, ou em áreas sujeitas à inundação;

•  Relativamente aos artefatos constituídos por chumbo, cádmio emercúrio, a partir de 2000, nas matérias publicitárias, e nas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 218 

embalagens deverão constar, de forma visível, as advertências sobreos riscos à saúde humana e ao meio ambiente, bem como anecessidade de, após seu uso, serem devolvidos aos revendedores ouà rede de assistência técnica autorizada para repasse aos fabricantesou importadores.

 A indústria notoriamente adequou-se às concentrações estabelecidas paramercúrio, cádmio e chumbo como componentes protetores de corrosão nas pilhas ebaterias. Relativamente aos artefatos que operam com um dos três metais citados no

sistema eletroquímico verificou-se, igualmente, adequação dos responsáveis,provendo pontos para recolhimento nos municípios, geralmente associados àsassistências técnicas.

  Ainda em 1999, a Resolução CONAMA 263 complementou a anterior,estabelecendo um limite máximo de 25 mg de mercúrio por artefato fabricado ouimportado, quando for do tipo pilha miniatura e botão.

O recente Decreto Estadual 45.554/2008 (Rio Grande do Sul) reforça ospreceitos estabelecidos pelas leis 11.019/1997 e 11.187/1998, estabelecendo aresponsabilidades de todas as casas de comércio do estado que comercializam pilhas

e baterias e proverem recipientes à disposição dos consumidores para entregavoluntária das pilhas e baterias residuárias.

 Aparentemente, de uma certa forma, a questão referente à destinação daspilhas e baterias residuárias de cádmio, mercúrio e chumbo encontra-se resolvida,em função da legislação vigente ou do interesse em reciclar os resíduos,necessitando-se apenas eficiente fiscalização por parte do poder público. Contudo, osdemais artefatos residuários permanecem sendo destinados a aterros sanitáriosmunicipais, respaldados pela lei. Enquanto que parcela expressiva da comunidadecientífica discorda frontalmente do argumento de que pilhas e baterias quecontenham cádmio, mercúrio e chumbo em concentrações inferiores aos limites

estabelecidos pela resolução vigente não infiram problema ambiental a aterrosmunicipais para resíduos sólidos, fabricantes, importadores e suas representaçõespostulam a propriedade da destinação de tais resíduos conjuntamente ao lixodomiciliar.

Neste sentido, o Prof. Lélio Ronaldo Massai (PUC/Campinas), pesquisadorda problemática referente à disposição de pilhas e baterias em aterros sanitáriosmunicipais para resíduos sólidos urbanos, em estudo realizado(http://www.cosmo.com.br/hotsites/cenarioxxi/2005/01/23/materia_cen_101564.

shtm), a partir de uma estimativa nacional da geração de resíduais de pilhas por

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 219 

habitante por ano, estabelece que, para os percentuais lícitos de cádmio, mercúrio echumbo em pilhas comuns (como protetores de corrosão, atendendo outras funçõesinternas e como impurezas, e não como agentes do processo eletroquímico), que jávêm sendo atendidos pelos fabricantes, em uma cidade com população de ummilhão de habitantes, haverá uma destinação anual de 4,25 kg de mercúrio, 8,5 kgde cádmio e 170 kg de chumbo na forma de pilhas, a aterro. A Tabela 2.24estabelece a projeção da problemática para Porto Alegre, com base em umaestimativa realista de descarte de 7 pilhas/habitante/ano.

Tabela 2.24 – Estimativa dos quantitativos dos metais cádmio, chumbo e mercúrioencaminhados pela população de Porto Alegre a aterro sanitário naforma de pilhas e baterias

Metal Quantidade encaminhada naforma de pilhas em um ano

Quantidade encaminhada na forma de pilhaspara um aterro que opere por 30 anos

Cádmio 11,9 kg 0,36 t

Mercúrio 5,95 kg 0,18 t

Chumbo 238 kg 7,14 t

  Além da problemática relacionada à contaminação ambiental, existem osriscos à saúde diretamente relacionados às pilhas, baterias e acumuladores. Ovazamento de eletrólitos, em geral ácidos ou alcalinos, pode levar a corrosão da peleou queimaduras. São informações divulgadas via internet: (1) em dezembro de 2004uma bateria de telefone celular explodiu ferindo uma empregada doméstica emNeves Paulista, SP. A empresa fabricante, em nota, reconheceu o problema, quepode ocorrer se o artefato for submetido a temperaturas superiores a 60ºC,

informando que  “o caso é raro e as causas estão sendo investigadas”; (2) omesmo ocorreu com um pacote com pilhas de níquel-metal-hidreto e íons lítio, queexplodiu dentro de uma agência dos Correios e Telégrafos de Campinas, SP.

 Estimativas da geração do resíduo 

Tal qual como ocorre com relação a outros artefatos de amplo consumo,não há um efetivo controle sobre a comercialização de pilhas em determinadomunicípio ou região. Notoriamente, grandes quantidades de pilhas comuns e baterias

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 220 

de relógios provindas do exterior, através de contrabando, são comercializadas pelocomércio informal. A ABINEE informou, em maio de 2005, que sua estimativa emrelação ao consumo nacional é de 1.200.000.000 (um bilhão e duzentos milhões) deunidades anuais, um terço desse montante referindo-se a artefatoscontrabandeados. A estimativa do consumo em uma localidade pode ser efetuada,tomando o quantitativo supracitado (ou quantitativos mais atualizados, desde quebem referenciados), adotando-se modelos em que ponderem-se a participação domunicípio no PIB nacional e a sua fração populacional em relação ao país.

 Atualmente, as destinações comuns a que os artefatos residuários estãosendo submetidos são as seguintes:

•  Os residuais de pilhas, baterias e acumuladores que apresentam, emseu sistema eletroquímico, os metais cádmio, chumbo e mercúriopodem ser separados das demais pilhas e baterias, e entregues àsassistências técnicas dos fabricantes ou às casas de comércio onde osprodutos foram adquiridos. Aparentemente a indústria estáplenamente adequada a esse procedimento, previsto na Resolução

CONAMA 257/1999;•   As baterias residuárias de telefones celulares de níquel-cádmio podem

ser entregues em casas de comercialização de telefones celulares. Emgeral são bem aceitas, devido ao seu potencial de reciclagem decádmio (encaminhamento à França para recuperação do cádmio). Emalguns casos, em função de programas de qualidade ambiental defabricantes e operadores, os demais tipos de baterias também sãorecolhidos. Com o advento do Decreto 45.554/2008, no Rio Grande doSul, todas as pilhas e baterias comercializadas deverão retornar àscasas de comércio, para encaminhamento ao tratamento ou a ARIP. O

instrumento regulatório funcionará na exata proporção do seucumprimento pela população consumidora e da fiscalização sobre asresponsabilidades de comerciantes, assistências técnicas erepresentantes;

•  Baterias veiculares (chumbo-ácidas) são recicladas, apresentandovalor de mercado. Podem ser entregues a recicladores licenciados ouaos revendedores de baterias;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 221

•  Dependentemente do patamar cultural de cada comunidade, grandesparcelas dos resíduos ainda continuam sendo encaminhadas paraaterros e lixões, em função (1) da maior facilidade de co-dispô-los àcoleta, juntamente com os demais resíduos, (2) do notóriodescumprimento da legislação, por muitos estabelecimentoslegalmente responsabilizados em aceitar o resíduo de seu cliente e (3)da falta de alternativa para destino dos resíduos em regiões onde nãohouve avanço da legislação no sentido da regulamentação do pós-

consumo.

Destinação final e tratamento dos resíduos

Duas são as maneiras disponíveis de destinar adequadamente pilhas ebaterias: (1) aterro em células para resíduos industriais perigosos e (2) processos dereciclagem de metais.

 Aterro para resíduos industriais perigosos

Uma solução simples para a destinação apropriada de pilhas e bateriasconstitui-se nos aterros para resíduos industriais perigosos (ARIP’s). Tais unidades,que necessitam responder a critérios rigorosos para seu licenciamento, constituem-seem conjuntos de células onde são depositados resíduos perigosos, observando-secritérios de compatibilidade química, constituindo passivos ambientais de altaresponsabilidade e sofisticado monitoramento. Diferem dos aterros sanitários pararesíduos sólidos urbanos (que também são estruturas com elevado grau desofisticação para a preservação ambiental) principalmente em função deapresentarem dupla camada de impermeabilização, dreno testemunha e telhado decobertura durante todo o período de operação, até a efetivação de seu selamento

superior, pois a massa de resíduos não pode receber águas de precipitação. A grande crítica que é feita aos ARIP’s baseia-se no fato de constituírem

passivos ambientais, isto é, apesar de todo cuidado, investimentos, tecnologia eresponsabilidade envolvidos, os resíduos aterrados permanecem indefinidamente emsua forma original ou em forma muito semelhante, resguardando suas característicasde periculosidade ad eternum.

Uma empresa detentora de ARIP, que possui licença para recebimento depilhas e baterias em sua célula para resíduos perigosos, sediada na região

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 222 

metropolitana de Porto Alegre e, pratica o preço de R$ 0,50 (base: 2005) pararecebimento de cada unidade (pilha) entregue diretamente no ARIP. Em geral, nãohá problemas licenciais para que ARIP’s devidamente qualificados e licenciados peloórgão ambiental de jurisdição recebam pilhas e baterias em suas células.

 Processos de reciclagem de metais 

Devido a pressões políticas e novas legislações ambientais que

regulamentaram a destinação de pilhas e baterias em diversos países do mundoalguns processos foram desenvolvidos visando à reciclagem desses residuais. Parapromover a reciclagem de pilhas, é necessário, inicialmente, o conhecimento de suacomposição. Infelizmente, não há uma correlação entre o tamanho ou formato daspilhas e a sua composição. Em diferentes laboratórios têm sido realizadas pesquisasde modo a desenvolver processos para reciclar as baterias usadas ou, em algunscasos, tratá-las para uma disposição segura. Os processos de reciclagem de pilhas ebaterias podem seguir três linhas distintas: (1) a baseada em operações detratamento de minérios (mineralurgia), (2) a baseada em hidrometalúrgica ou (3) abaseada em pirometalúrgica.

No processo hidrometalúrgico as pilhas, após moagem prévia, sofremlixiviação por ácido hidroclórico ou sulfúrico, que solubiliza os metais, que passampara a fase aquosa. A fase aquosa é purificada através de operações de precipitaçãoquímica e eletrólise. O processo opera, geralmente, a temperaturas não superiores a100ºC. Recuperam-se, pelo processo, zinco, dióxido de magnésio, cádmio e níquel.

No processo pirometalúrgico, após moagem, o ferro é separadomagneticamente; uma queima inicial permite a recuperação do mercúrio e do zinconos gases de saída. O resíduo é então aquecido a 1000ºC na presença de um agenteredutor, ocorrendo, nesta etapa a reciclagem de manganês e zinco. A base doprocesso é a evaporação de cada metal à sua temperatura de ebulição precisa, composterior condensação.

  Algumas vezes esses processos são específicos para a reciclagem depilhas, outras vezes as pilhas são recicladas juntamente com outros tipos demateriais. Alguns dos processos patenteados conhecidos são citados a seguir:

•  Processo SUMITOMO: Processo japonês totalmente pirometalúrgicode custo bastante elevado, é utilizado na reciclagem de todos os tiposde pilhas, menos as do tipo Ni-Cd;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 223 

•  Processo RECYTEC: Processo utilizado na Suíça e Holanda desde1994, que combina pirometalurgia, hidrometalurgia e mineralurgia. Éutilizado na reciclagem de todos os tipos de pilhas e também lâmpadasfluorescentes e tubos diversos que contenham mercúrio. Esse processonão é utilizado para a reciclagem de baterias de Ni-Cd, que sãoseparadas e enviadas para uma empresa que faça esse tipo dereciclagem. O investimento deste processo é menor em relação osinvestimento necessário ao Processo Sumitomo, entretanto os custos

de operação são maiores;•  Processo ATECH: Basicamente mineralúrgico e portanto com custo

inferior aos processos anteriores, utilizado na reciclagem de todas aspilhas;

•  Processo SNAM-SAVAM : Processo francês, totalmentepirometalúrgico para recuperação de pilhas do tipo Ni-Cd;

•  Processo SAB-NIFE: Processo sueco, totalmente pirometalúrgicopara recuperação de pilhas do tipo Ni-Cd;

•  Processo  INMETCO: Processo norte-americano da INCO

(Pennsylvania, EUA), foi desenvolvido inicialmente, com o objetivo dese recuperar poeiras metálicas provenientes de fornos elétricos.Entretanto, o processo pode ser utilizado para recuperar tambémresíduos metálicos provenientes de outros processos, e as pilhas Ni-Cdse enquadram nestes outros tipos de resíduos;

•  Processo WAELZ: Processo pirometalúrgico para recuperação demetais provenientes de poeiras. Basicamente o processo se dá atravésde fornos rotativos. É possível recuperar metais como zinco, chumbo ecádmio. As baterias de Ni-Cd muitas vezes são recuperadasseparadamente das outras devido a dois fatores importantes, um é apresença do cádmio, que promove algumas dificuldades narecuperação do mercúrio e do zinco por destilação; o outro édificuldade de se separar o ferro e o níquel.

Reciclagem de baterias de Ni-Cd:

  Assim como no caso geral de pilhas e baterias, existem dois métodosestudados para a reciclagem desse tipo de bateria, um seguindo a rota

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 224 

pirometalúrgica e outro seguindo a rota hidrometalúrgica. Até o momento não foipossível o desenvolvimento de um processo economicamente viável utilizando a rotahidrometalúrgica. Assim, os processos de reciclagem atualmente empregados sãobaseados na rota pirometalúrgica de destilação do cádmio. Apesar de seremconstituídas por metais pesados perigosos, as baterias de Ni-Cd são recicláveis. Jáexistem na Europa, Japão e EUA indústrias que reciclam esse tipo de bateria. Emgeral, os materiais produzidos na reciclagem dessas baterias são: (1) cádmio compureza superior à 99,95%, que é vendido para as empresas que produzem baterias,

(2) níquel e (3) ferro utilizados na fabricação de aço inoxidável. Na França isto é feitoutilizando-se o processo SNAM–SAVAM e na Suécia utiliza-se o processo SAB-NIFE. Ambos os processos fazem uso de um forno totalmente fechado, no qual o cádmio édestilado a uma temperatura entre 850ºC e 900ºC, conseguindo-se uma recuperaçãodo cádmio com pureza superior à 99,95%. O níquel é recuperado em fornos elétricospor fusão-redução. A produção de óxido de cádmio em fornos abertos é descartadadevido ao fato de se ter uma condição de trabalho extremamente insalubre. Nos EUAa empresa INMETCO (  International Metal Reclamation Company), que é umasubsidiária da INCO (The International Nickel Company), é a única empresa quetem permissão para reciclar baterias de Ni-Cd, utilizando processo a alta

temperatura. Este processo está em operação desde dezembro de 1995. O processoutilizado pela INMETCO, assim como o SNAM-SAVAM e o SAB-NIFE, é baseado nadestilação do cádmio. Nesse processo, o níquel recuperado é utilizado pela indústriade aço inoxidável. O cádmio fica nos fumos misturado com zinco e chumbo, indopara uma outra empresa para posterior separação. A reciclagem de baterias de Ni-Cdnem sempre se apresentou economicamente favorável devido à constante flutuaçãodo preço do cádmio, ainda assim, são estudadas alternativas para a reciclagemvisando melhorar os processos existentes ou ainda criarem-se novos.

Há informações de que o custo da reciclagem de pilhas e bateriasno exterior gira em torno de R$ 7.000,00 por tonelada. No Brasil, a empresa

considerada precursora no trabalho, e que, conforme sabe-se, é a única do país comlicenciamento para a reciclagem de pilhas e baterias situa-se no município deSuzano, estado de São Paulo.. A mesma oferece o seu serviço de reciclagem por R$990,00 por tonelada de pilhas e baterias (junho de 2005). Conforme o representanteda empresa, após desmontagem, separação e classificação, os respectivoscomponentes são encaminhados ao processo químico para obtenção de sais e óxidosmetálicos utilizados em indústrias cerâmicas, refratárias, de colorifício cerâmico, devidro e de química em geral, que também são exportados para Japão, Inglaterra eDinamarca.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 225 

Para efeito ilustrativo da problemática do custo associado ao tratamentode pilhas e baterias comuns (isentas de periculosidade pela Resolução CONAMA257/1999), o autor efetuou, em 2005, uma estimativa para Porto Alegre. Utilizandoos modelos de estimativa previamente apresentados, concluiu que o município geracerca de 12.000.000 unidades de pilhas e baterias comuns por ano. Baseando-se naspilhas e baterias mais comuns, abstraindo-se baterias de telefones celulares e outrasque já apresentam possibilidades para seu encaminhamento, construiu a Tabela2.25.

Tabela 2.25 – Dimensões e massas típicas de pilhas de ampla utilizaçãoTipo Massa

(g)Diâmetro

(mm)Comprimento

(mm)Largura(mm)

Profundidade(mm)

 Volume(cm 3)

"AA" -"Pequena"

20 13 48 - - 6,37

"AAA" -"Palito"

10 10 48 - - 3,77

"Média" 45 24 45 - - 20,36

"Grande" 150 35 64 - - 61,58

Bateria 6V 45 - 50 18 28 25,20

Utilizando os orçamentos estabelecidos e as massas aproximadas de cada

tipo de pilha considerada, previu os custos do encaminhamento das pilhas e bateriasa ARIP e à recuperação de metais, conforme apresenta a Tabela 2.26.

Inferindo-se arbitrariamente, por uma ponderação grosseira, uma massamédia de 50 gramas por artefato residuário, chega-se, utilizando um custo de R$990,00/tonelada a um dispêndio anual de aproximadamente R$ 500.000,00/ano notratamento das pilhas e baterias, valor que deve ser somado aos custos comtransporte e armazenamento de aproximadamente 700 toneladas de artefatosresiduários por ano produzidos em Porto Alegre.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 226 

Tabela 2.26 – Comparativo de preços entre propostas para destinação de pilhasTipo Massa (g) Preço/ tonelada

 ARIP (base: R$0,50/pi lha)

Preço/toneladaReciclagem (base

R$ 990,00/ t)"AA" - "Pequena" 20 R$ 25.000,00 R$ 990,00"AAA" - "Palito" 10 R$ 50.000,00 R$ 990,00"Média" 45 R$ 11.111,00 R$ 990,00"Grande" 150 R$ 3.333,00 R$ 990,00

Bateria 6V 45 R$ 11.111,11 R$ 990,00

2.1.5.5 Resíduos de óleos vegetais de frituras

Óleos vegetais são larga e universalmente consumidos para a preparaçãode alimentos nos domicílios e estabelecimentos industriais e comerciais de produçãode alimentos. A importância da utilização de óleos no preparo de alimentos é, hoje,indiscutível. A fritura é uma operação de preparação rápida e confere aos alimentoscaracterísticas únicas de saciedade, aroma, sabor e palatabilidade. Em

estabelecimentos comerciais utilizam-se fritadeiras elétricas descontínuas comcapacidades que variam de 15 a 350 litros, cuja operação normalmente atingetemperaturas entre 180-200ºC. Já em indústrias de produção de empanados,salgadinhos e congêneres, o processo de fritura é normalmente contínuo e acapacidade das fritadeiras pode ultrapassar 1000 litros.

No processo de fritura, o alimento é submerso em óleo quente napresença de ar, e, assim, é exposto à oxidação, interagindo com uma série deagentes (ar, água, alta temperatura e componentes dos alimentos que estão sendofritos) que causam modificações em sua estrutura, especialmente quando utilizadopor um longo período, gerando compostos responsáveis por odor e sabor

desagradáveis, incluindo substâncias que podem causar riscos à saúde doconsumidor, tais como irritação do trato gastrointestinal, diarréia, dentre outros. Aágua proveniente do próprio alimento conduz alterações hidrolíticas; o oxigênio queentra em contato com o óleo a partir de sua superfície, desencadeia alteraçõesoxidativas e a temperatura em que o processo ocorre, resulta em alterações térmicasque se enquadram também nas alterações oxidativas.

No processo de fritura contínua utilizada pelas indústrias, ocorre ahidrólise, que é responsável pela formação de ácidos graxos livres. Já no processo defritura descontínua, empregada por lanchonetes, restaurantes, pastelarias e no uso

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 227 

caseiro, dentre outros, ocorrem reações de oxidação, hidrólise e polimerização. Assubstâncias advindas dessas três reações são chamadas de compostos polares totais.

  À medida que o óleo alcança o estágio de degradação, as reações deoxidação estão avançadas e há produção de moléculas complexas e compostosvoláteis que liberam aroma desagradável. Neste ponto, a fritura produz muitafumaça e, conseqüentemente, o alimento tem sua vida de prateleira diminuída,aroma, sabor e aspecto desagradáveis, excesso de óleo absorvido e o centro doalimento, às vezes, não totalmente cozido.

Neste sentido, para cada porção de óleo utilizado, parte é agregada aosalimentos, sendo ingerida, parte é naturalmente volatilizada pelo calor, e uma partesignificativa sobra como óleo exaurido. Esse óleo apresenta-se impróprio paraposterior aproveitamento para novas frituras, devendo ser destinado. Felizmente, eleainda apresenta valor econômico positivo por poder ser precursor de vários produtos.Isso diferencia os residuais de óleos comestíveis de outros resíduos, que apresentamvalor econômico negativo, tornando bem mais simples o seu corretoencaminhamento à reciclagem.

 Aspectos de composição dos óleos de fritura novos e exauridos  As gorduras e óleos são produtos naturais constituídos por misturas de

ésteres derivados do glicerol e de ácidos graxos com cadeias de 8 a 24 átomos decarbono, com diferentes graus de insaturação, sendo denominados triglicerídios outriacilgliceróis. A Figura 2.46 apresenta a estrutura genérica das gorduras e óleos.

  As gorduras e os óleos são formados por misturas de triglicerídios. Osdiferentes ácidos graxos formadores dos triglicerídios conferem diferentescaracterísticas às gorduras e óleos. A Figura 2.47 apresenta ilustrativamente cadeiassaturada, monoinsaturada e poliinsaturada e exemplos de óleos e gorduras

tipicamente formadas por triglicerídios de ácidos graxos com cada uma dascaracterísticas de saturação de cadeia. O óleo de soja comercial, por exemplo, éformado por uma mistura centrada em cinco ácidos graxos principais, o palmítico(9,9%-12,2%), o esteárico (3,0%-54,%), o oléico (17,7%-26,0%), o linoléico(49,7%-56,9%) e o linolênico (5,5%-9,5%). Os cinco óleos constituemaproximadamente 95% da mistura. Ácidos láurico, mirístico, araquídico, erúcico eoutros se fazem presentes em proporções individuais inferiores a 1%. Tal qual o óleode soja, grande parte dos óleos vegetais comerciais apresentam composiçõesbastante uniformes.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 228 

Figura 2.46 – Estrutura genérica deuma gordura ou óleo

  As gorduras animais apresentam elevado grau de saturação, enquantoque as gorduras não-saturadas provêm de fontes vegetais. Os óleos e gordurasutilizados repetidamente em fritura por imersão sofrem degradação por reaçõestanto hidrolíticas quanto oxidativas. A oxidação é acelerada pela alta temperatura doprocesso, sendo a principal responsável pela modificação das características físico-químicas e organolépticas do óleo. O óleo torna-se escuro, viscoso, tem sua acidezaumentada e desenvolve odor desagradável, comumente chamado de ranço. Emborapossível, a purificação desses óleos com materiais adsorventes não é consideradaviável sob o ponto de vista econômico. As rancificações oxidativa e hidrolíticaproduzem ácidos carboxílicos, e portanto elevam a acidez do óleo. A Figura 2.48

apresenta esquematicamente os processos de degradação dos óleos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 229 

Figura 2.47 - Saturação de ácidos graxos dostriglicerídios

Figura 2.48 – Reações de rancificação dos óleos

 Problemas ocasionados pelo descarte inadequado de óleos exauridos

  Após exauridos, os óleos não mais prestam-se para novas frituras, emfunção de conferirem sabor e odor desagradáveis aos alimentos, bem comoadquirirem características químicas comprovadamente nocivas à saúde. Não havendoutilização prática para os residuais domésticos e comerciais, em geral são lançados

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 230 

na rede de esgotos. Essa ação ocasiona vários problemas entre o ralo no qual sãolançados e o curso hídrico que os receberá, seu destino final:

•  Os óleos emulsificam-se com a matéria orgânica normalmentepresente nos efluentes de lavagens residenciais, comerciais eindustriais, ocasionando entupimentos em caixas de gordura etubulações;

•  Quando lançados diretamente em bocas-de-lobo ocasionam

obstruções, tanto em função de emulsificarem-se, formando “pastas” (material emulsificado), inclusive retendo resíduos sólidos.Em alguns casos a desobstrução de tubulações necessita autilização de produtos químicos tóxicos;

•  Em grande parte dos municípios brasileiros há ligação de esgotoscloacais à rede pluvial e a arroios. Nesses corpos hídricos, emfunção de sua imiscibilidade com a água e sua inferior densidade,há tendência à formação de filmes oleosos na superfície, o quedificulta a troca de gases com a atmosfera, ocasionando depleçãodas concentrações de oxigênio e anaerobiose do corpo hídrico, com

morte de peixes e outras criaturas aeróbias. Na rede de esgotos, osentupimentos podem ocasionar pressões que conduzem àinfiltração do esgoto no solo, poluindo o lençol freático ou havendorefluxo à superfície;

•  Os esgotos ingressos nos sistemas municipais de tratamento(ETE’s) dificultam o tratamento, podendo encarecê-lo em até 45%;

•  No ambiente, quando em condições anaeróbias, pode havermetanização dos óleos, contribuindo para o efeito estufa;

•  Quando não houver tratamento de esgotos prévio ao lançamento

ao corpo receptor, elevam-se as concentrações de óleos totais evegetais nesse, depreciando sua qualidade para vários fins,podendo pontualmente modificar pH e diminuir as trocas gasosas.  A temperatura do óleo sob o sol pode chegar a 60ºC, matandoanimais e vegetais microscópicos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 231

 Estimativa da geração do resíduo 

Não há um diagnóstico elaborado da situação real do Brasil em relação àutilização e descarte de óleos para frituras. Estima-se que em um país com elevadoíndice de pobreza como o Brasil, em muitos casos os óleos somente sejamdescartados após várias reutilizações. São dados publicados sobre o assunto:

•  Consumo mensal médio de 1080 mL de óleo de fritura porhabitante (www.dieese.org.br);

•  Descarte mensal de óleo de fritura por família: 800 mL(Organização das Nações Unidas);

•  Segundo a fonte “www.radiobras.gov.br”, a Grande Porto Alegregeraria 120 t/mês de óleo de cozinha saturado, dos quais metade éreciclada e transformada em cola e tinta para uso industrial.

  As informações devem ser consideradas apenas aproximações,constituindo apenas um referencial da ordem de grandeza do consumo e produçãode resíduo. O tipo de alimento preparado, e, portanto, a incorporação do óleo nesse,

bem como o padrão de consumo, ou seja, o grau de reutilização do óleo napreparação dos alimentos, influenciam diretamente tanto as quantidades consumidasquanto os quantitativos residuais.

Considera-se uma estimativa de geração mensal de um litro de óleoresidual por domicílio como razoável, o que conduziria, por exemplo, em Porto  Alegre, a uma geração mensal domiciliar de 450 m3 de óleo exaurido,correspondendo a aproximadamente 400 t. No entanto a estimativa é muitogrosseira.

Reciclagem de óleos vegetaisEm função de sua constituição química, os óleos vegetais residuais

prestam-se para a fabricação de produtos como cosméticos, sabões, sabonetes edetergentes, resinas para tintas, adesivos, massa de vidraceiro e combustível. Nestesentido, desde que haja logística para sua coleta, os residuais adquirem valoragregado, já sendo coletados e processados em várias localidades do país. Citam-se,a seguir, os aproveitamentos mais freqüentes dos óleos vegetais de fritura exauridos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 232 

Saponificação 

  A saponificação é uma reação que converte gorduras e compostosorgânicos de cadeia longa, via ataque alcalino, em glicerina e sabão (carboxilatos desódio, potássio, etc.). A reação abaixo apresenta tal conversão.

Não só os sabões têm utilidade, e, portanto, valor agregado: a

glicerina pode ser utilizada para fabricação de cosméticos, entrar na composição deprodutos de limpeza, ou ter utilização na produção de tintas alquídicas. Seu preço nomercado internacional gira em torno de US$ 1,00/lb.

 Fabricação de resinas para tintas 

  Alguns óleos insaturados são apropriados para utilização no fabrico detintas (tintas a óleo). Os óleos que se prestam a esse fim são denominadossecativos, devido à propriedade de absorverem oxigênio do ar, formando pontes deoxigênio entre as moléculas, secando através de uma reação de  polimerização

auto-oxidativa. Outra possibilidade é a reação de triglicerídios com a glicerina,gerando um monoglicerídio que, reagindo com um ácido bifuncional, gera uma resinaalquídica, muito utilizada no fábrico das tintas alquídicas.

 Aproveitamento em rações para animais 

Os óleos exauridos são utilizados para o preparo de rações para animais.Contudo, alguns compostos resultantes da rancificação oxidativa ou hidrolíticaapresentam nocividade à saúde dos animais. Tais animais tornam-se impróprios para

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 233 

o consumo humano, pois estudos demonstram que a ingestão de gorduras oxidadaspor cobaias, dentre outras conseqüências, aumenta a peroxidação dos cromossomos.

 Fabricação de combustível: Biodiesel  

O biodiesel foi definido pela   National Biodiesel Board dos EstadosUnidos como o derivado mono-alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa,proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal, cuja

utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores deignição por compressão (motores do ciclo Diesel). Enquanto produto, pode-se dizerque o biodiesel tem as seguintes características: (a) é virtualmente livre de enxofre earomáticos; (b) tem alto número de cetano, (c) possui teor médio de oxigênio emtorno de 11%; (d) possui maior viscosidade e maior ponto de fulgor que o dieselconvencional; (e) possui nicho de mercado específico, diretamente associado aatividades agrícolas; (f) no caso do biodiesel de óleo de fritura, se caracteriza por umgrande apelo ambiental; e, finalmente, (g) tem preço de produção relativamentesuperior ao diesel de petróleo. Entretanto, se o processo de recuperação eaproveitamento dos subprodutos (glicerina e catalisador) for otimizado, a produção

de biodiesel pode ser obtida a um custo competitivo com o preço comercial do óleodiesel, ou seja, aquele verificado nas bombas dos postos de abastecimento. Poroutro lado, enquanto combustível, o biodiesel necessita de algumas característicastécnicas que podem ser consideradas imprescindíveis: a reação de transesterificaçãodeve ser completa, acarretando ausência total de ácidos graxos remanescentes e obiocombustível deve ser de alta pureza, não contendo senão traços de glicerina, decatalisador residual ou de álcool excedente.

Para a obtenção de biodiesel, a reação de transesterificação de óleosvegetais com álcoois primários pode ser realizada tanto em meio ácido quanto emmeio básico. A reação de síntese, geralmente empregada a nível industrial, utiliza

uma razão molar óleo:álcool de 1:6 na presença de 0,4% de hidróxido de sódio oude potássio, porque o meio básico apresenta melhor rendimento e menor tempo dereação do que o meio ácido. Por outro lado, o excesso de agente transesterificante(álcool primário) faz-se necessário devido ao caráter reversível da reação. A reaçãode transesterificação é genericamente apresentada:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 234 

Pesquisadores demonstraram que a alcoólise com metanol é tecnicamente

mais viável do que a alcoólise com etanol, particularmente se esse corresponde aoetanol hidratado, cujo teor em água (4-6%) retarda a reação.

Embora a transesterificação apresente-se como principal processo deconversão de óleos em biodiesel, o combustível pode também ser obtido porprocesso de craqueamento térmico, a altas temperaturas, utilizando-se umcatalisador que remove os compostos oxigenados corrosivos. Isso pode ser muitoimportante em caso de elevação do preço do álcool no mercado nacional.

O biodiesel é um combustível biodegradável e reduz determinadasemissões poluentes, como o dióxido de carbono, enxofre, monóxido de carbono e

dióxido de enxofre. Os motores a óleo vegetal possibilitam uma redução de 78% dasemissões de dióxido de carbono, gás responsável por efeito estufa, fenômeno queestá alterando o clima do planeta. A emissão de enxofre é reduzida em 98% e a demonóxido de carbono reduz de 11% a 53% com o uso do biodiesel. A não emissãode dióxido de enxofre auxilia a diminuição da ocorrência da chuva ácida. O biodieseltem sido tratado como uma das grandes alternativas do Brasil frente à escassez doscombustíveis fósseis, o que o colocará em uma posição global muito privilegiada casopesados investimentos, tanto públicos quanto privados, no setor sejam alocados,bem como uma política governamental séria de desenvolvimento seja mantida,criando incentivos para a produção de oleaginosas. A crítica que tem-se insurgidocontra os combustíveis derivados de óleos vegetais baseia-se no fato de que aviabilidade econômica do plantio de oleaginosas para produção de biocombustíveisrealoca terras e mão-de-obra que vinham sendo utilizadas na plantação dealimentos, diminuindo a oferta de tais produtos agrícolas e elevando o seu preço nomercado.

De uma certa forma, as experiências de implantação de programas dearrecadação de óleos exauridos residuais em um município utilizam um rito de açõesconsecutivas e métodos, que são indicados:

(2-36)

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 235 

1) Inicialmente implanta-se um projeto, com um nome fácil e de certoimpacto (citando exemplos, “Projeto de Entrega Voluntária de óleo de Fritura – PEOF  – Porto Alegre, RS; “De Olho no Óleo” – São Caetano do Sul, SP; “Cata Óleo” –Ribeirão Preto, SP; “Coleta de Óleo de Fritura Usado” – Guarulhos, SP), visandoorientar a população sobre a importância da reciclagem dos óleos residuários defritura;

2) As entidades representativas da sociedade, como as câmaras deindústria e comércio, movimentos ambientalistas, ONG’s, associações de bairros e

órgãos das prefeituras são envolvidas, alavancando as ações necessárias paraequacionar os problemas já identificados, e muitas vezes elaborando etapas domacroprojeto;

3) Os projetos divulgam-se através de palestras nas escolas, associaçõesde moradores e comunidades. A divulgação também se dá através da distribuição,em residências e condomínios, de panfletos que esclareçam bem a questão dorecolhimento e reciclagem do óleo de fritura, seu benefício para a preservação domeio ambiente e dos recursos naturais. Os panfletos necessitam clareza, simplicidadee orientação precisa das ações dos moradores;

4) A forma de recolher e armazenar o óleo de fritura saturado no seuprimeiro momento, nas cozinhas, pode ser, após o mesmo esfriar na frigideira,acondicioná-lo em garrafas PET  (se possível transparentes, por possibilitaremvisualizar-se melhor a qualidade do produto), ou em vidros de conserva vazios.Quando cheios, os mesmos podem ser facilmente encaminhados pela dona de casaao recolhimento mais adequado. Deve-se verificar se há condições para orecolhimento porta-a-porta das embalagens com óleo. Se forem previstos problemasdecorrentes de vandalismo ou catação de rua, conforme o grau de evoluçãoeconômica e cultural da comunidade, poderá ser optada a criação de pontos deentrega voluntária dos óleos;

5) As garrafas ou vidros com o óleo de fritura usado podem serarmazenados em recipientes maiores (tambores) ou esvaziados em bombonas. Namaioria das experiências de recolhimento de óleo, utilizam-se bombonas de 20 litros,em função de melhor manuseio e menor tempo de espera até o envio à recicladora,o que resulta em uma melhor qualidade final, visto que o óleo saturado, ao ficarmuito tempo armazenado oxigena-se mais, elevando sua acidez através de reaçõesde rancificação, o que deprecia o seu valor de mercado;

6) Os locais e a disposição dos tambores receptadores de  pets ou vidros edas bombonas podem variar conforme a forma de recolhimento ou coleta. O mais

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 236 

lógico seria cada condomínio residencial destinar um espaço onde colocar ostambores (organizado pelos moradores e/ou funcionários). As bombonas de 20 Ldestinadas ao óleo de fritura seriam mais indicadas para alocação em pontos deentrega voluntária (como centrais de órgãos públicos, restaurantes cadastrados queparticipem do projeto, associações de bairro, postos de gasolina, etc.). As residênciasnão condominiais podem acondicionar o óleo de fritura usado em PET’s ou vidros,aguardar o dia da coleta seletiva ou encaminhá-los aos pontos de coleta, onde osmesmos seriam esvaziados nas bombonas e as garrafas plásticas e os vidros vazios

separados para a coleta seletiva.7) Trabalho feito junto às grandes empresas que possuem refeitórios

coletivos, ou instituições de ensino (RU´s de universidades e cantinas de colégios),hospitais e instituições militares (quartéis e academias militares), que tambémproduzem muito óleo de fritura usado, também seria de grande valia. Poderiam serfirmados convênios com tais geradores, fornecendo, o gestor do projeto, amparotécnico no sentido da melhor disposição e acondicionamento dos residuais;

8) Em um contato com a secretaria local de indústria e comércio pode serobtida listagem de cadastro de todos os bares e restaurantes do município,

realizando-se trabalho dirigido a esses estabelecimentos, primeiro de esclarecimento,através da distribuição de panfletos informativos, mostrando a importância dareciclagem do óleo de fritura, em seguida vindo tais estabelecimentos a seremcadastrados, fornecendo regularmente o óleo de fritura saturado. Dispor-se-iambombonas para armazenar o óleo, e quando da coleta, trocar-se-iam por outrasvazias.

9) Ao sistema deve estar associado empreendimento que irá comprar osóleos recolhidos, contratado pelo gestor mediante licitação ou outro arranjo possível.  A viabilidade do projeto dá-se somente a partir da existência de logística para acoleta dos óleos e encaminhamentos à indústria. Se isso não estiver disponível na

região ou for logisticamente inviável o gestor público deverá voltar sua atenção àcriação de, por exemplo, pequenos empreendimentos fabricantes de sabão;

10) Por fim, com a evolução do sistema e a disponibilização dorecolhimento/entrega voluntária o município poderá legislar sobre o tema, tornandoo recolhimento obrigatório.

O autor, juntamente com outros colegas de trabalho ténicos e não-técnicos, croiu em Porto Alegre o Projeto de Entrega Voluntária de Óleos de Fritura,abreviadamente denominado PEOF . Tal programa, instituído em junho de 2007,estabeleceu-se através de convênio com quatro indútrias recicladoras de óleos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 237 

vegetais exauridos, que os transformam em biodiesel, alimento para animais ou emenergia. Desta maneira, 24 instalações do Departamento Municipal de LimpezaUrbana espalhadas pelo território do município abrigaram bombonas para recepçãodo óleo. Houve divulgalção e os munícipes conscientes puderam, inicialmente,encaminhar seu óleo residuário a esses postos, que mantiveram coletas periódicaspelas indústrias conveniadas. Paulatinamente, outros órgãos públicos, escolas eestabelecimentos privados vem-se aderindo ao projeto e constituindo postos deentrega voluntária cadastrados, de modo que o número de postos subiu para 94 em

meados de junho de 2008. Em um ano de vigência, o projeto recolheuaproximadamente 15.000 litros de óleos, que provavelmente teriam sido lançados narede de esgotos. A partir da visibilidade do projeto, e do reconhecimento público deque o óleo possui valor agregado, efeitos multiplicadores como a geração deconvênios entre condomínios e recicladoras tem elevado substancialmente aquantidade de óleo mensalmente encaminhado de maneira correta.

Finalmente, a preocupação de uma prefeitura com a destinação dos óleosde fritura é imensamente salutar em função da questão ambiental. Todavia, caso nãohaja possibilidade prática imediata da criação de um projeto de reciclagem dos óleos,deve-se ter em mente que o resíduo não é perigoso, e como tal deverá ser

encaminhado juntamente com o lixo comum a aterro sanitário, onde não causaráimpacto ambiental, sendo degradado por via biológica. Assim, se esse for o caso, acomunidade deverá ser orientada a acondicionar os restos de óleos nos seus sacosplásticos, que serão encaminhados à coleta domiciliar, até que gerem-se ascondições para iniciar o projeto de reciclagem no município.

2.1.5.6 Medicamentos vencidos

Denominam-se  fármacos ou drogas todas as substâncias químicas queinteratuam com os organismos vivos. Os medicamentos são aquelas composições

químicas utilizadas para prevenir ou modificar estados patológicos, aliviar sintomasou explorar estados fisiológicos para benefício de quem os recebe. São substânciasúteis no diagnóstico, prevenção e tratamento das enfermidades humanas, animais evegetais. Sendo produtos genericamente utilizados, em função das enfermidades,são difusamente comercializados e utilizados. Os resíduos de medicamentoscorrespondem às próprias composições não consumidas em seu prazo de validade,às matérias-primas vencidas e às embalagens residuais, impregnadas com o materialmedicamentoso. As composições químicas apresentam diferentes características dedegradabilidade e instabilidade a diversos agentes, portanto, decorrido certo tempo

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 238 

ou havendo sofrido ação de certas condições (luz, umidade, etc.) podem não maiscorresponder à composição originalmente fabricada.

No âmbito do descarte dos residuais provindos do consumo demedicamentos (abstraem-se aqui, por exemplo, resíduos considerados como de riscobiológico, como seringas e agulhas), dois problemas são identificados:

•  Procedimento de manejo, ou seja, se houver disposição de residuaisde medicamentos nos passeios públicos, à coleta municipal de lixo,

poderá haver reaproveitamento dos mesmos por triadores ecatadores, o que poderá comprometer sua saúde se administrados, oupode mesmo haver retorno dos produtos à rede de comercialização. Omesmo poderá ocorrer se a área de disposição de resíduos domunicípio não for qualificada e nela houver a presença de catadores;

•  Destinação a aterros sanitários ou outras áreas de disposição: podeocasionar problemas de contaminação ambiental e outros problemas.

No sentido estritamente relacionado à destinação dos residuais demedicamentos a aterros sanitários (ou aterros controlados, ou lixões, no pior doscasos), alguns efeitos importantes adversos podem ser citados, que, de certa forma, justificam a preocupação com sua destinação:

•  Os aterros para resíduos são sistemas de estabilização microbiológicade resíduos sólidos, que operam através do metabolismo de bactériase outros organismos e de suas enzimas. Antibióticos, antibacterianos equalquer medicamento que tenha como função precípua ou efeitosecundário a ação deletéria de agentes biológicos, produzirão reduçãoou extinção temporária dos processos metabólicos bacterianos nosmicrosítios dos locais onde o resíduo for disposto. Emborateoricamente isso seja previsível, não há evidências de tal efeito

prático em aterros, possivelmente devido à dificuldade demonitorarem-se tais eventos, devido à diluição dos agentes eprincípios ativos na massa e na fase líquida dos aterros e lixões;

•  No que refere-se especificamente a agentes antibióticos, conformecita a literatura médica, há uma permanente adaptação dos agentespatogênicos a essas composições medicamentosas: a cadaadministração de um determinado antibiótico, há eliminação de umgrande percentual dos indivíduos do agente que está sendocombatido. A patologia é superada pelo paciente no momento em que

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 239 

os poucos indivíduos remanescentes não apresentam mais potencialde superar suas defesas imunológicas. Contudo, tais agentessobreviventes tornam-se resistentes, imunes ao antibiótico, gerandodescendentes igualmente resistentes. Isso pode ocorrer na instânciade um aterro sanitário, ocasionando o surgimento de cepasresistentes. Novamente, esta é uma projeção teórica, quepossivelmente não efetive-se, devido à agressividade do meio,inóspito aos organismos patogênicos, que, conforme estudos já

publicados, não sobrevivem à seleção natural, à competição com osorganismos heterotróficos que participam ativamente da digestãoanaeróbia dos resíduos;

•  O principal problema relacionado à disposição de resíduos de fármacosem áreas de disposição, mesmo que qualificadas, refere-se àincorporação, à fase aquosa, de compostos químicos possivelmentemuito refratários à estabilização ou a transformações químicas. Taiscompostos presentes nos lixiviados, no caso de áreas não qualificadas,migrarão para cursos d’água e/ou ao lençol freático, contaminando-os.No caso de aterros impermeabilizados, com tratamento de lixiviados,

se houver alta refratariedade dos compostos, tais poderão, nãosomente serem lançados intactos com o efluente tratado aos corposreceptores, como inclusive retornarem ao consumo, através da águatratada.

 Legislação aplicada ao gerenciamento do resíduo

Em 1993, o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – expediu aresolução 05/1993, que estabeleceu uma classificação para resíduos sólidos deserviços de saúde em quatro grupos. O denominado Grupo B, resíduos que

apresentam risco potencial à saúde pública e ao meio ambiente devido às suascaracterísticas químicas, contemplou os seguintes tipos de resíduos:

a) drogas quimioterápicas e produtos por elas contaminados;

b) resíduos farmacêuticos (medicamentos vencidos, contaminados,interditados ou não-utilizados);

c) demais produtos considerados perigosos, conforme classificação daNBR 10004 da ABNT (tóxicos, corrosivos, inflamáveis e reativos).

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 240 

  A Resolução CONAMA 05/2003 não atribui responsabilidades sobre otratamento e disposição dos resíduos de medicamentos, porém a classificação porela instituída foi referendada pela Lei Estadual 10.099/1994 (Rio Grande do Sul). Tallegislação estabelece: 

“Art. 8º - Os resíduos sólidos, pertencentes ao Grupo“B”,

deverão ser submetidos a tratamento e/ou disposição final

específicos, de acordo com as suas características,

segundo exigências do órgão estadual de meio ambiente.

Parágrafo único - Os medicamentos com data de validade

vencida deverão retornar ao fabricante conforme

exigências do órgão estadual de meio ambiente.”

No sentido do exposto, considera-se que todo residual de medicamentofabricado no estado do Rio Grande do Sul deverá ser aceito, em devolução, pelo seurespectivo fabricante. Entretanto, a lei 10.099 não estabelece os mecanismos para

efetivação de tal, como, por exemplo, um sistema verticalizado que prevejaobrigação do aceite dos medicamentos residuários em devolução pelosestabelecimentos comerciais (drogarias) em que foram adquiridos, paraencaminhamento aos distribuidores, e, enfim, aos laboratórios farmacêuticos.Mediante tal, torna-se difícil o correto encaminhamento de um resíduo fabricado noestado, por parte de um consumidor que possivelmente resida a centenas dequilômetros do laboratório fabricante, às suas expensas e logística.

Em 2001 uma nova resolução do CONAMA (283/2001) veio atualizarprocedimentos em relação à Resolução 05/1993. Esta nova resolução estabelece que

(1) os medicamentos vencidos, alterados, interditados, parcialmente utilizados ouimpróprios para consumo devem ser devolvidos ao fabricante ou importador, pormeio do distribuidor, (2) que até julho de 2002 os fabricantes e importadoresdeverão introduzir mecanismos para operacionalizar a devolução; (3) que omanuseio e transporte dos resíduos de medicamentos é co-responsabilidade deimportadores, distribuidores, comerciantes, farmácias de manipulação e serviços desaúde. Todavia o sistema proposto não vigorou, e a citada resolução foiposteriormente revogada, pela Resolução CONAMA 358/2005.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 241

  A Resolução CONAMA 358/2005 define como fármacos cujo manejo edestinação devem ser qualificados, em função de riscos ao meio ambiente e à saúdepública os produtos hormonais, antimicrobianos, citostáticos, antineoplásicos,imunossupressores, digitálicos, imunomoduladoladores e antiretrovirais e insumos eresíduos relativos aos medicamentos controlados pela Portaria 344/1998 doMinistério da Saúde:

a) Produtos hormonais: hormônios são substâncias produzidas pelo organismo pararegular a atividade de órgãos vitais. São muito comumente utilizados paraanticoncepção e retardo de conseqüências do envelhecimento;

b) Antimicrobianos: são substâncias produzidas por organismos ou sintetizadas, quedestroem organismos ou impedem seu desenvolvimento;

c) Citostáticos: Os medicamentos citostáticos incluem uma série de substâncias dedistinta natureza química, utilizados principalmente, mas não exclusivamente, notratamento farmacológico de enfermidades neoplásicas (câncer), como terapiaúnica ou acompanhada de outras medidas terapêuticas. Projetados para provocara morte de células, não distinguem entre células cancerosas e sãs. A maioria dos

citostáticos apresentam características mutagênicas, carcinogênicas, teratogênicase embriotóxicas em experimentos com animais. São atribuídas aos citostáticosmais de dez propriedades adversas à saúde humana e animal. Apresentamelevado nível de ação em relação a células e tecidos com alta capacidade deproliferação;

d) Antineoplásicos: são os compostos conhecidos como quimioterápicos, queapresentam ação sobre os mecanismos celulares. Apesar de agirem maisincisivamente contra as células cancerosas, devido às suas diferenças metabólicasem relação às células normais, não têm ação plenamente seletiva, agindodeleteriamente sobre células sãs também;

e) Imunossupressores: correspondem a uma extensa classe de agentes, cuja ação édirecionada ao efeito específico desejado, que pode ser uma simples ação anti-inflamatória até evitar-se a rejeição de um órgão transplantado. Atuam, atravésde mecanismos específicos, rebaixando os sistemas imunológicos do corpo,evitando, então, reações ocasionadas por tais sistemas que ocasionamdesconforto, dor ou outras conseqüências;

f) Digitálicos: são medicamentos de origem natural, produzidos a partir de plantascomo a  Digitalis purpúrea e a  Digitalis lanata, que apresentam propriedades

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 242 

de toxicidade. São utilizados em doenças do coração, como arritmias einsuficiência cardíaca;

g) Imunomoduladores: são medicamentos que não interagem diretamente no agenteinfeccioso ou tumor, mas sim na cadeia imunológica natural do organismo,ocasionando a amplificação do efeito imunológico, evitando os efeitos indesejáveisda utilização de antivirais potentes;

h) Antiretrovirais: Retrovírus são vírus de RNA, que é reversamente transcrito em

cópias de DNA de dupla fita no interior da célula hospedeira. Retrovírus incluemHIV e agentes causadores de câncer em vertebrados. Os antiretrovirais agem pormecanismos que impedem a replicação dos vírus ou impedem que novas cópiasdos vírus infectem novas células;

i) Medicamentos controlados – Portaria Ministério da Saúde 344/1998: trata-se depsicotrópicos, anabolizantes, antiretrovirais, insumos para fabricação denarcóticos.

 À luz da NBR 10004/2004, todos os resíduos de medicamentos podem serconsiderados resíduos perigosos. Esta idéia provém do fato de que, embora

concebidos e fabricados para agirem no sentido da recuperação da saúde e dobem estar de pessoas e animais, os medicamentos alteram estados fisiológicos deindivíduos para os quais sua utilização for cientificamente prescrita. Sua eventualação sobre indivíduos saudáveis, atuando especificamente sobre um desequilíbrioque nesses inexiste, pode levar ao prejuízo da saúde dos mesmos. Neste sentido,todo medicamento administrado de forma indevida, sem uma criterizaçãoresponsável, traz problemas à saúde de indivíduos, e então, dentro dessaconceituação, tornar-se-á um resíduo perigoso. Quando considerado o fato de suamodificação por mecanismos naturais ou desencadeada por sua exposição aoambiente, amplifica-se seu potencial de periculosidade, centrado na questão datoxicidade.

 Aspectos constitucionais dos medicamentos

O potencial de agressão ao meio ambiente, o potencial de degradação eas metodologias de estabilização e tratamento dos compostos medicamentosos estãodiretamente relacionados às suas estruturas químicas. Os medicamentos podem serpreparados através de compostos naturais, compostos sintéticos, produtos

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 243 

biotecnologicamente obtidos, compostos produzidos por organismos, derivados desangue e a partir de outras fontes.

Três são as características que afetam a estabilidade dos medicamentos,e, portanto, o critério de propriedade de sua administração a organismos ou não:

•  Degradação química dos princípios ativos;

•  Formação de produto tóxico derivado da decomposição ou degradaçãodos princípios ativos;

•  Instabilidade, que pode diminuir a sua biodisponiblidade (propriedadede liberar de forma dosificada o componente ativo no organismo).

Existem diversos critérios para o estabelecimento de classificações para osmedicamentos. Uma das mais comumente empregadas é a classificação em funçãode sua ação farmacológica ou uso terapêutico. A Tabela 2.27 estabelece umaclassificação utilizando essa base.

Tabela 2.27 – Classificação dos medicamentos quanto à sua ação Grupo Descrição Medicamentos

1 Drogas que atuam nas sinapses e uniõesneuroefectoras

Agonistas colinérgicos Agentes colinesterasa Atropina Escopolamina Drogas simpaticomiméticas

2 Drogas que atuam sobre o sistemanervoso central

Anestésicos Gases terapêuticos Hipnóticos Sedantes Antiepiléticos Opióides Analgésicos

3 Anti-inflamatórios Histaminas Derivados lipídicos Tratamento antiasma Analgésicos antipiréticos

4 Íons e sais Sais de sódio Sais de potássio

continua

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Tabela 2.27 – Classificação dos medicamentos quanto à sua ação (continuação) Grupo Descrição Medicamentos

5 Drogas que afetam o sistema renal e ometabolismo de eletrólitos

Xantinas Diuréticos osmóticos Compostos mercuriais Tiacidas e sulfonamidas Inibidores da anidrasa carbônica

6 Agentes cardiovasculares Nitratos orgânicos

Anti-hipertensivos Glucosídios cardíacos Anti-arrítmicos

7 Fármacos que afetam funções intestinais Controle da acidez Controel de úlceras Motilidade gastro-intestinal Produção de ácidos biliares e

sucos digestivos8 Fármacos que afetam a motilidade uterina Oxitocina

Prostaglandinas Alcalóides Agentes tocolíticos

9 Quimioterapia para infeccionesparasitarias

Anti-helmínticos Anti-protozoários Anti-maláricos Amebicidas

10 Quimioterapia para infecções microbianas Sulfonamidas Penicilinas Trimetropina Cefalosporinas Sulfametoxasol Antimicóticos Quinolonas Antivirais Antibióticos Aminoglucosídeos Tetraciclinas Cloranfenicol Eritromicina

11 Quimioterapia com agentesantineoplásicos

Agentes alquilantes Hormônios Antimetábolitos Antibióticos Isótopos radioativos

continua

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Tabela 2.27 – Classificação dos medicamentos quanto à sua ação (continuação) Grupo Descrição Medicamentos

12 Inmunossupresores Azatioprina Clorambucil Ciclofosfamida Metotrexato

13 Agentes que atuam sobre os componentesdo sangue

Anticoagulantes Trombolíticos

Antiplaquetários14 Hormônios Adenohipoficiárias Tireóide e antitireóidia Estrogênios e progesterona Andrógenos Adrenocorticotrófica Insulina Paratireóidia Derivado esteróidíco de vitamina D

15 Vitaminas Hidrosolúveis (complexo B e ácidoascórbico)

Lipossolúveis (A, D, K, E)

16 Medicamentos do sistema respiratório

Antihistamínicos Expectorantes Antitusígenos

Fonte: GOODMAN e GILMAN (1980) apud BARRIOS et alli. (1995)

Os processos de degradação dos medicamentos ocorrem pelas vias (1)física, (2) química e (3) biológica. Deve-se atentar ao fato de que os compostosquímicos orgânicos, que são os componentes ativos, em geral, encontram-se emconcentrações muito baixas nas composições medicamentosas. BARRIOS et alli. 

(1995) citam que embora ocorram reações importantes das moléculas orgânicas comcompostos presentes no ambiente, via de regra as reações com agentes do meiocomo oxigênio, água e luz solar são os mecanismos mais importantes de degradaçãodos medicamentos.

Os tipos mais importantes de degradação dos medicamentos são três:

•  Hidrólise (solvólise): dá-se com alguns compostos, especialmenteaqueles que apresentam grupos carboxila (-COOH), amina (NH2) ehidroxila (OH);

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 246 

•  Oxidação: reação que dá-se principalmente pela interação de certoscompostos com o oxigênio do ar. Os principais grupos orgânicos demedicamentos sujeitos à oxidação são (1) fenóis, (2) catecóis, (3)éteres, (4) tióis, (5) tioéteres, (6) carboxilas, (7) nitritos e (8)aldeídos;

•  Fotólise: em geral constitui-se de reações de decomposiçãocatalisadas pela luz solar, associando ou não outras reações como ade oxidação.

Outro fenômeno a ser citado é a degradação microbiológica de certosmedicamentos. De certa maneira todos os compostos orgânicos sofrem açãomicrobiológica, porém os produtos de degradação nem sempre são inócuos ouestáveis termodinamicamente. Por outro lado diferentes são as refratariedades dosdiversos compostos medicamentosos. Alguns, como as vitaminas e xaropes sãomuito facilmente degradados, outros são muito mais resistentes a ataquesbiológicos. As bactérias apresentam imenso potencial de aclimatação a muitoscompostos tóxicos, através de adaptação e mutações. As interações dosmicrorganismos com os princípios ativos podem levar, senão ao seu aproveitamentodireto como substrato, à sua utilização como aceptores de elétrons ou coadjuvantesem reações bioquímicas, levando à sua oxidação, à quebra de cadeias carbônicas eanéis aromáticos e a muitas outras modificações nas suas estruturas químicas.

Por fim, muitos compostos medicamentosos são muito voláteis, sendovaporizados em presença de ar e calor, o que pode ocorrer sob certas condições deexposição ao ambiente.

Tratamento de medicamentos vencidos e inservíveis 

Os medicamentos residuais, como quaisquer outros resíduos especiais,

devem ser classificados em função dos critérios estabelecidos pela NBR 10004/2004.  Via de regra os aspectos de periculosidade dos medicamentos referem-se àtoxicidade (dos compostos ou dos produtos de degradação), ainda que sejamformulações administradas a seres vivos. No tocante à sua disposição no solo,pensada como maneira mais usual de destinação, sua periculosidade pode serreferenciada ao seu potencial de alteração das condições químicas e biológicasambientais, classificando-se, em muitos casos, como resíduos pertencentes à ClasseI – Perigosos.

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  A solução mais desejável, em uma primeira instância, seria a devoluçãoverticalizada dos medicamentos residuários, do usuário ao estabelecimentofarmacêutico, deste ao distribuidor, e deste último ao fabricante que, detentor datecnologia e do conhecimento técnico específico poderia proceder:

1) Seleção dos medicamentos que possam ter seus constituintesreciclados, dentro de critérios técnicos e legais;

2) Seleção e agrupamento dos medicamentos por tipo de destinação ou

tratamento mais indicados;3) Pré-tratamento físico ou químico com vistas à redução de volume ou

condicionamento preliminar ao tratamento;

4) Encaminhamento aos tratamentos ou destinos indicados para cadacategoria.

Os tratamentos mais recomendáveis para resíduos de medicamentos sãoelencados por EPA apud BARRIOS et alli. (1995):

•  Tratamentos físicos e químicos;

•  Solidificação;•  Disposição em aterro sanitário municipal;

•  Confinamento (aterro para resíduos perigosos);

•  Incineração.

 A incineração a temperaturas superiores a 1200ºC é tida como a melhorforma de tratamento de residuais de medicamentos, visto promover a oxidaçãocompleta dos compostos orgânicos medicamentosos. Evidentemente a questãorelativa às emissões gasosas deve ser considerada e será necessário que oincinerador seja especificamente licenciado para o tratamento desse tipo de resíduo.Freqüentemente, o custo da incineração supera R$ 1000,00/t. O confinamento emcélulas de aterros especiais para resíduos perigosos também é uma solução factível,no entanto enfrenta a crítica de não constituir-se em um sistema de tratamento, comdestruição do resíduo ou conversão a produtos menos perigosos, e sim, tãosomente, um confinamento controlado por tempo indeterminado. O valor praticadopor administradores de aterros para resíduos perigosos para recebimento demedicamentos pode superar US$ 150,00/m3.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 248 

Certos medicamentos apresentam elevada biodegradabilidade, nãoapresentando características de elevada periculosidade (tampouco os subprodutos desua degradação são resíduos perigosos). A sua codisposição com resíduos urbanosem aterros municipais poderia ser uma solução barata e factível, desde queautorizada pelo órgão ambiental de jurisdição. Muitas formulações, como porexemplo, xaropes e vitaminas, por sua elevada biodegradabilidade, poderiam ser atémesmo descartadas no sistema municipal de esgotos, pois não inserirão apreciávelcarga orgânica no sistema, desde que lançados em quantidades limitadas, e não

ocasionarão inibição da atividade microbiológica, sendo, em muitos casos, oscompostos ativos, nutrientes para os organismos heterotróficos.

Tratamentos físicos e químicos aplicáveis a medicamentos inservíveis sãoaltamente específicos a cada composto químico presente. Tais tratamentos sãoobjetos de estudos e pesquisas que devem ser conduzidos para cada formulaçãoespecífica, procurando-se avaliar, a partir das fórmulas químicas de cada composto,que tipos de reação que produzirão produtos isentos de toxicidade ou outrosinconvenientes à saúde pública e ao meio ambiente. O processamento físico poderáconduzir a modificações químicas (por exemplo, por radiações) ou simplesmentereduzir volumes ou condicionar os resíduos para um tratamento, inertização ou

confinamento posterior.  A solidificação consiste na imobilização do resíduo em uma matriz

cerâmica ou polimérica. Freqüentemente o processo é denominado de inertização ouencapsulamento. Tal procedimento pode ser muito efetivo para imobilizar diversostipos de constituintes perigosos, merecendo estudos mais aprofundados em relaçãoa que tipo de matriz deverá ser utilizado para cada tipo específico de resíduo.  VILLAGÓMEZ e RIVERA (2000) estabelecem um sistema simples de inertização,prontamente aplicável, que pode ser muito útil. Embora, a rigor tal procedimentonecessite licenciamento ambiental específico para constituir-se em uma solução paraa destinação de medicamentos inservíveis, em função da realidade hoje vigente nos

municípios, poderia ser uma alternativa muito mais interessante do que a simples co-disposição desqualificada com os demais resíduos municipais. O sistema de VILLAGÓMEZ e RIVERA (2000) é descrito abaixo:

1)  Disponibilizar um tambor de aço ou plástico que estejadescontaminado de compostos e residuais perigosos;

2)   Abrir a tampa superior do tambor e dobrá-la para fora;

3)  Preencher 75% da capacidade volumétrica do tambor com os resíduosde medicamentos em forma sólida ou semi-sólida (devem evitar-se

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 249 

grandes quantitativos do mesmo medicamento no mesmo tambor, demodo a não constituírem-se concentrações expressivas de um mesmocomposto químico no tambor);

4)  Completar o tambor com uma mistura de cal/cimento/água em umaproporção de 15:15:5 (por peso);

5)  Fechar a tampa superior, de preferência com uma costura de solda;

6)  Dispor o tambor fechado em aterro sanitário, juntamente com grandes

quantidades de outros resíduos municipais.BARRIOS et alli. (1995) citam especificamente algumas classes de

medicamentos, indicando vias de tratamento:

•  vitaminas: são compostos não tóxicos, altamente biodegradáveis, eessenciais ao metabolismo microbiológico. Poderiam ser eliminados narede de esgotos ou destinados com o lixo domiciliar para aterrossanitários (sujeito às legislações e ao endosso dos órgãos ambientais);

•  antibióticos: apresentam toxidez e interferem diretamente nosecossistemas. Se não forem incinerados deve-se proceder sua

inativação química através de hidrólise ácida ou alcalina ou inativaçãopor calor. Em casos de emergência, podem ser diluídos, permanecendoem solução por semanas para favorecer a hidrólise, para depois asolução ser descartada na rede de esgotos;

•  produtos biológicos: soros, vacinas, antitoxinas: apresentam risco deordem biológica, necessitando, previamente á disposição, tratamentoespecífico para eliminação da carga microbiana: autoclavagem,exposição a micro-ondas, incineração ou inativação química;

•  analgésicos: de leves (ácido acetilsalicílico) até pesados (morfina) as

composições apresentam diversos graus de toxidez ebiodegradabilidade. Para cada tipo específico de analgésico devem serestudadas a sua toxicidade e biodegradabilidade, no sentido de nortearo procedimento a ser adotado: tratamento químico ou disposição emsistemas de degradação biológica.

Enfim, a questão relativa aos medicamentos residuais necessita umaefetiva regulamentação federal, baseada em critérios jurídicos (responsabilidade nopós-consumo) e técnicos (indicação das formas de tratamento e/ou disposição decada classe específica de medicamentos, considerados critérios de ordem científica e

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 250 

econômica). Novamente, como em relação a outros resíduos perigosos, dentro deuma gestão municipal o problema poderá ser resolvido com certa facilidade se alegislação atribuir ao Poder Público a responsabilidade sobre o manejo e destinaçãodos residuais, estabelecendo a forma de custeio dos sistemas constituídos para tal.Todavia, o solucionamento será inexeqüível do ponto de vista formal se a legislaçãomunicipal atribuir aos geradores dos resíduos a responsabilidade sobre tais residuais,o que inevitavelmente levará à sua incorporação ao lixo domiciliar, o que, casoocorra, virá de forma mais salutar se for procedida de maneira diluída. Como ocorre

em relação aos demais resíduos, a ausência da definição da responsabilidade no pós-consumo faz com que todos os envolvidos (consumidores, revendedores,distribuidores, fabricantes, prefeituras) mantenham-se inertes frente ao problema,por não responderem juridicamente a essa inércia. Neste sentido, dentro dapreocupação ambiental que deve nortear as gestões municipais, seria extremamentesalutar a definição, pelos órgãos ambientais de jurisdição, de procedimentos quepossam ser adotados e padronizados, tais quais o encaminhamento regular demedicamentos mais simples e prontamente degradáveis, juntamente com o lixodomiciliar, a aterros sanitários e a possibilidade de adoção, mesmo pelos municípios,de procedimentos simples para inativação de residuais de medicamentos por

exposição ao sol, á água ou ao ar ou adoção de processos de inertização simples.Mesmo que muitas dessas atividades não venham a ser efetuadas dentro de rigorestécnicos, surtirão efeitos positivos quando comparando-se à simples destinação dosresíduos a aterro sanitário, na maioria dos casos única possibilidade factível aosconsumidores.

2.1.5.7 Resíduos de óleos lubrifican tes

O óleo lubrificante constitui-se em uma mistura de hidrocarbonetossaturados e aromáticos provenientes do refino do petróleo, e que receberam umasérie de aditivos especiais para otimização de sua função lubrificante. Praticamente

60% do óleo produzido no país destina-se ao uso automotivo, principalmente paramotores a diesel, sendo o restante utilizado em motores estacionários, sistemashidráulicos, ferramentas de corte e turbinas.

 Apenas um litro de óleo lubrificante pode comprometer a superfície de atémil metros quadrados de um corpo hídrico e a potabilidade de um milhão de litros deágua (CREA, 2005). No Brasil e mesmo no mundo, estima-se que grandesquantidades (em geral, no mínimo 50%) de óleo lubrificante comercializado nãosejam recicladas, sendo o óleo lançado no sistema de esgotos. O principal problemaassociado a esse lançamento dá-se pela formação de uma película sobrenadante de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 251

óleo nas lâminas d’água dos recursos hídricos, que impede as trocas de gases entrea água e a atmosfera, e impede a passagem de luz solar, o que resulta em extinçãodos processos de respiração e fotossíntese. Conforme CEMPRE (2005) o óleolubrificante apresenta uma demanda bioquímica de oxigênio da ordem de 2.000.000-4.000.000 mgO2 /kg.

O desgaste de um óleo lubrificante relaciona-se com a decomposição decertos aditivos do óleo, incorporação de resíduos de combustão (degradaçãotermoxidativa) e de pirólise, de limalhas de desgaste do motor, de borras, ácidos

orgânicos, aromáticos polinucleares potencialmente carcinogênicos, resinas, lacas ede infiltração de gasolina não queimada. O óleo básico que originou o óleolubrificante, após o uso, salvo uma fração que é efetivamente queimada no motor,mantém-se praticamente inalterado, sendo passível de recuperação por processostecnológicos.

No Brasil são consumidos cerca de um milhão de metros cúbicos, ou seja,um bilhão de litros de óleo lubrificante por ano, dos quais menos de 25% retornapara a reciclagem. Desse montante, 72 milhões são utilizados no estado do RioGrande do Sul, que recicla 25% desse quantitativo (CREA, 2005). No Brasil existemapenas dez indústrias de reciclagem (rerrefino) de óleos lubrificantes, uma delassituada no município de Alvorada, Rio Grande do Sul. O óleo queimado, portanto,apresenta valor econômico positivo, sendo comprado por até R$ 0,20/litro. Nestesentido, sempre que um residual apresenta valor econômico, a solução dosproblemas ambientais por ele demandados resume-se à elaboração de sistemaslogístico-econômico-ambientais, tendo viabilidade.

 As embalagens plásticas ou metálicas dos óleos lubrificantes não podemser recicladas como sucata simples de plástico ou metal. Devido aos óleosapresentarem periculosidade segundo a NBR 10004/2004, em função de suatoxicidade, suas embalagens devem ser tratadas como resíduos perigosos.

O poder calorífico do óleo usado é de 10.000 Kcal/kg. Freqüentementeesse poder calorífico é aproveitado utilizando-se o óleo “queimado” comocombustível. No entanto, tal prática é vedada devido (1) à emissão de metaispesados presentes no óleo como cádmio, chumbo e níquel, e (2) a constituir-se emutilização de um produto de petróleo de alta qualidade para finalidade pouco nobre.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 252 

 Legislação aplicada ao resíduo

  A primeira regulamentação federal acerca dos óleos lubrificantes  “queimados” foi expedida pelo CONAMA, em 1993, (Resolução 09/1993),basicamente proibindo todas as formas de disposição, queima e incineração dosóleos e estabelecendo regulamentações para conduzi-los à reciclagem, através dorerrefino.

 A Agência Nacional do Petróleo, em 1999, expediu a Portaria 127/1999,

instituindo o cadastro de coletores de óleo usado ou contaminado, para organizaçãoda atividade a ser exercida por pessoas jurídicas sediadas no Brasil e prevendo asseguintes obrigações aos coletores:

•  expedir certificações padronizadas aos geradores, armazenar o óleocoletado de forma segura;

•  manter atualizados os registros de coleta e destinação através de notasfiscais;

•  garantir que as atividades de coleta, transporte, estocagem, transbordoe entrega do óleo lubrificante, usado ou contaminado, sejam efetuadas

em condições adequadas de segurança;•  adotar as medidas necessárias para evitar que o óleo lubrificante usado

venha a ser contaminado por produtos químicos, combustíveis,solventes ou outras substâncias;

•  fornecer trimestralmente à ANP relatório contendo as informaçõesmensais de coleta, por contratante, e de destino, por rerrefinador, ououtra aplicação nos termos legais, do óleo lubrificante usado oucontaminado coletado;

•  indicar nas laterais e parte traseira dos tanques dos caminhões,

próprios ou arrendados, em letra (fonte) Arial, tamanho 30 cm, osseguintes dizeres: ÓLEO LUBRIFICANTE USADO – COLETOR  AUTORIZADO ANP Nº... (citar o número da Autorização);

•  apresentar, no ato da coleta, ao gerador de óleo usado oucontaminado, documento que comprove o cadastramento junto a ANP.

Em junho de 2005 a Resolução CONAMA 09/1993 foi substituída por umanova resolução (362/2005), cujos principais destaques são:

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 253 

•  Todo óleo lubrificante usado ou contaminado deverá ser encaminhado aprocesso de rerrefino ou processo tecnológico de superior performanceambiental, a critério do órgão ambiental de jurisdição;

•  Produtores e importadores de óleo lubrificante são obrigados a coletarquantidades de óleo usado proporcionais aos volumes de produto quetenham comercializado (os percentuais serão estabelecidos por portariaconjunta dos Ministério do Meio Ambiente e Ministério de Minas eEnergia, não podendo ser inferiores a 30%). ANP e IBAMA serão

responsáveis pela fiscalização do cumprimento do proposto;•  Proibidos lançamentos e disposições dos óleos usados no solo e

recursos hídricos, bem como sua queima;

•  Fabricantes e importadores deverão vincular, às embalagens,informações sobre os danos potenciais ao ambiente e à saúde públicaocasionados pela disposição desqualificada dos óleos;

•  Revendedores de óleos lubrificantes ficam obrigados a licenciareminstalações adequadas para substituição do óleo usado e recolhimentode forma segura e a receberem, dos usuários, óleo lubrificante usado

ou contaminado;•  Geradores de óleo usado deverão necessariamente entregar o resíduo

nos postos de substituição.

Referentemente às embalagens de óleos lubrificantes, no Rio Grande doSul, a Portaria SEMA/FEPAM 001/2003 estabelece a responsabilidade dosfornecedores de óleo lubrificante de licenciar sistemas para recepção,armazenamento e encaminhamento ambientalmente adequado das embalagens dosóleos. Embora o prazo para os sistemas estarem licenciados e em operaçãoestipulado fosse de 180 dias, somente em 2005 o sistema entrou em operação

(CREA, 2005).Existem vários processos para rerrefino de óleos lubrificantes, que

basicamente separam o óleo básico das impurezas, havendo correção de pH e, a posteriori, incorporação de uma série de aditivos como detergentes, anti-oxidantese outros para constituição de um novo óleo, de qualidade semelhante ou melhor doque o original. Alguns processos são:

•  Processo de extração por solvente (do Instituto Francês do Petróleo –IFP);

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 254 

•  Processo por destilação (Kinectics Technology International – KTI );

•  Processo de ultrafiltração e adsorção;

•  Processo Bernd Meinken;

  A empresa Lwart®, especializada em transporte e reciclagem de óleoslubrificantes, descreve em seu web site o processo de rerrefino de óleo lubrificantelevado a efeito em sua planta, o qual é reproduzido, a seguir:

1)  Depois de descarregado numa caixa receptadora, o óleo usado passa por umpeneiramento e uma filtração para retenção de particulados grosseiros. Adesidratação se inicia com um pré-aquecimento do óleo até 80ºC antes de serenviando aos desidratadores. Numa operação em batelada, o óleo é desidratadoa 180ºC em desidratadores com trocadores de calor externos, em circulaçãoforçada. A água e os solventes evaporados são condensados e separados em umseparador de fases. Os solventes são aproveitados como combustível para osfornos e a água é enviada para tratamento (ETE). A Figura 2.49 esquematiza aoperação;

Figura 2.49 – Desidratação do óleo exaurido

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2)  Destilação Flash: Uma vez desidratado, o óleo é bombeado para dois fornosonde é aquecido até uma temperatura de 280ºC. Após o forno, o óleo entra nosistema de vasos de flasheamento a autovácuo (a 20 mBar). Aqui são separadasas frações leves do óleo usado: óleo neutro leve, óleo spindle e óleo diesel. Oóleo neutro leve entra na formulação de óleo com média viscosidade. O óleospindle é usado em formulações diversas. O óleo diesel é para uso cativo. Essas

frações precisam de um acabamento antes do seu uso. A Figura 2.50esquematiza a operação;

Figura 2.50 – Destilação flash do óleo exaurido processado

3)  Desasfaltamento: O óleo destilado é bombeado para dois fornos onde é aquecidoa uma temperatura de 380ºC e enviado para os quatro evaporadores de películaem alto-vácuo (1 mBar). Nesta etapa é separada a borra neutra do óleo. A borraneutra é composta pela maior parte degradada do óleo lubrificante usado. Na sua

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composição encontramos principalmente polímeros, metais, resinas, aditivos, ecompostos de carbono. A borra neutra é empregada na fabricação de mantas eprodutos asfálticos em geral. A Figura 2.51 esquematiza a operação;

Figura 2.51 – Desasfaltamento do óleo em processamento

4)  Tratamento Químico: O óleo proveniente do desasfaltamento ainda possuialguma quantidade de componentes oxidados. Para extraí-los, aplica-se ácidosulfúrico que promove a aglomeração dos contaminantes que decantam gerando

a borra ácida. A borra ácida é um resíduo altamente poluente se lançado aoambiente, por isso à mesma deve ser dado um tratamento adequado. A borraácida é lavada com água, neutralizada e desidratada transformando-se emcombustível. A água ácida gerada na lavagem desta borra ácida é neutralizadacom lama cal, produzida em fábrica de celulose, transformando-se em gessopara corretivo de solo e a água neutralizada é enviada para tratamento. A Figura2.52 esquematiza a operação;

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Figura 2.52 – Tratamento químico do óleo em rerrefinamento

5)  Clarificação e Neutralização: Após a sulfonação, o óleo é bombeado para osreatores de clarificação e neutralização onde é adicionada a terra fuller . Amistura óleo/terra é aquecida para promover a adsorção de compostosindesejáveis. No final é adicionada a cal para neutralização do óleo. A Figura 2.53esquematiza a operação;

6)  Filtração: A mistura óleo/terra/cal passa por filtros prensa para separar a terra e acal. A terra usada pode ser empregada em indústrias cerâmicas e cimenteiras. Oóleo ainda passa por filtros especiais para eliminar os particuladosremanescentes. No final é obtido o óleo básico mineral rerrefinado com asmesmas características do óleo básico virgem.

O processo   Bernd Meinken, de tecnologia alemã, é empregado naindústria de rerrefino gaúcha, e opera com termocraqueamento e evaporadorpelicular, onde a temperatura alcança a 365ºC e a pressão é mantida muito baixa(750 milibares). São removidos todos os contaminantes, produtos de degradação eaditivos, fazendo com que o lubrificante não apenas retorne à qualidade inicial, mas

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 258 

a supere. Apenas 12% do volume processado converte-se em resíduo sólido,denominado borra ou asfalto, seguindo normalmente para cimenteiras onde é co-processado. 

Figura 2.53 – Clarificação e neutralização do óleo em rerrefino

2.1.5.8 Embalagens de agrotóxicosOs agrotóxicos são compostos químicos utilizados na agricultura e

pastagens, com a finalidade de alterar a composição desses, e assim preservá-los daação danosa de seres vivos ou substâncias nocivas. Existem cerca de 15.000formulações para 400 agrotóxicos diferentes, sendo que cerca de 8000 formulaçõesencontram-se licenciadas no país. O Brasil é um dos cinco maiores consumidores deagrotóxicos do mundo.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 259 

O termo “agrotóxico” sugere uma composição de toxicidade utilizada emagricultura. A expressão “defensivo agrícola”, mais utilizada nos meios defabricação, distribuição e consumo leva consigo o viés de uma visibilidade do produtoem função de sua função precípua, desviando-a do seu caráter de toxicidade, quepode afetar as pessoas e animais quando da aplicação, ou quando do consumo dosprodutos agrícolas cultivados em áreas de sua aplicação. Combatidos frontalmentepor ambientalistas e preservacionistas e defendidos por grandes produtores ruraiscomo forma efetiva de elevar a produção, dessa maneira rebaixando preços dos

produtos agrícolas no mercado, em função de uma maior oferta, os compostosquímicos produzidos para esse fim necessitam um manejo cuidadoso para suaaplicação e também para o descarte das embalagens. O pequeno agricultor brasileiroainda chama o agrotóxico de remédio das plantas e não reconhece o perigo que elerepresenta para sua saúde e para o meio ambiente.

Uma pesquisa realizada pela Organização Pan-Americana de Saúde -OPAS, em doze países da América Latina e Caribe, demostrou que o envenenamentopor produtos químicos, principalmente por pesticidas, representa 15% de todas asdoenças profissionais notificadas. O índice pode parecer pequeno, porém aOrganização Mundial de Saúde (OMS) afirma que apenas um sexto dos acidentes sãooficialmente notificados e registrados e que 70% dos casos de intoxicação ocorremem países do Terceiro Mundo, sendo que os inseticidas organofosforados são osresponsáveis por 70% das intoxicações agudas. O manuseio inadequado deagrotóxicos é, assim, um dos principais responsáveis por acidentes de trabalho nocampo. A ação das substâncias químicas no organismo humano pode ser lenta edemorar anos para se manifestar. O uso de agrotóxicos tem causado diversasvítimas fatais, além de abortos, geração de fetos com malformação, elevação dosnúmeros de suicídios, câncer, dermatoses e outras doenças. Segundo a OMS,ocorrem 20.000 óbitos/ano em conseqüência da manipulação, inalação e consumoindireto de pesticidas nos países em desenvolvimento como o Brasil.

O Brasil supera em 7 vezes a média mundial de utilização de agrotóxicos[0,5 kg/(habitante.ano)]. A média brasileira, no início dos anos 1980, era de 3,8kg/(habitante.ano). Em1986, o consumo elevou-se de 128.000 t/ano para 166.000t/ano. O consumo cresceu, de 1964 para 1979, 421%, enquanto que a produção das15 principais culturas brasileiras, não ultrapassou um acréscimo de 5%.

 As embalagens vazias de agrotóxicos mantém, em suas paredes, residuaisdos produtos, e, portanto, são consideradas resíduos perigosos. Ainda que haja umaparente paradoxo em se aplicar muitos litros de produtos tóxicos no solo e depois

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 260 

preocupar-se com reduzidos residuais presentes nas embalagens, a classificaçãoestabelecida pela NBR 10004/2004 inclui tais embalagens na classe de risco ao meioambiente e à saúde pública, em função de toxicidade.

Os agrotóxicos são utilizados para combate de ácaros (acaricidas), fungos(fungicidas), ervas daninhas (herbicidas), insetos (inseticidas) e nematóides(nematicidas). A aplicação de um produto fitossanitário deve ser planejada de modoa evitar desperdícios e sobras. Para isso é necessário considerar-se a dose a seraplicada em função da praga e da área a ser tratada.

 A diferenciação de um agrotóxico, em função da sua utilização, modo deação e potencial ecotoxicológico ao homem, aos seres vivos e ao meio ambiente,obedece à classificação da Tabela 2.28, segundo o Decreto 98.816/1990.

Tabela 2.28 – Classificação dos agrotóxicosClasse Class if icação Identi ficação DL50 (mg/ kg) Dose Letal (*)

I Extremamente

tóxicos

Faixa vermelha Até 5 1 pitada - algumas

gotasII Altamentetóxicos

Faixa amarela 5-50 algumas gotas -1 colherde chá

III Medianamentetóxicos

Faixa azul 50-500 1 colher de chá - 2colheres de sopa

Pouco tóxicos 500-5000 2 colheres de sopa- 1copoIV

Muito poucotóxicos

Faixa verdeMais de 5000 1 copo – 1 litro

DL50 = Dose necessária para matar metade das cobaias testadas.(*) Dose capaz de matar uma pessoa adulta.

 A legislação federal disciplina a destinação final de embalagens vazias deagrotóxicos e determina as responsabilidades para o agricultor, o revendedor, ofabricante e para o governo, na questão de educação e comunicação. O nãocumprimento dessas responsabilidades poderá implicar em penalidades previstas nalegislação específica e na lei de crimes ambientais (Lei 9.605/1998), como multas eaté pena de reclusão.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 261

  A Lei 7.802 de 11/07/1989 dispõe sobre a pesquisa, a produção, aembalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, autilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, oregistro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seuscomponentes e afins, e dá outras providências.

No que diz respeito ao destino das embalagens vazias de agrotóxicos, sãoresponsabilidades instituídas:

(1) Compete ao Agricultor•  Preparar as embalagens vazias para devolvê-las nas unidades de

recebimento. Embalagens rígidas laváveis: efetuar a lavagem dasembalagens (Tríplice Lavagem ou Lavagem sob Pressão). Embalagensrígidas não laváveis: mantê-las intactas, adequadamente tampadas esem vazamento. Embalagens flexíveis contaminadas: acondicioná-lasem sacos plásticos padronizados.

•   Armazenar na propriedade, em local apropriado, as embalagens vaziasaté a sua devolução;

•  Transportar e devolver as embalagens vazias, com suas respectivastampas e rótulos, para a unidade de recebimento indicada na notafiscal pelo canal de distribuição, no prazo de até um ano, contado dadata de sua compra. Se, após esse prazo, permanecer produto naembalagem, é facultada sua devolução em até seis meses após otérmino do prazo de validade;

•  Manter em seu poder, para fins de fiscalização, os comprovantes deentrega das embalagens (um ano), a receita agronômica (dois anos) ea nota fiscal de compra do produto.

Embalagens laváveis são aquelas rígidas (plásticas, metálicas e de vidro)que acondicionam formulações líquidas de agrotóxicos para serem diluídas em água(de acordo com a norma técnica NBR 13.968). Embalagens não laváveis são todasaquelas flexíveis e rígidas que não utilizam água como veículo de pulverização.Incluem-se nesta definição as embalagens secundárias não contaminadas rígidas ouflexíveis.

No caso da calda no tanque do pulverizador, o seu volume deve sercalculado adequadamente para evitar grandes sobras no final de uma jornada deaplicação. O pequeno volume de calda que sobrar deve ser diluído em água e

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 262 

aplicado nas bordaduras da área tratada ou nos carreadores. Se o produto queestiver sendo aplicado for um herbicida, o repasse em áreas tratadas poderá causarfitotoxicidade e deve ser evitado. Se a sobra for um produto concentrado, este deveser mantido em sua embalagem original. O produtor deve certificar-se de que aembalagem está fechada adequadamente e armazenar a mesma em local seguro.Caso o produto venha a se tornar impróprio para utilização ou cair em desuso, deveser consultado o registrante através do telefone indicado no rótulo para suadevolução e destinação final.

O procedimento da tríplice lavagem consiste em:a) Esvaziar completamente o conteúdo da embalagem no tanque do

pulverizador;

b) Adicionar água limpa à embalagem até um quarto do seu volume;

c) Tampar bem a embalagem e agitá-la por 30 segundos;

d) Despejar a água de lavagem no tanque do pulverizador;

e) Repetir duas vezes esta operação;

f) Inutilizar a embalagem plástica ou metálica, perfurando o fundo.

  A lavagem sob pressão somente pode ser realizada em pulverizadorescom acessórios adaptados para esta finalidade e consiste nos seguintes passos:

a) Encaixar a embalagem vazia no local apropriado do funil instalado nopulverizador;

b) Acionar o mecanismo para liberar o jato de água;

c) Direcionar o jato de água para todas as paredes internas daembalagem por 30 segundos;

d) A água de lavagem deve ser transferida para o interior do tanque dopulverizador;

e) Inutilizar a embalagem plástica ou metálica, perfurando o fundo.

  As figuras 2.54 e 2.55 apresentam, respectivamente, ilustrações dosprocedimentos de tríplice lavagem e lavagem sob pressão.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 263 

Figura 2.54 – Tríplice lavagem

Figura 2.55 – Lavagem por pressão

(2) Compete ao Vendedor/Distribuidor

•  Disponibilizar e gerenciar unidades de recebimento para a devoluçãode embalagens vazias pelos usuários/agricultores;

•  No ato da venda do produto, informar aos usuários/agricultores sobreos procedimentos de lavagem, acondicionamento, armazenamento,transporte e devolução das embalagens vazias;

•  Informar o endereço da sua unidade de recebimento de embalagensvazias para o usuário, fazendo constar esta informação no corpo danota fiscal de venda do produto;

•  Fazer constar dos receituários que emitir, as informações sobredestino final das embalagens;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 264 

•  Implementar, em colaboração com o Poder Público e empresasregistrantes, programas educativos e mecanismos de controle eestímulo à lavagem e à devolução das embalagens vazias por partedos usuários.

Todo comerciante de agrotóxico é obrigado (Lei 9.974/2000) adisponibilizar local de recebimento de embalagens vazias, devidamente licenciado. Érecomendável, por questões práticas e financeiras, formarem-se associaçõesregionais montadas para construir e gerenciar as unidades de recebimento,

atendendo assim o que determina a legislação. O órgão a ser consultado parainformações a respeito da matéria é o Instituto Nacional de Processamento deEmbalagens Vazias - INPEV, [telefone: (11) 3069-44.03; [email protected]; http://www.inpev.org.br/responsabilidades/fluxo_sistema/fluxo_sistema_1.asp].

(3) Compete ao Fabricante:

•  Providenciar o recolhimento, e dar a destinação final adequada àsembalagens vazias devolvidas às unidades de recebimento em, nomáximo, um ano, a contar da data de devolução pelos

usuários/agricultores;•  Implementar, em colaboração com o Poder Público, programas

educativos e mecanismos de controle e estímulo à lavagem e àdevolução das embalagens vazias por parte dos usuários/agricultores;

•    Alterar os modelos de rótulos e bulas para que constem informaçõessobre os procedimentos de lavagem, armazenamento, transporte,devolução e destinação final das embalagens vazias.

 As unidades de recebimento devem ser ambientalmente licenciadas para orecebimento das embalagens e podem ser classificadas em  postos ou centrais, deacordo com o tipo de serviço efetuado:

Postos de Recebimento: São unidades de recebimento de embalagensvazias de agrotóxicos, licenciadas ambientalmente, com no mínimo 80m² de áreaconstruída (Resolução CONAMA 334/2003), são geridas por uma associação dedistribuidores ou cooperativas e realizam os seguintes serviços:

•  Recebimento de embalagens lavadas e não lavadas;

•  Inspeção e classificação das embalagens entre lavadas e não lavadas;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 265 

•  Emissão de recibo confirmando a entrega das embalagens;

•  Encaminhamento das embalagens às centrais de recebimento.

Centrais de Recebimento: São unidades de recebimento de embalagensvazias de agrotóxicos, licenciadas ambientalmente, com no mínimo 160 m² de áreaconstruída (Resolução CONAMA 334/2003), geridas usualmente por associações dedistribuidores e cooperativas com o co-gerenciamento do INPEV e realizam osseguintes serviços:

•  Recebimento de embalagens lavadas e não lavadas (de agricultores,postos e estabelecimentos comerciais licenciados);

•  Inspeção e classificação das embalagens entre lavadas e não lavadas;

•  Emissão de recibo confirmando a entrega das embalagens;

•  Separação das embalagens por tipo (PET, COEX, PEAD MONO,metálica, papelão);

•  Compactação das embalagens por tipo de material;

•  Emissão de ordem de coleta para que o INPEV providencie o transporte

para o destino final (reciclagem ou inicineração). A questão relativa às embalagens de agrotóxicos é um exemplo de como

uma regulamentação eficiente, relativa ao pós-consumo, pode conduzir a um sistemaorganizado de correto encaminhamento de resíduos perigosos. No âmbito da gestãomunicipal, cabe apenas a fiscalização do cumprimento do regulamentado, buscando-se orientar usuários/agricultores para que cumpram as determinações legais e não seexponham a riscos desnecessários. A atuação firme frente a todos os entes dacadeia, da produção até o consumo, é necessária, principalmente para que ocumprimento das obrigações garanta que um cenário de abandono de embalagensde produtos altamente tóxicos em um ambiente natural qualquer jamais ocorra

novamente.

2.1.5.9 Resíduos de reagentes quím icos

Todos os materiais, sob determinadas condições de contorno, sãopassíveis de reação química. Por essa conceituação, todos os materiais seriamreagentes químicos. Entretanto, para efeitos práticos, são considerados reagentesquímicos os compostos, em geral com elevado grau de pureza, produzidos eacondicionados para utilização em laboratórios de controle de qualidade, de

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 266 

pesquisas, de análises químicas e clínicas e de instituições de ensino. É intriganteverificar-se, em muitas instituições, escolas e empresas, a total ausência deresponsabilidade técnica sobre a manutenção dos laboratórios e o gerenciamentodos reagentes em uso e dos resíduos, o que expõe permanentemente indivíduos ariscos desnecessários (nota do autor).

 A periculosidade dos compostos químicos (ácidos, hidróxidos, sais, óxidos,compostos orgânicos) está associada a várias características, e seus residuaispoderão responder por uma ou mais características de toxicidade, inflamabilidade,

corrosividade e reatividade. Embora alguns compostos químicos sejam isentos depericulosidade, tais correspondem a uma fração relativamente pequena.

Não há uma regra geral para condução do tratamento de resíduos dereagentes químicos, tendo em vista as especificidades dos diferentes compostos.Fundamentalmente, o conhecimento das características dos mesmos compostos edas possibilidades tecnológicas para o seu reaproveitamento ou destinação (desdetão simples quanto co-disposição com resíduos urbanos, no caso de compostos nãoperigosos até tão sofisticadas quanto a incineração) norteará o técnico envolvidocom o gerenciamento na adoção da estratégia mais adequada ambiental eeconomicamente. Se por um lado não há como

deixar de gerar resíduos em um

laboratório, JARDIM (2005) enfatiza que a execução de um projeto degerenciamento bem estruturado, utilizando conceitos de minimização, não geração esegregação é a chave para evitarem-se acidentes e minimizarem-se os custos com otratamento dos resíduos. O autor elenca uma série de atividades de gerenciamento ede modificação de posturas que levam à efetivação de um melhor controle e reduçãode custos e de riscos no trato com reagentes e seus residuais. Adaptamos o ritoestabelecido pelo citado autor, que é apresentado a seguir:

1) Inventário do passivo: o primeiro passo da implantação dogerenciamento de resíduos em um laboratório é proceder a

identificação dos resíduos nos estados sólido, líquido e gasoso,abandonados, muitas vezes sem identificação, em armários, capelas,estufas e embaixo de pias. É muito comum encontrarem-se, dentro deerlenmeyers soluções preparadas e não identificadas (muitas vezes emduas fases), sais dentro de recipientes de vidros não identificados ereagentes antigos em frascos já sem rótulo ou com rótulo ilegível. Estaé uma etapa árdua e que exige paciência. A experiência química poderánortear o processo de identificação, partindo de características comocor e odor. Dentro do rito de identificação é importante que inicie-se

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 267 

com a avaliação das características de periculosidade (corrosividade,inflamabilidade, toxicidade, reatividade), ainda que tais avaliaçõesnecessitem, muitas vezes, do próprio conhecimento de composiçãopara serem efetivadas. Somente a partir de uma razoável identificaçãodas características do resíduo podem-se avaliar as possibilidades detratamento. O citado autor apresenta sugestões de análisessimplificadas que podem ser úteis, que são reproduzidas pela Tabela2.29.

Tabela 2.29 – Procedimentos simples para caracterização preliminar de um resíduolaboratorial

Teste a serrealizado 

Procedimento a ser seguido  

Reatividade comágua

  Adicione uma gota de água e observe se há a formação dechama, geração de gás, ou qualquer outra reação violenta.

Presença de

cianetos

 Adicione 1 gota de cloroamina-T e uma gota de ácido

barbitúrico/piridina em 3 gotas de resíduo. A cor vermelha indicateste positivo.

Presença desulfetos

Na amostra acidulada com HCl, o papel embebido em acetato dechumbo fica enegrecido quando na presença de sulfetos.

pH Usar papel indicador ou pHmetro

Resíduo oxidante A oxidação de um sal de Mn(II), de cor rosa claro, para umacoloração escura indica resíduo oxidante

Resíduo redutor Observa-se a possível descoloração de um papel umidecido em

2,6-dicloro-indofenol ou azul de metileno.Inflamabilidade Enfie um palito de cerâmica no resíduo, deixe escorrer o

excesso e coloque-o na chama.

Presença dehalogênios

Coloque um fio de cobre limpo e previamente aquecido ao rubrono resíduo. Leve à chama e observe a coloração: o verde indicaa presença de halogênios.

Solubilidade emágua

 Após o ensaio de reatividade, a solubilidade pode ser avaliadafacilmente.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 268 

O passivo deve gerar uma listagem completa com a identificação decada resíduo específico, o seu quantitativo e a forma deacondicionamento.

2) Inventário do ativo: para fins de gerenciamento da geração futura deresíduos é importante que sejam listados todos os compostos químicosem utilização no laboratório, que fatalmente gerarão resíduos com otempo;

3) Pesquisa de reaproveitamento, estocagem e disposição final: para cadareagente utilizado no laboratório, especificamente, e para cada residualidentificado, deverão ser pesquisados reaproveitamentos epossibilidades de destinação. O reaproveitamento poderá, em muitoscasos, ser logrado no próprio laboratório (por exemplo, um resíduoácido poderá, sob certas condições, ser aproveitado em um ensaioonde requeira-se uma simples redução de pH de amostra). Deverá serefetuada uma ampla pesquisa sobre possibilidades de aproveitamentode certos residuais em indústrias da região e deverão ser verificadascondições específicas para o tratamento de cada composto pelosprocessos tecnológicos disponíveis regionalmente (como incineração,co-processamento, aterros para resíduos perigosos e processos deinertização/encapsulamento). Se houver um projeto de bolsa deresíduos na região este constituir-se-á em uma oportunidade dedestinação, possivelmente sem custos, ou até com receita. Algunsresíduos apresentam baixa periculosidade e alta biodegradabilidadepodendo ser lançados, com elevado grau de diluição, na rede deesgotos. UNESP (2002) apresenta uma coleção de resíduos químicosque podem ser lançados, sem maiores problemas na rede de esgotos(devem-se verificar as questões legais locais previamente ao descarte):

Orgânicos:

•   Álcoois com menos de 5 carbonos;

•  Dióis com menos de 8 carbonos;

•  Glicerol;

•   Açúcares;

•   Aldeídos alifáticos com menos de 7 carbonos;

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 269 

•    Amidas: R-CONH2 e R-CONHR c/menos de 5 carbonos,RCONR 2 c/ menos de 11 carbonos;

•   Aminas alifáticas com menos de 7 carbonos;

•   Ácidos carboxílicos com menos de 6 carbonos e seus sais deamônia, sódio e potássio;

•  Ésteres com menos de 5 carbonos;

•  Cetonas com menos de 6 carbonos;

•   A  Açúcares, amido, aminoácidos e sais de ocorrência natural,ácido cítrico e seus sais (Na, K, Mg, Ca, NH4); ácido lático eseus sais (Na, K, Mg, Ca, NH4);

Inorgânicos

•  Cátions: Al(III), Ca(II), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Li(I), Mg(II),Na(I), NH4

+, Sn(II), Sr(II), Zn(II), Zr (II);

•   Ânions: BO33-, B4O7

-2, Br- , CO32-, Cl-, HSO 3-, I -, NO3

-, SO4-2,

SCN- SO32- , OCN-; 

•  Sulfatos, fosfatos, carbonatos de Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, NH4;•  Óxidos: B, Mg, Ca, Sr, Al, Si, Ti, Mn, Fe, Co, Cu, Zn;

•  Cloretos: Na, K, Mg;

•  Fluoretos: Ca;

•  Boratos: Na, K, Mg, Ca;

Materiais assemelhados a resíduos domésticos •  Compostos com DL50 > 500 mg/Kg, não inflamáveis ou

reativos, com toxicidade crônica baixa;Outros materiais de laboratório não contaminados comprodutos químicos perigosos:

• adsorventes cromatográficos: sílica, alumina, etc.;

• material de vidro;

• papel de filtro;

• luvas e outros materiais descartáveis.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 270 

4) Adoção de gestão padronizada dos resíduos químicos, através de umahierarquização de atitudes, as quais seguem:

4.1)  Otimização de rotinas no laboratório: consiste em (1) evitarem-sedesperdícios de água e energia elétrica através do reciclo de águapotável utilizada em resfriamento nos condensadores, porexemplo, e gestão eficiente de fornos e equipamentos elétricos,(2) bem como controlar o estoque de reagentes no laboratório,evitando que este acabe constituindo-se em um almoxarifado;

4.2)  Mudança de escala: normalmente utilizam-se em ensaioslaboratoriais quantitativos de 1 a 25 g de reagentes sólidos e 10 a250 mL de reagentes líquidos. A mudança de escala, parautilização de massas inferiores a 1,0 g e volumes de poucosmililitros levará à redução significativa da geração de resíduos,bem como melhorará as questões de salubridade no laboratório ediminuirá as quantidades de vidrarias necessárias. Porém issoensejará todo um protocolo de validação analítica, para que osensaios e determinações convertidos a uma microescala 

detenham validade científica;4.3)  Substituição de reagentes e procedimentos: as metodologiasanalíticas devem consolidar-se no sentido de sua adequação e dafidedignidade dos resultados. No entanto, encontram-sepermanentemente em curso modificações nas metodologias, paraque possa-se operar com reagentes, mesmos perigosos, o queleva à redução de riscos aos laboratoristas e de periculosidade dosresíduos. A atenção à substituição de métodos é um upgrade importante que deve ser buscado continuamente, de modo aadotarem-se novos procedimentos consagrados, que levem à

obtenção de resultados igualmente confiáveis, porém utilizemreagentes menos agressivos;

4.4)  Reuso: o item 3 deve conduzir a procedimentos deaproveitamento dos resíduos no próprio laboratório ouexternamente;

4.5)  Reciclagem: o mesmo item 3 deve conduzir a possibilidades deprocessamento de resíduos que gerem produtos de interesse,como por exemplo, recuperação de solventes por destilação,

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 271

aproveitamento de metais nobres em resíduos, recuperação decatalisadores, etc.;

4.6)  Segregação de resíduos: os diferentes residuais terão diferentesencaminhamentos, portanto faz-se necessária sua segregação(evitar a mistura), com vistas a que não se formem passivoscompostos de multicaracterísticas de periculosidade. Porexemplo, solventes clorados não costumam ter aceitação emincineradores devido ao seu potencial de formação de dioxinas efuranos, portanto devem ser segregadas correntes dehalogenados e não halogenados. Resíduos contendo metaispesados podem ter um processamento especial, como porexemplo, por encapsulamento, não sendo próprio misturá-los comresíduos isentos de tais metais. Assim, de acordo com olevantamento de ativos e o conhecimento das possibilidadesdisponíveis para encaminhamento, diversas correntes de resíduosde características peculiares serão estabelecidas, de acordo com asua destinação (à incineração, à reciclagem, ao co-processamento, ao ARIP, ao encapsulamento, etc.);

4.7)  Sistema de referenciamento dos residuais gerados: é preciso quehaja um controle de todos os resíduos gerados e soluçõespreparadas, no sentido de que sejam identificados, através derótulo, com as indicações de composição, data de preparo ougeração e responsável pelo resíduo. Deve-se constituir um bancode registros com os mesmos dados e com os registros de baixas(resíduos e soluções enviadas para reciclagem ou tratamento), demodo a evitar novamente a formação de um passivo;

4.8)  Responsabilidade técnica e certificação ambiental: a

responsabilização e a documentação são passos importantes embusca da qualificação. Todo laboratório deve ter um responsáveltécnico, preferencialmente com anotação de responsabilidadetécnica no conselho profissional. Todos os usuários do laboratórioe responsáveis da instituição devem manter telefone/endereço decontato com o responsável para eventuais ocorrências. Todoresíduo encaminhado ao reaproveitamento ou tratamento devedemandar uma certificação pela empresa que processá-lo, comvistas à comprovação documental da gestão dos resíduos.

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 272 

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Resíduos Sólidos: Gestão, Tratamento e Destinação 274 

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