Estudo da eficiência eletroquímica para remoção de níquel (Ni)presente no chorume de aterro sanitário oriundo de pilhas descartadas inadequadamente

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Ambiental

Autores

Xavier, D.K.S. (UFRN) ; Pontes, J.P.S.D. (UFRN) ; Costa, P.R.F. (UFRN) ; Sena, S.F.M. (UFRN) ; Silva, D.R. (UFRN) ; Martinez–huitle, C.A. (UFRN) ; Nóbrega, D.R.S. (UFRN)

Resumo

O níquel que é encontrado no chorume de aterro sanitário, é originado das pilhas que são descartadas no lixo inadequadamente. As substâncias das pilhas que contêm esse metal possuem características de corrosividade, reatividade e toxicidade, causando impactos negativos sobre o meio ambiente. Este trabalho tem como objetivo, estudar a eficiência eletroquímica para remoção de níquel (Ni) presente no chorume de aterro sanitário oriundo de pilhas descartadas inadequadamente, para obtenção de um efluente que possa ser descartado de forma adequada ao meio ambiente e sem afetar a saúde da população, seguindo os limites estabelecidos pela resolução CONAMA 430/2011. Seu resultado se mostrou eficaz, apresentando 98,9% de remoção de níquel, visando a redução de metais em efluentes reais.

Palavras chaves

Chorume; metal pesado; eliminação eletroquímica

Introdução

O lixo gerado pela atividade cotidiana dos cidadãos é um dos principais problemas vividos pelos centros urbanos. Esse problema é agravado à medida que a população urbana e a quantidade de resíduos gerada aumenta. Nos aterros, os resíduos se decompõem dando origem ao chorume que é formado pela digestão de matéria orgânica sólida, por ação de exo-enzimas produzidas por bactérias. Dentre os contaminantes presentes no chorume, destacam-se os metais pesados que, dependendo da sua concentração, poluem o solo, podendo inibir a atividade de enzimas macrobióticas e reduzir a diversidade da população da sua fauna e flora. Estes metais podem chegar até os seres humanos por meio do consumo de plantas contaminadas ou pelos animais aquáticos que já estejam contaminados com metais e que sejam ingeridos pelo homem. O níquel que é encontrado no chorume, é originado das pilhas que são descartadas no lixo inadequadamente. As substâncias das pilhas que contêm esse metal possuem características de corrosividade, reatividade e toxicidade e são classificadas como "Resíduos Perigosos – Classe I", causando impactos negativos sobre o meio ambiente, podendo causar câncer, dermatite e até mesmo intoxicação em geral nos seres humanos. Diante desta problemática, como a eletroquímica é considerada uma tecnologia limpa, por utilizar elétrons ao invés de produtos químicos (PONTES 2010), este trabalho tem como objetivo, estudar a eficiência eletroquímica para remoção de níquel (Ni) presente no chorume de aterro sanitário oriundo de pilhas descartadas inadequadamente, utilizando a tecnologia eletroquímica, para obtenção de um efluente que possa ser descartado de forma adequada ao meio ambiente e sem afetar a saúde da população, seguindo os limites estabelecidos pela resolução CONAMA 430/2011.

Material e métodos

A amostra de chorume foi coletada em um aterro sanitário brasileiro, sendo condicionada em uma bobona de material plástico, refrigerada a 4 °C e transportadas ao laboratório para realização do tratamento eletroquímico. O tratamento de oxidação eletroquímico foi realizado em batelada contendo 600 mL do efluente, sob agitação, alimentado com uma fonte de corrente contínua, usando eletrodos de Ti/PbO2 e Titânio, apresentando área total de 100 cm2. A densidade de corrente foi de 7 mA/cm2, realizando um total de dois experimentos, com uma duração de duas horas, na presença e ausência de cloreto de sódio (NaCl). Após o tratamento eletroquímico, a amostra foi preparada para ser analisada em um equipamento analítico, onde consistiu em transferir 18 mL do efluente para um vaso digestor de Teflon e em seguida adicionado 2 mL de Ácido Nítrico (HNO3) concentrado. Logo após, a amostra foi colocada dentro do forno microondas, de marca CEM e modelo MARS 3283, a uma potência de 600 W para digestão e potência de 0 W para resfriamento. O método utilizado foi o 3015A da United States Environmental Protection Agency (US EPA). Após resfriamento a amostra foi filtrada em papel filtro qualitativa e avolumada a 50 mL com água ultra pura. Para quantificação do Níquel (Ni), foi empregada à técnica de espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente, utilizando um ICP OES, modelo ICAP 6300, da marca Thermo Analítica, onde a análise química foi realizada no NUPPRAR – Núcleo de Estudos e Processamentos Primários de Águas Residuais, localizado na UFRN – Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Resultado e discussão

De acordo com os resultados obtidos, através da quantidade de Níquel presente no efluente, foi possível observar que a concentração deste metal se encontrava acima do permitido pela resolução CONAMA 430/2011, apresentando valor de 21,70 mg/L, onde o limite permitido é de apenas 2,0 mg/L. Logo após a aplicação do tratamento eletroquímico, foi possível perceber que aconteceu uma remoção eficaz, reduzindo este metal, apresentando um potencial de remoção referente a 98,9 % (21,70 mg/L para 0,222 mg/L ) tanto para o teste utilizando cloreto, quanto para o teste que não se utilizou. Assim, após a remoção do níquel presente no efluente, o chorume pode ser descartado adequadamente em corpos d’água, obedecendo o limite permitido pela legislação, e evitando doenças, como por exemplo, câncer para aqueles que um dia possam vir ater contanto com esse corpo de água.

Conclusões

De acordo com o ensaio eletroquímico realizado para remoção de níquel presente em chorume, conclui-se através desta tecnologia, é possível tratar o efluente para realizar um descarte adequado, seguindo as normas estabelecidas pela CONAMA 430/2011, pois seu resultado se mostrou eficaz, apresentando 98,9 % de remoção de níquel para os dois ensaios. Então, por estes motivos, a eletroquímica que é uma tecnologia limpa deve ser continuamente pesquisada e os parâmetros otimizados, para permitir sua aplicação em maior escala ao tratamento de chorume, visando a redução de metais em efluentes reais.

Agradecimentos

Ao Programa de Pós Graduação em Química – UFRN; Ao Grupo de Pesquisa do Laboratório de Eletroquímica Aplicada; À Capes pelo financiamento.

Referências

CELERE, M. S.; OLIVEIRA, A. S.; TREVILATO, T. M. B.; MUÑOZ, S. I. S.; Metais presente no Chorume Coletado no Aterro Sanitário de Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil, e Sua Relevância Para Saúde Pública. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 23(4):939-947, 2007.
CONAMA - RESOLUÇÃO N° 430, DE 13 DE MAIO DE 2011. Publicado no DOU nº 92, de 16/05/2011, pág. 89. Complementa e altera a Resolução nº 357/2005.
IBAM - GESTÃO INTEGRADA DE RESÍDUOS SÓLIDOS. Manual Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos, 2001.
MOREIRA, C. A.; GODOY, L. H.; SARDINHA, D. S.; CONCEIÇÃO, F. T.; ROVERI, C. D. Caracterização geofísica em aterro de resíduos sólidos para avaliação de condicionantes de instabilidade geotécnica. Revista do Instituto de Geociências - USP. v. 13, n. 1, p. 2-34, 2013

PONTES, J. P. S. D.; Tratamento Eletroquímico de Água Produzida Sintética para Remoção de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromático. 2010. 70f. Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
REVOREDO, M.D.; MELO, W.J. Disponibilidade do níquel em solo tratado com lodo de esgoto e cultivado com Sorgo. Revista Bragantia, Campinas, v.65, p.679-695, 2006.
SUZUKI, E. Y.; TAIOLI, F.; RODRIGUES, C. L. avaliação do comportamento geoquímico do solo da região do lixão de ilhabela – SP. Águas Subterrâneas, v.19, n. 2, p.67-76, 2005