Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8
TÍTULO: Construção de um reator de eletrocoagulação de pequeno porte para tratamento de chorume
AUTORES: Betim, F.S. (UFES) ; Jesus, H.C. (UFES)
RESUMO: Neste trabalho, foi desenvolvido um reator de eletrocoagulação de pequeno porte
para tratamento de chorume. O reator foi construído em acrílico de 10 mm de
espessura, possuindo capacidade para aproximadamente 35 L, com eletrodo
constituído de 18 placas de aço 1020, medindo 30x30 cm cada. Foram realizados 3
tratamentos como teste, com correntes de 50, 150 e 250 A, com duração de 2 horas
cada, e inversão da corrente após 1 hora. Após os tratamentos, foram realizados
ensaios de cor, turbidez, condutividade, pH e DQO. Foram obtidos reduções de até
73 % na cor, 91 % na turbidez, 26 % na condutividade e 59% na DQO.
PALAVRAS CHAVES: Eletrocoagulação; Chorume; Tratamento de resíduos
INTRODUÇÃO: O tratamento de resíduos sólidos (RSU) em grandes lixões é um dos maiores
problemas urbanos, sobretudo o seu efeito no meio ambiente, podendo afetar o ar,
o solo e os recursos hídricos ao seu redor, quando não tratados de maneira
correta (Cecon et al., 2010). Dentre eles, há o chorume, um líquido de cor
escura, contaminante, derivado de processos físicos, químicos e bioquímicos da
decomposição do RSU (Bortolini e Filho, 2010). No geral, é composto de matéria
orgânica dissolvida, compostos orgânicos xenobióticos, macrocomponentes
inorgânicos e metais bastante tóxicos (Morais et al., 2006).
O processo de eletrocoagulação tem obtido grandes resultados no processamento do
chorume. Este processo consiste na utilização de dois eletrodos, os quais passam
uma corrente elétrica pelo chorume, para redução do teor de matéria orgânica, de
poluentes e da turbidez (Andreoli et al., 2009). A eletrocoagulação envolve a
geração de íons metálicos no anodo enquanto que gás hidrogênio é liberado no
catodo (CHEN, 2004). Dependendo das condições de operação do reator e do
poluente, estas bolhas podem flotar alguma parcela do poluente coagulado à
superfície (HOLT et al., 2005).
A densidade de corrente que se opera em reator em batelada é crítica, porque é o
único parâmetro operacional que pode ser controlado diretamente. A densidade de
corrente determina diretamente tanto as taxas de dosagem do coagulante e da
geração da bolha, assim como influencia fortemente tanto a mistura da solução e
a transferência de massa nos eletrodos (HOLT et al., 2005).
O presente trabalho visa desenvolver um reator de eletrocoagulação de pequeno
porte para o tratamento de chorume.
MATERIAL E MÉTODOS: O reator foi construído em acrílico com 10 mm de espessura. A capacidade do
reator é de aproximadamente 35 L de efluente. O eletrodo foi feito com 18 placas
de aço 1020, medindo 30x30 cm cada. O reator possui uma hélice construída em
acrílico, para homogeneizar o chorume durante o processo. O efluente é inserido
no reator por intermédio de uma bomba peristáltica.
Após a construção, foram realizados 3 tratamentos de teste, com correntes de 50,
150 e 250 A, as quais resultaram em densidades de corrente de 33, 98 e 163
A.m-2. Cada tratamento teve duração de 2 horas, com inversão da
corrente após 1 hora.
Após os tratamentos, foram retiradas alíquotas para as análises de cor,
turbidez, condutividade, pH e DQO.
Para as análises de DQO e cor, foram utilizados, respectivamente, os métodos
5220 D e 2120 C, conforme o Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater, 20ª edição. Para as análises de turbidez, condutividade e pH, foram
realizadas leituras diretas nos respectivos aparelhos, devidamente calibrados
com padrões para as respectivas análises.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A figura 1 mostra o reator em funcionamento (a) e seu eletrodo em vista lateral
(b).
Nos três tratamentos, foi utilizado um chorume com DQO em torno de 11000 μg de
O2.mL-1, 2700 UC de cor, 200 NTU de turbidez, 19,5
mS.cm-1 e pH 7,92.
A amostra tratada com 250 A sofreu remoção de 73% na cor, 91% na turbidez, 26 %
na condutividade e 59% na DQO. O seu pH foi para 9,41.
Já a amostra tratada com 150 A sofreu remoção de 66% na cor, 55% na turbidez, 25
% na condutividade e 56% na DQO. O seu pH foi para 9,32.
Por fim, a amostra tratada com 50 A sofreu remoção de 61% na cor, 29% na
turbidez, 9 % na condutividade e 13% na DQO. O seu pH foi para 8,71.
Os tratamentos geraram também quantidades variadas de lodo, na proporção de
aproximadamente 8:5:1 nos tratamentos com 250 A, 150 A e 50 A, respectivamente.
Reator de Eletrocoagulação
Reator de eletrocoagulação desenvolvido. a) mostra o
reator em funcionamento; b) mostra a vista lateral
do eletrodo do reator.
CONCLUSÕES: O reator desenvolvido para o tratamento do chorume por eletrocoagulação mostrou-se
eficiente, sendo o tratamento utilizando 250 A o que apresentou melhores
resultados. Nota-se que, a partir de 150 A, já se obtém bons resultados na redução
de cor, condutividade e DQO. O trabalho visa, no futuro, estudar o uso do lodo
gerado pelo processo como insumo na agricultura.
AGRADECIMENTOS: Laboratório de Química Analítica/UFES
Laboratório de Plasma Térmico/UFES
PIBIC/UFES
DQUI/UFES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANDREOLI, C.V. et al. Uso e manejo do lodo de esgoto na agricultura. Curitiba, 2009. 98p.
BORTOLINI, J.R.M.; FILHO, W.M. Método da eletrorresistividade aplicado no monitoramento temporal da pluma de contaminação em área de disposição de resíduos sólidos urbanos. Rio Claro: Eng Sanit Ambient, 2010. V.15, n.4, p.367-374.
CECON, P.R. et al. Disponibilidade de sódio em solo com capim tifton e aplicação de percolado de resíduo sólido. Campina grande: Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2010. v. 14, n.10, 1094-1100.
CHEN, G. H. Electrochemical technologies in wastewater treatment. Separation and Purification Technology [S.I.], v. 38, n. 1, p. 11-41, Jul 2004.
HOLT, P. K. et al. The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology. Chemosphere 59 (2005) 355-367.
MORAIS, J. L.; PERALTA-ZAMORA, P.G.; SIRTORI, C. Tratamento de chorume de aterro sanitário por fotocatálise heterogênea integrada a processo biológico convencional. Curitiba: Química Nova 29 (1), 2006, 20-23.