Identificação de compostos orgânicos e avaliação da toxicidade de lixiviado de aterro sanitário “in natura” e tratado por Fenton
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
Texto Completo: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3905 |
Resumo: | Lixiviado de aterro sanitário é um resíduo líquido complexo, de composição variada, caracterizando-se por apresentar elevadas concentrações de compostos orgânicos e inorgânicos, recalcitrantes e altamente tóxicos. Devido ao seu alto potencial poluidor, os lixiviados devem ser tratados antes de seu lançamento. Processos oxidativos avançados, especificamente o processo Fenton, são considerados promissores para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário, haja vista serem capazes de oxidar uma ampla gama de compostos de difícil degradação, mineralizando-os em CO2, H2O e íons inorgânicos ou tornando-os substâncias mais facilmente biodegradáveis. O presente estudo teve por objetivo avaliar a empregabilidade do processo Fenton no tratamento do lixiviado proveniente do aterro sanitário metropolitano de João Pessoa, PB. O lixiviado, antes e após o tratamento, foi caracterizado através de parâmetros físico-químicos e identificação de compostos orgânicos usando CG-EM. Adicionalmente, testes de toxicidade foram empregados. Para determinar a toxicidade, foram realizados testes de inibição do consumo de oxigênio dissolvido e inibição na produção de biogás, bem como, ensaios de toxicidade aguda envolvendo D. magna e L. sativa. Foram obtidas remoções de 90% para cor, de 86% para DQO e 56% para Abs254 no processo Fenton, com pH 2,0, concentrações de ferro de 12 g.L^-1 e razão [H2O2]:[Fe^2+] igual a 9. Identificou-se 43 compostos orgânicos nas amostras de lixiviado “in natura” e no efluente Fenton, dos quais, 63% foram removidos pelo processo oxidativo e 15 compostos foram identificados como subprodutos da oxidação, estando presentes no efluente Fenton. Através da realização dos ensaios de toxicidade, observou-se efeitos de toxicidade em todos os organismos-teste avaliados quando empregadas amostras de lixiviado “in natura”. O processo Fenton foi considerado eficiente na redução da toxicidade a organismos aeróbios, não sendo observadas reduções de TCO em nenhuma das proporções avaliadas. Quanto à toxicidade a organismos anaeróbios, os resultados do teste de BMP mostraram reduções significativas quanto ao potencial tóxico do lixiviado após o tratamento oxidativo, apenas na proporção de 10% do efluente Fenton níveis de inibição acima de 50% na produção de biogás em relação ao controle, ao final de 70 dias, foram observados. Para o microcrustáceo D. magna, apesar de apresentar uma redução na toxicidade (a amostra tratada foi três vezes menos tóxica que a amostra “in natura”), o efluente do processo Fenton é classificado como levemente tóxico (CE50 21,96). Os resultados indicaram ainda fitotoxicidade em L. sativa, quando expostas a baixas concentrações do lixiviado tratado (25%), uma inibição acima de 58% foi observada, reafirmando o potencial tóxico do lixiviado mesmo após o tratamento oxidativo. Os resultados indicam que o tratamento de lixiviado de aterro sanitário por processo Fenton mesmo apresentando elevadas eficiências de remoções dos parâmetros físico-químicos, não produziu um efluente atóxico para todos os organismos-teste. |
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Identificação de compostos orgânicos e avaliação da toxicidade de lixiviado de aterro sanitário “in natura” e tratado por FentonProcesso oxidativo avançadoCompostos recalcitrantesEcotoxicidadeAterro sanitárioRecalcitrant compounds,EcotoxicityAdvanced oxidative processENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIALixiviado de aterro sanitário é um resíduo líquido complexo, de composição variada, caracterizando-se por apresentar elevadas concentrações de compostos orgânicos e inorgânicos, recalcitrantes e altamente tóxicos. Devido ao seu alto potencial poluidor, os lixiviados devem ser tratados antes de seu lançamento. Processos oxidativos avançados, especificamente o processo Fenton, são considerados promissores para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário, haja vista serem capazes de oxidar uma ampla gama de compostos de difícil degradação, mineralizando-os em CO2, H2O e íons inorgânicos ou tornando-os substâncias mais facilmente biodegradáveis. O presente estudo teve por objetivo avaliar a empregabilidade do processo Fenton no tratamento do lixiviado proveniente do aterro sanitário metropolitano de João Pessoa, PB. O lixiviado, antes e após o tratamento, foi caracterizado através de parâmetros físico-químicos e identificação de compostos orgânicos usando CG-EM. Adicionalmente, testes de toxicidade foram empregados. Para determinar a toxicidade, foram realizados testes de inibição do consumo de oxigênio dissolvido e inibição na produção de biogás, bem como, ensaios de toxicidade aguda envolvendo D. magna e L. sativa. Foram obtidas remoções de 90% para cor, de 86% para DQO e 56% para Abs254 no processo Fenton, com pH 2,0, concentrações de ferro de 12 g.L^-1 e razão [H2O2]:[Fe^2+] igual a 9. Identificou-se 43 compostos orgânicos nas amostras de lixiviado “in natura” e no efluente Fenton, dos quais, 63% foram removidos pelo processo oxidativo e 15 compostos foram identificados como subprodutos da oxidação, estando presentes no efluente Fenton. Através da realização dos ensaios de toxicidade, observou-se efeitos de toxicidade em todos os organismos-teste avaliados quando empregadas amostras de lixiviado “in natura”. O processo Fenton foi considerado eficiente na redução da toxicidade a organismos aeróbios, não sendo observadas reduções de TCO em nenhuma das proporções avaliadas. Quanto à toxicidade a organismos anaeróbios, os resultados do teste de BMP mostraram reduções significativas quanto ao potencial tóxico do lixiviado após o tratamento oxidativo, apenas na proporção de 10% do efluente Fenton níveis de inibição acima de 50% na produção de biogás em relação ao controle, ao final de 70 dias, foram observados. Para o microcrustáceo D. magna, apesar de apresentar uma redução na toxicidade (a amostra tratada foi três vezes menos tóxica que a amostra “in natura”), o efluente do processo Fenton é classificado como levemente tóxico (CE50 21,96). Os resultados indicaram ainda fitotoxicidade em L. sativa, quando expostas a baixas concentrações do lixiviado tratado (25%), uma inibição acima de 58% foi observada, reafirmando o potencial tóxico do lixiviado mesmo após o tratamento oxidativo. Os resultados indicam que o tratamento de lixiviado de aterro sanitário por processo Fenton mesmo apresentando elevadas eficiências de remoções dos parâmetros físico-químicos, não produziu um efluente atóxico para todos os organismos-teste.Landfill leachate is a complex liquid residue of varied composition, characterized by high concentrations of organic and inorganic compounds, recalcitrant and highly toxic. Because of their high polluting potential, leachates must be treated prior to their release. Advanced oxidative processes, specifically the Fenton process, are considered promising for the treatment of landfill leachate, since they are capable of oxidizing a wide range of compounds of difficult degradation by mineralizing them in CO2, H2O and inorganic ions or by making them more readily biodegradable substances. The present study aimed to evaluate the employability of the Fenton process in the treatment of leachate from the metropolitan sanitary landfill of. The leachate, before and after treatment, was characterized by physical-chemical parameters and identification of organic compounds using GC-MS. In addition, toxicity tests were used. To determine the toxicity, tests were carried out to inhibit dissolved oxygen consumption and inhibition in biogas production, as well as acute toxicity tests involving D. magna and L. sativa. Removals of 90% for color, 86% for COD and 56% for Abs254 were obtained in the Fenton process, pH 2.0, iron concentrations of 12 gL^-1 and ratio [H2O2]: [Fe^2 +] equal to 9. Inorganic leachate and Fenton effluent samples were identified as being 43 organic compounds, of which 63% were removed by the oxidative process and 15 compounds were identified as by-products of the oxidation, being present in the Fenton effluent. By toxicity testing, toxicity effects were observed on all test organisms evaluated when using "in natura" leachate samples. The Fenton process was considered efficient in reducing toxicity to aerobic organisms, with no TCO reductions observed in any of the evaluated ratios. As for toxicity to anaerobic organisms, the results of the BMP test showed significant reductions in the toxic potential of the leachate after the oxidative treatment, only in the proportion of 10% of the Fenton effluent levels of inhibition above 50% in the biogas production in relation to the control, at the end of 70 days, were observed. For microcrustacean D. magna, although it shows a reduction in toxicity (the treated sample was three times less toxic than the "in natura" sample), the effluent from the Fenton process is classified as slightly toxic (EC50 21,96). The results indicated a phytotoxicity in L. sativa, when exposed to low concentrations of treated leachate (25%), an inhibition above 58% was observed, reaffirming the toxic potential of the leachate even after oxidative treatment. The results indicate that the treatment of landfill leachate by Fenton process even with high removal efficiencies of physico-chemical parameters did not produce a non-toxic effluent for all test organisms.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTALeite, Valderi Duarte10879390468Zanta, Viviana Maria08812556884Brito, André Luíz Fiquene de41513398415Souza, Neyliane Costa de64224511304Canto, Catarina Simone Andrade do95291512415Oliveira, Elaine Gurjão de2021-11-30T12:10:48Z2019-04-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Elaine Gurjão de. Identificação de compostos orgânicos e avaliação da toxicidade de lixiviado de aterro sanitário “in natura” e tratado por Fenton. 2019. 100f. 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