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Previous issue date: 2016-09-09 / FACEPE / A presente pesquisa foi motivada pelo desafio em propor um tratamento, em escala laboratorial,
para degradar eficientemente os poluentes dos lixiviados provenientes do Aterro Sanitário de
Altinho – PE, localizado no Agreste do Estado e em funcionamento e Aterro Controlado da
Muribeca – PE, localizado na Região Metropolitana do Recife e fechado desde 2009. Assim,
baseado na característica de alta carga orgânica, porém baixa biodegradabilidade dos lixiviados,
foi realizado um tratamento físico-químico com aplicação dos processos de
coagulação/floculação (CF) e oxidativos avançados do tipo foto-Fenton. Inicialmente, foi feito
um tratamento preliminar dos lixiviados por meio de um planejamento fatorial 24, tendo como
variáveis independentes: massa do coagulante hidróxido de cálcio, tempo e velocidade de
rotação de floculação e tempo de sedimentação. Em seguida, foi aplicado o processo de fotoFenton,
sob as mesmas condições, ao sobrenadante proveniente das amostras pré-tratadas por
CF e diretamente às amostras brutas. Os resultados mostraram remoções de 89,6% e 83,4% de
DQO para a amostra pré-tratada por CF e bruta de Altinho, respectivamente; e remoções de
91,5% e 85,2% de DQO para a amostra pré-tratada por CF e amostra bruta da Muribeca,
respectivamente. Comparando esses resultados, decidiu-se pela não realização de um
tratamento preliminar visto que o percentual de remoção entre as amostras pré-tratadas e brutas
foram relativamente próximos, evitando assim o gasto extra de energia, materiais e tempo. Um
planejamento fatorial 33 foi realizado para o tratamento por foto-Fenton para cada amostra de
lixiviado dos aterros, variando-se concentração de H2O2, proporção de FeSO4.7H2O:H2O2 e pH,
em um tempo reacional de 240 minutos sob radiação solar. Foram obtidos resultados de
percentuais de remoções nas faixas de 52,5% a 87% de DQO, 43,5 a 77% de carbono orgânico
total (COT) e 39 a 74% de substâncias húmicas (SH) para o lixiviado de Altinho; e 53 a 91%
de DQO, 38,5 a 77% de COT e 30 a 64% de SH para o lixiviado da Muribeca. O estudo
estatístico de correlação entre pares dessas variáveis mostrou que essas possuem correlação de
moderada a altamente forte. Os dados experimentais se ajustaram a um modelo cinético de
primeira ordem, alcançando-se 70% de degradação do COT dos dois lixiviados em 30 minutos
de reação. Obteve-se a constante cinética (k) igual a 0,0408 min-1 e coeficiente de regressão
linear (R2) igual a 0,9862 para o lixiviado de Altinho e k = 0,0373 min-1 e R2 = 0,9727 para
Muribeca. A caracterização do lixiviado de Altinho e da Muribeca tratados, em suas condições
ótimas, indicou um aumento da biodegradabilidade e uma remoção eficiente da carga orgânica,
cor e turbidez. Os lixiviados tratados com diluição 1:10 não apresentaram toxicidade. / This research was motivated by the challenge to propose a treatment in laboratory scale to
efficiently degrade pollutants of leachate from the landfill of Altinho - PE, located in the arid
zone of the state and in operation, and landfill of Muribeca - PE, located in Metropolitan Region
of Recife and closed since 2009. Thus, based on the high organic loading characteristic but low
biodegradability of the leachates, a physical-chemical treatment with application of
coagulation/flocculation (CF) and advanced oxidative (photo-Fenton) processes were made.
Initially, a preliminary treatment of the leachate was done by an experimental design 24 using
as independents variables: mass of the calcium hydroxide coagulant, flocculation time,
flocculation rotation speed and settling time. Then, the photo-Fenton process was applied, under
the same conditions, to the supernatant from the pretreated samples and directly to the raw
samples. The results showed 89.6% and 83.4% COD removal for the pretreated sample by CF
and raw sample from Altinho, respectively; and 91.5% and 85.2% COD removal for the
pretreated sample by CF and raw sample from Muribeca, respectively. Comparing these results,
it was decide not to do a pretreatment since the removal percentage between pretreated and raw
samples were relatively close, avoiding the extra expense of energy, materials and time. A 33
factorial design was done for the photo-Fenton treatment to each landfills leachate sample,
ranging the concentration of H2O2, the proportion of FeSO4.7H2O:H2O2 and pH, at a reaction
time of 240 minutes under solar radiation. Percentages of removal results were obtained in the
ranges of 52.5% to 87% of COD, 43.5 to 77% of TOC and 39 to 74% of humic substances (HS)
to the Altinho’s leachate; and 53 to 91% of COD, 38.5 to 77% of TOC and 30 to 64% of HS to
the Muribeca’s leachate. The statistical correlation study between pairs of these variables
showed that it has a moderate to highly strong correlation. The experimental data fitted to a first
order kinetic model, achieving 70% of TOC degradation for the leachate samples at 30 minutes
of reaction. The rate constant (k) was 0.0408 min-1 and the linear regression coefficient (R2)
was 0.9862 for Altinho´s leachate and k = 0.0373 min-1 and R2 = 0.9727 for Muribeca’s
leachate. The characterization of Altinho and Muribeca treated leachate in its optimal condition,
indicated an increase in biodegradability and efficient removal of organic matter, color and
turbidity. The both treated leachate samples with dilution 1:10 showed no toxicity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/18632 |
| Date | 09 September 2016 |
| Creators | LEITE, Mirella de Andrade Loureiro |
| Contributors | MOTTA SOBRINHO, Maurício Alves da, CAVALCANTI, Jorge Vinícius Fernandes Lima |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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