Ambiente: Cetrel encapsula resíduos com argila modificada

Saneamento

Com a elevação dos chamados custos ambientais, criar soluções mais baratas para o controle da poluição industrial tem-se tornado uma obsessão para os especialistas. (Saneamento)

Bom exemplo é a técnica de encapsular resíduos inorgânicos e orgânicos, com base em adsorventes, dentre os quais a argila modificada, desenvolvida a partir de 1999 na empresa de proteção ambiental do pólo de Camaçari-BA, a Cetrel.

De imediato, a central pretende uma alternativa de tratamento menos custosa à incineração de 5 mil t de resíduos orgânicos passíveis de encapsulamento, lá estocados, revela o coordenador de Área de Resíduos Sólidos, José Artur Lemos Passos.

Em função da elaboração do projeto da unidade em escala real, a Cetrel está contatando fornecedores de equipamentos.

A unidade de encapsulamento, que pode ser do tipo batelada ou de processamento contínuo, incluirá, principalmente, instalações dotadas de silos para a armazenagem da argila e para os resíduos, bem como esteiras transportadoras e misturadores.

Química e Derivados: Ambiente: Passos - alternativa à custosa incineração.
Passos – alternativa à custosa incineração.

“A depender da demanda, imaginamos também construir unidades móveis para tratamento in situ”, revela Passos.

O encapsulamento, também chamado de estabilização e solidificação, é um estágio de pré-tratamento pelo qual os constituintes perigosos de um resíduo são transformados e mantidos em suas formas menos solúveis ou tóxicas.

Tais transformações ocorrem via reações químicas que fixam elementos, ou compostos tóxicos, em polímeros impermeáveis ou cristais estáveis, chamados adsorventes ou encapsulantes. Assim estabilizados, ficam menos agressivos ao meio ambiente e podem ser confinados em aterros industriais.

A técnica do encapsulamento até há pouco era considerada imprópria para resíduos orgânicos e, por conseqüência, até então praticada só em função de inorgânicos, com base nos dois encapsulantes (adsorventes) mais comuns: cal e cimento. Para os orgânicos, cal e cimento nunca apresentaram eficácia aceitável, ressalta o coordenador José Passos.

Desde a década dos anos 70 em vários países do primeiro mundo, e só bem mais recentemente no Brasil, são desenvolvidas tecnologias de tratamento de resíduos industriais perigosos por essa técnica de estabilização química.

No Brasil, a tecnologia de encapsulamento é desenvolvida e testada nos últimos cinco anos por pesquisadores da Escola Politécnica e da Faculdade de Saúde Pública da USP, em laboratório e no campo, para o tratamento de diversos tipos de resíduos industriais, incluindo os de perfuração de petróleo da Petrobras.

Mas só mais recentemente, depois que a argila modificada começou a ser usada, o desenvolvimento do encapsulamento em função de resíduos orgânicos voltaria a ser cogitado.

A capacidade de adsorção, presente naturalmente em alguns tipos de argila, pode ser bastante melhorada por modificações “químicas bastante simples”, baseadas na capacidade de troca iônica dessas argilas ou solos.

Uma “pequena” modificação química provoca o deslocamento de íons trocáveis, resultando tal deslocamento em aumento substancial das propriedades da adsorção para solutos orgânicos não-iônicos, explica a consultora da Cetrel, Lúcia de Toledo Câmara Neder. No mercado, a argila assim modificada é apresentadas com o nome genérico de CAM – iniciais de “complexo argilo-mineral”.

Explica também a consultora: o aumento da fase orgânica ocorre pela troca de cátions presentes na estrutura da argila por cátions orgânicos, “que passam a atuar como um poderoso meio de adsorção, com capacidade para adsorver dez a 30 vezes mais do que a matéria orgânica natural do solo”.

Além de possibilitar tratamento de resíduos sólidos antes de sua disposição em aterros, as argilas modificadas também podem ser usadas para melhorar a capacidade de contenção de solos pobres em matéria orgânica, proteção de aquíferos e também para aumentar a capacidade de contenção de camadas impermeabilizantes em aterros.

A consultora atesta a eficácia na remoção de benzeno, diclorobenzeno, percloroetano “e muitas outras substâncias orgânicas contidas na água”.

Testes de bancada e em nível piloto feitos em mais de dez tipos de resíduos orgânicos estocados na Cetrel demonstraram que três desses resíduos, cujos estoques somam as 5 mil t que em princípio seriam incineradas, são economicamente viáveis de encapsulamento pelo processo da argila modificada.

Nos testes de viablidade econômica e financeira, a resposta só é positiva, considera a Cetrel, se, no final do processo, a relação de peso argila/resíduo alcançar 70% de resíduo e 30% de argila. Abaixo de 70%, o custo encarece, desaparece a vantagem comparativa em relação à incineração.

As características do resíduo, incluindo conteúdos orgânico e inorgânico, viscosidade e tamanho e distribuição das partículas, podem afetar a compatibilidade entre o encapsulante ou adsorvente e o resíduo. A principal preocupação técnica refere-se aos processos de migração de contaminantes do resíduo encapsulado para o meio circulante.

“Diversos estudos demonstram que os principais fatores que afetam a lixiviabilidade são a alcalinidade do produto estabilizado, a proporção entre a superfície e o volume do resíduo e as rotas de difusão”, assinala Lúcia. Ela ressalta que os testes de lixiviação obedecem a “diferentes propósitos e podem ser realizados como testes regulatórios para fornecer a base de um processo de decisão consistente e uniforme”.

A Cetrel revela que a entidade ambiental dos Estados Unidos, a EPA, considera que os resíduos perigosos produzidos em grandes quantidades são os mais adequados para tratamento pela tecnologia de encapsulamento.

Os mais submetidos a essa forma de tratamento têm sido: os que contêm íons metálicos ou semi-metais; os oleosos e à base de solventes (solventes usados, fundo de tanques de destilação e resíduos de refinarias); os aquosos contendo grande quantidade (1% a 20%, ou mais) de substâncias orgânicas (emulsões), solúveis ou insolúveis, listadas como perigosas pela legislação; os aquosos contendo grande quantidade, (1% a 20%, ou mais) de substâncias orgânicas (emulsões), solúveis ou insolúveis, como o óleo, não listadas entre as perigosas pela legislação, “a não ser pela ignitabilidade ou características marginais”; os aquosos contendo baixos teores de contaminantes orgânicos listados como perigosos (menos de 1% e usualmente na faixa de 10 a 1000 mg/L) “a exemplo do do pentaclorofenol ou bifenilas policloradas”.

Alguns tipos de resíduos legalmente não-perigosos também são viáveis de encapsulamento em busca de manuseio mais adequado ou menor probabilidade de perda e vazamento de constituintes indesejáveis, capazes de contaminar o lençol freático.

São exemplos: resíduos de mineração que possam retornar ao local de extração; cinzas volantes; cinzas de fundo; borras; resíduos de escapamentos ou torres de lavagem para tratamento de emissões provocadas pela queima de combustíveis fósseis; e óleos, gases ou fluidos de lubrificação geotérmicos.

Petrobrás testa uso em borras

A Petrobrás reúne um passivo de milhares de toneladas de borras oleosas em todas as unidades de exploração, produção e industrialização de petróleo. Somente na Bahia, levantamento feito em 1996 estimou a existência de 154 mil t de borras, quantidade que anualmente seria acrescida de 12,5 mil t.

Há interesse da Petrobrás em identificar métodos eficazes e de baixo custo para possibilitar a eliminação dos seus resíduos e enquadrar-se nas exigências legais, avalia a Cetrel.

Dois testes preliminares foram feitos pela Petrobrás: na Bahia (Fazenda Imé), em janeiro de 1997, foram encapsuladas 420 toneladas de borras oleosas, aponta a Cetrel. O teste prosseguiu em 1998, no Rio de Janeiro, em Macaé, onde foram encapsulados cerca de duas mil toneladas.

Os resultados obtidos, “100% positivos”, foram acompanhados e aprovados pelos órgãos ambientais dos dois estados, CRA e Feema. Agora estão sendo licitados serviços similares para mais 4 mil t.

Lixiviação segue norma da EPA

O teste de lixiviação aplicado na Cetrel é o Total Characetistics Leaching Procedure (TCLP), adotado em em 7 de novembro de 1986 pela U.S. EPA, sob as emendas de 1984 referentes a resíduos sólidos: o material encapsulado é moído e misturado a um líquido de extração contendo ácido acético, numa proporção, em peso, de líquido para sólido, de 20:1.

Na sequência, é agitado em um extrator rotatório totalmente vedado durante 18 horas, a 20 rpm e 22 graus centígrados. A seguir, a amostra passa por filtro de fibra de vidro de 0,6 a 0,8 micrômetros e o filtrado, chamado de extrato TCLP, é então analisado para avaliar-se a eficácia do encapsulamento, o que ocorre por meio de procedimentos especiais que atestam ou negam a presença de “resíduos perigosos, incluindo orgânicos voláteis e semi-voláteis, metais e pesticidas.

O TCLP seria um teste bastante conservador pois, ao exigir que a massa estabilizada seja pulverizada de modo a passar em uma peneira de 9,5 milímetros, reduziria os efeitos assegurados pelo encapsulamento, considerando um princípio, demonstrado por diversos estudos: se o tamanho da partícula diminui a lixiviabilidade aumenta.

Segundo os critérios da EPA, o tratamento, para ser aprovado, deve resultar em uma mistura final cujas propriedades físicas autorizam sua disposição na natureza sem inutilizar permanentemente a área para usos futuros, incluindo a agricultura.

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