Remoção de fósforo presente em lixiviado de aterro sanitário por granulados bioclásticos

Abstract

Resíduos sólidos dispostos em aterros sanitários ao decomporem produzem um líquido com alto potencial poluidor, o lixiviado, que contém fósforo e precisa ser tratado. O granulado bioclástico constituído por Lithothamnium possui características que determinam sua aptidão para remover fósforo de lixiviado de aterros sanitários e o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência desse processo. Foi realizada a caracterização do Lithothamnium por análise granulométrica, microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva, fluorescência de raios x, espectroscopia de infravermelho, difração de raios x, espectroscopia Raman, determinação de umidade, análise termogravimétrica e de área superficial BET, determinação do potencial zeta e do ponto isoelétrico. 94% da massa do Lithothamnium ficaram retidas na faixa de 0,212 mm a 0,850 mm, com predominância em 0,300 mm. Seus grânulos são aglomerados sólidos com formas irregulares, sulcos entre elevações e diversos fragmentos superficiais. A composição é diversificada pela presença de ferro, sódio, alumínio, cloro, magnésio, oxigênio e silício, com predominância de cálcio, que ligado ao carbonato forma o carbonato de cálcio, como calcita. O Lithothamnium absorve pouca umidade e é calcinado em 1058,15 K (785°C). Sua área superficial é formada por poros largos e rasos. A isoterma obtida de acordo com a classificação de BET é do tipo III. Na faixa de pH entre 11,0 e 3,3 o potencial zeta foi negativo e entre 2,6 a 2,3, positivo. Um ensaio feito em batelada e em bancada, de remoção de fósforo por Lithothamnium, ocorreu durante 1455 minutos na presença de três soluções padrão de KH2PO4, com concentrações iniciais de fósforo de 1,4, 12,3 e 152,6 mg.L-1, respectivamente; a massa de Lithothamnium foi fixada em 40g por litro de solução. Todas as soluções analisadas tenderam ao equilíbrio e naquela de menor concentração de fósforo a eficiência de remoção foi de 100%; onde tinha 12,3 mg.L-1 de fósforo foi de 91% e com 152,6 mg.L-1 foi de 83%. No ensaio feito em bancada e em bancada durante 1455 minutos, de remoção de fósforo por Lithothamnium em lixiviado de aterro sanitário, a massa de Lithothamnium variou em 1, 5, 10, 20, 30 e 40g. O decaimento da concentração de fósforo em solução ocorreu gradativamente ao longo do tempo. O aumento da massa de Lithothamnium contribuiu para o aumento da eficiência de remoção de fósforo do lixiviado alcançando 81,5% de eficiência onde a massa era de 40 g. Neste ensaio, o ajuste ao modelo de Langmuir foi mais efetivo que ao de Freundlich. Todos os dados obtidos experimentalmente foram avaliados por análise de regressão e ajustados ao modelo de regressão não linear Sigmoidal, Logistic, 3 parâmetros, apresentando normalidade e homogeneidade, com significância estatística. A eficiência de remoção de fósforo foi menor no ensaio contendo lixiviado do que nas soluções de KH2PO4, devido à presença de íons competidores no lixiviado. Constatou-se que um composto a base de fosfato de cálcio é resultante da interação entre o fósforo e o Lithothamnium e que este é indicado para ser usado como material alternativo no tratamento de lixiviado de aterro sanitário.