# data[].attributes.headline
Técnica que usa bactérias para despoluir as águas 

# data[].attributes.subject
Técnica que usa bactérias para despoluir as águas 

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Samy Menasce, da Brasil Ozônio: tecnologia capaz de minimizar riscos de desastres com barragens (Foto: Divulgação)

O rompimento da Barragem do Feijão, em Brumadinho (MG), completou dois meses nesta segunda-feira (25/3). A "correnteza de lama" matou centenas de pessoas, deixou dezenas de desaparecidos e contaminou o Rio Paraopeba, um dos afluentes do Rio São Francisco.

Uma tecnologia brasileira promete minimizar os riscos desse tipo de desastre ambiental, ao limpar a água dos rejeitos, contaminada com metais pesados, como ferro e manganês, com ozônio. Foi desenvolvida em 2008 pela Brasil Ozônio, incubada no Cietec (Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia), da (Universidade de São Paulo).

De acordo com Samy Menasce, fundador e presidente da empresa, a técnica trata a água contaminada, a ponto de ser devolvida aos rios sem prejudicar o meio ambiente. O tratamento de rejeitos reduz a pressão sobre barragens de rejeitos, como a que se rompeu em Brumadinho (MG).

Uma das empresas que aplicou a solução foi a INB (Indústrias Nucleares do Brasil, que tem barragens com água contaminada por ferro e manganês, decorrentes da extração de urânio. "Ao injetarmos ozônio no manganês, o material sofre oxidação, fica mais pesado e vai para o fundo da água - podendo ser filtrado e retirado. Se o metal estiver dissolvido na água, fica difícil retirar os resíduos", afirma o engenheiro mecânico.

Projeto de descontaminação de água da O2eco em São José Dos Campos (SP) (Foto: Divulgação)

Com o apoio financeiro do BNDES Funtec, programa do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) voltado para projetos de pesquisa e desenvolvimento, a Brasil Ozônio tem uma equipe de 30 profissionais que coleta os metais pesados separados da água e os reutiliza, em parceria com outras empresas.

"É um ciclo que se renova com o ozônio, gerando economia para a companhia parceira, que pode reaproveitar os materiais, e benefícios para o meio ambiente", diz.

Bactérias da limpeza

A startup O2eco, de São José dos Campos (SP), atua no mesmo segmento que a Brasil Ozônio, com uma técnica diferente: usa bactérias para despoluir as águas de rios e lagos. A tecnologia foi aplicada para combater os danos do desastre de Mariana (MG), em 5/11/2015.

Segundo Luís Fernando Magalhães, um dos quatro sócios da O2eco, o projeto foi criado na Austrália, país onde ele morou por 14 anos. Hoje, a startup tem autorização para fabricar o produto no Brasil.

"Usamos uma placa de cera com nanominerais, para estimular a criação de bactérias saudáveis que ajudam na limpeza de afluentes. Elas têm potencial para crescer de 8 mil vezes para 10 milhões de vezes a cada 10 horas", calcula Magalhães. "Em cinco semanas, reduzimos o nível do alumínio dos dejeitos em Mariana em aproximadamente 57%."

# data[].attributes.attachment_link.title
Startups brasileiras criam soluções para descontaminar água com metais pesados

# data[].attributes.attachment_link.description
O rompimento da Barragem do Feijão, em Brumadinho (MG), completou dois meses nesta segunda-feira (25/3). A "correnteza de lama" matou centenas de pessoas, deixou dezenas de desaparecidos e contaminou o Rio Paraopeba, um dos afluentes do Rio São Francisco.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
aluminosilicates; heavy metal; wastewater

Revisão

REMOÇÃO DE METAIS PESADOS DE EFLUENTES INDUSTRIAIS POR ALUMINOSSILICATOS

Mônica Regina Marques Palermo de Aguiar* e Amanda Cardoso Novaes

Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, R. São Francisco Xavier, 524, 20550-013 Rio de Janeiro - RJ

*e-mail: mmarques@uerj.br

Alcides Wagner Serpa Guarino

Departamento de Ciências Naturais, Escola de Ciências Biológicas, Universidade do Rio de Janeiro, Av. Pasteur, 458, 22290-240 Rio de Janeiro - RJ

Recebido em 27/11/01; aceito em 15/5/02

REMOVAL OF HEAVY METALS FROM WASTEWATERS BY ALUMINOSILICATE. This review had as aim the bibliography research for the use of aluminosilicates to remove heavy metals from wastewaters. Advanced studies based on parameters that have influence for removal of heavy metals as pH, metal concentration, effect of ligants and removal capacity of zeolites and clays, were reported. These studies demonstrate that aluminosilicates can be successfully used for the removal of heavy metals under the optimized conditions.

Keywords: aluminosilicates; heavy metal; wastewater.

INTRODUÇÃO

Atualmente, um dos problemas mais sérios que afetam o meio ambiente é a poluição química de natureza orgânica ou inorgânica, decorrente dos despejos residenciais e industriais.

Define-se como poluição qualquer alteração física, química ou biológica que produza modificação no ciclo biológico normal, interferindo na composição da fauna e da flora do meio. A poluição aquática, uma das mais sérias, provoca mudanças nas características físicas, químicas e biológicas das águas, as quais interferem na sua qualidade, impossibilitando o seu uso para o consumo humano ¹.

Alguns metais pesados são substâncias altamente tóxicas e não são compatíveis com a maioria dos tratamentos biológicos de efluentes existentes. Dessa forma, efluentes contendo esses metais não devem ser descartados na rede pública, para tratamento em conjunto com o esgoto doméstico. As principais fontes de poluição por metais pesados são provenientes dos efluentes industriais, de mineração e das lavouras.

A atividade de uma substância tóxica depende sempre de sua concentração no organismo, independente do mecanismo de intoxicação. Embora alguns metais sejam biogenéticos, isto é, sua presença é essencial para permitir o funcionamento normal de algumas rotas metabólicas, a maioria dos metais pesados, se ingeridos em concentrações demasiadas, são venenos acumulativos para o organismo ².

Mesmo em concentrações reduzidas, os cátions de metais pesados, uma vez lançados num corpo receptor, como por exemplo, em rios, mares e lagoas, ao atingirem as águas de um estuário sofrem o efeito denominado de Amplificação Biológica. Este efeito ocorre em virtude desses compostos não integrarem o ciclo metabólico dos organismos vivos, sendo neles armazenados e, em conseqüência, sua concentração é extraordinariamente ampliada nos tecidos dos seres vivos que integram a cadeia alimentar do ecossistema ³.

A intoxicação por metais pesados provoca um conjunto específico de sintomas e um quadro clínico próprio. Os dois principais mecanismos de ação dos metais pesados, no ser vivo, são formação de complexos com os grupos funcionais das enzimas, que prejudica o perfeito funcionamento do organismo, e a combinação com as membranas celulares, que perturba ou em alguns casos mais drásticos, impede completamente o transporte de substâncias essenciais, tais como os íons Na⁺ e K⁺, e de substâncias orgânicas ⁴. Devido à alta permeabilidade da placenta, o feto também sofre todos os males da intoxicação por metais pesados ¹.

Os metais pesados ocorrem no ambiente aquático sob diversas formas: em solução na forma iônica ou na forma de complexos solúveis orgânicos ou inorgânicos; formando ou ficando retidos às partículas coloidais minerais ou orgânicas; ficando retidos no sedimento; ou incorporados à biota ⁵.

A interconversão entre essas diferentes formas é dependente, principalmente, das condições de pH, força iônica, temperatura, da presença de ligantes disponíveis, da velocidade das correntezas e da atividade biológica. Portanto, uma diminuição na velocidade de fluxo favorece a sedimentação, enquanto um pH elevado e uma maior força iônica induzem a precipitação ⁶.

Dessa forma, a avaliação real da qualidade da água apresenta algumas dificuldades, pois a quantidade de metal solúvel não corresponde obrigatoriamente às verdadeiras proporções de contaminação ⁷⁻¹⁰.

Os metais pesados presentes nos efluentes industriais reduzem a capacidade autodepurativa das águas, devido à ação tóxica que eles exercem sobre os microorganismos. Esses microorganismos são os responsáveis pela recuperação das águas, através da decomposição dos materiais orgânicos que nelas são lançados. Com isso, ocorre um aumento na demanda bioquímica de oxigênio (DBO), caracterizando um processo de eutrofização ¹.

Esse florescimento demasiado acarreta vários problemas ambientais, tais como deterioração do corpo receptor; odor pronunciado decorrente da decomposição anaeróbia; alteração de cor e de turbidez da água; redução do teor de oxigênio dissolvido; modificação da biota, bem como das condições de proliferação da mesma e da sobrevivência da fauna aquática superior; assoreamento de canais e de vias navegáveis podendo, até mesmo, levar a uma maior perda de água por evapotranspiração ⁶.

O meio mais usual de contaminação por metais pesados é através da descarga de efluentes não tratados em rios ou lagos. Assim, fez-se necessário o estabelecimento de normas para o lançamento de efluentes. Os valores máximos permitidos de metais pesados que podem estar em um determinado efluente foram estabelecidos, em 1986, pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) ¹¹.

MÉTODOS UTILIZADOS NA REMOÇÃO DE METAIS PESADOS

As formas em que os metais encontram-se em solução, determinam o tratamento específico a ser escolhido ou a adaptação de um tratamento convencional ².

A remoção dos metais pesados presentes em efluentes industriais pode ser feita por meio de diversos processos, tais como precipitação por via química ¹², osmose reversa ¹², adsorção em carvão ativado ² ou alumina ¹³ e oxi-redução ².

Os graves problemas ambientais gerados pelo aumento considerável dos descartes de efluentes industriais contaminados com metais pesados nos rios e mares, aliados às leis ambientais cada vez mais rigorosas, estimularam as pesquisas nesta área, visando a obtenção de métodos alternativos de baixo custo e mais eficientes no tratamento de águas e despejos. Alguns exemplos desses métodos são: ultrafiltração ¹²; remoção por biomassa de plantas aquáticas ¹⁴; utilização de matéria orgânica morta ²; emprego de microrganismos ¹⁵; precipitação de metais por solos incinerados ¹⁶; precipitação e flotação de sulfetos ¹⁷ e resinas de troca-iônica ¹².

As resinas de troca iônica são muito utilizadas nas indústrias para a remoção de íons em água potável ou em águas de caldeira e na purificação de substâncias orgânicas e inorgânicas. Entretanto, a utilização desse material no tratamento de efluentes contendo metais pesados é economicamente inviável. Desse modo, várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de se empregar trocadores iônicos naturais, como por exemplo, os aluminossilicatos, os quais apresentam baixo custo e alta disponibilidade 3,13.

ALUMINOSSILICATOS

A sílica ocorre na natureza com a fórmula empírica aproximadamente igual a (SiO ₂). A substituição parcial de átomos de silício por alumínio dá origem ao grupo dos aluminossilicatos. Os principais componentes deste grupo são as argilas e as zeólitas ¹⁸.

Zeólitas

A capacidade de adsorção das zeólitas depende do seu volume poroso e do diâmetro dos poros (daí o nome peneiras moleculares). Isto permite que elas sejam utilizadas como adsorventes, tanto em processos de purificação como em processos de separação.

Atualmente, quarenta espécies de zeólitas naturais foram identificadas e mais de cento e cinqüenta foram sintetizadas. As sintéticas, como por exemplo as zeólitas A, X, Y, L, F e ZSM-5, são utilizadas como catalisadores devido à sua grande uniformidade na composição e elevado teor de pureza 19,20. As zeólitas naturais são utilizadas principalmente no tratamento de efluentes, onde uma alta pureza não é um fator tão preponderante quanto nos processos catalíticos. Como no Brasil as jazidas de zeólitas minerais sedimentares ainda não foram exploradas, estes tipos de materiais não estão disponíveis no mercado nacional ¹⁰.

As zeólitas podem ser definidas como aluminossilicatos cristalinos com uma estrutura tridimensional composta por um conjunto de cavidades ocupadas por grandes íons e moléculas de água, ambos com considerável liberdade de movimento, permitindo a troca iônica e uma hidratação reversível. A estrutura apresenta uma porosidade regular de dimensões comparáveis às das moléculas orgânicas, sendo as aberturas dos poros variáveis de 3 a 10 Å conforme o tipo de estrutura ( Figura 1). Os elementos estruturais são os tetraedros de AlO ₄ e SiO ₄, ligados entre si pelos quatro vértices de oxigênio comuns, originando assim uma estrutura microporosa. As cargas negativas dos tetraedros AlO ₄ são compensadas por cátions alcalinos, que podem ser substituídos por outros cátions por troca iônica. As cavidades são ocupadas por moléculas de água 21, 22. Entre as zeólitas mais comuns estão as zeólitas A, X, e Y, mordenita, erionita, ZSM-5 e ZSM-11.

A estrutura microporosa faz com que as zeólitas apresentem uma elevada superfície interna em relação à sua superfície externa e permite a transferência de massa entre o espaço cristalino e o meio externo. Entretanto, a transferência de massa é limitada pelo diâmetro dos poros da estrutura zeolítica.

A fórmula estrutural das zeólitas, expressa pela cela unitária cristalográfica, pode ser representada da seguinte forma:

onde n: carga do cátion passível de troca; M n+: íon dos grupos 1 ou 2 ou outros cátions metálicos, não-metálicos ou orgânicos; z: mols de água de hidratação.

Espectros de ressonância magnética nuclear no estado sólido mostraram que existem cinco estruturas Si(OAl)(OSi) 4-n distintas, sendo que n = 0-4 corresponde ao SiO ₄ tetraédrico. Segundo a regra de Loewenstein, há uma alternância entre o Al e o Si nos sítios tetraédricos, ou seja, dois átomos de Al não são adjacentes e não existem ligações Al-O-Al ¹⁶. A maioria das zeólitas sintéticas são homocatiônicas ou dicatiônicas. As zeólitas minerais, por outro lado, possuem uma composição bastante variável, devido à sua geração e alteração através da troca catiônica e/ou recristalização.

As principais propriedades decorrentes das estruturas das zeólitas são: alto grau de hidratação; baixa densidade e um grande volume de espaços vazios quando desidratada; alta estabilidade da estrutura cristalina, mesmo quando desidratada; propriedades de troca catiônica; canais de dimensões uniformes nos cristais desidratados; propriedades catalíticas; adsorção seletiva de gases e vapores ²¹.

As técnicas utilizadas para a caracterização das zeólitas são: difração de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios-X, análise térmica, adsorção física de gases e ressonância magnética nuclear no estado sólido. Devido às limitações inerentes a cada uma dessas técnicas, faz-se necessário o uso de mais de um método, para se obter a caracterização da amostra ³.

As zeólitas são classificadas, normalmente, em relação ao tamanho de seus poros ( Tabela 1), que dependem do número de átomos de oxigênio presentes na abertura dos poros ²³.

Em função da posição que os cátions ocupam na estrutura zeolítica, o diâmetro efetivo do poro pode variar dependendo do tipo de cátion de compensação. Por exemplo no caso da zeólita sintética A, se o cátion for potássio, o diâmetro efetivo do poro da zeólita será de aproximadamente 3Å e a zeólita correspondente conhecida comercialmente como zeólita 3A. No caso do sódio, onde o diâmetro é de 4Å, chama-se zeólita 4A e se for o cálcio, em que o diâmetro é de 5Å denomina-se zeólita 5A. A topologia da estrutura do aluminossilicato é idêntica nesses três casos, mas a diferenciação dos cátions de compensação altera efetivamente o tamanho do poro ³.

Uma das principais características das zeólitas é a uniformidade do tamanho de seus poros em função do seu alto grau de cristalinidade. Os materiais adsorventes ou trocadores de íons naturais, normalmente empregados, são sólidos amorfos, possuindo uma estrutura caótica e com poros de diâmetro variável, como por exemplo a alumina, o carvão ativo e a sílica gel, que possuem poros de diâmetros pequenos (20-30 Å) e grandes (500-1500 Å). Esta propriedade resulta em uma maior seletividade em relação ao tamanho da zeólita em comparação com outros materiais disponíveis comercialmente.

Argilas

Nos últimos cinqüenta anos, o interesse no estudo em torno das argilas vem crescendo muito, principalmente no que diz respeito a sua composição, estrutura e propriedades fundamentais dos constituintes das argilas e dos solos. As formas de ocorrência e a relação das argilas com suas propriedades tecnológicas têm sido também muito estudadas ²⁵. Devido ao seu baixíssimo custo, elas podem ser utilizadas como carga nas indústrias de plástico, tintas, inseticidas, produtos farmacêuticos e veterinários, com a finalidade de aumentar o volume e modificar as propriedades desses materiais ²⁶.

De uma maneira geral, o termo argila significa um material natural de textura terrosa e de baixa granulometria, que desenvolve plasticidade quando misturado com uma quantidade limitada de água ²⁶.

Existe uma classificação internacional dos argilominerais, recomendada pela "Association International pour l'Étude des Argiles", com uma subdivisão para os argilominerais cristalinos, identificados experimentalmente por difração de raios-X ²⁶. Essa subdivisão ocorre em duas classes gerais: a) silicatos cristalinos com estrutura em camadas ou lamelar; b) silicatos cristalinos com estrutura fibrosa. Os silicatos com estrutura fibrosa são constituídos por apenas dois argilominerais: sepiolita e paligorsquita, este último também chamado atapulgita. Dessa forma, a maior parte dos argilominerais encontrados na natureza apresenta estrutura lamelar.

As estruturas cristalinas dos argilominerais são constituídas por camadas tetraédricas de silício (tetracoordenado) e octaédricas de alumínio (hexacoordenado). Os vértices dos grupos tetraédricos e octaédricos são compostos por átomos ou íons oxigênio e por íons hidroxila, que estão ao redor de pequenos cátions, principalmente Si ⁴⁺ e Al ³⁺, ocasionalmente Fe ³⁺ e Fe ²⁺, nos grupos tetraédricos e Al ³⁺, Mg ²⁺, Fe ²⁺, Fe ³⁺, Ti ⁴⁺, ocasionalmente Cr ³⁺, Mn ²⁺, Zn ²⁺, Li⁺, nos grupos octaédricos, geralmente com um certo grau de substituição isomórfica. Essas substituições isomórficas são responsáveis pelo excesso de cargas elétricas negativas na superfície das plaquetas. Todas as posições da camada octaédrica podem ser preenchidas (formas trioctaédricas) ou somente dois terços delas podem estar preenchidas (formas dioctaédricas) ²⁶.

Os grupos tetraédricos estão ligados entre si para formar camadas hexagonais contínuas ( Figura 2a-b); os grupos octaédricos também estão ligados hexagonalmente em camadas octaédricas ( Figura 2c-d); essas camadas são usualmente chamadas de folhas tetraédricas e folhas octaédricas, respectivamente ²⁷.

As lâminas tetraédricas e octaédricas podem se encaixar para formar camadas (compostas por duas ou mais lâminas) de várias maneiras, dando origem às estruturas dos argilominerais. Os silicatos de estrutura lamelar podem ser divididos em grupos ou famílias: a) camadas 1:1; b) camadas 2:1; c) camadas 2:2 ou 2:1:1 ²⁶. A Figura 3 mostra uma estrutura de um argilomineral pertencente à família 1:1 e 2:1.

As ligações entre os íons dentro das lâminas são fortes, porém as ligações das folhas entre si são mais fracas. Essas ligações fracas são responsáveis pela fácil clivagem paralela aos planos basais, de onde resulta a morfologia da maioria das partículas dos argilominerais.

Técnicas como difração de raios-X, análise térmica diferencial e gravimétrica, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, análise química e ressonância magnética nuclear no estado sólido ²⁸ permitem a identificação e classificação dos diversos minerais. Atualmente, as argilas cristalinas são agrupadas em sete grupos sistemáticos, apresentados na Tabela 2. As espécies pertencentes aos grupos da caulinita e da esmectita são as mais abundantes, sendo por isso muito estudadas ²⁷.

Os argilominerais do grupo 2:1 diferem entre si principalmente pelos cátions intercalados. Por exemplo, nas micas o cátion é o potássio, enquanto nas esmectitas existem diferentes cátions hidratados.

Não é possível descrever uma argila por um número pequeno de propriedades. Os fatores que controlam as propriedades de uma determinada argila são: composição mineralógica; distribuição granulométrica das partículas; teor de eletrólitos, dos cátions trocáveis e dos sais solúveis, qualitativa e quantitativamente; natureza e teor dos componentes orgânicos; características texturais dos depósitos argilosos, tais como forma dos grãos de quartzo, grau de orientação ou paralelismo das partículas dos argilominerais, silicificação e outros.

As argilas intercaladas formam uma nova classe de materiais, em que pode ser obtida uma distribuição homogênea de poros e abertura de poros variando de 4 a 18 Å, o que permite a adsorção de moléculas de diversos tamanhos. Existem relatos na literatura sobre um tratamento físico prévio em argilas naturais, visando o enriquecimento da amostra na fração argila, para um resultado mais efetivo na adsorção da solução intercalante ²⁸.

O emprego de argilas intercaladas com soluções aquosas de cátions metálicos não é recente. Em 1940, intercalou-se uma bentonita americana com soluções de FeCl ₃ e NiCl ₂ visando a obtenção de um catalisador heterogêneo ²⁹. Na catálise estão sendo usadas soluções intercalantes de diferentes cátions, como alumínio ³⁰, gálio ³¹, zircônio e háfnio ³², ferro ³³ para a modificação da estrutura de argilas, com o objetivo de se obter catalisadores mais ácidos e/ou mais estáveis termicamente.

Aplicação de aluminossilicatos na remoção de metais pesados

A aplicação de aluminossilicatos na remoção de metais pesados vem sendo muito estudada devido ao baixo custo, fácil obtenção e possibilidade de reutilização destes materiais. Na literatura encontram-se diversos tipos de estudos com aluminossilicatos usados como adsorventes de metais pesados. Zeólitas naturais, como a clinoptilolita, utilizada para a retirada de chumbo, cádmio e cromo ³⁴, terra diatomácea utilizada como adsorvente de íons chumbo ³⁵, bentonita que age como adsorvente também de íons chumbo ³⁶, kianita (Al ₂SiO ₃) usada para adsorver metais pesados de corpos d'água ³⁷, argila natural estratificada (mistura de diversos argilominerais) empregada para retirar íons de cobre, zinco e níquel de esgoto ³⁸, esmectitas naturais usadas como adsorventes de zinco e chumbo ³⁹, montmorilonitas adsorvendo íons cobre ⁴⁰ e íons cromo 41,42 são alguns dos diversos exemplos do emprego destes materiais como adsorventes de metais pesados.

Para a otimização do processo de adsorção de metais pesados, é necessário determinar as condições limites do sistema. Os parâmetros mais importantes e que serão discutidos a seguir são: natureza e características do aluminossilicato; concentração e natureza do metal; presença ou não de aditivos, como eletrólitos e ligantes; pH e processo extrativo.

Capacidade de troca iônica

A capacidade de troca catiônica (CTC) de um aluminossilicato é a quantidade de íons, particularmente cátions, que este pode adsorver e trocar. É uma das propriedades mais importantes, que resulta do desequilíbrio das cargas elétricas na estrutura cristalina devido às substituições isomórficas, às ligações químicas quebradas nas arestas das partículas e à interação dos íons H ₃O⁺ com as cargas nestas ligações quebradas. Para neutralizar estas cargas, existem cátions trocáveis, que estão fixos eletrostaticamente ao longo das faces e entre as camadas estruturais.

A afinidade dos materiais trocadores de íons está relacionada com a carga e o tamanho dos íons em solução. O poder de troca de um cátion será maior, quanto maior for a sua valência e menor a sua hidratação. A força com que um íon é atraído é proporcional à sua carga iônica e por conseqüência, íons de maior valência são mais fortemente atraídos pelo material.

Entre cátions de mesma valência, a seletividade aumenta com o raio iônico, em função do decréscimo do grau de hidratação, pois quanto maior for o volume do íon, mais fraco será seu campo elétrico na solução e, conseqüentemente, menor o grau de hidratação ⁴³. Logo, para uma mesma série de íons, o raio hidratado é geralmente inversamente proporcional ao raio iônico do cristal. Entretanto, o grau de hidratação do íon depende da viscosidade da solução, da temperatura, da presença de interferentes e de vários outros fatores, podendo ter um valor variável em função de determinada aplicação ⁴⁴.

No caso de cátions monovalentes, a seletividade segue a seguinte seqüência: H⁺>Cs⁺>Rb⁺>NH ₄⁺>K⁺>Na⁺ >Li⁺. Para cátions bivalentes a seqüência é a seguinte: Ba ²⁺>Sr ²⁺>Ca ²⁺ >Mg ²⁺. O íon K⁺, de diâmetro 2,66 Å, ajusta-se bem às cavidades do arranjo hexagonal dos átomos de oxigênio de 2,80 Å de diâmetro ficando, desta forma, fortemente preso no arranjo. Na ilita, depois de sua secagem, o potássio fixa-se quase irreversivelmente, sendo este fato muito importante para a adubação de solos agrícolas ²⁶.

Como a remoção de metais pesados pelo processo de troca iônica depende diretamente da CTC do aluminossilicato, a medida da capacidade de troca de um aluminossilicato é um parâmetro importante para a utilização desses materiais em processos de extração de metais.

Vários métodos de medidas da CTC têm sido descritos na literatura, cada qual utilizando diferentes procedimentos ⁴⁵⁻⁴⁹. Entretanto, o método mais utilizado para a determinação da CTC de aluminossilicatos envolve a saturação do material com uma solução de acetato de sódio ou potássio e posterior deslocamento deste íon pelo cátion amônio, por tratamento com uma solução de acetato de amônio. A dosagem dos cátions deslocados, Na⁺ ou K⁺, pelo NH ₄⁺ é medida por fotometria de chama 28, 50-52.

A Tabela 3 mostra a variação da capacidade de troca de alguns argilominerais, determinada pelo método de saturação com o cátion amônio ²⁷.

A diferença na CTC deve-se à natureza e localização dos sítios ativos na rede do argilomineral. Na montmorilonita, por exemplo, esses sítios estão localizados tanto na superfície externa quanto na intercamada, em virtude da carga negativa presente no sítio de Al hexacoordenado, enquanto na caulinita os sítios ativos são restritos à superfície externa. A comparação das curvas de neutralização das formas ácidas da caulinita e da montmorilonita evidenciou a diferença de acidez desses argilominerais ⁵³.

Em um estudo com uma sepiolita (silicato com estrutura fibrosa) para a adsorção de alguns metais pesados, Brigatti e colaboradores ⁵⁴ encontraram que o aluminossilicato adsorve cobre, zinco, cádmio e chumbo, independentemente das interações entre os cátions, enquanto que a interação do argilomineral com o cobalto é menor na presença dos outros metais.

Área específica

A área específica é definida como a área da superfície externa das partículas por unidade de massa. A cinética de todos os processos de interação heterogênea "sólido-fluido" depende diretamente da área específica do reagente sólido.

No caso dos aluminossilicatos, a área específica é avaliada normalmente através das informações obtidas a partir das isotermas de adsorção-dessorção na temperatura do N ₂ líquido. Dessa forma, é possível acompanhar as modificações texturais ocorridas nos sólidos com o equacionamento adequado dado ⁵⁵. A isoterma de adsorção de uma substância sobre um adsorvente é função da quantidade de substância adsorvida em equilíbrio com a sua pressão ou concentração na fase gasosa, à temperatura constante ⁵⁶.

Os dois modelos clássicos utilizados no cálculo da área específica são: o modelo BET (Brunauer, Emmett e Teller), desenvolvido para multicamadas; e o modelo Langmuir, desenvolvido para monocamadas ou para adsorção química ²¹. Além destes modelos, costuma-se também empregar o modelo BJH (Barrett, Joyner e Halenda). Este modelo é comumente empregado para o levantamento do tamanho médio e da distribuição de tamanho de poros com a área específica ⁵⁵.

A Tabela 4 apresenta os valores da área específica de alguns aluminossilicatos pelo método BET ²⁷.

A estrutura tridimensional das argilas - em especial das esmectitas - é muito sensível à temperatura. A estrutura das esmectitas é lamelar e normalmente apresenta empilhamento ao longo do eixo normal ao plano das lamelas. Nos espaços que separam as lamelas umas das outras existem cátions trocáveis hidratados, cuja presença é necessária para o balanceamento elétrico global da estrutura, uma vez que as lamelas apresentam carga negativa. Os espaços existentes entre as lamelas individuais não estão todos preenchidos pelos cátions e suas águas de hidratação, de modo que existe uma porosidade que pode ser explorada.

A influência da área superficial na remoção de íons Cu ²⁺ de soluções sintéticas foi reportada por Silva e colaboradores ⁵⁷ utilizando duas argilas brasileiras, F-I e F-II, com áreas específicas distintas (114 e 218 m ²/g, respectivamente). Foi observado que a argila F-II, de maior área específica, removeu bem mais íons Cu ²⁺ do que a argila F-I.

Granulometria

A granulometria é um método de classificação das partículas de uma amostra sólida pelos respectivos tamanhos. Como a granulometria é responsável por muitas propriedades dos argilominerais, a sua medida é de extrema importância para a caracterização desses materiais. O método mais usual de análise granulométrica é o peneiramento, que consiste na passagem do material sólido por uma série de peneiras padronizadas ( ASTM), em ordem crescente de malha.

No caso das argilas, a análise granulométrica geralmente é feita pelo método da sedimentação. Este método baseia-se na lei de Stokes, que mede a velocidade com que uma esfera cai livremente sob a influência da gravidade, através de um meio viscoso ³².

A influência do tamanho da partícula de zeólitas naturais foi estudada por muitos pesquisadores 58,59. Foi observado que, em um reator tipo batelada, o tamanho do grão zeolítico não afetou a taxa de remoção do cátion no equilíbrio, porém estas taxas foram significativamente afetadas para os tempos de contato iniciais.

Kurama e Kaya ⁶⁰ trabalharam com uma zeólita do grupo da clinoptilolita, da Turquia, em sistema contínuo. Os autores testaram pequenas colunas de clinoptilolita comercial com diferentes granulometrias (0,850-2,0; 0,6-0,85 e 0,425-0,6 mm). Foi observado que as frações de menor tamanho não foram apropriadas, pois causaram uma alta resistência ao fluxo, devido ao aumento do empacotamento e diminuição da permeabilidade das partículas de clinoptilolita na coluna. Dessa forma, os autores concluíram que para um processo de extração contínuo deve ser necessário o uso de uma zeólita de tamanho intermediário entre 0,60 e 0,85 mm.

Processo extrativo

As operações de troca iônica podem ser conduzidas de forma contínua ou descontínua. No processo descontínuo, a operação é feita em um reator batelada, onde o extrator é agitado com a solução a ser tratada. O tempo de contato ideal deve ser determinado para cada tipo de sistema, material extrator e metal. Tem sido observado que a taxa de remoção é proporcional ao tempo de contato, até ser atingido o equilíbrio ⁶¹.

El-Awady e Sami ⁶² observaram que além do tempo de contato, a velocidade de agitação do meio reacional em um sistema batelada foi determinante para a otimização do processo de remoção de metais pesados pelo CKD, um subproduto não reaproveitável das fábricas de cimento portland, de natureza argilosa e de baixa granulometria. O processo de remoção atingiu um máximo de eficiência quando a velocidade de agitação foi igual a 150 rpm ( Figura 4).

Em um processo contínuo, o extrator é colocado em uma coluna por onde se faz passar a solução contendo os metais pesados. Esta técnica pode ser considerada como o somatório de vários equilíbrios consecutivos, onde o extrator "novo", posto em contato com a solução, é esgotado em cada estágio de equilíbrio, sendo a extensão de troca limitada pelo coeficiente de distribuição do soluto no meio ³ . Normalmente, este processo é o mais utilizado no tratamento de efluentes das indústrias, devido à necessidade de menor espaço físico, além disso, este método é mais eficiente quando comparado com o processo descontínuo ⁵⁷ .

Pré-tratamento

Para deslocar íons cálcio e magnésio da matriz zeolítica é necessária uma exposição prolongada de um outro cátion em elevadas concentrações. Segundo estudos realizados por Semmens e Martin ⁶³ e Zamzow e Murphy ⁶⁴ foi observada a seguinte seqüência de seletividade para os cátions mais facilmente permutáveis: Na⁺, NH ₄⁺ > K⁺ > H⁺ > Ca ²⁺ > Mg ²⁺.

Adeleye e colaboradores ⁶⁵ testaram a utilização de diferentes formas da caulinita e montmorilonita na remoção dos cátions metálicos Co ²⁺ e Cr ³⁺, presentes em efluentes industriais em diferentes concentrações. As curvas de variação da capacidade de remoção do íon Cr ³⁺ em função do pH estão apresentadas na Figura 5. Foi observado que a capacidade de remoção de Cr ³⁺ pela caulinita ácida foi menos eficiente em pH ácido.

Rupp ³ observou que a utilização da zeólita na forma sódica acarretou um aumento de aproximadamente 44% e 22%, respectivamente, para as capacidades de troca da zeólita mineral e sintética.

Concentração

A concentração do metal pesado no efluente é outro fator importante no processo extrativo dos aluminossilicatos. Vários resultados foram encontrados na literatura, observando-se que a eficiência do processo diminuiu com o aumento da concentração do íon na solução 6,10,66-68.

Cerqueira ⁴² estudou a influência da concentração do Cr ³⁺ no processo de sorção de uma argila brasileira. A eficiência de remoção foi determinada em função da diferença entre as concentrações inicial e final do íon Cr ³⁺, dividida pela concentração inicial e expressa em porcentagem. Os resultados obtidos mostraram que a eficiência de remoção diminuiu com o aumento da concentração do íon Cr ³⁺, apesar do aumento da capacidade de troca.

Lagaly ⁶⁷ estudou a capacidade de remoção do Cu ²⁺ de uma solução onde este metal foi misturado com o íon Mn ²⁺, por diferentes argilas do tipo 2:1. Foi observado que a preferência da argila pelo íon Cu ²⁺ diminuiu com o aumento da fração molar de íons Cu ²⁺ na solução ( Figura 6). Entre as diferentes formas de montmorilonita, a forma sódica não apresentou nenhuma seletividade entre os íons Cu ²⁺ ou Mn ²⁺, enquanto a forma cálcica foi a mais seletiva. Segundo o autor, a maior distância do plano (d 001) na forma cálcica, em comparação com a sódica, deve permitir a troca destes metais.

Presença de eletrólitos

Trabalhos envolvendo o estudo da remoção de metais pesados pelos aluminossilicatos na presença de compostos iônicos ou eletrólitos, capazes de manter constante a força iônica do meio, foram muito desenvolvidos nos últimos anos ⁶¹⁻⁶⁷.

Huang e Hao ⁶⁸ observaram que a remoção do íon Zn ²⁺ pela mordenita sódica na presença dos seguintes eletrólitos, NaClO ₄, NaCl e NaNO ₃ foi de 35-40% em meio ácido. Já na presença de sais de potássio, tais como KClO ₄, KCl e KNO ₃, a remoção foi menos eficiente (@ 10%) comparado aos sais de sódio ( Figura 7). Segundo os autores, isto ocorre devido à competição entre os íons K⁺ e Zn ²⁺.

Undabeytia e colaboradores ⁶⁹ utilizando uma argila do grupo das esmectitas, a montmorilonita SAZ-I do Arizona, na remoção isolada de cádmio e zinco, observaram que, na presença de NaCl, o zinco era mais adsorvido do que o cádmio, nas mesmas condições. Segundo os autores, isto pode ser devido à complexação do cádmio com o cloreto, formando CdCl⁺ e CdCl ₂, os quais apresentam menor afinidade com a superfície da argila do que o cádmio hidratado.

Silva e colaboradores ⁷⁰ estudaram a influência do ânion na remoção do íon Cu ²⁺ pela argila brasileira F-II. Os resultados indicaram que, para soluções diluídas (6 ppm), os ânions não influenciaram no processo, visto que o cátion deve estar totalmente dissociado na solução aquosa, podendo ser trocado com facilidade pelos cátions interlamelares da argila. Entretanto, em soluções aquosas concentradas (> 60 ppm), a presença de diferentes ânions afeta o processo de troca iônica, sendo a remoção de cobre maior na presença de nitrato. Isto se deve ao fato de que em solução aquosa, as espécies de cobre mais favorecidas na presença de íon cloreto são CuCl ₂, CuCl⁻, CuCl ₃ ²⁻, enquanto na presença do íon nitrato, as espécies Cu(NH ₃) ₄ ²⁺ e Cu(NH ₃) ₃ ²⁺, apresentam carga positiva sendo, por isso, mais atraídas pela argila.

Presença de ligantes

Normalmente a introdução de um composto orgânico capaz de complexar o metal, no processo de remoção de metais pelos aluminossilicatos, afeta significativamente a CTC do material extrator. Nesse sentido, vários estudos vêm sendo desenvolvidos visando obter uma maior otimização no processo de remoção 12,48,69,71,72.

Huang e Hao ⁶⁸ estudaram a influência de vários ligantes na remoção de chumbo pela mordenita. Os ligantes escolhidos foram EDTA (etilenodiaminotetraacetato), NTA (nitriloacetato de sódio), TIRON (di-hidroxibenzeno-1,3-dissulfonato de sódio) e glicina, os quais eram adicionados ao reator tipo batelada, juntamente com a solução a ser tratada e a mordenita sódica. Os resultados mostraram que os efeitos desses ligantes na taxa de remoção do chumbo ( Figura 8) foram inversamente proporcionais à afinidade de complexação do ligante com o metal: EDTA > NTA > TIRON > Glicina ( Tabela 5).

Influência do pH

De forma geral, os aluminossilicatos não devem ser empregados em pH extremamente ácidos, exceto por períodos de tempo muito curtos. A protonação da camada octaédrica é seguida pela lenta hidrólise da estrutura de alumínio que acarreta a perda gradual da CTC ⁷¹ e, em alguns casos, o colapso da estrutura. Entretanto, a troca de íons metálicos multivalentes necessita de baixos valores de pH na solução, de maneira a evitar o limite da solubilidade dos metais ¹⁰.

A solubilidade do alumínio e do silício presentes na mordenita sódica foi reportada por Huang e Hao ⁶⁸, no estudo da variação do valor de pH da solução ( Figura 9).

Os autores observaram que em meio ácido ocorreu a dissolução do alumínio e do silício, sendo encontrada uma concentração de aproximadamente 10⁻⁴ mol/L destes íons na solução. Entretanto, em meio fortemente básico (pH = 9,5), ocorreu a dissolução apenas do silício. A solubilidade do silício ocorre devido ao aumento do número de coordenação deste núcleo pelos íons hidroxila, enfraquecendo as ligações Si-O. Os autores concluíram que o aumento da solubilidade da mordenita em regiões ácidas ou alcalinas reduz os sítios de adsorção do aluminossilicato afetando, por conseqüência, a capacidade de remoção do metal, sendo a faixa de pH entre 4 a 7 a ideal para o estudo da mordenita.

Uma vez determinada qual a faixa de pH que não atacava a estrutura da zeólita, os autores avaliaram qual o pH ideal para a remoção de Pb ²⁺, Ni ²⁺, Cd ²⁺ e Zn ²⁺. Os resultados mostraram que na faixa de pH entre 4 a 7, a taxa de remoção permaneceu relativamente constante, tendo uma média de remoção de 85, 83, 60 e 35% para o Pb ²⁺, Ni ²⁺, Cd ²⁺, e Zn ²⁺, respectivamente. Na região de pH neutro a alcalino, a taxa de remoção do metal aumentou abruptamente, correspondendo à região onde ocorre a adsorção química.

Um comportamento similar ao descrito por Huang e Hao ⁶⁸ foi reportado por Rupp ³ em seu trabalho utilizando zeólitas minerais clinoptilolitas na forma sódica, cálcica e potássica, para a remoção do Cd ²⁺, Zn ²⁺ e Ni ²⁺.

Viraghavam e Kapoor ⁷³ estudaram o efeito do pH, na faixa de 2 a 7,5, na adsorção de mercúrio presente em um efluente industrial pela bentonita, uma esmectita, na forma sódica. Segundo os autores, foi observado que a taxa de remoção do mercúrio foi máxima na faixa de pH entre 3,0 e 3,5, enquanto para valores acima de 6,5 foi observada a precipitação do mercúrio no meio reacional.

Não foi reportada, nos trabalhos envolvendo os argilominerais, a solubilidade do alumínio estrutural em valores de pH entre 3,0-3,5, faixa ideal para a adsorção de mercúrio. Este resultado demonstra a vantagem de se utilizar uma argila, em vez da zeólita, na remoção do mercúrio.

CONCLUSÕES

A elevada eficiência de remoção dos metais pesados pelos aluminossilicatos mostra a potencialidade deste material, tanto em um processo contínuo quanto em batelada, podendo dessa forma ser empregado em diversos tipos de rejeitos.

As desvantagens encontradas no uso dos aluminossilicatos restringem-se, basicamente, ao controle de acidez do efluente já que, em pH extremamente ácido, ocorre o colapso da estrutura do aluminossilicato e no emprego de soluções muito concentradas, visto que foi observado uma redução na eficiência do processo de remoção com o aumento da concentração do meta.

# data[].attributes.attachment_link.title
Remoção de metais pesados de efluentes industriais por aluminossilicatos

# data[].attributes.attachment_link.description
aluminosilicates; heavy metal; wastewater Revisão REMOÇÃO DE METAIS PESADOS DE EFLUENTES INDUSTRIAIS POR ALUMINOSSILICATOS Mônica Regina Marques Palermo de Aguiar* e Amanda Cardoso Novaes Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, R.

# data[].attributes.body
Perante a situação atual de muitos corpos d'água, os quais estão poluídos, é muito importante buscar alternativas para tratá-los. No caso estudado, o lago se encontrava em uma situação deplorável. Havia muita poluição em função das fábricas e o esgoto não era tratado adequadamente. Aconteceu uma eutrofização da água, em que houve um aumento significativo no número de algas, ocasionando a morte de peixes. Além disso, havia a presença de metais, piorando a situação. A opção mais viável se refere ao tratamento de esgoto e limpeza da água, tanto o proveniente das casas quanto o das fábricas.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Dono da maior reserva de água doce do planeta, o Brasil tem um potencial hídrico invejável - e pouco aproveitado. Além de o modal ter uma parcela irrisória no transporte de mercadorias e pessoas pelo país, muitos de seus rios estão hoje em situações indevidas para uso devido à poluição. Presente na maioria de nossas capitais e grandes metrópoles, o problema é um desafio cada vez mais perto de ser vencido.

Os poluentes têm duas origens: as cargas pontuais e as difusas. No primeiro caso, as impurezas são despejadas a partir de lançamentos, como esgotos sanitários ou efluentes industriais. Fáceis de ser identificados, estão relacionados à falta de tratamento adequado e de uma rede de saneamento básico. Já na segunda situação, o rastreamento se torna mais complicado por não haver um ponto de despejo específico. A sujeira vem de fontes esparsas, como tubulações de drenagem, bueiros e lixos, e é transportada até os leitos por meio das chuvas. Para reverter o cenário, planejamento e altos investimentos em infraestruturas estão entre as principais políticas necessárias. Listamos cinco medidas para reduzirem a poluição nos rios que cortam as grandes cidades.

> Tratamento de esgotos: no país, mais de 100 milhões de pessoas vivem sem o acesso à coleta de esgoto, segundo dados do Instituto Trata Brasil. Nas grandes cidades, a falta de um sistema organizado faz com que o despejo seja feito diretamente nos rios, sem o devido tratamento. O complexo processo envolve a retirada de materiais sólidos, decomposição de materiais orgânicos e retirada do lodo. Declarado impróprio para consumo, o Rio Tâmisa, na Inglaterra, recebeu inúmeras estações de tratamento entre as décadas de 1960 e 1970 tornando-se hoje um dos mais bem-sucedidos exemplos da recuperação de águas em áreas urbanas.

> Dragagem: enquanto o tratamento de esgotos se responsabiliza pelas águas a serem despejadas no rio, a dragagem cuida daquelas que já estão poluídas. A estratégia utiliza uma embarcação com bombas de sucção que retiram camadas de sujeira depositadas no fundo dos leitos. O material, após ser filtrado e recolhido, é transferido por meio de tubulações até um local de armazenagem fora da margem.

> Aeração: a falta de oxigênio no rio leva à morte de várias espécies de animais e vegetais, fundamentais para o equilíbrio das águas. A tecnologia injeta doses de O2 ao longo do curso hídrico, sob a forma de microbolhas, fazendo com que os fragmentos de sujeira existentes flutuem e sejam retirados mais facilmente.

> Fiscalização: a falta de monitoramento adequado leva muitas residências e empresas a criar despejos clandestinos. Segundo pesquisas do IBGE, até quatro anos atrás, 60% das cidades não fiscalizavam seus sistemas de água e esgoto. A falta de conscientização da população também aumenta ações irregulares nos rios. Para conter o problema, cidades como Paris e Londres têm realizado mapeamentos regulares da região hídrica, incluindo grupos de patrulha e câmeras de segurança.

> Projeto urbano: a despoluição não trará mudanças significativas se as cidades não forem de fato integradas a seus rios. Projetos urbanísticos e paisagísticos levam infraestrutura para as margens e aproximam a população das redes hídricas, mudando os hábitos de seus usuários. Em Madrid, na Espanha, seis quilômetros do Rio Manzanares foram transformados em um parque público, que inclui um centro cultural e espaços para lazer e esportes. A iniciativa trouxe melhorias significativas para o ecossistema local e valorizou as áreas ao redor, tornando-se um relevante ponto turístico da região.

# data[].attributes.attachment_link.description
Dono da maior reserva de água doce do planeta, o Brasil tem um potencial hídrico invejável - e pouco aproveitado. Além de o modal ter uma parcela irrisória no transporte de mercadorias e pessoas pelo país, muitos de seus rios estão hoje em situações indevidas para uso devido à poluição.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Universalizar a coleta e o tratamento de esgoto é um desafio para o Brasil. O percentual de esgotos tratados vem crescendo no país a passos lentos, e o serviço ainda não chega para quase metade da população, de acordo com o último levantamento do Ministério do Desenvolvimento Regional.

Tratar o esgoto doméstico é importante porque tem impactos diretos na saúdedas famílias e do planeta. Toda a água que é usada no dia a dia da casa, em torneiras e vasos sanitários, deve passar pelas etapas de tratamento de esgoto antes de retornar à natureza.

Quando o imóvel não está conectado à rede pública que o encaminha para uma estação de tratamento, os líquidos acabam sendo despejados diretamente em rios, lagos e oceanos e, assim, poluem fontes de captação de água e ainda contribuem para a propagação de doenças entre a população. Já o esgoto tratado passa por diversos procedimentos determinados pela legislação ambiental para assegurar que o seu descarte não prejudique o meio ambiente.

As Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) são os espaços projetados para realizar as diferentes etapas desse tratamento, que podem variar de acordo com as características e necessidades de cada município. Listaremos abaixo as etapas mais comuns do processo de tratamento de esgoto. Continue a leitura e saiba mais sobre o assunto!

Etapas do tratamento de esgoto

A coleta e o tratamento de esgoto fazem parte dos serviços de saneamento. A finalidade da coleta é levar o esgoto para longe das residências. enquanto a do tratamento é diminuir a carga poluidora para que ele retorne à natureza sem causar prejuízos ao meio ambiente.

Desse modo, ao chegar na estação de tratamento de esgoto, os efluentes domésticos, comerciais e industriais passam por diversos processos que reduzem a alta concentração de compostos orgânicos e outros nutrientes e elementos que os tornam prejudiciais ao meio ambiente.

Confira, a seguir, as principais etapas do processo de tratamento de esgoto.

1. Gradeamento

A água residual que vem das residências deve conter cerca de 1% de sólidos e 99% de material líquido. Em razão disso, a primeira etapa do procedimento é a retenção de materiais mais grosseiros, como o lixo, em um filtro formado por grades. Essa primeira filtragem ajuda a deixar o líquido livre dos resíduos sólidos que foram descartados incorretamente na rede de esgoto.

2. Desarenação

Em seguida, o esgoto segue para a caixa de areia, onde é realizada a remoção de todos os detritos sólidos presentes nele e que possam ter escapado ao processo anterior, mediante sedimentação. A areia, os pedriscos, os cascalhos e outros elementos vão para o fundo do tanque e o líquido que permanece na superfície é encaminhado para a próxima etapa.

3. Tratamento biológico

Já sem sólidos visíveis, o esgoto é enviado para o tratamento biológico no tanque de aeração. Lá, ele é exposto à ação de seres microscópicos, que promovem reações bioquímicas e condensam em flocos de lodo a matéria orgânica que até então estava dissolvida no efluente. É o caso do rotífero, micrometazoários que se alimentam de bactérias e partículas minúsculas de sólidos, e também do tardígrado, considerado o animal mais resistente do mundo, cuja presença ajuda a sinalizar a qualidade da limpeza realizada no esgoto.

4. Decantação

Depois do tratamento biológico, o líquido é submetido a um processo de decantação. O lodo formado vai para o fundo do tanque, separando-se da parte líquida, que já está livre de impurezas. Essa matéria acaba se tornando um subproduto do chamado biosólido, que pode ser usado na agricultura.

5. Descarte

O lodo produzido no processo é desidratado e levado para um aterro sanitário especializado. O esgoto clarificado e corretamente tratado é devolvido para o meio ambiente. Em alguns casos, o efluente podem passar por tratamentos avançados específicos e serem transformados em água de reúso, uma solução sustentável que contribui para a preservação da água potável do planeta.

O destino do lodo

O destino do lodo gerado nas estações de tratamento de esgoto no Brasil costuma ser o aterro sanitário. No entanto, diretrizes e metas estipuladas pela Política Nacional de Resíduos Sólidos incentivam as companhias a buscarem alternativas menos prejudiciais ao meio ambiente, de forma a reaproveitar esse resíduo antes da destinação final.

Esse é um verdadeiro desafio para o setor do saneamento de diversos países, tanto do ponto de vista técnico quanto do econômico, já que o processo é complexo e tem alto custo.

O lodo é composto essencialmente por uma combinação de substâncias, dentre elas minerais e matéria orgânica decomposta. Para tratar esse resíduo do tratamento de esgoto, é preciso considerar fatores como tecnologia a ser empregada, disposição final que será dada ao resíduo e espaço físico disponível.

É importante destacar aqui que todos os sistemas de tratamento de esgotos geram algum tipo de resíduo, e a disposição final dele vai depender de suas características. No caso dos lodos, os tipos de tratamento estão divididos em adensamento, estabilização, desaguamento, secagem térmica e incineração.

Mesmo com tantos desafios, algumas soluções de emprego desse resíduo têm surgido. O setor da agricultura têm utilizado o lodo para a produção de fertilizantes orgânicos, em função de sua composição repleta de macro e micronutrientes. Dentre as vantagens do emprego do lodo na agricultura, estão o aumento da densidade, da porosidade e da capacidade de retenção de água pelo solo, algo fundamental para evitar erosões e assoreamentos. Também é possível empregar o lodo como fonte de energia sustentável, em virtude do alto teor de fósforo em sua composição.

Agora que você já sabe mais sobre as etapas do tratamento de esgoto, faça a sua parte para garantir a qualidade do serviço. Fazer o descarte correto de alimentos é uma atitude simples que já ajuda a prevenir entupimentos no sistema de esgotamento sanitário da sua cidade.

O que você achou deste conteúdo? Siga nossos perfis nas redes sociais e não perca nenhuma novidade! Estamos no Facebook, Instagram, LinkedIn, Twitter e YouTube. Vamos lá!

# data[].attributes.attachment_link.title
Etapas do tratamento de esgoto: você sabe quais são elas?

# data[].attributes.attachment_link.description
Universalizar a coleta e o tratamento de esgoto é um desafio para o Brasil. O percentual de esgotos tratados vem crescendo no país a passos lentos, e o serviço ainda não chega para quase metade da população, de acordo com o último levantamento do Ministério do Desenvolvimento Regional.

# data[].attributes.headline
Sistema de Tratamento de Esgoto Auto-sustentável

# data[].attributes.subject
Sistema de Tratamento de Esgoto Auto-sustentável

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Biodigestor é um sistema para tratamento de esgoto autossustentável que se alimenta de agentes patogênicos através do BIOROOTER, e acelera a ação de degradação.

Único 4 em 1 do Mercado

O biodigestor, tratamento de esgoto, é o único no mercado que une 4 benefícios em 1 só volume. Substitui o tanque séptico, filtro anaeróbio e o sumidouro, além de aumentar a eficiência de tratamento com o biodegradador Biorooter.

Possui 4 etapas de tratamento e descarte em solo.

Biodigestor de 600, 1.000, 2.500 e 5.000 litros

Filtro Anaeróbio com meio filtrante em polietileno

Sumidouro composto por vala de infiltração para disposição em solo

Biorooter para degradar gordura, reduzir odores e aumentar a eficiência de limpeza do sistema

FUNCIONAMENTO

O tratamento anaeróbio de esgoto se dá sem a utilização de produtos químicos. Durante o processo, a matéria orgânica contida no esgoto, é digerida pelas bactérias que atuam na falta de oxigênio.

1 - O esgoto afluente entra pelo tubo e é levado até a parte inferior do tanque onde as partículas sólidas ficam depositadas.

2 - Ao iniciar o sistema, recomendamos a adição do Biorooter no biodigestor conforme especificado no produto para aumentar a quantidade de microrganismos no processo de tratamento.

3 - Em seguida, ocorre a separação entre a parte sólida (que é decantada) e a parte líquida que é conduzida até o filtro anaeróbio, seguindo um fluxo ascendente. A parte sólida retida entra em processo de digestão biológica através dos microrganismos presentes no próprio material coletado.

4 - Ao entrar no filtro o efluente passa por um leito filtrante com colônias de bactérias que tornarão o tratamento adequado ao lançamento e a infiltração no solo.

5 - Os gases gerados no processo passarão previamente por um filtro de gases composto por micro lâminas de aço e carvão ativado que juntos abrandam o gás sulfídrico e odores.

6 - O efluente tratado passará através dos furos do tubo sumidouro e infiltrará no solo, fazendo a irrigação do terreno e o descarte correto.
Realize o Download do Manual do Super Biodigestor
Acompanhe o vídeo de instalação do Super Biodigestor
Informações:
O único 4 em 1 do mercado

Descarte consciente do esgoto

# data[].attributes.attachment_link.title
Biodigestor Sistema Tratamento de Esgoto Sanitário

# data[].attributes.attachment_link.description
Biodigestor é um sistema para tratamento de esgoto autossustentável que se alimenta de agentes patogênicos através do BIOROOTER, e acelera a ação de degradação. Único 4 em 1 do Mercado O biodigestor, tratamento de esgoto, é o único no mercado que une 4 benefícios em 1 só volume.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Consuma Consciência - Meio ambiente

Processo de eutrofização multiplica quantidade de algas em lagos e represas, trazendo problemas ambientais

Você sabe o que é eutrofização? Trata-se de um processo de multiplicação de algas, comum em corpos d'água sem tanta movimentação, como lagos e represas. Apesar de significar grande quantidade de matéria orgânica presente na água, ela pode trazer diversos malefícios para os humanos e à própria natureza. Mas por que?

A ampla disponibilidade de nitrogênio (N) e fósforo (P) na água de lagos, represas ou lagoas fornece um ambiente totalmente favorável à grande e rápida multiplicação de algas. Quando o nível de eutrofização da água aumenta de tempos em tempos (em intervalos de tempo largos), é considerado um processo natural . Mas quando a eutrofização ocorre em um período curto, cientistas consideram que se trata de uma causa antrópica, ou seja, ocorrida por influência humana.

De onde vem a eutrofização?

Imagem editada e redimensionada da NASA, está sob domínio público

A oferta do nitrogênio e fósforo nas águas acontece de diversos modos, conforme descreve este estudo. Quando provocada pelo ser humano, ela pode ser originária de esgotos domésticos, onde esses nutrientes são encontrados nas fezes, urinas, restos de alimentos e detergentes. Certos xampus que contêm lauril éter sulfato de sódio ou lauril sulfato de sódio também podem contribuir para a eutrofização pelo fato de conterem sulfato em sua composição.

Os nutrientes que, em excesso, causam a eutrofização podem vir também de efluentes industriais não tratados. Nas plantações, os agrotóxicos usados são ricos em nitrogênio e fósforo e fornecem mais nutrientes do que as plantas conseguem absorver - o excesso deles acaba sendo levado até o corpo d'água mais próximo, através do escoamento da água de irrigação ou contaminação de lençóis freáticos. A pecuária também contribui com despejo de água contaminada com fezes e urina de animais e outros dejetos.

Consequências

A enorme população de algas resultante da eutrofização cria uma cortina verde na superfície do corpo d'água, impedindo a passagem da luz. Assim, as plantas que ficam no fundo não conseguem fazer a fotossíntese e o nível de oxigênio dissolvido torna-se cada vez menor, causando a morte de muitos organismos, como peixes, por exemplo. O processo de decomposição dos organismos também utiliza oxigênio. Então, quando essa quantidade de oxigênio dissolvido não consegue mais ser medida, é considerado que o lago ou lagoa chegou ao estado de anóxia.

Além da diminuição do número e biodiversidade de organismos, a eutrofização excessiva também é responsável pela redução da transparência, alteração na cor e odor da água, produção de mau cheiro, substâncias tóxicas por parte de algumas algas e incapacidade do uso da água para fins de consumo, recreação, turismo, paisagismo, irrigação e hidrelétrico.

Controle da eutrofização

Para controlar a eutrofização podem ser usadas técnicas preventivas ou corretivas. As preventivas se baseiam em diminuir o fornecimento dos nutrientes danosos para o lago por uma fonte externa, controlando o esgoto urbano, tratando os efluentes industriais e diminuindo o uso de agrotóxicos. Já as corretivas atuam sobre o corpo d'água já eutrofizado, como uso de reagentes para diminuir a disponibilidade de fósforo e colheita das algas da superfície.

Para não contribuir com a eutrofização dos lagos e lagoas, alimente-se por meio de comida orgânica, que não é cultivada com fertilizantes, sendo também mais saudável. Preste atenção aos tipos de materiais de limpeza que você usa em sua residência, evitando detergentes e dando preferência a produtos biodegradáveis. Preocupe-se também em saber se o esgoto de seu bairro ou cidade é tratado e, se não for, reivindique essa medida ao poder público.

Veja também:

Adicionar comentário

# data[].attributes.attachment_link.description
Consuma Consciência - Meio ambiente Processo de eutrofização multiplica quantidade de algas em lagos e represas, trazendo problemas ambientais Você sabe o que é eutrofização? Trata-se de um processo de multiplicação de algas, comum em corpos d'água sem tanta movimentação, como lagos e represas.