RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA POR EFLUENTES INDUSTRIAIS

8/2/2019 RECUPERAO DE REA DEGRADADA POR EFLUENTES INDUSTRIAIS

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RECUPERAO DE REA DEGRADADA POR EFLUENTES INDUSTRIAIS1

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Carlos Tolentino de Oliveira2

Orientador: Antnio Pasqualetto3

RESUMO

Uma rea degradada por efluentes industriais derivados de leos extrados

de vegetais como a soja, o milho e o girassol da indstria Caramuru Alimentos

pode ser recuperada, para o plantio futuro de rvores exticas como o eucalipto,

com o manejo adequado da turfa canadense, vermiculita expandida e o calcrio.

PALAVRA-CHAVE: Turfa canadense, vermiculita expandida e o calcrio.

ABSTRACT

A degraded area for effluent industrials derived from extracted oils of

vegetable as the soy and the sunflower of the Caramuru Alimentos can be

recouped for the future plantation of exotic trees as eucalyptus, with the adequate

handling of the Canadian turf, vermiculita expanded and the calcareous rock.

KEY-WORD: Sphagnum (Canadian turfa), Vermiculita expanded and calcareous

rock)

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1- Artigo elaborado como requisito parcial obteno do grau de Engenheiro Ambiental no Curso deGraduao em Engenharia Ambiental da Universidade Catlica de Gois - UCG.

2- Graduando de Engenharia Ambiental da Universidade Catlica de Gois UCG.E-mail:[email protected]

3- Engenheiro Agrnomo, Dr., professor da Disciplina de Projeto Final de Curso. E-mail:[email protected].


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1- INTRODUO

A contaminao do ambiente a partir dos poluentes gerados pelo

desenvolvimento industrial e a superpopulao vem sendo considerada, nos

ltimos anos, um dos problemas mais crticos e merecedor de estudo,

principalmente quanto degradao ambiental que provoca vazamentos em

ductos e tanques, falhas no processo industrial, problemas no tratamento de

efluentes, disposio inadequada de resduos e acidentes no transporte de

substncias qumicas. Estas so as principais causas de contaminao do solo e

das guas superficiais e subterrneas, com conseqente degradao das

comunidades biolgicas envolvidas.

So inmeras as variveis envolvidas no processo de recuperao, a

comear pela multiplicidade de produtos qumicos e matrias qumicas,

manipulados pelas indstrias. Somando-se a isto, cada local poludo tem suas

peculiaridades fsicas e biolgicas com numerosas variveis a serem

consideradas.

A degradao, na maioria das vezes, est relacionada s atividadesantrpicas, como indstrias alimentcias, construo de estradas e barragens,

minerao e reas agrcolas mal manejadas (DUDA et al., 1999). As reas

degradadas caracterizam-se pela remoo do horizonte superficial do solo, o que

ocasiona perda de nutrientes e de matria orgnica, ausncia de atividade

biolgica e propriedades fsicas alteradas, fatores que favorecem a atuao dos

processos erosivos e a acidificao do substrato (MARX et al., 1995).

O procedimento para recuperao dessas reas lento e est relacionado

capacidade de restabelecimento do solo. Para tanto, so empregadas tcnicas

de biorremediao, termo que designa uma srie de processos de biotratamento.

Neste sentido, este trabalho tem como objetivo a recuperao de uma rea

contendo um passivo ambiental, utilizando para tanto, a aplicao da turfa

canadense, a vermiculita e o calcrio.


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2 - A TURFA, A VERMICULITA E O CALCRIO

A turfa um material de origem vegetal, parcialmente decomposto,encontrado em camadas, geralmente em regies pantanosas. formado

principalmente por Sphagnum (esfagno, espcie de musgo), mas tambm de

juncos, rvores, etc. Sob condies geolgicas adequadas, transformam-se em

carvo.

A turfa, tambm conhecida pelos nomes de turfa canadense ou peat, um

material absorvente de base vegetal. Na verdade a turfa um tipo de vegetao

rasteira, que quando tratada de maneira correta apresenta grande rea de contatoe conseqentemente um alto poder de absoro. O termo canadense do nome

devido ao fato que o Canad o maior produtor mundial de turfa.

A turfa canadense (um absorvente de base natural e a vermiculita;

absorvente mineral) tm vital importncia e assumem a funo de

biorremediadores, na degradao de agentes poluidores (SIQUEIRA et al., 1994),

e de facilitadores de programas de revegetao e reflorestamento de solos

degradados (THORNE et al., 1998). Ocorre assim, a recuperao da rea

provinda da absoro e transformao de compostos orgnicos, acumulao de

metais pesados (OBBARD et al., 1993) e restabelecimento da comunidade

rizosfrica (TRINDADE et al., 1997).

H de se destacar a importncia da formao de simbioses radiculares,

destacando-se a fixao biolgica de nitrognio e a formao de micorrizas. Isto

porque promovem o melhor desenvolvimento do sistema radicular

(ESTEFANOUS et al., 1997) o que, por conseguinte, melhora o estado nutricional

das plantas e faz aumentar sua fitomassa (DUDA et al., 1999). Todavia, segundoJorba e Andrs (2000), a aplicao de fertilizantes e condicionadores de solo

recomendada para garantir o sucesso da disseminao da proteo arbrea na

rea a ser restaurada.

As plantas do gnero Sphagnum so espcies estruturantes de turfeiras.

Turfeira um ecossistema em que o nvel de gua est perto, acima, ou

superfcie (WELLS e ZOLTAI, 1985) e em que o encharcamento suficientemente


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prolongado para promover processos indicadores de solos mal drenados,

desenvolvendo vegetao hidroflica e verificam-se vrios tipos de atividades

biolgicas adaptadas a ambientes hmidos (WEELS et al., 1987). Devido a umconjunto de propriedades, promove a formao de turfa, que um tipo de

substrato pedolgico que se desenvolve em condies de encharcamento e

anxia (MCQUEEN, 1990).

Uma turfeira de Sphagnum (peat) uma turfeira que se formou a partir da

acumulao de partes mortas de Sphagnum. Nestas turfeiras os nutrientes so

estritamente provenientes da precipitao (portanto com nveis muito baixos de

nutrientes), so normalmente caracterizados por um pH baixo, de 4 ou menos.Geralmente o nvel da gua est sua superfcie ou apenas um pouco abaixo

desta. A profundidade dos peat pode atingir 10 m (WELLS e HIRVONEN, 1988),

embora existam relatos de turfeiras de 12 m (IRISH PEATLAND CONSERVATION

COUNCIL, 1996). Na Ilha Terceira a profundidade mxima encontrada foi de cerca

de 6 m.

A turfa Sphag Sorb um absorvente natural, biodegradvel e no txico.

ideal para aes de emergncia ambiental, agindo como remediadora em

vazamentos de leos e produtos qumicos. Possui capacidade natural de

encapsulamento e biodegradao do produto encapsulado.

A vermiculita vem sendo utilizada na remoo de metais poluentes por

adsoro, uma vez que possui maior rea especfica e maior capacidade de troca

inica do que as argilas (OLIVEIRA e UGARTE, 2004).

O despoluente obtido por meio da hidrofobizao da vermiculita

expandida. Nesse processo o mineral ao ser aquecido perde gua e se expande

(MARTINS et al.,1998). Nesse estado ele passa a rejeitar gua, atraindo apenascompostos orgnicos, da sua propriedade de descontaminao das guas. A

vermiculita hidrofbica capaz de absorver at quatro vezes o seu peso em

compostos orgnicos, com a vantagem de poder ser reaproveitada.

Em funo do recente desastre ecolgico na baa da Guanabara, quando

houve vazamento de leo, a vermiculita hidrofbica foi apresentada ao pblico

como produto capaz de absorver o petrleo derramado. No entanto, o potencial do


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mineral no se limita a isso, "o objetivo principal das pesquisas com a vermiculita

o tratamento de guas contaminadas por compostos orgnicos oriundos de

indstrias".Os calcrios (do latim "calx -cis" , "cal") so rochas sedimentares que

contm minerais com quantidades acima de 30% de carbonato de clcio

(aragonita ou calcita). Quando o mineral predominante a dolomita (CaMg{ CO3}2

ou CaCO3 . MgCO3) a rocha calcria denominada calcrio dolomtico ou

agrcola.

O Calcrio o nome comercial do Carbonato de Clcio (CaCO3).

A quantidade de calcrio a ser utilizado em determinada rea depende dotipo do solo e do sistema de produo a ser desenvolvido. A calagem possibilita, o

maior desenvolvimento do sistema radicular das plantas, facilitando ainda mais a

absoro e a utilizao dos nutrientes e da gua pelas culturas (DJALMA e

EDSON, 2004).

3 METODOLOGIA

O experimento foi realizado em uma rea da industria Caramuru Alimentos

Ltda localizada no Municpio de Itumbiara, Estado de Gois, onde anteriormente

existia uma lagoa de decantao que foi desativada.

Na lagoa havia borra industrial, terra, leo e areia, portanto a empresa

preocupada com o bem estar ambiental props a recuperao desta rea para o

plantio de Eucalipto. Esta lagoa consistia em uma rea de 12.366 m num formato

oval (figura 1).

A metodologia utilizada para recuperao da rea degradada consistia deuma bacia que foi utilizado como depsito de resduos especficos com aspecto

pastoso, com camadas de borra, terra e areia.

Para a composio dos materiais a serem utilizados na recuperao da

rea foi realizada uma anlise da amostra do solo e do material pastoso, anlise

geolgica para verificao de possibilidade de contaminao do lenol fretico.


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Como a rea proposta para a recomposio no possua fertilidade (figura

1) e o resultado da anlise, a melhor soluo encontrada foi a utilizao de

calcrio, vermiculita e turfa para o primeiro momento.A neutralizao de composto orgnico (leo - borra) vegetal e

posteriormente a utilizao de calcrio teve como objetivo a correo da acidez do

composto. O calcrio agrcola foi utilizado de forma correta para corrigir a acidez

do solo e possibilitar um melhor aproveitamento no terreno aplicado, aumentando

ento a sua produtividade agrcola.

Como o solo estava muito cido, comum a deficincia de nutrientes como

Fsforo, Clcio, Magnsio, Zinco e Molibdnio e tambm a toxicidade de outrosnutrientes como Mangans, Ferro e principalmente Alumnio foi utilizado para

recuperao.

A vermiculita expandida, que tem o poder de adsoro 10 g hidrofobilizada

enclausura 30 g de leo liquido, foi utilizada para adsorver o leo que estava na

camada superior do terreno.

Foi utilizada na remoo de metais poluentes por adsoro, uma vez que

possui maior rea especfica e maior capacidade de troca inica do que as argilas.

Figura 1 - Vista da rea degradada, fonte do presente estudo.


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A Turfa canadense que tem um efeito de clausura com isso ajudando na

limpeza da rea degradada atravs de derramamento do leo. utilizada tambm

para absoro de leo substituindo os materiais argilosos para limpeza de reaque sofreu com os anos de derrame pela indstria, alm do que eficiente como

elemento filtrante para remoo de rejeitos txicos no tratamento de efluentes e na

eliminao de odores.

Um outro uso da turfa sua mistura com uma soluo de polmeros na

remoo de metais txicos da drenagem cida de minas.

O propsito da recuperao de uma rea degradada e com a indicao da

indstria que se cultivasse uma vegetao. Ento, fez-se a adubao para oplantio de eucalipto e a utilizao de terra para melhorar o aspecto e dar melhor

consistncia ao local.

A terra utilizada que foi gasta somente com uma camada de solo

necessrio para o plantio das rvores escolhidas.

Para a execuo da obra, foram contratados dois caminhes basculantes,

uma p carregadeira e uma escavadeira hidrulica para serem feitos os servios

de remoo e homogeneizao da composio do material.

Foram utilizados os seguintes mtodos matemticos para se chegar ao

objetivo de recuperao da rea degradada:

Valor total da rea 12.366 m com uma profundidade de 0,5 m (dados

fornecidos pelo cliente).

USO DO CALCRIO AGRCOLA

A determinao da quantidade de calcrio a ser aplicada ao solo pode ser

feita pela metodologia bsica de anlise do solo. O clculo da necessidade decalagem (NC) feito atravs da seguinte frmula:

NC (t.ha-1) = Al3

x 2 + [2 - (Ca2+ +

Mg2+

)]

NC (t.ha-1) = 27 x 2 + [2 (23 + 24)]

NC (t.haNC (t.haNC (t.haNC (t.ha----1) = 9 toneladas/ha1) = 9 toneladas/ha1) = 9 toneladas/ha1) = 9 toneladas/ha


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Neutralizao do Al3+ (27) e suprimento de Ca2+ (23) e Mg2+(24). Valores

estes extrados da anlise do solo. O Quadro 1 traz o resultado da anlise do solo

e do resduo encontrado na rea degradada alvo deste estudo.

Quadro 1 - Resultados da anlise do solo local e do resduo.

cmolc/dm3 (mE/100 ml) mg/dm3 (ppm)MaterialCa + Mg Ca Mg Al H + Al K k P (Mel.) P(Resina)

Solo 1,8 1,4 0,4 0,0 1,9 0,1 53,0 1,2Resduo 13,4 12,4 1,0 5,1 22,3 0,2 87,0 130,0

Este mtodo , particularmente, adequado para solos sob vegetao de

Cerrados, nos quais ambos os efeitos so importantes.Para a utilizao do calcrio foi feita a dosagem de 9 toneladas por 1

hectare com profundidade de 20 cm profundidade, ento foram colocadas 25

toneladas de calcrio para obter 50 cm de camada.

USO DA VERMICULITA

Os clculos da vermiculita se basearam em que para cada 10 g do produtoobteria-se o enclausuramento de 30 g de leo lquido.

Foram utilizado os seguintes parmetros:

Dados:

rea= 12.636,00 m2

Profundidade do solo contaminado: 0,5 m

Volume do solo: rea (m2) x Profundidade (m)

Volume do solo: 12.636,00 m2 x 0,5 m Volume do solo = 6.318,00 m3

A profundidade da camada do leo foi medido em 0,6 cm ou 0,006 m.

Para se encontrar o volume do leo calculou-se a rea vezes a

profundidade da camada do leo medido.

Volume do leo= 12.636,00 m2 x 0,006 m volume do leo = 75,816 m3 de leo.

Sabendo-se que a densidade do leo igual 0,8 e o massa especifica ()

da gua 1.000 kg/m3, pode-se ento calcular:

do leo = densidade do leo x da gua do leo = 0,8 x 1.000 kg/m3


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do leo = 800 kg/m3

Para se achar a massa do leo (mol) multiplica-se a massa especifica ()

do leo vezes o volume do leo.mol do leo = do leo x volume do leo mol do leo = 800 kg/m3 x 75,816 m3

mol do leo = 60652,80 kg

Calculando a quantidade da vermiculita enclausura o leo pode-se obter os

seguintes valores:

0,010 kg vermiculita..............................0,030 kg leo

X kg vermiculita....................... 60652,80 kg leo

X= 20217,60 Kg de vermiculitaComo cada saco da vermiculita expandida pesa 12 kg, ento tem-se:

1 saco de vermiculita.................................12 Kg

Y saco de vermiculita......................20217,60 kg

Y = 1.685 sacos de vermiculita

USO DA TURFA CANADENSE

Considerando que a turfa canadense absorve 1x1 e que foi colocado para

que fosse feito a remoo de rejeitos txicos no tratamento do efluente e na

eliminao de odores foi colocado 56 sacos de 12 kg totalizando 672 Kg de turfa.

4 - RESULTADOS OBTIDOS

Com a utilizao da turfa, vermiculita e o calcrio para a recomposio

houve melhora acentuada no processo de recuperao da rea degradada. A turfacomo um absorvente natural, biodegradvel e no txico foi ideal para as aes

de emergncia ambiental, agindo como remediadora no vazamento do leo e

produtos qumicos.

A turfa conseguiu, ao natural, encapsular e biodegradar o material ali

disponvel (figura 2); j vermiculita foi utilizada na remoo de metais poluentes

por adsoro, uma vez que possui maior rea especfica e maior capacidade de


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troca inica do que as argilas (figura 3). O calcrio corrigiu o pH da composio

(figura 4). As atuaes dos componentes em conjunto proporcionaram a correo

da borra industrial.Contudo, estes resultados ainda no foram devidamente constatados por

meio de novas anlises laboratoriais, visto que os materiais empregado para a

recuperao da rea ainda esto reagindo com os poluentes, no havendo

portanto um quadro de estabilidade, o que comprometeria resultados de anlises

realizadas com o material.

Ressalta-se, no entanto, da necessidade do monitoramento da rea em

questo, por meio de amostragens e posterior anlises laboratoriais, de modo acomprovar a eficcia do da tcnica de tratamento aplicada na rea.

Pode-se ver atravs desta figuras como foi importante a utilizao da turfa

como absorvente, a vermiculita expandida como adsorvente e o calcrio com

finalidade de baixar a acidez do solo.

Figura 2: Ao da turfa Figura 3: Ao da vermiculita

Figura 4: Ao do Calcrio


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A rea degradada por anos pela industria de alimentos agora estapassando por um processo de recuperao. O certo que ainda no houve uma

recuperao total da rea, porm j est num processo bastante adiantado

(figuras 5 e 6).

Visto que ainda h muito que fazer na rea que passa por um processo de

fixao do material, sendo que posteriormente dever ser avaliado e analisado

para o plantio das mudas de eucalipto ou gramneas.

No dia 16 de novembro de 2006 foi realizado o plantio de espcies nativas

do cerrado e uma extica, sendo as nativas: orelha de macaco - Enterolobium

timbouva, e aperoba do cerrado Aspidosperma tomrntosum, e flor petnia de

diversas cores.

Somente umas das espcies nativas do cerrado, a orelha de macaco e apetnia desenvolveram.

Figura 5: rea recuperada Figura 6: rea aps a recuperao


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Data do

plantio

Vaso Espcies Crescimento

aps 10 dia

(cm)

Crescimento

aps 30 dias

(cm)

16/11/2006 01 Orelha de macaco 5,40 11,00

16/11/2006 02 Orelha de macaco 3,50 9,50

16/11/2006 03 Orelha de macaco 0,50 2,50

16/11/2006 04 Petnia 2,00 8,00

16/11/2006 05 Petnia 3,00 9,00

16/11/2006 06 Petnia 5,00 15,00

16/11/2006 07 Peroba do cerrado16/11/2006 08 Peroba do cerrado

16/11/2006 09 Peroba do cerrado

No desenvolveu

Os vasos que foram plantados a espcie orelha de macaco (vaso de 1 a 3,

figura 7) e os vaso de petnia (vaso de 4 a 6, figura 8) obtiveram o

desenvolvimento satisfatrio, no entanto as espcies de peroba do cerrado (vasos

de 7 a 9) no germinaram, apesar de ter o mesmo tratamento das restantes.

Figura 7 - Orelha de macaco Figura 8 - Petnia diversas cores


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5 - CONCLUSES E RECOMENDAES

Mediante o disposto no referido trabalho, pode-se concluir que arecuperao de uma rea degradada um processo rduo, demandando um

elevado custo operacional.

No que se refere as tcnicas utilizada para a recuperao da rea de

passivo ambiental alvo desse estudo, pode-se ter como concluses prvias, que o

referido mtodo mostrou-se bastante eficaz. Contudo, devido ainda no ter sido

realizada nenhuma anlise do solo e de gua na rea, posterior as obras de

recuperao da rea, no possvel afirmar com exatido que a mesma encontra-se totalmente descontaminada.

Como recomendaes para trabalhos posteriores, pode-se sugerir: o

monitoramento da rea por meio de anlises laboratoriais de solo e gua, o

acompanhamento do crescimento vegetativo da cobertura vegetal da rea,

estudos de estabilidade do terreno, entre outros.

7 - REFERNCIAS

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ANEXOS


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