A biorremediação através do uso de biopilhas
Autor(a): por Paulo Roberto Bittar
Nos Estados Unidos, um grande número de áreas está com o solo e as águas subterrâneas contaminados com petróleo e combustíveis como resultado do rompimento de tubulações e tanques de armazenamento. Até março de 1996 (último levantamento disponível), 8.873 localidades daquele país optaram pelo emprego de Biopilhas na biorremediação dessas regiões. Trata-se de uma tecnologia vem sendo adotada como grande sucesso por ser uma alternativa menos onerosa e mais efetiva que as técnicas convencionais para reduzir a poluição subterrânea gerada por contaminantes orgânicos, um problema que está em crescimento em todo o mundo.
A tecnologia de Biopilhas envolve a construção de células ou pilhas de solo contaminado de forma a estimular a atividade microbiana aeróbica dentro da pilha através de uma aeração muito eficiente. A atividade microbiana pode ser aumentada pela adição de umidade e nutrientes como nitrogênio e fósforo. As bactérias degradam os hidrocarbonetos adsorvidos nas partículas de solo, reduzindo assim suas concentrações.
Tipicamente, as Biopilhas são construídas sobre uma base impermeável para reduzir o potencial de migração dos lixiviados para o ambiente subsuperficial. Uma malha de dutos perfurados instalados na base da pilha e conectados a um compressor garante a perfeita aeração do conjunto. Em alguns casos, constrói-se um sistema de coleta para o lixiviado, principalmente quando do uso de sistema de adição de umidade. As pilhas são, geralmente, recobertas por plástico para evitar a liberação de contaminantes para a atmosfera, bem como para protegê-la das intempéries.
FATORES QUE AFETAM A EFICIÊNCIA DAS BIOPILHAS
A textura do solo afeta diretamente a permeabilidade, a quantidade de água presente e a densidade do solo. Solos constituídos por partículas muito pequenas, como os solos argilosos, são menos permeáveis que aqueles constituídos por grãos maiores, como os solos arenosos. Quanto menor a permeabilidade, mais difícil a aeração e maior a retenção de água. Baixa permeabilidade está normalmente associada a solos que tendem a formar torrões, que dificultam a perfeita distribuição de umidade, ar e nutrientes.
Nessa situação, é necessário que se revolva muito bem a terra através do processo de aragem. Está presente no solo uma grande quantidade de microorganismos – bactérias, fungos, algas, protozoários etc. As bactérias representam o grupo mais numeroso e bioquimicamente ativo. Elas precisam de uma fonte de carbono para o crescimento celular, uma fonte de energia, além de nitrogênio e fósforo, para a manutenção das funções metabólicas necessárias ao crescimento. Embora a quantidade de microorganismos presentes no solo seja suficiente para a biorremediação, recentes aplicações incluem a adição de esterco animal.
As Biopilhas operam muito bem em temperaturas acima de 10ºC. Todavia, a atividade microbiana dobra a cada 10ºC de incremento até o limite de 45ºC. Para o clima brasileiro esta é uma grande vantagem. Na Europa e EUA, no inverno, é necessária a injeção de ar quente para a manutenção da atividade da pilha. À 0ºC cessa-se a atividade bacteriana, cessando também a biorremediação. Concentrações muito altas de petróleo, seus derivados e de metais pesados apresentam efeitos tóxicos aos microorganismos, inibindo o crescimento e a reprodução das bactérias.
Design
A altura típica de uma Biopilha varia entre 1m e 3 m. Uma área ao redor da pilha é necessária para acesso, transporte e manutenção. O comprimento e a largura das pilhas não são restritivos. Biopilhas são construídas em camadas. Os dutos de aeração são montados e em seguida o solo contaminado, já devidamente homogeneizado e acrescido de agentes corretivos, é depositado sobre a malha de tubos. Uma malha adicional pode ser necessária em função da altura da pilha e do tipo de solo. Durante a homogeneização do solo, é comum a adição de substâncias que melhoram suas características, como, por exemplo, areia e serragem para aumentar a permeabilidade e facilitar a chegada de água e nutrientes às bactérias; fertilizantes para fornecimento de N, P, K; agentes corretivos de pH (6 – 8); esterco para aumentar a concentração de microorganismos e induzir a um processo fermentativo que eleva a temperatura e acelera a biorremediação. Quando os contaminantes são hidrocarbonetos leves, é necessário um sistema para coleta e tratamento dos vapores, pois a injeção de ar força a saída dos constituintes leves para a atmosfera.
Com uma relação custo/benefício bastante vantajosa, essa tecnologia deverá despontar como uma ótima alternativa para remediação de solos também aqui no Brasil.
Tabela comparativa – Vantagens e desvantagens
Vantagens
Desvantagens
Construção e manutenção simples
Pode não ser efetiva para altas concentrações de contaminantes(> 50.000 ppm Hidrocarbonetos Totais de Petróleo TPH)
Tempo de tratamento relativamente baixo: 3 semanas a 6 meses para HC leves
Metais pesados em concentrações superiores a 2.500 ppm inibem o crescimento microbiano
Custo extremamente baixo quando comparado às técnicas convencionais.
Constituintes muito voláteis tendem a evaporar ao invés de serem biodegradados
Efetiva para contaminantes com baixa taxa de biodegradação
Geração de vapor durante aeração pode requerer tratamento antes do descarte para a atmosfera
Não requer grande área para tratamento
Pode ser projetada para ser um sistema fechado para coleta e tratamento de vapores
Podem ser otimizadas para serem efetivas para um grande número de combinações sites/contaminante
Contaminantes são destruídos, o que é preferido pelos órgãos ambientais.
Solo pode tornar-se agriculturável.
O autor é diretor da Bluepoint – Química Ambiental e Analítica. A partir da 2ª quinzena de novembro de 2000, a empresa estará colocando em seu site (www.bluepointambiental.com.br) informações sobre biorremediação. A Bluepoint recebeu autorização do "Canadian Council of Ministers of the Enviroment" para traduzir e divulgar os padrões canadenses para hidrocarbonetos no solo. Contatos:(0xx19) 3213-6565 ou bluepoint@correionet.com.br
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A textura do solo afeta diretamente a permeabilidade, a quantidade de água presente e a densidade do solo. Solos constituídos por partículas muito pequenas, como os solos argilosos, são menos permeáveis que aqueles constituídos por grãos maiores, como os solos arenosos. Quanto menor a permeabilidade, mais difícil a aeração e maior a retenção de água. Baixa permeabilidade está normalmente associada a solos que tendem a formar torrões, que dificultam a perfeita distribuição de umidade, ar e nutrientes.
A altura típica de uma Biopilha varia entre 1m e 3 m. Uma área ao redor da pilha é necessária para acesso, transporte e manutenção. O comprimento e a largura das pilhas não são restritivos. Biopilhas são construídas em camadas. Os dutos de aeração são montados e em seguida o solo contaminado, já devidamente homogeneizado e acrescido de agentes corretivos, é depositado sobre a malha de tubos. Uma malha adicional pode ser necessária em função da altura da pilha e do tipo de solo. Durante a homogeneização do solo, é comum a adição de substâncias que melhoram suas características, como, por exemplo, areia e serragem para aumentar a permeabilidade e facilitar a chegada de água e nutrientes às bactérias; fertilizantes para fornecimento de N, P, K; agentes corretivos de pH (6 – 8); esterco para aumentar a concentração de microorganismos e induzir a um processo fermentativo que eleva a temperatura e acelera a biorremediação. Quando os contaminantes são hidrocarbonetos leves, é necessário um sistema para coleta e tratamento dos vapores, pois a injeção de ar força a saída dos constituintes leves para a atmosfera.
