Oxidação passiva do metano em ensaios de coluna simulando camadas de cobertura de aterros sanitários

Abstract

As emissões antrópicas de metano preocupam quanto à possibilidade de contribuição ao efeito estufa e aquecimento global. Desta forma, os Aterros Sanitários como grandes emissores de gás metano devem possuir sistemas capazes de diminuir as emissões através da drenagem, queima e/ou aproveitamento do metano gerado. Todavia, existem emissões fugitivas que escapam pela camada de cobertura dos aterros. Por este motivo tem-se estudado diferentes alternativas para utilização de bactérias metanotróficas, contidas no material de recobrimento dos aterros, para oxidar o metano. Os Biorecobrimentos de Oxidação Passiva do Metano (BOPM) buscam reduzir as emissões de metano durante e após a vida útil de um aterro sanitário. Diante deste fato a presente pesquisa teve como objetivo analisar a taxa de oxidação do metano com diferentes substratos potenciais, simulando através de ensaios de coluna a camada de cobertura dos aterros sanitários. Os substratos utilizados foram o solo de cobertura do aterro sanitário de Biguaçu (SC, Brasil); uma mistura de solo com lodos de estações de tratamento de esgoto e água e 15%, em peso, de cal; e uma mistura de solo com lodo de estação de tratamento de esgoto e 30%, em peso, de cal. Foi inserida uma mistura gasosa de 50% CH4 e 50% CO2 na parte inferior da coluna e ar atmosférico na parte superior da coluna. As dimensões da coluna foram 60 cm de altura e 15 cm de largura, possuindo 5 pontos de amostragem de gás a cada 10 cm e uma saída de gases na parte superior da coluna. Foram realizados ensaios de caracterização dos substratos no início e no final dos ensaios, objetivando avaliar as alterações no pH, teor de matéria orgânica e grau de saturação. A coleta e analise das amostras foi realizada por um analisador portátil infravermelho LAM 2000. O período de análise durou de 38 a 65 dias para cada substrato e a taxa de oxidação máxima de CH4 dos ensaios variou de 19,8 a 107,6 g CH4/m².dia, representando ganhos de eficiência de oxidação entre 52,3 e 73,3%. O tipo de substrato, o aumento da oferta de CH4 e ar atmosférico, além do grau de saturação foram os fatores mais susceptíveis para variar a taxa de oxidação. O substrato que apresentou o maior potencial de oxidação do CH4 foi a mistura de solo com lodos de estações de tratamento de esgoto e água e 15%, em peso, de cal, com uma taxa de oxidação de 107,6 g CH4/m².dia, demonstrando ser uma ótima opção para a utilização como biorecobrimento de aterros sanitários.