Estudo de viabilidade sobre a melhoria da biodegradabilidade de lixiviado jovem e antigo de aterros sanitários usando precipitação química combinada e processos de Fenton

Por que a água sob os aterros importa

Todo aterro vaza. À medida que a água da chuva percola pelos montes de lixo, ela arrasta um coquetel de substâncias dissolvidas, metais e compostos de nitrogênio, formando um líquido escuro chamado lixiviado. Se esse lixiviado não for tratado adequadamente, pode infiltrar‑se em rios e aquíferos, ameaçando a água potável e ecossistemas. O estudo por trás deste artigo pergunta algo prático: é possível transformar esse líquido persistente e altamente poluído em algo que os próprios microrganismos da natureza consigam terminar de degradar com mais facilidade?

O líquido oculto sob nosso lixo

O lixiviado é mais do que água suja. Pode conter metais pesados como chumbo e arsênico, altos níveis de amônia e substâncias orgânicas de longa duração que não se decompõem facilmente. Sua composição muda conforme o aterro envelhece. Em áreas “jovens”, com menos de cerca de cinco anos, o lixiviado é rico em matéria orgânica de fácil degradação, de modo que o tratamento biológico pode funcionar razoavelmente bem. Em áreas “antigas”, com mais de dez anos, o alimento fácil acabou e o que resta é uma mistura de moléculas complexas e resistentes, como ácidos húmicos e fúlvicos, junto com níveis crescentes de amônia. Esses lixiviados mais velhos são mais difíceis e caros de tratar, e podem sobrecarregar sistemas biológicos convencionais.

Uma sequência de limpeza em três etapas

Os pesquisadores concentraram‑se no complexo de aterros de Aradkooh, perto de Teerã, que tem zonas de resíduos tanto jovens quanto antigas, permitindo uma comparação direta entre lixiviado fresco e antigo sob o mesmo clima e geologia. Testaram uma sequência de tratamento com três etapas principais. Primeiro, adicionaram cal, um pó simples e barato, para elevar o pH e fazer com que metais dissolvidos formem partículas sólidas que possam sedimentar. Em segundo lugar, removeram amônia ao tornar a água fortemente alcalina e borbulhar ar através dela, forçando a amônia do líquido para a fase gasosa, onde pode ser capturada. Em terceiro lugar, aplicaram um método químico chamado processo de Fenton, no qual peróxido de hidrogênio e ferro reagem para gerar radicais hidroxila altamente reativos que atacam e fragmentam moléculas orgânicas resistentes.

Tornando a poluição difícil mais acessível aos microrganismos

A equipe avaliou o sucesso observando como a relação entre “alimento” e carga orgânica total mudou, usando um índice comum que compara quanto oxigênio os microrganismos precisariam para degradar a matéria em relação ao total presente. Valores mais altos significam que a água é mais biodegradável. O tratamento com cal sozinho removeu grande parte dos metais pesados e reduziu a amônia em cerca de 93% após a etapa de stripping, além de melhorar ligeiramente esse índice de biodegradabilidade em lixiviados frescos e antigos. A verdadeira transformação ocorreu após a etapa de Fenton. Ajustando cuidadosamente quanto peróxido de hidrogênio e ferro foram usados, e quanto tempo a reação foi mantida, os pesquisadores conseguiram mais do que dobrar esse índice. No lixiviado fresco ele subiu de cerca de 0,29 para 0,67, e no lixiviado antigo de aproximadamente 0,23 para 0,73, levando ambos a uma faixa onde o tratamento biológico se torna muito mais eficaz.

Ajustando um instrumento químico potente

Como o processo de Fenton pode tanto ajudar quanto atrapalhar o tratamento dependendo de como é conduzido, os pesquisadores usaram ferramentas de planejamento estatístico para mapear como três fatores interagiam: a razão peróxido/ferro, a dose total de peróxido e o tempo de reação. Eles descobriram que pouco peróxido ou ferro produzia radicais reativos insuficientes, enquanto excesso levava a reações laterais desperdiçadoras que consumiam esses radicais. O ponto ótimo variou um pouco entre lixiviado fresco e antigo, mas em ambos os casos uma razão moderada peróxido‑para‑ferro, condições próximas ao ácido e tempos de reação em torno de uma hora a pouco mais proporcionaram o melhor equilíbrio entre remoção de poluentes e melhora da biodegradabilidade.

Do banco de laboratório aos aterros do mundo real

No final, a abordagem combinada de cal e Fenton removeu mais de 80% da carga orgânica total tanto do lixiviado fresco quanto do antigo, reduziu drasticamente metais tóxicos e amônia, e transformou uma água residual muito resistente em uma que sistemas biológicos conseguem tratar muito mais facilmente. Para o leitor leigo, a mensagem principal é que uma sequência relativamente simples de etapas químicas pode tornar o líquido perigoso que vaza dos aterros muito mais seguro e mais fácil de limpar. Antes de métodos assim serem amplamente implantados, os autores observam que engenheiros precisarão testá‑los em sistemas-piloto, gerir o excesso de lodo e o uso de químicos, e otimizar custos. Mas este trabalho mostra um caminho promissor rumo a águas mais limpas e aterros mais seguros, mesmo décadas depois do enterro do lixo.

Citação: Rasolevandi, T., Naddafi, K., Hassanvand, M.S. et al. Feasibility study on enhancing the biodegradability of fresh and old landfill leachate using combined chemical precipitation and Fenton processes. Sci Rep 16, 14154 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42622-9

Palavras-chave: lixiviado de aterro, tratamento de águas residuais, oxidação avançada, poluição ambiental, qualidade da água