Resumo

O gerenciamento do lodo de esgoto é um dos principais problemas na gestão de resíduos da União Europeia. Desta forma, nota-se um crescimento na tendência de reaproveitamento desse tipo de despejo, refletida nas alterações recentes da legislação que regula o seu tratamento e disposição final, e em acordo com os princípios da economia circular. Os métodos térmicos de tratamento têm ganhado visibilidade, dentre eles, a pirólise que gera como produto secundário biomassa carbonizada, o biochar ou biocarvão.

O processo de pirólise, aonde ocorre combustão incompleta de materiais orgânicos, é responsável pela geração de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), compostos que apresentam propriedades tóxicas, mutagênicas e/ou cancerígenas. Por meio da determinação das concentrações finais de HPA em amostras de biochar, o trabalho visa avaliar o método de pirólise por micro-ondas como possível tratamento para a reinserção do lodo de esgoto no ciclo biológico.

O biochar é um material rico em carbono de origem pirogênica, que contribui com a melhoria dos atributos do solo em função de suas características físico-químicas (Mayer et al.,2016; Petter e Madari,2012). Os HPA são gerados principalmente durante a combustão incompleta de materiais orgânicos. Muitos possuem propriedades tóxicas, mutagênicas e/ou cancerígenas (Abdel-Shafy e Mansour,2016). Devido à presença potencial dessas substâncias, o biochar deve atender à frequência de teste de avaliação de substâncias tóxicas e apresentar soma total de HPA abaixo de 6 mg/kg (IBI,2015).

O lodo de esgoto foi pirolisado em uma planta piloto, no Centro de pesquisa AdMas, Universidade Tecnológica de Brno – República Tcheca, pelo método de micro-ondas. Foram utilizados diferentes tempos de residência e temperaturas, durante a pirólise. Para a extração dos HPA das amostras de biochar, foi utilizado um equipamento de Extração com Solvente Pressurizado e a leitura final dessas amostras foi feita meio de um cromatógrafo gasoso- espectrômetro de massa.

Para a extração com solvente pressurizado (ESP) foram testados três programas para a extração dos HPAs do biochar, devido à similaridade dos resultados foi escolhido o que consistia em 2 ciclos de 15 minutos. Já para a análise das amostras de biochar proveniente do lodo de esgoto pirolisado, o valor analisado referiu-se à soma dos 16 HPA considerados prioritários pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (US EPA). Sendo que a amostra com maior concentração de HPA, apresentou soma total de 5,15 mg/kg, enquanto a com menor concentração apresentou soma de 1,88 mg/kg.

Os resultados obtidos, revelaram que o tratamento por meio de pirólise por micro-ondas foi suficiente para manter, no biochar, as concentrações finais de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos de acordo com a legislação vigente, abaixo de 6mg.kg-1. O que comprova o potencial que o biochar apresenta como processo de retorno dos resíduos do tratamento de efluentes para o ciclo biológico, como condicionante de solo na agricultura. Observou-se também, a necessidade de mais estudos sobre o tema, inclusive a validação dos métodos de análise, que possibilitem a obtenção de resultados mais robustos.

Mayer, P. et al.(2016). How to determine the environmental exposure of PAHs originating from biochar. Env. Sci. & Tec.,v.50,p.1941-1948. Petter, F. A. & Madari, B. E.(2012). Biochar: Agronomic and environmental potential in Brazilian savannah soils. Rev. Bra. de Eng. Agr. e Amb.,v.16,p.761-768. Abdel-Shafy, H. I. & Mansour, M. S. M.(2016). A review on polycyclic aromatic hydrocarbons: Source, environmental impact, effect on human health and remediation. Egy. Jou. of Pet.,v.25,p.107-123. IBI. Standardized Product Definition and Product Testing Guidelines for Biochar that is Used in Soil.2015.