O futuro anunciado para o lixo no filme De Volta para o futuro chegou

O que transformar lixo hoje tem de parecido com o filme De Volta para o Futuro? No filme, o cientista Dr. Brown coloca cascas de banana e latas de refrigerante no reator para produzir combustível para o DeLorean.


O que transformar lixo hoje tem de parecido com o filme De Volta para o Futuro? No filme, o cientista Dr. Brown coloca cascas de banana e latas de refrigerante no reator para produzir combustível para o DeLorean. “O filme De Volta para o Futuro é uma obra de ficção e fantasia e a vermifiltração é uma tecnologia da Eisenia já provada na realidade” – diferencia André Luis Rinoldi, gerente executivo da Eisenia. 
A metáfora entre o filme De Volta para o Futuro e a transformação de lixiviado em biofertilizante e água de reúso por vermifiltração. “Assim como o Dr. Brown no filme busca um modo criativo de utilizar os resíduos para alimentar o DeLorean, na vermifiltração, abordagem inovadora e sustentável na gestão de efluentes, as minhocas transformam a matéria orgânica do lixiviado em húmus, biofertilizante rico em nutrientes para as plantas. Essa transformação dos resíduos em recursos valiosos é semelhante à busca por alternativas de combustível no filme” – compara o gerente. 
As duas abordagens destacam formas criativas e sustentáveis de aproveitar os resíduos e torná-los recursos valiosos. “Enquanto no filme, a intenção é gerar combustível para um carro, na vermifiltração, a transformação do lixiviado traz benefícios ambientais: reduz resíduos, produz fertilizante natural e disponibiliza água tratada para lavar caminhões de lixo” – menciona André Luis Rinoldi.
Embora transformar lixo em combustível ainda não seja tão avançado como no filme De Volta para o Futuro, existem semelhanças. “No filme, o cientista Dr. Brown usa cascas de banana e latas de refrigerante como matéria-prima para produzir combustível para o DeLorean. Na vida real, o processo de transformar lixo em combustível é conhecido como gaseificação ou pirólise. Essas técnicas aquecem o lixo a altas temperaturas na ausência de oxigênio, o que leva à decomposição térmica dos resíduos” – explica Thalita Flávio da Silva, do depto. comercial da Gmar.
Como resultado, o lixo é convertido em gás de síntese, que pode ser usado para produzir eletricidade, calor ou até combustíveis, como etanol ou diesel sintético. “Embora a ideia seja semelhante, a tecnologia disponível hoje não permite que cascas de banana e latas de refrigerante sejam incorporadas direto em um reator para produzir combustível. O processo é mais complexo e requer seleção cuidadosa de resíduos adequados, além de tecnologias especializadas para a gaseificação ou a pirólise” – aponta Thalita.

Lixiviado
O lixiviado é um líquido e sua composição varia conforme os resíduos em decomposição no local de descarte. 
Tipos mais comuns de lixiviados: 
• Lixiviado de aterros sanitários: gerado pela infiltração de água da chuva e líquidos que percolam os resíduos em decomposição nos aterros sanitários. Contém altas concentrações de matéria orgânica, nutrientes, ácidos orgânicos, fenóis e amônia, além de metais pesados, compostos tóxicos e microrganismos patogênicos;
• Lixiviado de resíduos industriais: contaminantes específicos que provêm de indústrias químicas, metalúrgicas, mineração ou processamento de alimentos, entre outras. Esses lixiviados podem conter variedade de substâncias tóxicas, dependendo da indústria: metais pesados, produtos químicos orgânicos e sintéticos e compostos perigosos; 
• Lixiviado de resíduos agrícolas: restos de culturas, esterco animal ou produtos químicos usados na agricultura geram lixiviado específico das atividades agrícolas;
• Lixiviado de aterros de resíduos perigosos: aterros que recebem produtos químicos, solventes, pesticidas e materiais radioativos produzem lixiviados tóxicos. Eles contêm substâncias químicas perigosas que trazem riscos à saúde humana e ao meio ambiente; 
• Lixiviado de lixões: lixões são áreas de descarte não controladas e sem sistemas de gestão de resíduos. O lixiviado dos lixões varia muito em composição e qualidade, dependendo dos resíduos, e possui carga elevada de matéria orgânica, nutrientes e microrganismos patogênicos. 
Fontes: Gmar e Opersan.

Água de reúso
A água de reúso gerada no tratamento de lixiviado atende diversas aplicações, desde que esteja em conformidade com as normas locais. As aplicações devem ser avaliadas caso a caso de acordo com a qualidade da água recuperada do lixiviado tratado e as necessidades específicas da região ou indústria. 
Aplicações para a água tratada incluem: 
• Irrigação agrícola: para irrigar culturas agrícolas, tanto cultivo aberto quanto sistemas de hidroponia ou aquaponia. Conserva recursos hídricos potáveis e reduz a demanda por água doce para fins agrícolas. Precisa estar de acordo com padrões e regulamentos locais para a qualidade da água;
• Irrigação paisagística: para irrigar áreas verdes públicas ou privadas, como parques, jardins e campos esportivos, mantendo esses espaços sem precisar de água potável; 
• Usos industriais e comerciais: de acordo com a qualidade e as características da água de reúso tratada, pode ser adequada para usos industriais e comerciais que não exijam água potável, como resfriamento e lavagem de equipamentos, ventilação, limpeza de instalações e processos industriais específicos, entre outros; 
• Veículos e equipamentos: a água tratada para lavar veículos, maquinários e equipamentos industriais reduz a demanda por água potável nessas atividades; 
• Recarga de aquíferos: em algumas regiões, a água de reúso tratada recarrega aquíferos, repondo reservas subterrâneas de água e mantendo o equilíbrio hídrico. 
Fontes: Gmar e Opersan.

Viável
Os estudos e as pesquisas atuais sobre a transformação do lixiviado em água para reúso se concentram em melhorar a eficiência do tratamento e a viabilidade do processo. Visam aprimorar e avançar a abordagem mais sustentável para o tratamento de lixiviado e chorume com o objetivo de reduzir a poluição, recuperar recursos e minimizar os impactos negativos no meio ambiente. Focam também na qualidade e na segurança do processo, buscando soluções inovadoras e tecnológicas viáveis para gestão de resíduos líquidos e conservação de recursos hídricos. E procuram ainda melhorar a viabilidade econômica do tratamento, promovendo reúso seguro e eficaz da água recuperada e a qualidade do tratado. 

Avanços recentes:
• Técnicas e tecnologias avançadas: para complementar os métodos convencionais e melhorar ainda mais a qualidade da água tratada para reúso, pesquisadores exploram e desenvolvem tecnologias avançadas de tratamento. Entre elas, Processos Oxidativos Avançados (POAs), eletrocoagulação, membrana de osmose reversa, carvão ativado, fotocatálise e adsorção avançada para remover contaminantes persistentes e produtos farmacêuticos do lixiviado. Essas técnicas têm mostrado potencial para degradar contaminantes tóxicos, como compostos orgânicos recalcitrantes e micropoluentes; 
• Otimização: estudos para otimizar parâmetros operacionais, como taxa de aplicação hidráulica, tempo de residência e pH, a fim de maximizar a remoção de contaminantes e minimizar os custos de operação;
• Membranas: têm sido muito estudadas para tratar lixiviado e chorume. A osmose reversa e a filtração por membranas estão sendo aprimoradas para melhorar a eficiência de separação e reduzir custos operacionais. As pesquisas focam em desenvolver membranas mais eficientes e duráveis, mais resistentes a incrustações e com maior capacidade de remover contaminantes, precisando de menos limpeza ou substituição. Sua aplicação em processos híbridos, combinando diferentes tipos de membranas e técnicas de separação, está sendo explorada para obter resultados de tratamento ainda melhores;
• Tratamento descentralizado: o lixiviado é tratado no local de geração, reduzindo o transporte de grandes volumes de líquido e os custos associados, envolvendo tecnologias compactas e modulares;
• Eficiência energética: destaque na área de pesquisa é o desenvolvimento de processos de tratamento de lixívia energeticamente eficientes. Incluem tecnologias de recuperação de energia, como a captura e a utilização do biogás produzido na digestão anaeróbica, ou sistemas de cogeração para aproveitar o calor gerado nos processos de tratamento;
• Tratamento anaeróbico avançado: além do método convencional, pesquisas investigam processos anaeróbicos avançados, como reatores de alta taxa e reatores de membrana anaeróbica, para melhorar a remoção de matéria orgânica e a produção de biogás do chorume; 
• Valor para subprodutos: os resíduos do tratamento de lixiviado e chorume, como o lodo, são estudados para identificar formas de valorização. Pesquisas exploram o potencial de recuperação de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, do chorume para uso na agricultura ou como fonte de fertilizantes e a valorização energética do lodo gerado no processo;
• Minimização de produtos químicos: estudos focam em reduzir uso de produtos químicos no tratamento para diminuir os impactos ambientais. Métodos alternativos, como biológicos e enzimáticos, são investigados para substituí-los ou reduzi-los. 
Fontes: Eisenia, Gmar e Opersan.

Gestão digital
Existem diversas tecnologias para a gestão dos sistemas de tratamento de lixiviado e chorume. “As tecnologias digitais contribuem no aumento da eficiência operacional, no monitoramento em tempo real, na melhoria do controle de qualidade e na redução de custos. Além disso, otimizam os processos, minimizam erros humanos e garantem conformidade com as regulamentações ambientais” – pontua Paulo Paschoal, diretor de operações do Grupo Opersan. 
Exemplos dessas tecnologias: 
• Controle e automação: os sistemas que monitoram e controlam os diferentes estágios do tratamento de lixiviado e chorume otimizam o processo, reduzem a intervenção humana e melhoram a eficiência geral. Fazem o ajuste preciso dos parâmetros operacionais, como a taxa de alimentação, aeração, dosagem de produtos químicos e os níveis de água e qualidade do efluente; 
• Instrumentação avançada e sensores: monitoram os parâmetros de qualidade da água, como pH, condutividade, turbidez, oxigênio dissolvido e concentrações de contaminantes. Esses sensores fornecem dados precisos e em tempo real para ajuste imediato das condições de tratamento, conforme padrões e tomada de decisões informadas; 
• Telemetria e monitoramento remoto: a telemetria transmite dados relevantes para um centro de controle remoto, monitorando e controlando a distância os processos de tratamento. Os operadores, mesmo fora da planta de tratamento, acessam informações em tempo real, recebem alertas e tomam ações corretivas rápido; 
• Modelagem e simulação computacional: modelos computacionais e simulações otimizam os processos de tratamento de lixiviado e chorume. Essas ferramentas atuam com análise preditiva do desempenho do sistema, identificam áreas de melhoria, planejamento de mudanças operacionais e previsão de resultados sob diferentes condições; 
• Sistemas de informação e gestão de dados: integram todas as informações relevantes do tratamento de lixiviado e chorume, desde dados de monitoramento até registros operacionais e histórico de manutenções. Dando suporte à gestão eficiente dos processos, análise de desempenho, rastreabilidade de informações e suporte à tomada de decisões estratégicas. 
Fonte: Opersan.

Transformação
Existem também várias tecnologias usadas para transformar o lixiviado em água de reúso. A seleção dos equipamentos, produtos químicos e técnicas de tratamento varia conforme:
• As características do lixiviado ou chorume; 
• Os requisitos e regulamentações locais; 
• A escala do tratamento; 
• Os requisitos de qualidade da água de reúso desejados. 
Fontes: Gmar e Opersan.
“Cada planta de tratamento adota configuração diferente com base em sua capacidade, qualidade do efluente e metas de tratamento” – elenca Paschoal, da Opersan. 
O líquido do lixiviado resulta da separação de resíduos sólidos orgânicos e inorgânicos misturados. Abaixo, uma descrição das etapas de transformação do lixo e chorume em água para reúso:
• Coleta e segregação: o lixo é recolhido e levado para um centro de tratamento adequado. Nesta etapa, são separados materiais recicláveis dos resíduos orgânicos, plásticos, metais, entre outros;
• Triagem e separação: o lixo passa por triagem e diferentes materiais são segregados por meio de peneiramento, separação magnética, separação ótica, entre outras, para recuperar materiais recicláveis;
• Tratamento físico: os resíduos passam por processos físicos para reduzir o volume e melhorar a eficiência do tratamento que incluem trituração, compactação ou moagem;
• Tratamento biológico: os resíduos orgânicos são tratados com processos biológicos: compostagem, decomposição controlada de matéria orgânica; ou digestão anaeróbica, microrganismos decompõem matéria orgânica na ausência de oxigênio, produzindo biogás;
• Tratamento químico: em algumas instalações, podem ser usados processos químicos para remover impurezas e contaminantes do chorume ou do lixiviado, adicionando produtos químicos para coagulação, floculação, sedimentação e filtração;

O futuro anunciado para o lixo no filme De Volta para o futuro chegou

• Tratamento avançado: para obter água de qualidade adequada para reúso, são aplicados tratamentos avançados, como osmose reversa, filtração por membranas, radiação ultravioleta (UV) ou cloração; 

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• Armazenamento e distribuição: a água tratada resultante do processo é armazenada em tanques adequados e, em seguida, pode ser distribuída para fins de reúso, como irrigação de áreas verdes, descarga de banheiros ou lavagem de ruas.
Fonte: Gmar.

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O líquido escuro e poluente do chorume, conhecido como lixiviado, resulta da decomposição de resíduos orgânicos de aterros sanitários e passa por tecnologias de tratamento para produzir água de reúso. 
Etapas principais do processo: 
• Coleta: o chorume é coletado dos aterros sanitários por drenagem ou bombas específicas. Coletar o chorume de forma adequada evita contaminar o meio ambiente; 
• Pré-tratamento: antes do tratamento principal, o chorume passa por pré-tratamento para remover materiais sólidos grosseiros, como pedaços de plástico, papel e outros resíduos sólidos presentes no líquido;  
• Tanque de equalização: armazena e equaliza o chorume, distribuindo o fluxo e a concentração dos poluentes de modo mais uniforme ao longo do tratamento;  
• Air-stripping: remove amônia do lixiviado e captura na fase gasosa, enquanto a solução tratada fica com menos amônia. A amônia é transferida da fase líquida para a fase gasosa por fluxo de ar ou gás em coluna de air-stripping; 
• Processos físico-químicos: coagulação, floculação, decantação, sedimentação,  filtração e adsorção removem partículas suspensas, sólidos, compostos orgânicos persistentes e metais pesados do lixiviado. São normalmente usados tanques de coagulação/floculação, clarificadores, filtros de areia ou de membranas;

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• Tratamento biológico: a digestão anaeróbica é técnica comum para tratamento biológico do lixiviado. Microrganismos decompõem a matéria orgânica do chorume em reator anaeróbico ou aeróbico, dependendo das condições. No anaeróbico, bactérias atuam na ausência de oxigênio para degradar a matéria orgânica, produzindo gases, como metano, utilizado como fonte de energia. Já no aeróbico, o chorume é exposto ao oxigênio, o que favorece o crescimento de bactérias aeróbias que degradam a matéria orgânica, gerando gás carbônico e água, reduzindo a carga orgânica poluente;  

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• Nanofiltração e/ou osmose reversa: membranas semipermeáveis separam impurezas e contaminantes da água, como íons divalentes, caso do cálcio e magnésio, além de corantes e compostos orgânicos de baixo peso molecular e sais dissolvidos;  
• Desinfecção: esta etapa final do tratamento do chorume elimina microrganismos patogênicos e garante o reúso da água tratada. Uso do cloro, ozônio e radiação ultravioleta (UV), entre outros, estão entre os métodos comuns de desinfecção;  
• Separação de lodo: separa e remove a água do lodo gerado no tratamento, evitando acúmulo no processo.  
Fontes: Gmar e Opersan.

Chile
A experiência da Eisenia no Chile é com lixiviado de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), resultante da decomposição de resíduos domésticos, comerciais e industriais de aterros sanitários. “Possui ampla gama de compostos orgânicos, incluindo matéria orgânica degradável, produtos químicos e metais pesados. Após passar por tratamento, a água atende às condições de reúso para lavagens dos caminhões de lixo” – ressalta Rinoldi.

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Na estação de tratamento do Chile, a Eisenia adota tecnologias de ponta e princípios da natureza. O vermifiltro é um dos destaques do sistema, essencial para tratamento eficaz do lixiviado. “Essa abordagem baseada na natureza é altamente eficiente na remoção de poluentes do lixiviado, incluindo matéria orgânica, nutrientes e compostos tóxicos. O vermifiltro estabiliza o sistema e favorece a proliferação de microrganismos benéficos que auxiliam na degradação do lixiviado” – afirma Rinoldi.
A estação de tratamento de lixiviados incorpora processos oxidativos avançados, como  ozonização e ultravioleta. “Essas tecnologias complementares degradam os compostos orgânicos persistentes e fazem a desinfecção do lixiviado, garantindo água de reúso segura e de qualidade. Ao adotá-las, buscamos também preservar o meio ambiente, reduzindo a demanda por água potável e minimizando o impacto ambiental do descarte inadequado de resíduos” – pontua.

Adubo
O lixiviado passa por processos primários de retenção de sólidos e oxigenação para eliminar os odores. Depois, por processos físico-químicos de coagulação, floculação, flotação e remoção de lodo gerado. A oxidação avançada reduz metais pesados e matéria orgânica. “No vermifiltro, minhocas e microrganismos degradam mais de 90% dos contaminantes e produzem adubo orgânico como subproduto. Sistemas baseados na natureza atuam em conjunto de processos oxidativos avançados para tratar efluentes complexos” – explica Rinoldi.
Visita virtual 360º da planta de tratamento de lixiviados: https://360.aventurapatagonia.cl/viewer/rellenosanitario
Planta de tratamento de lixiviados: https://youtu.be/kIKWO9S8igk
A peneira estática é composta por uma grade ou tela de aço inoxidável finamente espaçada. Remove partículas sólidas de maior tamanho do lixiviado que possam causar entupimentos. O tanque de aeração e homogeneização é etapa essencial para equalizar cargas orgânicas e vazões. Ar injetado por difusores ou aeradores mecânicos oxigena e estimula o crescimento de microrganismos aeróbios, eliminando odores desagradáveis.

O futuro anunciado para o lixo no filme De Volta para o futuro chegou

Para diminuir a carga poluente, o flotador por ar dissolvido remove sólidos suspensos, óleos, graxas e matéria orgânica, reduzindo até 90% dos sólidos do efluente tratado. Para distribuir de modo homogêneo coagulantes e floculantes, o efluente é misturado rápido e a água é agitada com vigor. Em seguida, o efluente segue para flotação, onde microbolhas de ar introduzidas pelos difusores se ligam às partículas, fazendo-as flutuar até a superfície de onde são removidas. 

O futuro anunciado para o lixo no filme De Volta para o futuro chegou

O ozônio (O3), gás altamente reativo com três átomos de oxigênio, e o peróxido de hidrogênio (H2O2), líquido com um átomo adicional de oxigênio em relação à água (H2O), são oxidantes poderosos colocados em doses controladas digitais por sensores no efluente. Quando misturados, ocorrem reações químicas de oxidação que quebram compostos orgânicos complexos e convertem metais pesados, como chumbo, mercúrio, cádmio e cromo, em formas menos tóxicas e menos solúveis. Além disso, o peróxido de hidrogênio reage com o ozônio e outras substâncias no efluente, gerando radicais livres altamente reativos, como os de hidroxila (OH), cujas propriedades oxidantes excepcionais atacam e degradam contaminantes orgânicos e metais pesados.

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A vermifiltração combina filtragem biológica e atividade das minhocas para atingir resultados eficientes. O lixiviado passa por sistema de leitos ou camadas de material poroso onde as minhocas removem poluentes, degradam a matéria orgânica e transformam o lixiviado em adubo de alta qualidade em vez de lodo. Além disso, contribuem para aeração, melhorando as condições ambientais para microrganismos aeróbios benéficos que participam do tratamento.
Enquanto se alimentam, as minhocas produzem excrementos, os húmus de minhoca, ricos em nutrientes e propriedades fertilizantes, subproduto valioso e sustentável da vermifiltração que contribui para a Economia Circular. O húmus pode ser coletado periodicamente e utilizado como adubo em agricultura, jardinagem ou paisagismo. O vermifiltro exige apenas uma vez por semana rastelagem do leito superficial – manutenção que evita acúmulo orgânico e vetores de doenças. A irrigação é automática por temporizador e bombas de impulsão.

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As wetlands, que imitam pântanos e brejos, são compostas por solo, plantas aquáticas, materiais filtrantes e água que em conjunto tratam de forma eficiente o lixiviado. A operação dos wetlands exige somente a poda manual das plantas.
O tratamento em wetlands ocorre:
• Na zona de raízes, plantas aquáticas, como juncos ou taboas, são cultivadas para remover poluentes. As raízes dessas plantas fornecem superfície para crescimento de microrganismos benéficos, como bactérias e fungos, que decompõem e removem matéria orgânica, nutrientes e compostos nitrogenados do lixiviado. As plantas aquáticas por adsorção e acumulação em suas raízes e tecidos removem metais pesados e outros contaminantes, descontaminando o lixiviado;
• Na zona de água livre, ocorrem processos físico-químicos e biológicos adicionais. A água passa por camadas de materiais filtrantes, como areia, cascalho ou brita, que retêm sólidos suspensos, removem partículas maiores e adsorvem alguns poluentes, contribuindo para maior eficiência de tratamento. 

O futuro anunciado para o lixo no filme De Volta para o futuro chegou

A água tratada é exposta à luz ultravioleta (UV) emitida por lâmpadas especiais que possuem propriedades germicidas que eliminam bactérias, vírus e protozoários. A radiação UV atua direto no DNA ou no RNA dos microrganismos, provocando danos em seu material genético que impedem de se reproduzirem e causarem doenças. 
Por não adicionar produtos químicos ao efluente, a desinfecção por UV torna-se alternativa mais segura e ambiental amigável comparada com métodos de desinfecção que utilizam produtos químicos, como o cloro. Além disso, funciona digital e não altera de forma significativa as características químicas ou físicas do efluente tratado. 
 

Contato das empresas
Eisenia:
www.eisenia.com.br 
Gmar: www.gmarambiental.com.br 
Grupo Opersan: www.opersan.com.br 

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