DYNAMICS OF THE POLLUTANTS CONCENTRATION IN STABILIZATION PONDS FROM A LANDFILL'S LEACHATE TREATMENT
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Abstract
Solid waste landfills are an appropriate and environmentally friendly disposal in the current solid waste Brazilian management model. The biological degradation process of solid waste generates a percolating liquid product of variable composition and flow with a high polluting potential denominated leachate. The specificity of the leachate characteristics makes it difficult to treat, especially in biological processes. In this context, this present study evaluated the physicochemical characteristics of the raw leachate as well as the dynamics of pollutants in a stabilization pond system, composed of Anaerobic Pond, Aerated Pond 1, Aerated Pond 2 and Polishing Pond from a solid waste landfill in order to determine the efficiency of the entire station. The study was carried out through the statistical analysis of existing data from 2002 to 2017, performed through analysis of variance (ANOVA) followed by the Tukey test, resulting from the monitoring of the Leachate Treatment Plant. The results in box plot graphs showed the concentrations of parameters throughout the treatment, demonstrating that the system has an average removal efficiency of 58.9% for BOD, 50.9% COD, 37.4% Ammoniacal Nitrogen and 53.1% Total Nitrogen. Regarding the series of solids, the system obtained low performance. Of the trace elements, only Pb showed significant variation as evidenced by ANOVA, considering p<0.05. In general, the Tukey test (p < 0.05) demonstrated that there are no significant changes in concentrations between treatment units.
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References
Arceivala, S. J. (1981) Wastewater treatment and disposal. New York: Marcel Dekker, 892 pp.
Azzouz, L., Boudjema, N., Aouichat, F., Kherat, M., Mameri, N. (2018) Membrane bioreactor performance in treating Algiers’ landfill leachate from using indigenous bacteria and inoculating with activated sludge. Waste Management, 75(1), 384-390. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.02.003
Brasil, Y. L., Silva, A. F.R., Gomes, R. F., Amaral, M. C. (2021). Technical and economic evaluation of the integration of membrane bioreactor and air-stripping/absorption processes in the treatment of landfill leachate. Waste Management, 134(1), 110-119. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.08.013
Brito, R. A. (2014) Ozonização catalítica do chorume proveniente do Aterro Sanitário de Cachoeira Paulista -SP na presença de ferro em sistema contínuo. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Química, Universidade de São Paulo, Lorena, 219 pp.
Castilhos, A.B., Fernandes, F., Lange, L.C., Lopes. D.D., Costa, R.R., Silva, S.M., Martins, C.L., Ferreira, C., Moravia, W. (2009) Tratamento de Lixiviados de Aterro em Sistema de Lagoas. In: Gomes, L.P. Estudos de Caracterização e Tratabilidade de Lixiviados de Aterros Sanitários para as Condições Brasileiras. PROSAB 5 - Tema 3, v. 5, Rio de Janeiro: ABES, 140-171.
Contrera, R. C., Silva, K. C. C., Morita, D. M., Rodrigues, J. A. D., Zaiat, M., Schalch, V. (2014) First-order kinetics of landfill leachate treatment in a pilot-scale anaerobic sequence batch biofilm reactor. Journal Of Environmental Management, 145(1), 385-393. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.07.013
Costa, A. M., Alfaia, R. G. S. M., Campos, J. C. (2019) Landfill leachate treatment in Brazil – An overview. Journal Of Environmental Management, 232(1),110-116. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.006
Dias, A. L. S. (2013) Análise de desempenho de lagoas de estabilização empregadas para tratamento de lixiviados de aterros sanitários, Dissertação de Mestrado, Curso de Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 169 pp.
Fadili, H. E., Ali, M. B., Mahi, M. E., Cooray, A. T., Lotfi, E. M. (2022) A comprehensive health risk assessment and groundwater quality for irrigation and drinking purposes around municipal solid waste sanitary landfill: a case study in morocco. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, 18(1), 384-390. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2022.100698
Ferrara, R.A., Avci, C.B. (1982). Dinâmica do nitrogênio em lagoas de estabilização de resíduos. Jornal da federação de controle de poluição da água, 54(4), 361-369.
Fernandes, A., Pacheco, M.J., Ciríaco, L., Lopes, A. (2015) Review on the electrochemical processes for the treatment of sanitary landfill leachates: present and future. Applied Catalysis B: Environmental, 176(177), 183-200. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.03.052
Fernandes, H., Viancelli, A., Martins, C. L., Antonio, R. V., Costa, R. H.R. (2013) Microbial and chemical profile of a ponds system for the treatment of landfill leachate. Waste Management, 33(10), 2123-2128. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2012.10.024
Kurniawan, T. A., Lo, W., Chan, G., Sillanpää, M.E. (2010) Biological processes for treatment of landfill leachate. Journal of Environmental Monitoring, 12(11), 2032-2047. doi: https://doi.org/ 10.1039/c0em00076k.
Lange, L.C., Amaral, M.C.S. (2009). Geração e Características do Lixiviado. In: Gomes, L.P. Estudos de Caracterização e Tratabilidade de Lixiviados de Aterros Sanitários para as Condições Brasileiras. PROSAB 5 - Tema 3, v. 5, Rio de Janeiro: ABES, 27-59.
Lebron, Y. A. R., Moreira, V. R., Brasil, Y. L., Silva, A. F. R., Santos, L. V. S., Lange, L. C., Amaral, M. C. C. (2021) A survey on experiences in leachate treatment: common practices, differences worldwide and future perspectives. Journal Of Environmental Management, 288(1), 1-20. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112475
Lemos, T. S. (2015) Tratamento de lixiviado de aterro sanitário em lagoas de estabilização: estudo de caso do aterro de Cianorte-PR. 93 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia de Edificações e Saneamento, Uel, Londrina.
Liu, J., Gu, Z., Wang, X., Li, Q. (2022) The molecular differences of young and mature landfill leachates: molecular composition, chemical property, and structural characteristic. Chemosphere, 287(2), 1-10. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132215
Maia, I. S. (2015) Avaliação de lagoas anaeróbias em escala real no tratamento de lixiviados: estudo de caso. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Santa Cataria, Florianópolis, 276 pp.
Maia, I. S., Restrepo, J. J. B., Castilhos Junior, A. B., Franco, D. (2015) Avaliação do tratamento biológico de lixiviado de aterro sanitário em escala real na Região Sul do Brasil. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 20(4), 665-675.https://doi.org/10.1590/S1413-41522015020040140926
Machado, R. S. (2009) Avaliação da eficiência do tratamento biológico de lixiviado de aterro sanitário com recirculação do efluente por lagoas de estabilização. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Cataria, Florianópolis, 67 pp.
Mara, D. D., Pearson, H. W. (1992) Waste Stabilization Ponds – Design Manual for Mediterranean Europe. Copenhagem: World Health Organization, 53 pp.
Martins, C. L., Castilhos Junior, A. B., Costa, R. H. R. (2010) Desempenho de sistema de tratamento de lixiviado de aterro sanitário com recirculação do efluente. Engenharia Sanitária e Ambiental, 15(4), 401-410. https://doi.org/10.1590/S1413-41522010000400013
Martins, C. L., Fernandes, H., Costa, R. H. R. (2013) Landfill leachate treatment as measured by nitrogen transformations in stabilization ponds. Bioresource Technology, 147(1), 562-568. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.08.085
Mayo, A. W., Abbas, M. (2014) Removal mechanisms of nitrogen in waste stabilization ponds. Physics And Chemistry Of The Earth, Parts A/B/C, 72(75), 77-82. https://doi.org/10.1016/j.pce.2014.09.011
Moravia, W. G. (2007) Estudos de caracterização, tratabilidade e condicionamento de lixiviados visando tratamento por lagoas. Dissertação (Mestrado) - Curso de Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos., UFMG, Belo Horizonte, 161 pp.
Nakamura, C. Y. (2012) Study of leachate treatment in stabilization ponds and groundwater in areas surrounding landfills in Minas Gerais. Dissertação (Mestrado em Geotecnia; Saneamento ambiental) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 146 pp
Pano, A., Middlebrooks, E. J. (1982) Ammonia nitrogen removal in facultative ponds. Journal (Water Pollution Control Federation), 54(4), 344-351.
Perotti, N. (2020) Estudo da atenuação da concentração de poluentes em sistema de lagoas de estabilização tratando lixiviado de aterro sanitário, TCC (graduação) - Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria, Frederico Westphalen, 130 pp.
Reed, S. C. (1985) Nitrogen removal in stabilization ponds. Journal (Water Pollution Control Federation), 57(1), 39-45.
Rittmann, B.E., McCarty, P.L. (2001) Environmental biotechnology: principles and applications. New York: McGraw-Hill, 768 pp.
Seibert, D., Quesada, H., Bergamasco, R., Borba, F. H., Pellenz, L. (2019) Presence of endocrine disrupting chemicals in sanitary landfill leachate, its treatment and degradation by Fenton based processes: a review. Process Safety And Environmental Protection, 131(1), 255-267. https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.09.022
Shehzad, A., Bashir, M. J. K., Sethupathi, S., Lim, J. (2015) An overview of heavily polluted landfill leachate treatment using food waste as an alternative and renewable source of activated carbon. Process Safety And Environmental Protection, 98(1), 309-318. https://doi.org/10.1016/j.psep.2015.09.005
Silva, J. D. (2007) Tratamento de lixiviados de aterro sanitário por lagoas de estabilização em série – estudo em escala piloto. 2007. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 199 pp.
Silva, F. J. A. (1994) Estudo do ciclo do nitrogénio em lagoas de estabilização tratando esgotos domésticos no nordeste do brasil. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal da Paraíba,125 pp
Soares, J. (1996) Nitrogen removal in waste stabilisation ponds in northeast Brazil. Ph.D. Thesis. Department of Civil Engineering. University of Leeds, 301 pp.
Von Sperling, M. (2017) Lagoas de Estabilização: Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. Belo Horizonte: UFMG, 196 pp.
Yang, H., Yue, B., Liu, Y., Wu, X., Gao, H., Zhang, Z., Yan, Z. (2019) Rural solid waste—characteristics and leachate pollution assessment for different precipitation levels, China. Environmental Science And Pollution Research, 26(11), p. 11234-11244. https://doi.org/10.1007/s11356-019-04427-4
Zhao, J., Lu X., Luo, J., LIU, J., Xu, Y., Zhao, A., Liu, F., Tai, J., Qian, G., Peng, B. (2013) Characterization of fresh leachate from a refuse transfer station under different seasons. International Biodeterioration & Biodegradation, 85(1),631-637. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2013.05.012
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