Degradação biológica de 1,4-dioxano com oxigénio puro
Bem-vindos mais uma semana ao Blog da Nippon Gases. Hoje vamos falar sobre o que é o 1,4 Dioxano, o seu impacto e eliminação.
O que é o 1,4-Dioxano
O 1,4-dioxano é um dos maiores contaminantes da água e uma preocupação para o meio ambiente.
Está presente em vários ambientes aquáticos, tais como águas subterrâneas, águas superficiais ou lixiviados de aterros.
É um composto muito utilizado na indústria como solvente e como reativo numa grande variedade de produtos químicos e farmacêuticos.É utilizado no fabrico de vernizes e lacas, na preparação de produtos de limpeza, detergentes, fumigantes, adesivos, cosméticos, fabrico de pasta de papel, acabamentos têxteis, etc.Também é gerado como subproduto de reações químicas no fabrico de certos plásticos, tensioativos e resinas.
Impacto no meio ambiente e no ser humano
A Agência Internacional de Investigação sobre o Cancro determinou que o 1,4-dioxano pode ser cancerígeno para os seres humanos e classificou-o como sendo de nível 2B (possível cancerígeno para o homem).A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) classificou-o como contaminante tóxico, perigoso e prioritário.
Está incluído no Inventário de Emissões Tóxicas (TRI), um dos instrumentos que a EPA utiliza para compilar informações acerca das substâncias químicas e o meio ambiente.
Desde 2016, faz parte das 10 substâncias tóxicas que estão a avaliar para legislar o seu limite de descarga para coletores ou cursos de água.
Fig. 1. Lista de produtos químicos incluídos no TRI desde 2016
A maior consciência ambiental e uma legislação cada vez mais rigorosa vão obrigar a eliminar ou reduzir em grande medida este composto das águas residuais industriais de muitos sectores.
O 1,4-dioxano é um éter cíclico, de fórmula empírica C4H8O2, completamente solúvel em água, que não se hidrolisa, com uma pressão de vapor moderada e na sua ficha de segurança é considerado como sendo muito pouco biodegradável (<10%).A sua elevada solubilidade em água e um ponto de ebulição de 101 ºC, quase idêntico à mesma, dificulta a sua eliminação da água através de sistemas clássicos como a destilação.
O air stripping também não consegue eliminá-lo completamente. Apesar da sua pressão de vapor indicar que é um composto volátil, a sua elevada solubilidade em água impede uma eliminação eficiente por este meio.
Foram realizados inúmeros estudos à escala de laboratório para eliminar o dioxano através de técnicas de oxidação avançada (AOP), embora estas ainda não tenham sido aplicadas à escala industrial.Também não se obtiveram bons resultados com a utilização de carvão ativo para a sua adsorção, e devido à sua dimensão reduzida, não é retido por sistemas de membranas.
Para além disso, o facto de o dioxano não poder ser libertado para a atmosfera, já existindo inclusivamente legislação nesse sentido, não permite a utilização de bolhas de ar.
Estas bolhas produzem o stripping de parte do dioxano dissolvido, formando os COV.
Biodegradação de 1,4-Dioxano
Apesar de o 1,4-dioxano ser uma molécula muito estável e, portanto, considerada como não sendo facilmente biodegradável, a Nippon Gases possui uma vasta experiência na sua eliminação com oxigénio puro, chegando a ser biodegradado em mais de 90%.
Os gráficos seguintes apresentam a eliminação de dioxano e DQO num caso real durante 2018, com um sistema de lamas ativadas com oxigénio puro.
A Nippon Gases tem referências próprias de várias ETAR em funcionamento há mais de 8 anos, eliminando concentrações de 100–300 ppm de 1,4-dioxano.
Através de um tratamento de lamas ativadas com oxigénio puro, trabalhando com valores de funcionamento definidos previamente por ensaios em laboratório (AqLAB) e estudos de simulação de processos (AqSIM).
Automatizado com o nosso sistema de monitorização e controlo online AQSCAN, tudo integrado no nosso Demo Center.
Um sistema comprovado e comparativamente mais económico, tanto em CAPEX como em OPEX, em relação às restantes opções atualmente utilizadas.