ÁREA: Ambiental
TÍTULO: INVESTIGAÇÃO DA REAÇÃO DE FOTO-FENTON PARA REMOÇÃO DE COMPOSTOS FENOLICOS DE UM EFLUENTE LABORATORIAL CONTENDO FUCSINA
AUTORES: LUNA, P.B.F.G.S (UEA) ; SOUZA, J.V.B. (INPA) ; SOUZA, É.S. (UEA)
RESUMO:
O Foto-Fenton é um promissor método de tratamento de resíduo líquidos dentro dos
Processos Oxidativos Avançados (POA).Este trabalho visa avaliar a reação de Foto-
Fenton como metodologia utilizada para degradar resíduo líquido do Laboratório de
Química da Universidade do Estado do Amazonas.Caracterizou-se o resíduo líquido
quanto à fenóis totais e identificaram-se as melhores concentrações de Fe2+ e H2O2
das amostras em relação à redução de substâncias fenólicas através do planejamento
fatorial 22. O modelo estatístico proposto resultou em um bom ajuste linear, com as
variáveis concentrações de Fe2+ e H2O2 sendo estatisticamente significativas para a
remoção dos compostos fenólicos. Obteve-se 77% de remoção dessas substâncias nas
concentrações de 0,38 g.L-1 para Fe2+ e 32 g.L-1 para H2O2.
PALAVRAS CHAVES: efluente laboratorial; foto-fenton; fucsina.
INTRODUÇÃO: As emissões de resíduos químicos no meio ambiente proveniente de indústrias, de
laboratórios de universidade e institutos de pesquisa além de contaminar e causar
sérios danos a natureza, como por exemplo, a contaminação por compostos fenólicos em
águas potáveis, pode causar sérios problemas de saúde pública. A presença destes
compostos em doses subletais afeta os sistemas nervoso e circulatório, com redução do
crescimento de células sanguíneas (BRITTO, 2008). A fucsina, substância presente no
efluente deste trabalho, e um corante do grupo fenilmetano, possui toxidade e causa
alterações em ciclos biológicos. Neste contexto, os Processos Oxidativos Avançados,
conhecidos como POAs, são alternativas viáveis e cada vez mais utilizadas, pois além
de serem processos simples e bastante eficientes, representam, (HASEGAWA 2009), “alta
eficiência na degradação de contaminantes orgânicos”. Entre os POAs, os tratamentos
que se baseiam na reação de Foto-Fenton tem destacado devido eficiência de remoção de
compostos fenólicos. Poucos trabalhos foram realizados tratando efluentes
laboratoriais contendo fucsina, apesar de esta ser utilizada em grande volume por
laboratórios de diagnostico em microbiologia. O objetivo deste trabalho foi
investigar a reação de Foto-Fenton para remoção de compostos fenólicos de um efluente
laboratorial contendo fucsina. Investigou-se a influencia das concentrações dos
reagentes (H2O2 e Fe2+) na remoção de compostos fenólicos.
MATERIAL E MÉTODOS: O efluente: O efluente utilizado no presente estudo foi originado do Laboratório de
Química da Escola Superior de Tecnologia da Universidade do Estado do Amazonas. Ele
foi originado durante as aulas práticas de química e microbiologia e era composto de
solventes orgânicos (éter etílico, éter de petróleo, clorofórmio, acetona, naftaleno)
e o corante fucsina. Este efluente foi diluído (3:200 v/v), teve o pH ajustado para 2
e submetido aos ensaios.
Procedimento experimental: O efluente (10 mL) foi transferido para placas de petri de
9 cm de diâmetro, foi adicionado H2O2 e Fe2+ e, em seguida, as placas foram expostas
a 30 minutos de radiação solar ( índice ultra violeta 11). Foi investigada a
influencia das concentrações de H2O2 e Fe2+ por um planejamento fatorial 22
adicionado de pontos axiais (1,41) e triplicata em ponto central. Os dados foram
analisados no Statgraphics 5.0.
Determinação de fenóis totais: A concentração de fenóis totais foi determinada
colorimetricamente conforme o procedimento espectrofotométrico. O resíduo líquido foi
previamente centrifugado por 15 min a 3.500 rpm e o pH foi ajustado para 7,6 com
tampão fosfato 0,1 mol.L-1. A concentração da demanda de O2 da amostra, em mg/L, foi
obtida pela interpolação dos dados obtidos de uma curva de calibração que utilizou
fenol como padrão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A concentração de fenóis totais observada no resíduo líquido em estudo é 30 vezes
acima do permitida (90,96 g.L-1) de acordo com a Resolução n. 357 do CONAMA, que
estabelece que o limite admissível de fenóis totais para o lançamento em águas doces
para consumo humano é de 3 mg/L. Um efluente com esta característica causa
contaminação de corpos d'água gerando desequilíbrio ambiental. Os resultados obtidos
no planejamento 22 estão representados na Figura 1. As reduções de compostos
fenólicos variaram de 2 a 77%. Os efeitos linear e quadrático do H2O2 e Fe2+ e a
interação entre H2O2 e Fe2+ variaram apresentaram significância estatística (teste t,
95% de confiança) e a partir destes foi gerado o modelo matemático: Y = -36,8628 +
211,632*[Fe2+] + 4,17436*[H2O2] –157,274*[Fe2+]^2- 1,51589*[Fe2+]*[H2O2] - 0,0611962
*[H2O2] ^2 (Equação 1). Este modelo apresentou alta porcentagem de variância
explicada (89,30%) e falta de ajuste não significativa. Utilizando o modelo validado,
foi desenvolvida a superfície de resposta apresentada na Figura 2:
Logo, pelo processo apresentar resultados significativos na redução de substâncias
fenólicas, admite-se este como sendo vantajoso no tratamento de resíduo líquido
laboratorial contendo fucsina quando exposto a irradiação por um período de 30
minutos, com 0,38g L-1 de Fe2+, 16 g L-1 e 32 g L-1 de H2O2 no pH 2.
É importante ressaltar que em maiores tempos de exposição a radiação UV, podem
resultar em maior redução dos compostos fenólicos como relatado por Silva et al
(2009), no qual tratou um efluente hospitalar que continha compostos fenólicos e
obteve melhor valor de redução destes compostos em 120 minutos, quando comparado com
90 e 60 minutos de tratamento.
CONCLUSÕES: O tratamento do efluente laboratorial com a reação Foto-Fenton resultou em 77% de
remoção de compostos fenólicos, a qual pode ser ampliada expondo a amostra a maior
tempo de tratamento. O valor teórico das melhores concentrações de H2O2 e Fe2+ para
remoção de compostos fenólicos foram 32 g.L-1 e 0,38 g.L-1 respectivamente.O resíduo
líquido obtido após o tratamento possui menor impacto ambiental.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CONAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 357 de 17 de março de 2005, publicada no D.O.U. em 18/03/2005, Seção 1, pag. 58-63.
BRITTO, J.M., RANGEL, M.C. Processos avançados de oxidação de compostos fenólicos em efluentes industriais. Química Nova, v. 31, n 1, São Paulo, 2008. HASEGAWA, M.C. Tratamento de resíduo líquido da indústria de couros para remoção de cor e demanda química de oxigênio. 2009.77p. Dissertação (Mestrado em Química), Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2009. STATPOINT TECHNOLOGIES, INC. Statgraphics. Versão 5.0. SILVA, T.L., TAVARES, C.R.G., ABREU, E.T. Tratamento de efluente hospitalar por métodos oxidativos avançados. In: VIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em iniciação científica, Uberlândia. Anais. Uberlândia, UFU, 2009.
