ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ambiental
Autores
Rachele, M. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO - UPF) ; Vaniel, A.P.H. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO - UPF) ; Ortiz, J.C. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO - UPF) ; Bernardi, L. (UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO - UPF)
Resumo
O processo de galvanoplastia é uma importante etapa para o beneficiamento de metais. Seus efluentes são compostos por íons de metais potencialmente tóxicos, por conterem íons Cr(VI). Uma alternativa para o tratamento desses efluentes é o processo de adsorção como etapa secundária no processo. Materiais adsorventes como as cinzas de madeira vêm sendo testadas por apresentarem características favoráveis para o tratamento dos efluentes. Com isso foram realizados ensaios de adsorção no efluente galvânico tratado, visando minimizar a concentração de íons de interesse e, concluiu-se que o mesmo apresentou boa eficiência de adsorção, propondo o emprego das cinzas de madeira como material adsorvente no polimento de efluentes galvânicos, por se tratar de um material abundante no Estado do RS.
Palavras chaves
adsorção; cinzas de madeira; íons de metais
Introdução
O presente trabalho teve como objetivo otimizar o método de adsorção para íons de metais presentes em efluentes galvânicos, avaliando a utilização de cinzas de madeira como material alternativo, na capacidade adsortiva do material frente ao efluente de atividade galvânica contendo íons Cr(VI) e Zn(II), testadas em diferentes condições para o tratamento do efluente por precipitação química. A indústria galvânica oferece o recobrimento de metais, através de deposição de finas camadas de metais mais nobres, que apresentam menor potencial de oxidação, melhorando as características da peça. Tal processo oferece alto potencial poluidor, sendo que seus efluentes apresentam, por vezes, altas concentrações de íons de metais potencialmente tóxicos, como Cr(VI) e Zn(II) (NETO, et al.,2008). Diante disso a necessidade de um tratamento eficiente para o lançamento desses efluentes em recursos hídricos dentro dos padrões exigidos no estado do Rio Grande do Sul (RIO GRANDE SO SUL, 2006). O tratamento por precipitação química, processo empregado para o tratamento desses efluentes, muitas vezes não atende os parâmetros para lançamento estipulados pelas legislações. Os íons metálicos não precipitados presentes no lodo e, que desta forma estarão no efluente líquido, podem permanecer em concentrações que não se enquadram às exigidas pelos órgãos competentes. Tendo em vista a necessidade de polimento, no pós-tratamento utilizado pela empresa, para a redução da concentração de íons metálicos em solução. O método de adsorção emprega materiais adsorventes alternativos, como as cinzas de carvão que se apresentam eficientes para a aplicação no processo, bem como o pré- tratamento avaliado, com o qual foram obtidos resultados positivos no tratamento de efluente contendo íons Cr(VI)(JIMENEZ,2004)
Material e métodos
O efluente foi dividido em quatro partes e realizou-se o tratamento por precipitação química a fim de reduzir a concentração de íons Cr(VI) e Zn(II) presentes no efluente bruto. A etapa de redução de íons Cr(VI) foi realizada utilizando o método de Valenzuela, 2008, em pH ácido usando metabissulfito de sódio (Na2S2O5(s)) e em pH alcalino utilizando ditionito de sódio (Na2S2O4(s)). Para elevar o pH e realizar a precipitação dos demais íons metálicos presentes na solução, empregou-se nessa etapa hidróxido de sódio (Salostrip 57 ®) (NaOH(aq) 50% (m/v) ou cal virgem. Na amostra 1, elevou-se o pH do efluente com Salostrip 57® até pH 10,93 em seguida adicionou-se 13 g de ditionito de sódio (Na2S2O4(s)) para cada litro de efluente. Na amostra 2, elevou-se o pH com uma mistura de cal virgem e carvão ativado (Klintex®) até pH 10,80 e adicionou-se ditionito de sódio (Na2S2O4(s)) conforme descrito na amostra 1. Na amostra 3, foi adicionado metabissulfito de sódio (Na2S2O5(s)) até a obtenção de uma coloração verde oliva, deixado em repouso por 20 minutos. Em seguida adicionou-se Salostrip 57® até pH 9, após reduziu-se o pH da solução para 6,5 com ácido sulfúrico (H2SO4(aq) 50% (v/v)) e com a adição de polissulfato de alumínio (Al2(SO4)3(aq)) até atingir pH 4,5. Ao final ajustou-se o pH para 7 e foi adicionado polímero Aquafil 60® 1% (v/v). Na amostra 4 foi repetido o procedimento da amostra 3, porém com a substituição de Salostrip 57® por cal virgem. Após o tratamento por precipitação química, as amostras passaram por uma coluna de filtração contendo areia e carvão ativado Aquafil C3 Granulado® para que o efluente fosse submetido a uma filtração lenta e posterior ensaio de adsorção.
Resultado e discussão
Com o emprego de variadas condições no tratamento por precipitação química
obteve-se alto rendimento de formação de compostos insolúveis o que levou a
concentração remanescente de íons Cr(VI) abaixo dos valores mínimos de detecção
para o método empregado. Desta forma, não se pode determinar em todas as
amostras a taxa de retenção do material adsorvente para íons Cr(VI) e, assim,
avaliar o emprego das cinzas de carvão no processo de polimento de efluentes
galvânicos Para o efluente bruto, obteve-se concentração de íons Cr(VI) de
187,86 mg L-1 e o limite de quantificação foi de 0,1032 mg L-1.
A Resolução CONAMA 357/2005, complementada pela Resolução 430/2011 e a Resolução
CONSEMA 128/2006 estabelecem que o limite máximo de íons Cr(VI) para o
lançamento dos efluentes no corpo receptor é de 0,1 mg L-1 e Cr total 0,5 mg. L-
1. Assim, todos os efluentes tratados atingiram os parâmetros estipulados.
A concentração inicial de íons cromo total, presente no efluente bruto, foi de
907,5 mg L-1. Após a precipitação química, obteve-se eficiência superior a 99%
na remoção dos íons Cr total, e taxas de retenção superiores a 85%.
Da mesma forma que para íons Cr(VI), as análises de íons Zn(II)
mostraram a eficiência do tratamento por precipitação química e dos ensaios de
adsorção, indicando elevada redução da concentração de íons Zn(II), ficando
estes abaixo do limite máximo permitido pela legislação, que é de 5 mg L-1 para
a Resolução CONAMA 357/2005, alterada pela Resolução 430/2011 e de 2,0 mg L-1
para a Resolução CONSEMA 128/2006.
Conclusões
O tratamento por precipitação química se mostrou eficiente para a remoção dos íons de interesse presentes no efluente, porém como a concentração de íons Cr(VI) ficaram inferiores ao limite de quantificação pelo método empregado, não foi possível avaliar em todas as amostras o uso das cinzas de madeira como material adsorvente. Para íons Zn(II) e Cr total, o tratamento por precipitação química se mostrou eficiente, sendo que com o emprego dos ensaios de adsorção a concentração de íons Zn(II) remanescentes reduziu-se ainda mais, sendo possível atender aos padrões estabelecidos pelas legislações.
Agradecimentos
Agradeço a minha orientadora Ana Paula Härter Vaniel e a professora Janaína Chaves Ortiz, pela coordenação. À Luani Bernardi, pelo companheirismo.
Referências
NETO, A. P.; BRETZ, J. S.; MAGALHÃES, F. S.; MANSUR, M. B.; ROCHA, S. D. F. Alternativas para o tratamento de efluentes da indústria galvânica. Eng. Sanit. Ambient, Vol.13, n. 3. p. 263-270. 2008.
RS, RIO GRANDE DO SUL. Conselho Estadual do Meio Ambiente. Resolução no 128, de 2006. Dispõe sobre a fixação de Padrões de Emissão de Efluentes Líquidos para fontes de emissão que lancem seus efluentes em águas superficiais no Estado do Rio Grande do Sul.
JIMENEZ, R. S.; DAL BOSCO, S. M.; CARVALHO, W. A. Remoção de metais pesados de efluentes aquosos pela zeólita natural escolecita – influência da temperatura e do pH na adsorção em sistemas monoelementares. Revista Química Nova. Vol. 27, n. 5, p. 734-738. 2004.
VALENZUELA, J. Tratamento de efluentes em indústrias galvanotécnicas. 2 ed. São Paulo: Páginas & Letras – Editora e Gráfica, 2008. 123 p.
Patrocinadores
Apoio
Realização
