Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8
TÍTULO: TRATAMENTO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO GERADOS EM
ANÁLISES QUANTITATIVAS DE FÓSFORO
AUTORES: Prado, C. (IFSC) ; Gelsleichter, N. (IFSC) ; Braga, J. (IFSC)
RESUMO: Os resíduos provenientes da análise de fósforo contém íons de antimônio,
molibdênio, sulfato e apresentam níveis de acidez elevada, por isso necessitam
de tratamento para serem descartados na rede de esgoto. Estes íons, em grandes
quantidades, são prejudiciais aos organismos vivos e ao meio ambiente. O presente
trabalho teve como objetivo desenvolver métodos de tratamento para os resíduos
dessa análise. O tratamento do resíduo utilizou cloreto de cálcio e óxido de
cálcio para precipitar íons sulfato e antimônio. Após o tratamento, quantificou-se
as concentrações dos íons presentes e neutralizou-se as soluções. Obteve-se uma
remoção de 80% de íons sulfato do resíduo, após tratamento com cloreto de cálcio.
PALAVRAS CHAVES: sulfato; molibdênio; antimônio
INTRODUÇÃO: As ETEs urbanas ou industriais, bem como órgãos de controle ambiental e
laboratórios de análise de água necessitam realizar análises periódicas do teor
de fósforo nos efluentes, a fim de controlar seu descarte nos corpos d’água. Os
resíduos provenientes da análise de fósforo contém íons de antimônio,
molibdênio, sulfato e apresentam níveis de acidez elevada. Essas espécies
químicas necessitam de tratamento para serem descartados na rede de esgoto. O
antimônio e seus compostos são tóxicos. Nos humanos “a exposição ao antimônio
pode prejudicar as células do organismo, particularmente as do coração, fígado,
pulmões e rins” (SANTOS, 2006).
A alta concentração de íons sulfato, por sua vez, pode provocar efeitos
laxativos e desidratação nos seres vivos. Além de afetar a qualidade da água
provocando o gosto amargo. Também é bastante conhecido o problema da ocorrência
de corrosão em coletores de esgoto de concreto, devido à presença de altos
níveis de sulfatos na água (PERPETUO, 2013; GIORDANO, 2004).
O Ministério do Meio Ambiente, através da resolução CONAMA n° 357 de 17 de março
de 2005, estabelece limites de concentração de substâncias para enquadramento de
corpos d'água como águas doces - classe 1. No caso do antimônio o limite é de 5
μg/L, 70 μg/L para o molibdênio, e de 250.000 μg/L no caso do sulfato (MMA,
2012). Atualmente, não há legislação federal ou no estado de Santa Catarina que
estabeleça limites de lançamento em efluentes para os íons antimônio e
molibdênio. O objetivo do presente trabalho é estabelecer rotas de tratamento
seguras e eficientes para os resíduos gerados nas análises de fósforo em
laboratório.
MATERIAL E MÉTODOS: Na primeira etapa, acompanhou-se as determinações de fósforo e anotou-se as
quantidades e as composições dos reagentes utilizados, para posterior
caracterização e quantificação dos resíduos gerados. O método utilizado para as
análises de Fósforo Total foi obtido da referência Standard Methods of
Examination of Water and Waste Water da AWWA e APHA. (APHA, 1985). Essa análise
utiliza os seguintes reagentes, para 100 mL de reagente combinado: 50 mL de
H2SO4 (2,5 M); 5 mL de solução de antimonil tartarato de
potássio (0,017 g): 15 mL de solução de molibdato de amônio (0,6 g); 30 mL de
solução de ácido ascórbico. A segunda etapa foi a determinação quantitativa de
íons sulfato, por gravimetria e de antimônio, por espectrometria de absorção
atômica de chama. Após a análise inicial foi realizado o tratamento dos
resíduos, através de reações de precipitação com CaCl2 e CaO. O óxido
de cálcio e cloreto de cálcio foram adicionados em excesso de 10% em relação à
quantidade estequiométrica prevista, conforme determinação inicial de sulfato e
antimônio no resíduo. As amostras tratadas foram então novamente analisadas para
determinar o percentual removido de íons sulfato e antimônio.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Através das análises inciais observou-se que o resíduo apresentava pH igual a 0.
A concentração inicial de sulfato era 77 g/L e a concentração de antimônio era
de 24 g/L. O sulfato na amostra apresentava uma concentração 300 vezes acima do
limite permitido pelo Ministério do Meio Ambiente (0,25 g/L). Em relação ao
padrão de classificação de corpos d`água estabelecido pelo CONAMA para classe 1,
o antimônio apresentava concentração 4800 vezes acima do limite (5 x
10-6 g). Após o tratamento com cloreto de cálcio, observou-se uma
redução de 81% no teor de sulfato e após o tratamento com CaO, obteve-se 25% de
redução na concentração de sulfato. Observa-se assim, uma maior eficácia do
tratamento com cloreto de cálcio, com relação à remoção de sulfato. O óxido de
cálcio, no entanto, possui a vantagem de reduzir a acidez do resíduo. Para a
neutralização do resíduo tratado com óxido de cálcio, foi necessário acrescentar
aproximadamente 25 mL de NaOH 6M, para uma amostra de 50 mL. Na neutralização do
resíduo tratado com cloreto de cálcio foi necessário a adição de aproximadamente
37 mL de NaOH 6M para o mesmo volume da amostra. A análise de antimônio no
resíduo tratado com CaCl2 resultou em 20,84 mg/L de Sb e, no resíduo
tratado com CaO, 23,15 mg/L. O tratamento mostrou-se, portanto, não eficaz para
a remoção de antimônio.
CONCLUSÕES: O objetivo do presente trabalho foi estabelecer rotas de tratamento seguras e
eficientes para os resíduos da análise de fósforo. Conluiu-se que o método a base
de cloreto de cálcio apresenta-se como uma alternativa eficaz para a remoção de
sulfato, sem introduzir outros agentes nocivos para o meio ambiente. Cerca de 80%
de remoção foi alcançado para os íons sulfato e remoção não significativa para o
antimônio. Utilizando como reagente o óxido de cálcio, obteve-se menor eficácia na
remoção de sulfato, cerca de 25,4%. Porém, este tem contribuição significativa na
neutralização dos resíduos.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao IFSC pelo espaço físico cedido, ao CNPq pelos recursos financeiros
e à professora Claudia Lira pela dedicação, orientação e apoio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: APHA. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater.424-F Ascorbic Acid
Method.Washington: American Public Health Association, WaterEvironmetalFederation, 1985.
GIORDANO, Gandhi, Tratamento e Controle de Efluentes Industriais, Rio de Janeiro, RJ, p. 5-6, 2004. Disponível em
<https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&cad=rja&ved=0CEkQFj
AD&url=http%3A%2F%2Fxa.yimg.com%2Fkq%2Fgroups%2F24138517%2F1421219182%2Fname%
2FApostila%2B-%2BTratamento%2Bde%2Befluentes%2Bindustriais.pdf&ei=YaQUvzqCpG8kQeutYGQCw&usg=AFQjCNFX4cLyLWAk_Vuggco1WbeMUBjehA&sig2=bo-
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MMA - Ministério do Meio Ambiente, CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resoluções do CONAMA: Resoluções vigentes publicadas entre setembro de 1984 e janeiro de 2012. Brasília:
MMA, 2012.
PERPETUO, Elen Aquino. CEPEMA-USP. Parâmetros de caracterização da qualidade das águas e
efluentes industriais. Excesso de Molibdênio. Disponível em
<http://www.manualmerck.net/?id=161&cn=1268>. Acessado em 22 de Outubro de 2013
SANTOS, E. Determinação de espécies de arsênio, antimônio e chumbo em antimoniato de meglumina por espectrometria de absorção atômica após
extração em fase sólida. 2006. 110 f. Tese (doutorado em química).Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria. 2006.