7º Encontro Nacional de Tecnologia Química
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-
hGTXkiibIpfMYPys9w>. Acessado em: 21 de Novembro de 2013.

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.