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CAMPINAS FEVEREIRO / 2011 AUTORIA Nadia Valério Possignolo Mestranda CENA/USP José Albertino Bendassolli Professor Dr. e Coordenador Glauco Arnold Tavares Especialista de Laboratório EQUIPE TÉCNICA PGRQ/CENA/USP José Albertino Bendassolli Professor Dr. e Coordenador Glauco Arnold Tavares Especialista de Laboratório Juliana Graciela Giovannini de Oliveira Técnica de Laboratório CONTATOS Telefone (19) 3429-4830 E-mail [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Centro de Energia Nuclear na Agricultura Universidade de São Paulo Av. Centenário, 303 - CP 96 Piracicaba, SP - 13400-970 Tratamento de soluções residuais contendo cromo Apostila 27ª REUNIÃO ANUAL DO ENSAIO DE PROFICIÊNCIA IAC PARA LABORATÓRIOS DE ANÁLISE DE SOLO PARA FINS AGRÍCOLAS 1

Tratamento de Cromo Vi

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  • CAMPINAS FEVEREIRO / 2011

    AUTORIA

    Nadia Valrio Possignolo Mestranda CENA/USP Jos Albertino Bendassolli Professor Dr. e Coordenador Glauco Arnold Tavares Especialista de Laboratrio

    EQUIPE TCNICA PGRQ/CENA/USP

    Jos Albertino Bendassolli Professor Dr. e Coordenador Glauco Arnold Tavares Especialista de Laboratrio Juliana Graciela Giovannini de Oliveira Tcnica de Laboratrio

    CONTATOS

    Telefone (19) 3429-4830 E-mail [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

    [email protected]

    Centro de Energia Nuclear na Agricultura Universidade de So Paulo Av. Centenrio, 303 - CP 96 Piracicaba, SP - 13400-970

    Tratamento de solues residuais contendo cromo

    Apostila

    27 REUNIO ANUAL DO ENSAIO DE PROFICINCIA IAC PARA LABORATRIOS DE ANLISE DE SOLO

    PARA FINS AGRCOLAS

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  • Os diferentes mtodos de determinao do teor deorgnica (MO) do solo so ferramentas essenciais para o monitoramento das condies do solo. Por sua praticidade, os mtodos baseados na oxidao qumica por dicromato so amplamente empregados nos laboratrios de rotina. No entanto, esse mtodo apresenta grandes inconvenientes, dentre eles, a gerao de resduos txicos contendo cromo hexavalente, cuja concentrao limite para descarte estabelecida em 0,5 mg Lcromo total (Brasil, 2005).

    Com vistas a equacionar esse problema, o Grupo Gestor de Resduos do CENA/USP desenvolveu um mtodo de tratamento para solues residuais contendo cromo, geradas em rotina, no laboratrio de Biogeoqumica Ambiental (Giovannini et al., 2008)Esse mtodo j est sendo tambm empregado nos laboratrios da APTA Plo Centro Sul.

    Apresentao

    Os diferentes mtodos de determinao do teor de matria do solo so ferramentas essenciais para o

    monitoramento das condies do solo. Por sua praticidade, os mtodos baseados na oxidao qumica por dicromato so amplamente empregados nos laboratrios de rotina. No entanto,

    venientes, dentre eles, a gerao de resduos txicos contendo cromo hexavalente, cuja concentrao limite para descarte estabelecida em 0,5 mg L-1 de

    Com vistas a equacionar esse problema, o Grupo Gestor de USP desenvolveu um mtodo de tratamento

    cromo, geradas em rotina, no laboratrio de Biogeoqumica Ambiental (Giovannini et al., 2008).

    empregado nos laboratrios da

    O cromo na forma hexavalente (VIalcalino. Para que ocorra a sua remoo necessrio que o mesmo seja reduzido para a forma de cromo trivalente (III(inferior a 2,5). A reao global do processo representada por:

    Reagentes:

    Metabissulfito de sdio (Na2Scomerciais.

    Cuidados necessrios:

    Se possvel, realizar todo procedimento em capela com exausto utilizando jaleco, luvas ou ento em laboratrio, utilizando os EPIs citados, alm de culos de proteo e mscara especfica.

    Execuo:

    Adicionar o bissulfito ou o metabissulfito de sdio at a completa reduo do Cr (VI) para o Cr (III). ser adicionados at o resduo adquirir colorao verde escura.Caso seja possvel, analisar o teor de Cr total no resduo estabelecer a quantia exata do redutor a ser adicionada.

    Apresentao 1 Passo : Reduo do Cromo Hexavalente [

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    O cromo na forma hexavalente (VI) solvel em pH cido ou alcalino. Para que ocorra a sua remoo necessrio que o mesmo

    a forma de cromo trivalente (III) em pH cido

    A reao global do processo representada por:

    S2O5) ou bissulfito de sdio (NaHSO3)

    realizar todo procedimento em capela com exausto utilizando jaleco, luvas ou ento em laboratrio, utilizando os EPIs citados, alm de culos de proteo e mscara especfica.

    Adicionar o bissulfito ou o metabissulfito de sdio at a completa reduo do Cr (VI) para o Cr (III). Ateno: os reagentes devem ser adicionados at o resduo adquirir colorao verde escura. Caso seja possvel, analisar o teor de Cr total no resduo para estabelecer a quantia exata do redutor a ser adicionada.

    : Reduo do Cromo Hexavalente [Cr (VI)]

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  • Resduo de dicromato sem tratamento

    Adio do bissulfito de sdio.

    Colorao verde escura do Cr (III).

    1 Passo: Imagens ilustrativas

    Resduo de dicromato sem tratamento.

    Adio do bissulfito de sdio.

    O cromo trivalente formado menos txico que a sua forma hexavalente, mas mesmo assim no deve ser ddeve-se considerar a possibilidade de reoxidao do metal e que o limite para descarte refere-se ao teor de cromo total no efluente.

    Reagentes:

    Hidrxido de sdio 18 mol L-1

    Cuidados necessrios:

    Realizar todo procedimento em capela com exausto utilizando jaleco e luvas ou ento em laboratrio, utilizando os EPIs citados, alm de culos de proteo.

    Execuo:

    Adicionar o NaOH at a soluo alcanar pH 10,0ocorrer a formao de duprecipitado.

    1 Passo: Imagens ilustrativas 2 Passo: Elevao do pH

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    O cromo trivalente formado menos txico que a sua forma assim no deve ser descartado, pois

    se considerar a possibilidade de reoxidao do metal e que o se ao teor de cromo total no efluente.

    (NaOH) comercial.

    Realizar todo procedimento em capela com exausto utilizando ou ento em laboratrio, utilizando os EPIs citados,

    ar o NaOH at a soluo alcanar pH 10,0 no qual ocorrer a formao de duas fases: o sobrenadante e o

    2 Passo: Elevao do pH

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  • Adio do NaOH 18 mol L-1.

    Mudana na colorao conforme a adio do NaOH.

    Comparao entre as coloraes do resduo no tratado e tratado.

    2 Passo: Imagens ilustrativas

    Mudana na colorao conforme a adio do NaOH.

    Comparao entre as coloraes do resduo no tratado e tratado.

    Cuidados necessrios:

    Realizar todo procedimento utilizando jaleco, luvas e culos de proteo.

    Execuo:

    Aps a separao das duas fases, atravs de sifonamento ou despejando com cuidadosobrenadante para outro balde sem, pormprecipitado.

    ATENO: Observar a colorao do sobrenadante que deve ser transparente, o que indica que a reao de reduo foe que no existe mais Cr (VI)sobrenadante permanecer deve ser realizado novamente. Nesse caso, anteriormente a adio do bissulfito ou do metabissulfito de sdio, o pH deve ser menor do que 2,5. Para isso, devesulfrico (H2SO4). Vale lembrar que como a concentrao de Cr(VI) no to alta, a colorao da soluo aps a adio do bissulfito ou do metabissulfito de sdio no ser verde escura, mas sim verde clara.

    2 Passo: Imagens ilustrativas 3 Passo: Neutralizao do Sobrenadante

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    Realizar todo procedimento utilizando jaleco, luvas e culos de

    Aps a separao das duas fases, remover o sobrenadante atravs de sifonamento ou despejando com cuidado o sobrenadante para outro balde sem, porm, remover o

    Observar a colorao do sobrenadante que deve ser transparente, o que indica que a reao de reduo foi completa

    (VI) em soluo. Caso a colorao do permanecer amarelada, todo o procedimento

    deve ser realizado novamente. Nesse caso, anteriormente a adio do bissulfito ou do metabissulfito de sdio, o pH deve

    menor do que 2,5. Para isso, deve-se ento adicionar cido ). Vale lembrar que como a concentrao de Cr

    no to alta, a colorao da soluo aps a adio do bissulfito ou do metabissulfito de sdio no ser verde escura,

    3 Passo: Neutralizao do Sobrenadante

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  • Separao do resduo em duas fases.

    Retirando o sobrenadante.

    Sobrenadante translcido.

    3 Passo: Imagens ilustrativas

    Separao do resduo em duas fases.

    Execuo:

    Transferir o precipitado preferencialmente.

    A secagem do precipitado colocando as bandejas em casa de vegemexer com uma esptula at a sua completaas bandejas para secar em estufa massa diariamente at a secagem.pode-se utilizar um filtro-prensa, aps a etapa de neutralizao e precipitao do hidrxido de croseparao slido-lquido e realiza a do que e possibilita a reduo resduo

    3 Passo: Imagens ilustrativas 4 Passo: Secagem do Resduo Slido

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    para bandejas de plstico,

    pode ser feita de duas maneiras: colocando as bandejas em casa de vegetao e diariamente

    com uma esptula at a sua completa secagem ou colocar as bandejas para secar em estufa ventilada a 80C, mexendo a massa diariamente at a secagem. Para volumes expressivos,

    prensa, aps a etapa de neutralizao e precipitao do hidrxido de cromo. Esse equipamento facilita a

    realiza a desidratao e compactao, e possibilita a reduo dos custos para destinao final do

    4 Passo: Secagem do Resduo Slido

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  • Evoluo da secagem do precipitado.

    30 dias 60 dias

    75 dias 90 dias

    4 Passo: Imagens ilustrativas

    Evoluo da secagem do precipitado.

    Os resduos slidos resultantes da etapa anterior de tratamento devem ser acondicionados em embalagens apropriadas, como sacos ou frascos plsticos, para posterior envio para disposio final. Para isso, e de forma a atender legislao ambiental vigente, sugere-se a contratao de servio de terceiros especializado, que ser responsvel pelo transporte e alocao desse material em aterro classe I, bem como prestar auxlio referente obteno das licenas ambientais necessrias. Algumas empresas que atuam nesse segmento so:

    Essencis Solues Ambientais (11) 3848-4500

    Saniplan Engenharia e Servios Ambientais Ltda(21) 3326-4454

    Resicontrol Solues Ambienta(11) 3846-3170

    0 dias

    0 dias

    4 Passo: Imagens ilustrativas

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    5 Passo: Destinao do Resduo Slido

    Os resduos slidos resultantes da etapa anterior de tratamento devem ser acondicionados em embalagens apropriadas, como sacos ou frascos plsticos, para posterior envio para disposio

    atender legislao ambiental vigente, se a contratao de servio de terceiros especializado, que

    ser responsvel pelo transporte e alocao desse material em aterro classe I, bem como prestar auxlio referente obteno das

    s necessrias. Algumas empresas que atuam

    Essencis Solues Ambientais SP

    Saniplan Engenharia e Servios Ambientais Ltda. RJ

    Resicontrol Solues Ambientais SP (Matriz)

    Passo: Destinao do Resduo Slido

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  • Avaliao do Mtodo de Tratamento de Solues Residuais Contendo Cromo *

    Possignolo, N.V.; Tavares, G.A.; Bendassolli, J.A.; Oliveira, J.G.G.

    * Trabalho apresentado no III Simpsio Cientfico dos Ps-Graduandos do CENA USP / 2010

    PRINCIPAIS RESULTADOS

    Concentrao de Cr total no resduo: 2088,9 mg L-1 Concentrao de Cr total aps tratamento: 0,25 mg L-1 Limite para descarte CONAMA 357/05: 0,5 mg L-1 de Cr total

    Tabela 1. Influncia do pH e da concentrao de cromo na eficincia do tratamento

    CONCLUSO

    O mtodo de tratamento foi muito eficiente para o resduo contendo cromo (VI) gerado na APTA Plo Centro Sul. No entanto, para atender a legislao, foram necessrios quantidade do reagente e pH adequados.

    Amostra pHprecipitaoConc. final para

    descarte (mg L-1)Eficincia

    (%)T1 10 0,25 99,9T2 < 9,5 9,88* 99,5T3 > 10,5 3,71* 99,8

    T1 - amostra na condio de tratamento ideal.T2 - amostra submetida a duas reaes de reduo e pH abaixo do recomendado.T3 - amostra submetida a duas reaes de reduo e pH acima do recomendado.* - valores acima do limite de descarte estabelecido pela CONAMA 357/05.

    Sobrenadante translcido

    Sobrenadante com Cr (VI) remanescente

    Estudo de condies no ideais de tratamento

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  • BRASIL. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resoluo n. 357 de 15 de maro de 2005. Braslia: Dirio Oficial da Unio, 2005.

    GIOVANNINI, J.G.; TAVARES, G.A.; BENDASSOLLI, J.A. Avaliao das tcnicas de precipitao qumica e encapsulamento no tratamento e destinao conjunta de resduos lquidos contendo cromo e vidrarias de laboratrio. Qumica Nova. 2008, v.31, n.3, p. 676-679.

    Especificaes dos materiais e EPIs

    Balde Graduado

    Modelo: 20757 Marca: Kaplas

    Luva Ltex Nitrlico

    Modelo: Sensiplus Marca: Promat Cd. 950 CA n 9633

    Respirador Semi Facial

    Srie: 6000 Marca: 3M Tamanho: M CA n 4115

    Cartucho Qumico

    Srie: 6002 Marca: 3M Especificao: Gases cidos

    Referncias

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