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Remoção de metais de efluente de laboratórios de análise de solo por meio da biossorção com resíduo de saccharomyces cerevisiae

Publicado em 02/05/2017 às 14:28:18

Resumo

O crescimento industrial gera o aumento de resíduos contaminados com metais pesados, que ao serem descartados fora dos limites estabelecidos pela legislação podem causar sérios danos a saúde e ao ambiente. Sistemas convencionais de tratamento de efluentes não permitem a total remoção dos metais e outros tratamentos, por como, a osmose reversa, resina de troca iônica, ultrafiltração não só requerem um alto custo de implantação e operação, e ainda podem gerar subprodutos de difícil disposição. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência do processo de biossorção como tratamento de efluentes do laboratório Interpartner (Ponta Grossa – PR) de análises químicas de solos. A metodologia adotada foi o tratamento clássico do efluente por redução e precipitação aliado a um sistema de polimento por biossorção que utilizou a levedura Saccharomyces cerevisiae para a remoção de metais pesados residuais. Na etapa de redução e precipitação foram removidos o ferro, o manganês e o zinco a níveis aceitáveis. Na etapa de polimento, este estudo permitiu a comparação da eficiência de biossorção simultânea de metais (cromo, cádmio, chumbo, ferro, cobre, manganês e zinco) para a levedura liofilizada (viva e morta) e resíduo de levedura da indústria cervejeira (viva e morta). As variáveis otimizadas foram concentração de biomassa, temperatura e pH e condições ótimas obtidas foram 1,5 g/ 100 mL, 6,0 e 25 oC, respectivamente. Pode-se destacar que os melhores resultados foram alcançados com a levedura liofilizada viva com 54,1% de remoção dos metais totais e bons resultados também foram observados com resíduo de levedura removendo 49,9% dos metais totais. Os metais que tiveram maior eficiência de remoção por biossorção foram o cromo com 71,4% de eficiência e o ferro com 81,2%. Outro resultado importante deste estudo foi o enquadramento do cromo, cádmio e chumbo por meio 1 etapa de redução e precipitação e de três etapas de biossorção de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 430/11. Desta forma foi possível concluir que o tratamento proposto para a remoção de metais do efluente do laboratório de análises de solo, pelas simulações realizadas se mostrou eficiente pois utiliza uma metodologia simples, de baixo custo e permitindo o aproveitamento de um resíduo da indústria cervejeira.

Introdução

O aumento da conscientização populacional relacionada aos danos socioambientais provocados pelo descarte inadequado de substâncias tóxicas no meio ambiente, aliado às legislações ambientais cada vez mais restritivas, tem impulsionado a adequação do gerenciamento de resíduos em laboratórios de solos. Os efluentes gerados na análise de matéria orgânica no solo possuem cargas consideráveis de metais tais como cromo, cobre, cádmio, chumbo, manganês, ferro e zinco, sendo a maioria destes metais pesados. Os que se apresentam em maior concentração são o cromo e o ferro, sendo que o cromo se encontra na forma hexavalente, que é altamente tóxica aos humanos e ao ambiente.

As análises de solo auxiliam no desenvolvimento tecnológico agrícola, buscando maiores lucros e produtividade. Dessa forma, a demanda para a utilização de serviços laboratoriais vem crescendo dia a dia assim como os resíduos gerados pelos mesmos.

Com o intuito minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte indiscriminado de contaminantes deve-se investigar meios para diminuir a concentração destes a níveis adequados no efluente para que se enquadre dentro da legislação ambiental vigente antes do descarte.

O tratamento clássico utilizado para efluentes contendo metais pesados é a precipitação química do metal na forma de hidróxidos. Este método possui eficiência de remoção superior a 95% dos metais dissolvidos, mas tendo em vista a alta concentração de metais nos efluentes de laboratórios de análises químicas, este, muitas vezes ainda não se enquadra nos padrões de lançamento de efluente exigidos pela legislação. Desta forma, este tipo de efluente necessita do emprego de técnicas complementares para realizar o polimento do mesmo, visando a remoção de metais que ainda se encontram em concentrações baixas mesmo após a etapa de precipitação.

Há diversas maneiras de fazer a remoção de metais em concentrações relativamente baixas e neste trabalho pretendeu-se mostrar que a biossorção é uma das técnicas promissoras que vem sendo estudada como uma alternativa viável.

Diversos tipos de biossorvente podem ser empregados neste processo, tais como compostos orgânicos de origem vegetal, bactérias e fungos os quais podem ser utilizados in natura, vivos ou mortos.

No desenvolvimento deste trabalho o biossorvente utilizado foi o levedo Saccharomyces cerevisiae, pois apresenta boa capacidade biossortiva para uma vasta gama de metais e devido às instalações de indústrias cervejeiras na região de Ponta Grossa, é um material de fácil acesso e possibilita o reaproveitamento deste resíduo da indústria.

Autor: Tiago Nunes Billerbeck.

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