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KATIANE VALANDRO
CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DE DIFERENTES SETORES
INDUSTRIAIS DA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO ALEGRE
CANOAS, 2012
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KATIANE VALANDRO
CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DE DIFERENTES SETORES
INDUSTRIAIS DA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO ALEGRE
Trabalho de conclusão apresentado ao Curso de Química do Centro Universitário La Salle - Unilasalle, como exigência parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Química.
Orientação: Prof.ª Dr.ª Cristiane Oliveira Rodrigues.
CANOAS, 2012
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KATIANE VALANDRO
CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DE DIFERENTES SETORES
INDUSTRIAIS DA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO ALEGRE
Trabalho de conclusão aprovado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Química pelo Centro Universitário La Salle – Unilasalle.
Aprovado pelo avaliador em 11 de Julho de 2012.
_____________________________________
Prof.ª Dr.ª Cristiane Oliveira Rodrigues. Unilasalle
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Ao meu marido, Tiago,
meu maior incentivador.
4
AGRADECIMENTOS
Ao meu marido Tiago, que sempre esteve do meu lado me incentivando, apoiando.
Obrigada por ser o maior responsável pela concretização deste sonho. Sou abençoada por ter
você sempre do meu lado.
Aos meus pais Sérgio e Margarette, e meus irmãos Jákson e Crislaine, que mesmo à
distância, torcem por mim.
A família Rossetti, em especial, meus cunhados Randoval e Geni, pelo apoio de
sempre.
A coordenadora do curso, Prof.ª Dr.ª Ana Cristina Borba da Cunha, a quem considero
um exemplo de profissional.
A minha orientadora Prof.ª Dr.ª Cristiane Oliveira Rodrigues, que através de sua
dedicação e atenção, fez tornar possível a realização deste trabalho. Obrigada pelo tempo que
você dedicou a mim.
A todos os professores que através de seus ensinamentos contribuíram para esta
conquista.
Aos meus colegas, em especial à minha colega e amiga Fabiana Magnabosco, que não
mediu esforços para me ajudar nos momentos em que precisei. Aos colegas que passaram
seus finais de semana estudando comigo, aos meus grupos de seminários, práticas em
laboratório, apresentações, enfim.
Aos meus amigos e minha família que tiveram paciência, que me apoiaram e foram
compreensíveis nos vários momentos em que tive que me ausentar por ter algum
compromisso com o curso.
Aos amigos que conquistei ao longo do curso de graduação.
A todas as pessoas que de forma direta ou indireta, contribuíram para a conclusão
deste trabalho e para a minha formação.
Muito obrigada!!!
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“A grande conquista é o resultado de
pequenas vitórias que passam despercebidas.” (Paulo Coelho)
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RESUMO
O presente trabalho apresenta a caracterização física, química e físico-química de efluentes
líquidos industriais gerados em atividades industriais de curtumes, galvânicas, farmacêuticas,
frigoríficas e têxteis. O objetivo geral do trabalho foi caracterizar os resíduos de acordo com
normas padronizadas do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater e
avaliar os resultados com as legislações vigentes do Conselho Nacional do Meio Ambiente
(CONAMA) nº 357/2005 e nº 430/2011 e do Conselho Estadual do Meio Ambiente
(CONSEMA) nº 128/2006. Os efluentes líquidos foram caracterizados para determinação dos
parâmetros cianeto total, cor verdadeira ou real, potencial hidrogeniônico (pH), nitrogênio
amoniacal (NA), nitrogênio total (NT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda
química de oxigênio (DQO).Os resultados obtidos foram tratados e comparados aos limites
máximos permitidos para descarte de efluentes líquidos prescritos pelas Resoluções citadas.
Os parâmetros DBO e DQO dos resíduos de frigorífico, curtume e farmacêutica foram
superiores ao limite permitido pela Resolução CONSEMA nº 128/2006 (máximo de 80 mgO2
/L de DBO e 300 mgO2/L de DQO), na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia. A
concentração média de nitrogênio do frigorífico foi 86 mgNH3/L de NT e 74 mgNH3/L de NA e
a concentração média de nitrogênio do curtume foi 66 mgNH3/L de NT e 42 mgNH3 /L de NA,
valores acima do limite máximo (20 mgNH3/L) permitido pelas legislações vigentes. O valor
médio das concentrações de cianeto total para o efluente da indústria galvânica foi 0,022
mgCN-/L, estando dentro do limite permitido (máximo de 1,0 mgCN-/L pelo CONAMA nº
430/2011 e máximo de 0,2 mgCN-/L pelo CONSEMA nº 128/2006). Similarmente, a
concentração média da cor verdadeira foi 17 mgPt/L para o efluente da indústria galvânica,
estando em conformidade com a legislação vigente que permite o lançamento máximo de 75
mgPt/L, porém, nos demais setores, este parâmetro foi encontrado em valores elevados.
Adicionalmente, as concentrações de pH estiveram na faixa de 5,0 - 9,0 para todos os
efluentes. Os dados obtidos possibilitaram uma avaliação importante sobre a composição dos
efluentes estudados, mostrando os parâmetros que necessitam de tratamento de remoção de
poluentes para que possam ser sucedidos de descarte ambientalmente seguro.
Palavras chave: Caracterização de efluentes. Legislação. Parâmetros de qualidade.
CONAMA, CONSEMA.
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ABSTRACT
This study work presents the characterization of physical, chemical and physico-chemical
industrial wastewater generated in industrial activities of tanneries, galvanic, pharmaceutical,
textile and refrigerator. The aim of this work was to characterize the wastes according with
standardized rules of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
and evaluate the results with existing legislations of the National Environment Council
(CONAMA) no. 357/2005 and no. 430/2011 and of the State Council on the Environment
(CONSEMA) no 128/2006. Wastewaters were characterized to determine the parameters total
cyanide, true or real color, hydrogen potential (pH), ammonia nitrogen (AN), total nitrogen
(TN), biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). The results
obtained were treated and compared to the maximum allowable limits for discard of
wastewaters prescribed by resolutions cited. The parameters BOD and COD from
slaughterhouse, tannery and pharmaceutical wastes were above the allowed limits by
Resolution CONSEMA no. 128/2006 (80 mgO2/L BOD and 300 mgO2/L COD), in the flow
range of 500 ≤ Q <1000 m3/day. The average concentration of nitrogen in the refrigerator was
86 mgNH3/L of TN and 74 mgNH3/L AN and the average concentration of nitrogen in the
tannery was 66 mgNH3/L of NT and 42 mgNH3/L AN, values above the maximum limit of 20
mgNH3/L. The average concentration of total cyanide to the effluent from the galvanic industry
was 0.022 mgCN-/L, being within the allowable limit (maximum 1.0 mgCN-/L by CONAMA
430/2011 and maximum 0.2 mgCN-/L by CONSEMA no. 128/2006). Similarly, the average
concentration of true color was 17 mgPt/L for the effluent from the galvanic industry, being in
accordance with existing legislation that allows the maximum release of 75 mgPt/L, but in
other sectors, this parameter was found in high values. In addition, the concentration of pH
was in the range of 5.0 to 9.0 for all effluents. The information obtained enabled an important
evaluation about the composition of the effluents studied, revealing the parameters that
require treatment for removal of pollutants so that might be succeeded of environmentally
safe disposal.
Keywords: Characterization of effluents. Legislation. Parameters of quality. CONAMA,
CONSEMA.
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Fluxograma sobre o uso da água e a geração de efluentes na indústria. 16
Figura 2 - Reação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) em relação ao tempo
(dias).
30
Figura 3 - Valores de DBO e DQO indicativos da tratabilidade de um efluente. 32
Figura 4 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro cianeto total (mgCN-/L)
em função dos meses de Julho a Dezembro.
41
Figura 5 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro cor verdadeira (mgPt/L)
em função dos meses de Julho a Dezembro.
42
Figura 6 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro potencial
hidrogeniônico (pH) em função dos meses de Julho a Dezembro.
43
Figura 7 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro nitrogênio amoniacal
(NA) (mgNH3/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
44
Figura 8 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro nitrogênio total (NT)
(mgNH3/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
45
Figura 9 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro Demanda bioquímica de
oxigênio (DBO) (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
46
Figura 10 - Gráfico que descreve a concentração do parâmetro Demanda química de
oxigênio (DQO) (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
47
Figura 11 - Gráfico que descreve a relação entre DBO/DQO (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
48
9
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Limites de concentração de DQO, DBO, NA e NT para lançamento de
efluentes líquidos segundo a Resolução CONSEMA nº 128/2006 conforme
faixa da vazão em m3/dia.
22
Tabela 2 - Padrões de descarte de efluentes líquidos segundo a legislação brasileira. 23
Tabela 3 - Métodos de preservação de amostras líquidas. 25
Tabela 4 - Volume de amostra por frasco (mL) de DBO. 38
10
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
ARIP - Aterro de resíduos industriais perigosos
CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo (SP)
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente
CONSEMA - Conselho Estadual do Meio Ambiente do Rio Grande do Sul
DBO - Demanda bioquímica de oxigênio
DQO - Demanda química de oxigênio
FEPAM - Fundação Estadual de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (RS)
NA - Nitrogênio amoniacal
NBR - Norma Brasileira de Referência
NT - Nitrogênio total
OD - Oxigênio dissolvido
ODi - Oxigênio dissolvido inicial
ODf - Oxigênio dissolvido final
pH - Potencial hidrogeniônico
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 13
2 OBJETIVO 14
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 15
3.1 Geração de efluentes líquidos industriais 16
3.1.1 Efluente da indústria frigorífica 16
3.1.2 Efluente da indústria farmacêutica 17
3.1.3 Efluente da indústria têxtil 18
3.1.4 Efluente da indústria galvânica 18
3.1.5 Efluente de curtume 19
3.2 Legislações relacionadas ao descarte de efluentes líquidos 20
3.3 Preparo das amostras e caracterização de efluentes líquidos 24
3.3.1 Amostragem e preservação 24
3.3.2 Parâmetros de caracterização 25
3.3.3.1 Cianeto total 26
3.3.3.2 Cor verdadeira ou real 27
3.3.3.3 Potencial hidrogeniônico (pH) 28
3.3.3.4 Nitrogênio amoniacal e total 28
3.3.3.5 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 29
3.3.3.6 Demanda química de oxigênio (DQO) 32
4 EXPERIMENTAL 33
4.1 Materiais e Reagentes 33
4.2 Metodologia 34
4.2.1 Amostragem e preparo das amostras 34
4.2.2 Análises físicas, químicas e físico-químicas 34
4.2.2.1 Determinação de cianeto total 35
4.2.2.2 Obtenção da cor verdadeira ou real 35
4.2.2.3 Medidas de potencial hidrogeniônico (pH) 36
4.2.2.4 Determinação de nitrogênio amoniacal e total 36
4.2.2.5 Análises de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 37
4.2.2.6 Análises de demanda química de oxigênio (DQO) 38
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 40
12
5.1 Amostragem e preservação
5.2 Parâmetros de caracterização
40
40
5.2.1 Cianeto total 40
5.2.2 Cor verdadeira ou real 41
5.2.3 Potencial hidrogeniônico (pH) 42
5.2.4 Nitrogênio amoniacal e total 43
5.2.5 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) 45
5.2.6 Demanda química de oxigênio (DQO) 46
6 CONCLUSÃO 49
7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 51
REFERÊNCIAS 52
13
1 INTRODUÇÃO
Os processos industriais utilizam grandes volumes de água, causando alterações da
qualidade dos corpos receptores quando lançados sem tratamento adequado. Indústrias de
diferentes setores geram grandes volumes de efluentes líquidos que devem estar dentro dos
limites estabelecidos pela legislação para que possam ser devolvidos ao meio ambiente via
descarte, em recursos hídricos.
A caracterização destes efluentes líquidos é de grande importância para a preservação
do meio ambiente e devem ser realizadas para determinar as diferentes composições físicas,
químicas e biológicas, as variações de volumes gerados em relação ao tempo de duração do
processo produtivo, o período de operação da indústria, as matérias primas utilizadas, a
potencialidade de toxicidade e os diversos pontos de geração de efluente de uma mesma
indústria.
O processo de tratamento correto dos efluentes é definido a partir da caracterização de
parâmetros físicos (temperatura, cor, turbidez, sólidos, etc.), químicos (alcalinidade, teor de
matéria orgânica, metais, etc.), físico-químicos (pH, tensão superficial, etc.) e biológicos
(bactérias, protozoários, vírus, etc.) (CIMM, 2012).
Ultimamente, a preocupação em preservar o meio ambiente têm se intensificado,
ocasionando um aumento da fiscalização por parte dos órgãos ambientais como a Fundação
Estadual do Meio Ambiente do Rio Grande do Sul (FEPAM), considerando que quanto mais
rígidas forem as leis estabelecidas pelos órgãos ambientais, mais as indústrias se obrigam a
investir em equipamentos e buscar novas tecnologias para atender os requisitos estabelecidos.
O desenvolvimento de diversos setores industriais aumenta as vazões e as cargas
poluentes dos efluentes gerados, tornando mais complexo o método de tratamento para a
obtenção de efluentes com as qualidades requeridas pelos padrões de lançamento (NUNES,
2008).
Assim, considera-se de suma importância uma caracterização adequada dos efluentes
para que as indústrias possam tratar seus resíduos antes de despejarem os mesmos aos corpos
hídricos, pois, além de otimizar e/ou implantar novos processos, cumprem com a legislação e
diminuem ou evitam impactos ambientais.
14
2 OBJETIVOS
O presente trabalho tem por objetivo geral caracterizar efluentes de indústrias do tipo
frigorífica, têxtil, farmacêutica, galvânica e curtume, de acordo com os parâmetros cianeto
total, cor verdadeira ou real, potencial hidrogeniônico (pH), nitrogênio amoniacal (NA),
nitrogênio total (NT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de
oxigênio (DQO). A avaliação será comparada com os valores estipulados pelo Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 357/2005 e nº 430/2011 e pelo Conselho
Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA) nº 128/2006.
a) Objetivos específicos:
• Caracterizar os efluentes líquidos industriais, utilizando técnicas
padronizadas internacionalmente;
• Realizar o tratamento dos dados, visando a determinação das concentrações
dos principais poluentes;
• Identificar as não conformidades com a legislação vigente e discutir os
possíveis impactos ambientais associados.
15
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Neste capítulo, será apresentada uma revisão das características das indústrias
farmacêutica, têxtil, galvânica, frigorífica e curtume e de seus efluentes líquidos. E também
uma descrição do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) Resolução nº 357/2005
e Resolução nº 430/2011 e Conselho Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA) Resolução nº
128/2006, as quais estabelecem os limites máximos aceitáveis para o despejo de efluentes
líquidos em corpos hídricos. Será descrita a importância de um preparo das amostras e
caracterização de efluentes.
3.1 Geração de efluentes líquidos industriais
De acordo com a Norma Brasileira - NBR 9800/1987, efluente líquido industrial é o
despejo líquido proveniente do estabelecimento industrial, compreendendo emanações de
processo industrial, águas de refrigeração poluídas, águas pluviais poluídas e esgoto
doméstico.
Segundo Cavalcanti (2009), os principais constituintes dos efluentes industriais podem
ser constituídos por substâncias orgânicas biodegradáveis causadoras de depleção de oxigênio
em cursos d’água, materiais flutuantes e oleosos que inibem o processo de aeração natural de
corpos d’água, sólidos em suspensão, traços de substâncias orgânicas causadoras de gosto e
odor em águas de abastecimento, metais pesados, nitrogênio e fósforo, substâncias refratárias
resistentes à biodegradação, cor e turbidez, que causam problemas estéticos e podem impedir
a penetração da luz, materiais voláteis que causam problemas da poluição do ar e substâncias
dissolvidas.
Estima-se que a indústria é o setor que mais utiliza água. Entre outras utilidades, a
água pode ser utilizada para transferência de calor em processos de aquecimento ou
resfriamento, geração de energia, geração de vapor, de força motriz, irrigação de áreas verdes
da indústria, higienização, além de ser utilizada na produção, como matéria-prima.
Geralmente, as indústrias captam a água para consumo nos corpos hídricos mais próximos e a
tratam para utilizá-la. Grande volume desta água acaba sendo descartada na forma de efluente
líquido, muitas vezes sem passar por um tratamento adequado, contaminando o corpo
receptor. Assim como também tem indústrias que além de tratarem a água para consumo
também tratam seus efluentes, reutilizando a água e contribuindo para a preservação do meio
ambiente. O fluxograma abaixo ilustra esta realidade.
16
Figura 1. Fluxograma sobre o uso da água e a geração de efluentes na indústria.
Fonte: (TEIXEIRA, 2009).
Segundo dados da Fundação Estadual do Meio Ambiente do Rio Grande do Sul
(FEPAM), Porto Alegre e Caxias do Sul, possuem a maior concentração industrial com
potencial poluidor hídrico. Cerca de 36 mil indústrias concentram seus efluentes industriais na
bacia do Guaíba.
Abaixo, será descrito quais os principais poluentes gerados por cada uma das
indústrias estudadas.
3.1.1 Efluente da indústria frigorífica
Existem os frigoríficos que abatem os animais, separam o corpo em partes e
industrializam a carne e os frigoríficos que não abatem os animais, somente industrializam a
carne (CETESB, 2006).
Os efluentes são gerados nas lavagens de pisos, equipamentos, caixas utilizadas no
transporte das carnes, salas de abate dos animais, salas de sangria, salas de escaldagem,
higienização da indústria, etc.
Os frigoríficos consomem grande volume de água, sendo que 80 a 95% da água
consumida são descartada como efluente líquido. Estes efluentes caracterizam-se por ter altos
teores de nitrogênio, fósforo, teores significativos de sais diversos de cura, compostos
aromáticos diversos (no caso de processos de defumação de produtos de carne), flutuações de
temperatura (devido ao uso de água quente e fria) (QUARTAROLI et al., 2009), além de ter
uma variedade de componentes orgânicos biodegradáveis como gorduras, proteínas, sangue,
urina e fezes. Sangue e fezes são significativas fontes de nitrogênio. O nitrogênio orgânico
presente nestes efluentes é degradado principalmente à amônia, a qual não é oxidada em
condições anaeróbicas. A descarga de efluentes contendo altas concentrações de amônia é
17
indesejável, pois pode causar uma excessiva demanda de oxigênio nos corpos receptores.
Além disso, pode proporcionar um aumento sensível do pH em função do uso de agentes de
limpeza ácidos e básicos, tornando o corpo hídrico receptor do efluente tóxico para muitas
vidas aquáticas (TEIXEIRA, 2006). Os principais aspectos e impactos ambientais da indústria
de carne e derivados estão ligados a um alto consumo de água, à geração de efluentes líquidos
com alta carga poluidora, principalmente, orgânica, e alto consumo de energia. Odor, resíduos
sólidos e ruído, também podem ser significativos em alguns frigoríficos (FRICK, 2011).
3.1.2 Efluente da indústria farmacêutica
As principais atividades da indústria farmacêutica são a produção de medicamentos e
cosméticos. Os efluentes são originados das limpezas de pisos, de equipamentos e tanques
utilizados na produção, no descarte dos produtos que não passam pelo controle de qualidade,
na higienização da indústria, durante os testes de produção de novos produtos, etc.
A indústria farmacêutica gera uma quantidade significante de resíduos potencialmente
poluidores, além de gerar grande quantidade de resíduos sólidos. O gerenciamento de resíduos
na indústria farmacêutica é de suma importância tanto para a imagem da mesma quanto em
relação à questão ambiental e de saúde pública. A poluição industrial é na verdade uma forma
de desperdício e ineficiência dos processos produtivos, e os resíduos industriais representam,
na maioria dos casos, perdas de matérias-primas e insumos (JARDIM, 1998).
Os efluentes líquidos lançados nos corpos hídricos provocam desequilíbrio no
ambiente, por transportarem compostos de difícil degradação, altas concentrações de matéria
orgânica (DBO, DQO), sais (utilizados no preparo dos produtos), toxicidade, presença de
compostos aromáticos ou cíclicos, nitrogenados, espuma, etc. Os medicamentos possuem
ação biocida e estruturas químicas complexas não passíveis de biodegradação. O efluente da
indústria farmacêutica também é caracterizado pela presença de coloração, devido ao uso de
corantes e de cheiro devido ao uso de essências e aromatizantes.
A presença de antibióticos no efluente aumenta a resistência das bactérias, além de ter
efeito tóxico aos organismos aquáticos. Os medicamentos hormonais (anticoncepcionais,
reguladores endócrinos, etc.) podem interferir no processo de reprodução dos peixes, além de
poder causar feminilidade dos mesmos (ZAPPAROLI, 2011).
De acordo com a Resolução CONAMA nº 358/2005, os resíduos oriundos da
produção, formulação, preparação e utilização de produtos farmacêuticos, bem como resíduos
18
de medicamentos são classificados como resíduos perigosos e devem ser tratados com devida
atenção.
3.1.3 Efluente da indústria têxtil
As principais etapas de produção da indústria têxtil são fiação (início da transformação
de uma massa de fibras têxteis em fios), tecelagem (entrelaçamento dos fios) e
beneficiamento. O beneficiamento têxtil compreende todos os processos a que o tecido é
submetido após a tecelagem com a finalidade de melhorar o produto (purga, mercerização,
desengomagem, alvejamento, tingimento). Algumas indústrias têxteis trabalham todas as
etapas do processo, outras realizam somente algumas das etapas.
Na fase de cultivo de algumas matérias primas (ex. algodão), são utilizados
agrotóxicos, fertilizantes e pesticidas. No processo de tingimento e curtimento os efluentes
contêm corantes que podem ser cancerígenos e/ou mutagênicos, fosfatos e agentes de
complexação. Lodos são gerados no final do processo. Ocorre a emissão de gases, partículas,
resíduos sólidos, odores e ruídos (MORAES, 1999).
Tais efluentes caracterizam-se por uma grande variação de cargas em razão da própria
variação do processo industrial que envolve a sequência de produção e acabamento têxtil, em
cujos processos são utilizados corantes, tensoativos, espessantes e diversos produtos químicos
que tornam o efluente bastante complexo, geralmente com altas concentrações de DQO, DBO
e nitrogênio. Aproximadamente 50% dos corantes acabam sendo descartados junto com o
efluente, sendo o maior contaminante deste. O processo têxtil é muito amplo e envolve etapas
que variam muito de empresa para empresa, dependendo do produto final que se deseja obter
(COGO, 2011).
3.1.4 Efluente da indústria galvânica
A atividade galvânica é predominante em indústrias do setor metal mecânico,
principalmente na fabricação de peças automotivas, maquinários, equipamentos agrícolas e
motores em geral. Outros setores como eletroeletrônico, calçadista, cutelaria e ferramentas
também utilizam peças revestidas, seja para aumentar a durabilidade dos componentes ou
como efeito decorativo. Além dos processos de revestimento metálico, são realizados outros
tratamentos de superfície como pintura, fosfatização, cromatização, polimento químico,
19
decapagem e desengraxe. Os principais processos galvânicos realizados são zinco ácido,
latão, estanho ácido, cobre alcalino, níquel eletrolítico e zinco alcalino (TOCHETTO, 2004).
O processo galvânico consiste na deposição de uma fina camada metálica sobre uma
superfície, geralmente metálica, por meios químicos ou eletroquímicos, a partir de uma
solução diluída do sal do metal correspondente, com o objetivo de dar um efeito decorativo e
até mesmo uma maior proteção superficial (BERNARDES et al, 2000). O objetivo do
processo consiste em prevenir a corrosão, aumentar a dureza e a condutividade das
superfícies, além de tornar os produtos com aparência mais atrativa.
A atividade galvânica é caracterizada pelo excesso de consumo de energia, de água e
grande geração de emissões atmosféricas devido às perdas por evaporação dos banhos, que
geralmente são aquecidos (VAZ, 2009).
Segundo (VALENZUELA, 2008), os efluentes líquidos das seções de galvanização
têm sua origem nos extravasadores dos tanques de lavagem das peças retiradas dos banhos
eletrolíticos, ácidos e alcalinos; na descarga de fundo dos tanques, para a renovação completa
dos banhos eletrolíticos; na descarga dos lavadores de gases após saturação, para renovação
da água de lavagem; nos respingos entre os tanques, por ocasião de transferência dos objetos
de um tanque para outro e nos vazamentos de tanques e canalizações.
Os efluentes líquidos galvânicos são tóxicos, geralmente, apresentam cor, alguns com
temperatura superior à temperatura ambiente, emitem vapores, seus pHs geralmente atingem
os extremos ácido ou alcalino, têm-se a presença de íons metálicos de cobre, níquel, cromo,
zinco, prata, estanho etc., na forma de sais dissolvidos, proveniente dos banhos de
recobrimentos das peças. O lodo galvânico, gerado após o tratamento dos efluentes líquidos, é
considerado um resíduo perigoso, portanto deve ser descartado em aterros para resíduos
industriais perigosos (ARIP).
3.1.5 Efluente de curtume
A indústria coureira é considerada um dos seguimentos industriais mais poluidores.
Isso ocorre devido ao processo de transformação de peles em couro com a utilização de
muitas substâncias químicas, que provocam a geração de grande carga de resíduos sólidos e
contaminação causada pelos efluentes. O processo de transformação de peles em couros é
normalmente dividido em três etapas principais, conhecidas por ribeira (limpeza das peles),
curtimento (transformação das peles em couros) e acabamento (CETESB, 2005).
20
O volume total de efluentes líquidos gerados pelos curtumes normalmente é similar ao
total de água captada. Os curtumes poluem a água, o ar e o solo. A contaminação hídrica pode
acontecer devido aos efluentes líquidos. No ar, têm-se a emissão de odores que causam
incômodo às populações vizinhas e a emissão de poluentes atmosféricos devido ao uso de
caldeiras. No solo, o tratamento dos efluentes industriais gera resíduo sólido, designado por
lodo, contendo cromo.
As principais características qualitativas dos efluentes de curtumes são sulfetos livres
(usados para facilitar a retirada dos pêlos), elevado pH, cromo potencialmente tóxico (oferece
uma melhor qualidade do produto acabado, além de ser um processo mais rápido e mais
barato, quando comparado com o curtimento utilizando taninos), elevadas concentrações de
DBO e DQO devido a presença de sangue, soro e subprodutos da decomposição de proteínas,
elevado teor de sólidos em suspensão (pêlos, graxa, fibras e sujeira), coloração leitosa devido
à cal utilizada para limpar as fibras das peles, ou colorida devido aos corantes utilizados no
processo de tingimento, elevada salinidade devido ao uso de sais utilizados para a
conservação das peles (BRAILE; CAVALCANTI, 1993).
Sua principal carga poluidora são os efluentes carregados do metal pesado cromo e os
poluentes atmosféricos lançados no ar que causam fortes odores. De acordo com (MOTA,
2001), o cromo é um metal pesado, utilizado em grande escala na indústria do couro durante o
processo de curtimento. O cromo é um elemento prejudicial para o desenvolvimento das
plantas por ser extremamente tóxico na sua forma hexavalente. A toxicidade do cromo
depende do estado de oxidação em que é lançado no efluente. Embora nos despejos de
curtumes predominem os compostos de cromo trivalente, dependendo de alguns parâmetros
característicos do corpo receptor pode ocorrer a oxidação de Cr (III) à Cr (VI), colocando em
risco a fauna, a flora e a população que utilizam estas águas.
3.2 Legislações relacionadas ao descarte de efluentes líquidos
Órgãos federais (CONAMA) e estaduais (CONSEMA) estabelecem padrões de
qualidade para os recursos hídricos e para a emissão de efluentes, que devem ser seguidos
pelas indústrias e outras atividades relacionadas. O controle sobre a poluição ambiental está
cada vez mais rígido. No Brasil, a regulamentação é feita pelo Governo Federal, Estadual e
Municipal. Estas legislações definem as responsabilidades pelo tratamento de efluentes, bem
como o sistema de poluição ambiental. A legislação mais restritiva é a legislação Estadual,
pois esta fixa os padrões de emissão de efluentes líquidos, para as indústrias ou atividades
21
relacionadas que lançam seus efluentes nos corpos hídricos, conforme estabelece a legislação
Federal.
O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) através da Resolução nº
357/2005, dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes
líquidos. Por exemplo, o limite para descarte do parâmetro pH deve estar na faixa de 5 a 9.
O CONAMA através da Resolução nº 430/2011, dispõe sobre as condições e padrões
de lançamento de efluentes e complementa e altera a Resolução CONAMA nº 357/2005. Os
efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos
receptores após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências
dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis.
Uma das diferenças desta Resolução quando comparada com a Resolução nº 357/2005
é que a Resolução nº 430/2011 determina que ocorra uma remoção mínima de 60% de DBO
sendo que este limite só poderá ser reduzido no caso de existência de estudo de autodepuração
do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor
enquanto que a Resolução nº 357/2005 não determina limite deste parâmetro para descarte de
efluente.
O Conselho Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA) através da Resolução nº
128/2006, 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.
Adicionalmente, a Tabela 1 mostra os limites de concentração de poluentes
estabelecidos pelas Resoluções CONAMA nº 357/2005, CONAMA nº 430/2011 e
CONSEMA nº 128/2006.
22
Tabela 1. Padrões da legislação brasileira para descarte de efluentes líquidos. (I) CONAMA 357/2005; (II) CONAMA 430/2011, (III)
CONSEMA 128/2006.
Parâmetros Valor máximo em mg/L I II III I II III I II III
Alumínio Total - - 10 Fluoreto total 10 10 10 Sólido Sedimentável - -
≤ 10 ml/L
Arsênio total 0,5 0,5 0,1 Lítio total - - 10 Bário total 5,0 5,0 5,0 Manganês dissolvido 1,0 1,0 - Subs. Tenso ativas - - 2,0(f) Boro total 5,0 5,0 5,0 Manganês Total - - 1,0 Cádmio total 0,2 0,2 0,1 Materiais flutuantes - - Ausentes Sulfeto 1,0 1,0 0,2 Chumbo total 0,5 0,5 - Mercúrio total 0,01 0,01 0,01 Zinco total 5,0 5,0 2,0 Cianeto total 0,2 1,0 0,2 Molibdênio total - - 0,50 Benzeno - 1,2 - Cianeto livre - 0,2 - Níquel total 2,0 2,0 1,00 Clorofórmio 1,0 1,0 -
Cobalto total - - 0,5 Nitrogênio amoniacal total 20 20 - Dicloroeteno 1,0 1,0 -
Cobre dissolvido 1,0 1,0 - Odor - -
Livre de odor Estireno - 0,07 -
Cobre Total - - 0,5 Óleos e Graxas: Mineral - - ≤ 10 Etilbenzeno - 0,84 -
Cor 75(a) 75(b) (c) Óleos e Graxas - - ≤ 30 Fenóis totais 0,5 0,5 0,1 Cromo total 0,5 - 0,5 pH (d) (d) (e) Cromo hex - 0,1 0,1 Prata total 0,10 0,1 0,1 Temperatura - - (g) Cromo trivalente - 1,0 - Selênio total 0,30 0,3 0,05
Tetracloreto de Carbono 1,0 1,0 -
Chumbo total - - 0,2 Tricloroeteno 1,0 1,0 - DBO - (h) - Tolueno - 1,2 - Espumas - - (i) Vanádio total - - 1,0 Estanho total 4,0 4,0 4,0 Xileno - 1,6 - Ferro dissolvido 15 15 10 Fonte: Autoria própria, 2012, adaptada das Resoluções CONAMA 357/2005; CONAMA 430/2011 e CONSEMA 128/2006. (a) Limite estabelecido pelo CONAMA para a classe de água doce, (b) Os padrões de qualidade a serem obedecidos no corpo receptor são os que constam na classe na qual o corpo receptor estiver enquadrado; (c) Não deve conferir mudança de coloração (cor verdadeira) ao corpo hídrico receptor. (d) Faixa entre 5,0 – 9,0. (e) Faixa entre 6,0 e 9,0. (f) mg MBAS/L. (g) < 40º. (h) Remoção mínima de 60%. (i) Virtualmente ausentes
23
Os parâmetros DBO, DQO, NA e NT são estabelecidos pelo CONSEMA Resolução nº
128/2006, em diferentes faixas de vazão, conforme tabela abaixo. Para a realização deste
trabalho não foi possível saber exatamente a faixa de vazão de cada um dos efluentes, então,
optou-se por trabalhar com os limites estabelecidos para descarte na faixa de vazão de 500 ≤
Q < 1000 m3/dia.
Tabela 2. Limites de concentração de DQO, DBO, NA e NT para lançamento de efluentes líquidos segundo a Resolução CONSEMA nº 128/2006 conforme faixa de vazão em m3/dia.
Faixa de Vazão DBO DQO NA NT
(m3/dia) (mgO2/L) (mgO2/L) (mgNH3/L) (mgNH3/L) Q< 20 180 400 20 20
20 ≤ Q < 100 150 360 20 20 100 ≤ Q < 500 110 330 20 20 500 ≤ Q < 1000 80 300 20 20 1000 ≤ Q < 3000 70 260 20 15 3000 ≤ Q < 7000 60 200 20 15 7000 ≤ Q < 10000 50 180 20 15
10000 ≤ Q 40 150 20 10 Fonte: Autoria própria, 2012, adaptada da Resolução CONSEMA 128/2006.
Como se pode observar na tabela acima, estes parâmetros dependem da vazão de
lançamento dos efluentes de modo que quanto maior a vazão, mais restritivo o limite máximo
de poluentes devido ao aumento da carga poluidora (t/ano) que é dada pelo produto entre a
vazão média em m3/dia e a concentração média em (mg/L) do poluente.
A FEPAM é a instituição responsável pelo licenciamento ambiental no Rio Grande do
Sul e tem a finalidade de fiscalizar e licenciar os empreendimentos que possam alterar a
qualidade ambiental do Estado, principalmente, devido aos efluentes resultantes. No
licenciamento ambiental são avaliados impactos causados pelo empreendimento, tais como
seu potencial ou sua capacidade de gerar líquidos poluentes, resíduos sólidos, emissões
atmosféricas, ruídos e o potencial de risco, como por exemplo, explosões e incêndios. As
licenças ambientais estabelecem as condições para que as indústrias e atividades relacionadas
causem o menor impacto possível ao meio ambiente.
Embora todos os parâmetros citados possam ser englobados pela legislação, não
significa que determinada legislação estabelece limite para todos os parâmetros. Sendo assim,
a pesquisa sobre o limite máximo permitido para descarte de efluente líquido se torna um
tanto complexa.
24
3.3 Preparo das amostras e caracterização de efluentes líquidos
A caracterização de efluentes é importante porque ajuda na definição das operações de
tratamento, no controle operacional do sistema de tratamento, no conhecimento dos possíveis
impactos ambientais e na avaliação da qualidade do efluente tratado de acordo com os
padrões de emissão da legislação vigente.
Os efluentes podem ser caracterizados em função de suas propriedades físicas (sólidos,
odor, temperatura, densidade, cor, turbidez, condutividade, etc.), químicas (DBO, DQO, OD,
NT, NA, etc.) e biológicas (bactérias, protozoários, fungos, vírus, etc.). Para a caracterização
destes parâmetros pode-se utilizar o Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater (APHA, 2005), referência internacional de metodologias.
O efluente da indústria frigorífica é caracterizado por apresentar elevado teor de
componentes orgânicos biodegradáveis, alto teor de proteína responsável pela alta
concentração de nutrientes, principalmente nitrogênios. O efluente da indústria farmacêutica
apresenta em sua composição compostos de difícil degradação, altas concentrações de matéria
orgânica, sais e toxicidade. O efluente da indústria têxtil apresenta elevados teores de DBO,
DQO, cor, sólidos suspensos, baixas concentrações de oxigênio dissolvido. O efluente da
indústria galvânica apresenta resíduos de metais pesados, compostos orgânicos voláteis e
tóxicos, além de cianetos. O efluente do curtume apresenta em sua composição o metal
pesado cromo, sais, sulfetos, elevado pH, grande quantidade de resíduos sólidos, além de
gerar poluentes atmosféricos.
3.3.1 Amostragem e preservação
A caracterização qualitativa de efluentes industriais e seus corpos receptores iniciam a
partir de um adequado plano de amostragem e uma correta preservação da amostra até esta ser
analisada. Neste sentido, o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
padroniza o procedimento de coleta e preservação de amostras, de modo que as amostras
devem ser manuseadas de forma que não ocorram alterações em sua composição antes do
início das análises, devem ser representativas do material que se quer avaliar e devem ser
encaminhadas para o laboratório o mais rápido possível depois da coleta. Todo o equipamento
de amostragem deve ser limpo e livre de contaminantes, sendo cada frasco de coleta
registrado, identificado e etiquetado, contendo informações suficientes para identificá-la.
Adicionalmente, a escolha do ponto de coleta, a profundidade e a frequência da amostragem
25
depende das condições locais e do propósito da análise. Todas as amostras devem ser
preservadas quando necessário e refrigeradas.
A amostragem pode ser simples, composta ou integrada. A amostragem simples é
realizada coletando um volume de efluente líquido num determinado instante. A amostragem
composta é uma mistura de várias amostras simples colhidas no mesmo ponto de amostragem
durante um período de tempo pré-estabelecido. A amostragem integrada é uma mistura de
amostras simples colhidas o mais simultaneamente possível em diferentes locais.
Para minimizar o potencial de volatilização ou biodegradação que pode ocorrer entre o
tempo da coleta da amostra e da realização da análise, as amostras devem ser mantidas
refrigeradas. Métodos de preservação têm a função de retardar a ação biológica, a hidrólise de
compostos e os complexos químicos, além de reduzir a volatilidade de constituintes. Quanto
menor for o intervalo de tempo entre coletas e análises das amostras, mais confiáveis serão os
resultados analíticos. Por isto, as amostras devem ser estocadas a uma temperatura < 4º C,
mas acima do ponto de congelamento.
Cavalcanti (2009) descreve os métodos de preservação de amostras de efluentes
líquidos. A tabela 3 descreve àqueles relacionados aos parâmetros de interesse no presente
trabalho.
Tabela 3. Métodos de preservação de amostras líquidas.
Parâmetros Material do
frasco Reagente adicionado para
preservação Prazo de
preservação Cianeto total Polietileno NaOH até pH>12 24 horas a 14 dias
Cor Polietileno Refrigeração 48 horas DBO Polietileno Refrigeração 6 a 48 horas
DQO Polietileno H2SO4 até pH<2 e refrigeração 7 dias
NA Polietileno H2SO4 até pH<2 e refrigeração 7 dias
NT Polietileno H2SO4 até pH<2 e refrigeração 7 dias pH Polietileno - 2 horas
Fonte: Norma do laboratório onde foram realizadas as análises, 2012. 3.3.2 Parâmetros de caracterização
O conhecimento do grau de impactos ambientais que o lançamento dos efluentes
líquidos industriais causa ao meio ambiente, se lançados nos corpos hídricos, pode ser obtido
pela caracterização dos mesmos.
A seguir, será descrita uma breve introdução sobre os parâmetros cianeto total, cor
verdadeira ou real, potencial hidrogeniônico (pH), nitrogênio amoniacal (NA), nitrogênio total
26
(NT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO).
Foram escolhidos estes parâmetros porque os efluentes líquidos das indústrias estudadas são
característicos de altos teores de matéria orgânica e porque os efluentes das indústrias têxtil,
farmacêutica e curtume utilizam corantes. A indústria galvânica utiliza metais pesados, entre
eles o cianeto que é altamente tóxico.
3.3.2.1 Cianeto total
Os íons cianetos são substâncias inorgânicas extremamente tóxicas, sendo um dos
venenos mais letais conhecidos pelo homem. Sua mobilidade, em forma iônica, nos
ecossistemas pode aumentar ou diminuir em virtude da presença de metais de transição. Além
dos cianos complexos metálicos, existem também os compostos de cianetos simples. Os
cianetos simples são aqueles facilmente convertidos a cianeto de hidrogênio, podendo ser
subdivididos em complexos solúveis e insolúveis. Os solúveis são principalmente os de
metais alcalinos e alcalinos terrosos (Na, K, Ca) também podendo incluir o de Hg. Os
cianetos simples insolúveis são os de Zn, Co, Ni e Ag.
O íon cianeto (CN-) liga-se fortemente com muitos metais, especialmente àqueles da
série de transição, sendo, frequentemente, usado para extração desses metais em misturas. Os
efluentes das indústrias de poliacrilonitrilas, de síntese de resinas acrílicas, de nitrilas e
aldeídos, de processamento de corantes, da extração de ouro e prata a partir dos seus minérios,
da galvanoplastia, podem conter a presença de íons cianetos. Estima-se que três milhões de
toneladas/ano deste poluente são utilizados na lixiviação de minérios, na produção de
intermediários químicos, fibras sintéticas e borrachas, compostos farmacêuticos entre outros
(LINARDI, 2009).
A toxicidade do íon cianeto (CN–) é devido à inibição da respiração celular, pois atua
sobre as enzimas que contêm ferro (citocromo oxidase e catalase), impedindo que ocorra o
transporte de oxigênio. Por ingestão, a dose letal varia de 0,5 a 3,5 mg.kg –1 (cianeto/massa
corpórea), e por inalação, uma concentração de 0,3 mg por litro de ar é letal entre 3 e 4
minutos. Devido à alta toxicidade do cianeto, os limites de concentração permitidos em solos
e em águas devem ser muito baixos, por isso a necessidade de monitorar os teores de cianeto
nestes recursos naturais (GRANATO, 1995).
Os efluentes líquidos das operações de mineração, por exemplo, contêm cianeto livre,
cianeto complexado com metais pesados e tiocianato, que são potencialmente tóxicos para a
espécie humana e organismos aquáticos. Esses compostos apresentam grau variável de
27
estabilidade, bem como de toxicidade e tratabilidade, necessitando serem removidos das
soluções antes que essas sejam liberadas para o meio ambiente. O descarte de efluentes
contendo íons cianetos pode prejudicar a gerar impactos que são caracterizados pela alteração
ou deterioração da qualidade da água dos corpos receptores deste efluente, principalmente, no
que se refere aos peixes, seu habitat e ao uso desta água pelo homem (GRANATO, 1995).
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece o limite de 1,0 mgCN-/L e a Resolução
CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite de 0,2 mgCN-/L de cianeto total para descarte.
3.3.2.2 Cor verdadeira ou real
A cor pode ser classificada como cor verdadeira ou cor aparente. Cor verdadeira é a
cor presente em uma amostra, devido à presença de substâncias dissolvidas. Cor aparente é a
cor presente em uma amostra, devido à presença de substâncias dissolvidas e substâncias em
suspensão.
Cor é uma característica física de uma água devido à existência de substâncias
dissolvidas ou em estado coloidal, na maioria dos casos de natureza orgânica como, por
exemplo, substâncias húmicas (compostos orgânicos naturais nas águas oriundos da
degradação de plantas e animais), taninos, metais como o ferro e o manganês, resíduos
industriais fortemente coloridos, minerais, turfa, entre outros.
A cor pode ser determinada por espectrofotometria visível, utilizando um
espectrofotômetro. Quando a amostra é inserida no caminho óptico do espectrofotômetro, a
luz UV e/ou visível em certo comprimento de onda (ou uma faixa de comprimentos de ondas)
é passada pela amostra. O espectrofotômetro mede o quanto de luz foi absorvido pela
amostra. A intensidade da luz antes de passar pela amostra é simbolizada por I0, e a
intensidade da luz depois de passar pela amostra é simbolizada por I. A transmitância da
amostra é definida pela razão (I / I0), a qual normalmente é expressa em porcentagem de
transmitância (%T). A partir dessa informação, a absorbância de ambos é determinada para
esse certo comprimento de onda ou como uma função de uma faixa de comprimentos de onda
(GOMES et al., 2007).
Para a obtenção da cor verdadeira há a necessidade de se eliminar previamente a
turbidez através de centrifugação, filtração ou sedimentação. A centrifugação é o método mais
aconselhável porque durante a filtração ocorre adsorção de cor da amostra no papel filtro e
durante a sedimentação, existem sólidos em suspensão que se sedimentam muito lentamente e
não são removidos.
28
A Resolução CONAMA nº 430/2011 não estabelece limite para este parâmetro, mas
determina que para os parâmetros não incluídos nas metas obrigatórias e na ausência de metas
intermediárias progressivas, os padrões de qualidade a serem obedecidos no corpo receptor
são os que constam na classe na qual o corpo receptor estiver enquadrado, neste caso o corpo
receptor está enquadrado na classe 2, logo, a concentração de cor verdadeira deve ser inferior
a 75 mgPt/L. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece que o parâmetro cor verdadeira
não deva causar mudança de coloração ao corpo hídrico receptor.
3.3.2.3 Potencial hidrogeniônico (pH)
O potencial hidrogeniônico (pH) representa o equilíbrio entre íons H+ e íons OH-. É
analisado usando-se um eletrodo de vidro combinado com eletrodo de referência como, por
exemplo, o eletrodo de Ag/AgCl. Expressa o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade da
água, numa escala que varia de 0 a 14, sendo que valores iguais a 7 indicam águas neutras,
valores inferiores a 7 indicam águas ácidas e valores superiores a 7 indicam águas alcalinas
(BENETTI; BIDONE, 1993). O pH do meio aquoso controla as reações químicas de muitos
poluentes, de modo que valores baixos de pH aceleram a decomposição de materiais
potencialmente tóxicos e valores altos podem levar a um aumento na concentração de amônia,
que é tóxica para os peixes. O pH varia conforme sólidos e gases dissolvidos, dissolução de
rochas, absorção de gases da atmosfera, oxidação da matéria orgânica e fotossíntese.
Dependendo do valor deste parâmetro, os sistemas aquáticos podem apresentar características
corrosivas (pH baixo) ou incrustantes (pH alto), bem como interferir na vida aquática e
influenciar na taxa de crescimento de microrganismos.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece o limite de pH na faixa entre 5,0 – 9,0
para descarte de efluente e a Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite de pH na
faixa entre 6,0 – 9,0.
3.3.2.4 Nitrogênio amoniacal e total
As fontes de nitrogênio para os corpos d’água são variadas, sendo uma das principais
o lançamento de esgotos sanitários e efluentes industriais. Em áreas agrícolas, o escoamento
da água das chuvas em solos que receberam fertilizantes também é uma fonte de nitrogênio,
assim como a drenagem de águas pluviais em áreas urbanas.
29
Pelo fato dos compostos de nitrogênio ser nutrientes nos processos biológicos, seu
lançamento, em grandes quantidades nos corpos d’água, junto com outros nutrientes, tais
como o fósforo, causa o crescimento excessivo das algas, processo conhecido como
eutrofização, o que pode prejudicar o abastecimento público, a recreação e a preservação da
vida aquática.
Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera, ele alterna-se entre várias formas e estados
de oxidação. No meio aquático, o nitrogênio pode ser encontrado como nitrogênio molecular
(N2) liberado para a atmosfera, nitrogênio orgânico (dissolvido e em suspensão), amônia,
nitrito (NO2 -) ou nitrato (NO3
-).
Nas águas, a amônia é tóxica para os peixes e os nitritos e nitratos (nitrogênio
inorgânico) são utilizados pelas plantas para a fotossíntese.
O nitrogênio amoniacal está presente em duas formas dissolvidas: o amoníaco ou
amônia não ionizada (NH3) e o íon amônio (NH4+), cujas proporções relativas dependem do
pH, da temperatura e da salinidade do ambiente. Com o aumento da temperatura e diminuição
do pH, as concentrações do íon amônio aumentam consideravelmente (TEIXEIRA, 2006).
O nitrogênio amoniacal em sua forma gasosa tem sido largamente citado como
produto tóxico às algas, ao zooplâncton e aos peixes. A amônia gasosa presente no meio
aquoso atua como inibidora da fotossíntese das algas. A amônia apresenta-se segundo reação
de equilíbrio:
NH3 + H+↔ NH4
+
A amônia livre (NH3) é passível de volatilização com a elevação do pH, na forma de
NH3, contribuindo dessa forma para a remoção de nitrogênio (COUTO, [200?]).
O nitrogênio total inclui o nitrogênio orgânico, a amônia, o nitrito e o nitrato. É um
nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece o limite máximo de 20 mgNH3/L de
NA e NT para descarte. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite máximo de
20 mgNH3/L para ambos os nitrogênios, porém, na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia.
3.3.2.5 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) é a determinação da quantidade de oxigênio
dissolvido na água e utilizada pelos microrganismos na oxidação bioquímica da matéria
orgânica. É o parâmetro mais utilizado no controle da poluição de água, detectando o efeito
do lançamento de efluentes tratados e não tratados na vida biológica de um corpo receptor. A
30
partir da sua determinação, é possível conhecer o impacto causado pelo lançamento de
esgotos ou despejo industrial em cursos d’água, pois quanto maior o grau de poluição, maior
será a concentração de DBO (CAVALCANTI, 2009).
A determinação da DBO consiste em medidas da concentração de oxigênio dissolvido
nas amostras, diluídas ou não, antes e após o período de incubação das amostras no período de
cinco dias a 20 ºC. Este parâmetro representa de forma indireta a quantidade de matéria
orgânica biodegradável que foi consumida pelos microrganismos aeróbios (necessitam de
oxigênio para sobreviver), presentes na amostra.
Valores baixos de DBO indicam que há muita matéria orgânica e baixa concentração
de oxigênio dissolvido no efluente e vice-versa. A ocorrência de baixos valores deste
parâmetro causa uma diminuição dos valores de oxigênio dissolvido, o que pode provocar
mortandades de peixes e eliminação de outros organismos aquáticos.
Abaixo, segue uma ilustração de como ocorre a reação da demanda bioquímica de
oxigênio (DBO).
Figura 2. Reação da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) (mg02/L) em relação ao tempo
(dias).
Fonte: Piveli, 2006.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece a remoção mínima de 60 % de DBO.
A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite máximo de 80 mgO2/L permitido
para descarte na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia.
3.3.2.6 Demanda química de oxigênio (DQO)
Demanda química de oxigênio (DQO) é a medida da capacidade de consumo de
oxigênio pela matéria orgânica presente no efluente. É expressa como a quantidade de
oxigênio consumido pela oxidação química e muito útil quando utilizada juntamente com a
dias
Cons
umo
de O
xigê
nio
(mg
O2/
L)
5 dias 20 dias
DBO Consumida
DBO Remanescente
DBO Última ouCarbonácea
dias
Cons
umo
de O
xigê
nio
(mg
O2/
L)
5 dias 20 dias
DBO Consumida
DBO Remanescente
DBO Última ouCarbonácea
diasCons
umo
de O
xigê
nio
(mg
O2/
L)
DBO Consumida
DBO Remanescente DBO última
ou carbonácea
31
DBO para observar a biodegradabilidade de despejos industriais. A análise deste parâmetro
também é de suma importância para conhecimento da composição de poluentes no efluente
líquido.
A análise pode ser realizada utilizando-se o método de refluxo fechado. O refluxo com
ácido forte de um excesso conhecido de dicromato de potássio (K2Cr2O7) serve como agente
oxidante. Após a digestão, o dicromato remanescente (que não foi reduzido), é titulado com
sulfato ferroso amoniacal. Para determinar a quantidade de dicromato consumido, a matéria
orgânica oxidada é calculada em termos de oxigênio equivalente. Usa-se o íon dicromato,
Cr2O7-2, na forma de um de seus sais (K2Cr2O7), dissolvido em ácido sulfúrico juntamente
com uma solução de H2SO4/AgSO4 (catalisador) e sulfato de mercúrio (minimiza
interferentes), resultando em um poderoso agente oxidante, mas também um poderoso resíduo
poluente contendo mercúrio, prata e cromo.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 e a Resolução CONAMA nº 357/2005 não
estabelecem limite para este parâmetro. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o
limite máximo de 300 mgO2/L para descarte na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia.
As análises de DBO e DQO são realizadas para determinar a concentração de matéria
orgânica e a concentração está baseada no consumo do oxidante necessário para sua oxidação.
As diferenças básicas estão no oxidante utilizado e no tempo de duração da análise. Na
análise da DBO o oxidante utilizado é o oxigênio, a oxidação requer a interferência de
microrganismos e o resultado da análise é obtido após cinco dias. Já na análise da DQO o
oxidante é o dicromato de potássio e o tempo de duração da análise é de aproximadamente 3
horas. Na análise da DQO todo o material existente no efluente (biodegradável ou não) é
oxidado e o poder de oxidação do dicromato de potássio é maior do que o que resulta
mediante a ação de microrganismos, motivo pelo qual os resultados de DQO são maiores ou
iguais aos resultados da DBO, além de poder ser utilizada em casos onde não se pode
determinar a DBO com exatidão, como por exemplo, quando existe a presença de compostos
tóxicos que impedem que os microrganismos desempenhem a sua função oxidativa ou quando
tem a presença de moléculas que não são biodegradáveis. Quanto mais próximos forem os
valores de DBO e de DQO, maior a possibilidade de que praticamente toda a matéria orgânica
seja biodegradável, logo, mais facilmente biodegradável será o efluente, sendo mais fácil o
tipo de tratamento (PIVELI; KATO, 2006).
Conforme (JARDIM; CANELA, 2004) a biodegradabilidade de um composto lançado
ao corpo hídrico pode ser medida pelo grau de possibilidade de oxidação da matéria orgânica
por microrganismos. Quanto maior o valor da DBO, maior a facilidade de reação dos compostos
32
orgânicos presentes no efluente. A relação entre DQO/DBO determina se um efluente pode ser
biodegradável ou não. Se a relação DQO/DBO for menor que 2,5, o efluente é facilmente
biodegradável, se estiver entre 2,5 e 5,0 a escolha do processo biológico deve ser cautelosa
para que se consiga a melhor eficiência na remoção da matéria orgânica, e se a relação for
maior do que 5,0 deve-se considerar a oxidação química como o procedimento mais
adequado.
Figura 3. Valores de DBO e DQO indicativos da tratabilidade de um efluente.
Fonte: Jardim e Canela, 2004.
33
4 EXPERIMENTAL
Nesta seção, serão descritos os materiais, equipamentos, vidrarias e reagentes
utilizados para a realização das análises, bem como, as metodologias dos parâmetros cianeto
total, cor verdadeira ou real, potencial hidrogeniônico (pH), nitrogênio amoniacal (NA),
nitrogênio total (NT), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de
oxigênio (DQO).
4.1 Materiais e Reagentes
Aqui estão descritos os principais parâmetros avaliados no presente trabalho, bem
como os materiais e reagentes associados às análises.
Cianeto total: espectrofotômetro, destilador de cianeto, bomba de vácuo, cubeta de 1
cm, pipeta volumétrica, balão volumétrico de 100 mL, espátula, balão volumétrico de 10 mL,
pipetadores automáticos e ponteiras, conta-gotas, ácido sulfâmico (NH2SO3H), hidróxido de
sódio (NaOH) 0,4 %, ácido sulfúrico (H2SO4) 50 %, hidróxido de sódio 6 N, tampão,
cloramina T, piridina e água destilada.
Cor verdadeira ou real: bomba de vácuo, espectrofotômetro UV/VIS, cubeta de 5 cm,
membranas microfiltrofibra de vidro 47 mm de diâmetro, kitassato, funil com rolha, copos
béquer, pinça, papel absorvente, água destilada.
Potencial hidrogeniônico (pH): pHmetro, copo béquer, papel absorvente, tampão 4,00;
tampão 7,00; tampão 10,00, solução de tiouréia 10 %, água destilada.
Nitrogênio amoniacal (NA): destilador para nitrogênio, tubos de digestão, erlenmeyer,
provetas, pipetas, copo béquer, balão volumétrico, bureta 50 mL, H2SO4 0,01 N, H2SO4 1 N,
água deionizada, tampão borato, fenolftaleína, ácido bórico, NaOH 6 N, indicador misto.
Nitrogênio total (NT): destilador para nitrogênio, bloco digestor, tubos de digestão,
erlenmeyer, provetas, pipetas, copo béquer, balão volumétrico, bureta 50 mL, sulfato de cobre
p.a., sulfato de potássio p.a., solução padrão de H2SO4 0,02 N, água deionizada, solução
indicadora de ácido bórico, H2SO4 p.a., solução de tiossulfato de sódio + NaOH, solução de
NaOH 40 %, solução de ácido acético 20 % utilizada para a limpeza dos equipamentos.
Demanda bioquímica de oxigênio (DBO): oxímetro, pHmetro, agitador magnético,
barra magnética, ar condicionado, termômetro, ultra purificador de água, incubadora de DBO
operando em temperatura de 20 ºC, aerador, frascos de DBO, balões volumétricos, provetas,
pipetas, ponteiras, papel alumínio, solução tampão de fosfato, solução de sulfato de magnésio,
34
solução de cloreto de cálcio, solução de cloreto férrico, sementes in natura, água de diluição,
ácido sulfúrico 1 N, hidróxido de sódio 1 N.
Demanda química de oxigênio (DQO): pipeta volumétrica, sistema de refluxo (hastes
metálicas, agarradores, condensadores de bolas), espátula, pérolas de vidro, bureta de 50 mL,
balões fundo chato de 250 mL com boca esmerilhada, balança analítica, agitador magnético,
barra magnética, balança analítica, água destilada, solução padrão de dicromato de potássio
(K2Cr2O7) 0,25 N, reagente de ácido sulfúrico/sulfato de mercúrio (Ag2SO4/kg H2SO4),
indicador ferroína, solução padrão de sulfato ferroso amoniacal (Fe (NH4)2 (SO4)2.6H2O) 0,25
N, H2SO4, HgSO4 (sulfato de mercúrio II).
4.2 Metodologia
Para a realização deste trabalho, foram analisados os parâmetros cianeto total, cor
verdadeira ou real, pH, NA, NT, DBO e DQO. As concentrações destes parâmetros foram
comparadas com os limites permitidos pelas Resoluções CONAMA nº 357/2005, CONAMA
nº 430/2011 e CONSEMA nº 128/2006. Os parâmetros DQO, DBO, NA e NT também foram
comparados com os limites máximos permitidos pela Resolução CONSEMA nº 128/2006 na
vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia. Todas as análises foram realizadas conforme estabelece o
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (ALPHA, 2005).
4.2.1 Amostragem e preparo das amostras
As amostras para a realização das análises foram coletadas na primeira quinzena dos
meses de Julho a Dezembro de 2011. Todas as amostras foram coletadas com em frascos de
polietileno, preservadas quando necessário e identificadas. Quando não foi possível realizar as
análises imediatamente após a chegada das amostras no laboratório, as mesmas foram
mantidas refrigeradas, evitando assim a biodegradação e a volatilização das mesmas.
4.2.2 Análises físicas, químicas e físico-químicas
A seguir, serão descritas as metodologias das análises detalhadamente, por parâmetro.
35
4.2.2.1 Determinação de cianeto total
As análises de cianeto total foram realizadas através do método colorimétrico. Usou-se
o volume total de 100 mL de amostra, fazendo as diluições (quando necessário), avolumando
com água destilada. Depois de avolumadas, as amostras foram colocadas nos tubos digestores.
Foi acrescentada uma ponta de espátula de ácido sulfâmico (NH2SO3H) como catalisador.
Nos tubos coletores foram adicionados 50 mL de hidróxido de sódio (NaOH) 0,4 %. Foram
conectadas as mangueiras dos tubos digestores com as mangueiras dos tubos coletores. A
bomba de vácuo foi ligada. Com cuidado, foram adicionados 50 mL de ácido sulfúrico
(H2SO4) 50 % em cada tubo contendo a amostra. Foi ligado o destilador de cianeto. As
amostras foram destiladas por aproximadamente 2 horas na temperatura de 150 ºC. Foi
desligado o termostato e só depois de 30 minutos foi desligada a bomba de vácuo.
Depois da destilação das amostras, na capela, foi retirada uma alíquota de 2 mL da
amostra e colocada em um balão volumétrico de 10 mL. Foram adicionados 6 mL de
hidróxido de sódio 6 N, 2 µg de tampão e 4 µg de cloramina T. Foi agitado por inversão e
adicionado 1 mL de piridina. Foi avolumado com água destilada até o menisco. Reagiu por 8
minutos e as leituras das amostras foram realizadas utilizando um espectrofotômetro num
comprimento de onda de 578 nm e cubeta de 1 cm.
Foi feito um branco, utilizando os mesmos reagentes, porém, no lugar da amostra foi
colocada água destilada.
O resultado da concentração de cianetos (mgCN-/L) das amostras foi calculado a partir
da equação (01):
Onde A amostra é a absorbância da amostra, A branco é a absorbância do branco, B é o coeficiente
linear, C é o coeficiente angular e D é a diluição.
4.2.2.2 Obtenção da cor verdadeira ou real
As análises de cor verdadeira foram realizadas através do método colorimétrico. As
amostras foram filtradas com o auxílio de uma bomba de vácuo e membranas de microfiltro
fibra de vidro. Foram adicionados 50 mL da amostra em um copo béquer (ambientado com a
36
própria amostra). Para fazer a leitura, foi utilizado um espectrofotômetro num comprimento
de onda de 450 nm e cubeta de 5 cm.
O resultado da concentração da cor (mgPt/L) das amostras foi calculado a partir da
equação (02):
Onde Aamostra é a absorbância da amostra, Abranco é a absorbância do branco, B é o coeficiente
linear, C é o coeficiente angular e D é a diluição.
4.2.2.3 Medidas de potencial hidrogeniônico (pH)
Antes de fazer as análises de pH foi necessário ligar o pHmetro um tempo antes do
início das leituras das amostras para estabilizar o equipamento. Depois foi realizada a
calibração com as soluções tampão pH 4, 7 e 10 fazendo os devidos ajustes no equipamento.
Os eletrodos foram limpos e secos com um papel absorvente entre uma leitura e outra.
Finalizada a calibração, foram realizadas as análises das amostras colocando-se
aproximadamente 50 mL da amostra em um béquer ambientado com a própria amostra. As
leituras foram iniciadas pelas amostras menos poluídas visualmente. Assim que terminadas as
análises, os eletrodos foram limpos, secos novamente e deixados imersos em solução de KCl.
O eletrodo foi limpo com detergente neutro e solução de tiouréia 10% quando foi necessário.
Tanto os padrões quanto as amostras estavam na temperatura ambiente no momento das
leituras.
4.2.2.4 Determinação de nitrogênio amoniacal e total
As análises de nitrogênio amoniacal foram realizadas através do método titulométrico.
Usou-se o volume total de 100 mL de amostra, fazendo as diluições (quando necessário),
avolumando com água destilada. Foram adicionados 2 mL de tampão borato e 10 gotas de
NaOH 40% em cada amostra, para a destilação. No erlenmeyer, foram adicionados 50 mL de
indicador misto para recolher a amônia destilada depois da condensação. A elevação de pH e
o aquecimento da amostra força a conversão da amônia à forma gasosa. As amostras foram
tituladas com H2SO4 0,02 N ou 1 N.
37
As análises de nitrogênio total foram realizadas através do método titulométrico.
Usou-se o volume total de 100 mL de amostra, fazendo as diluições (quando necessário),
avolumando com água destilada. Como catalisador, foi adicionado uma ponta de uma espátula
de sulfato de cobre e uma ponta de uma espátula de sulfato de potássio em cada uma das
amostras. Foram acrescentados 7 mL de ácido sulfúrico p.a. e os frascos foram levados ao
bloco para digestão, na temperatura de 350 °C por aproximadamente uma hora e meia.
Depois das amostras digeridas e resfriadas, em capela de exaustão foi adicionado 100
mL de água destilada em cada amostra e 50 mL da solução de NaOH + tiossulfato de sódio.
As amostras foram destiladas por 5 minutos e o destilado foi recolhido em um erlenmeyer já
contendo 50 mL de solução indicadora de ácido bórico.
O destilado foi titulado com solução padrão de H2SO4 0,02 N. Foi feito um branco,
utilizando os mesmos reagentes, porém, no lugar da amostra foi colocada água destilada.
Fazendo-se a digestão, a destilação e a titulação, analisa-se o nitrogênio orgânico mais
o nitrogênio amoniacal, o que é chamado nitrogênio total. O nitrogênio orgânico pode ser
obtido isoladamente por diferença entre os resultados obtidos com e sem digestão prévia da
amostra.
O resultado da concentração de nitrogênio amoniacal e de nitrogênio total (mgNH3/L)
foi calculado a partir da equação (03):
Onde A é a quantidade (mL) de H2SO4 0,02 N gasto na titulação da amostra, B é a quantidade
(mL) de H2SO4 0,02 N gasto na titulação do branco e V é o volume de amostra utilizada.
4.2.2.5 Análises de demanda bioquímica de oxigênio (DBO)
Para realizar as análises de DBO foi utilizado o método de incubação de cinco dias a
20ºC. Foi preparada a água de diluição em um barrilete limpo, no qual foi adicionado o
volume de água ultrapura suficiente para diluir as amostras que foram incubadas. A água foi
saturada com oxigênio por no mínimo trinta minutos de aeração utilizando um aerador de
aquário, para aumentar a quantidade de oxigênio dissolvido. Após a aeração, foi adicionado
para cada 1000 mL desta água, 1 mL da solução tampão de fosfato, 1 mL da solução de
sulfato de magnésio, 1 mL da solução de cloreto de cálcio e 1 mL da solução de cloreto
férrico (ambas são soluções nutrientes).Também foi adicionado semente in natura (amostra de
38
esgoto doméstico), que são microrganismos que têm que ser adicionados nas amostras para
que ocorra o consumo da matéria orgânica. Para calcular a quantidade de semente necessária,
deve-se determinar a DQO e fazer o cálculo de % semente= 60/DQO, feito isso, multiplicar a
% semente pelo volume (mL) de água no qual a semente será diluída.
O pH das amostras deve estar entre 6,0 a 8,0. Quando necessário, foi ajustado com
ácido sulfúrico 1 N ou hidróxido de sódio 1 N. Foram realizadas três diluições para cada
amostra utilizando a tabela abaixo para calcular as alíquotas. Para facilitar a diluição de
amostras para a análise de DBO é interessante se ter o valor da DQO. O resultado da análise
é a média das concentrações das três diluições.
Tabela 4. Volume de amostra por frasco (mL) de DBO.
Fonte: Norma do laboratório onde foram realizadas as análises, 2012.
Foi adicionada em cada frasco a amostra e a água de diluição já contendo a semente até
encher os frascos. Depois, foi determinada a concentração de oxigênio dissolvido inicial
(ODi) utilizando um oxímetro. Os frascos foram fechados com rolha esmerilhada e folha de
papel alumínio e levadas para a incubadora de DBO por um período de cinco dias a 20 °C.
Após cinco dias foi determinada a concentração de oxigênio dissolvido final (ODf)
para todas as amostras incubadas.
O resultado da concentração de DBO (mgO2/L) foi calculado a partir da equação (04):
Onde ∆am é a diferença de OD entre a leitura inicial e a leitura final para a amostra, ∆br é a
diferença de OD entre a leitura inicial e a leitura final para o branco, Vfr é o volume do frasco
(mL) e V é o volume de amostra usada na diluição (mL).
4.2.2.6 Análises de demanda química de oxigênio (DQO)
Para se realizar as análises de DQO foi utilizado o método de refluxo fechado. Em um
frasco próprio para refluxo foi adicionado 20 mL da amostra, 10 mL da solução padrão de
dicromato de potássio 0,25 N, 30 mL do reagente de ácido sulfúrico/sulfato de prata
Frasco Volume de amostra (mL) F1 1800/DQO F2 2700/DQO F3 3600/DQO
39
(catalizadores) e uma ponta de espátula (aproximadamente 0,5g) de sulfato de mercúrio
(minimiza a interferentes). Foram adicionadas pérolas de vidro nos frascos para evitar
possíveis projeções das amostras. Após a adição dos reagentes, das pérolas de vidro e da
homogeneização, as amostras foram levadas para a digestão, por duas horas, na temperatura
de 150 °C. Terminada a digestão, foi adicionado um pouquinho de água destilada nos
condensadores para limpar os resíduos da amostra no condensador. O refluxo foi
interrompido.
Depois das amostras já resfriadas, foram adicionadas cinco gotas da solução
indicadora ferroína para a titulação com solução padrão de sulfato ferroso amoniacal 0,25 N.
Notou-se o ponto de viragem durante a mudança da cor azul esverdeado para marrom
avermelhado. Paralelamente à oxidação e titulação das amostras, foi feito um branco,
utilizando os mesmos reagentes, porém, no lugar da amostra foi colocada água destilada.
O resultado da concentração de DQO (mg02/L) foi calculado a partir da equação (05):
Onde V branco é o volume (mL) da solução padrão de sulfato ferroso amoniacal gasto com o
branco, V amostra é o volume (mL) da solução padrão de sulfato ferroso amoniacal gasto com a
amostra, M é a concentração em mol/L da solução padrão de sulfato ferroso amoniacal
0,25M, V é o volume (mL) da amostra.
* O número 8000 representa o equivalente grama do oxigênio, expresso em mg, para
que os resultados sejam expressos em termos de demanda de oxigênio.
40
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Abaixo serão apresentados os resultados e a discussões sobre cada um dos parâmetros
analisados.
5.1 Amostragem e preservação
Todas as amostras foram amostradas com o devido cuidado em frascos de polietileno,
preservadas quando necessário e mantidas sob refrigeração < 4 °C.
5.2 Parâmetros de caracterização
Abaixo, serão discutidas as concentrações encontradas para cada um dos parâmetros
estudados, comparando os dados obtidos com os limites máximos permitidos para descarte de
efluentes líquidos estabelecidos pelas legislações vigentes.
5.2.1 Cianeto total
O parâmetro cianeto total foi analisado para o efluente da indústria galvânica, já que
das indústrias estudadas esta é a única que utiliza cianetos. As concentrações foram
encontradas muito abaixo do limite máximo permitido para descarte. Esperava-se que no
efluente líquido da indústria galvânica fossem encontradas concentrações maiores, já que
estas utilizam cianeto em banho eletrolítico que reveste superfícies metálicas de ferro, aço e
ligas de cobre-zinco. Provavelmente, no período em que foram realizadas as análises, a
indústria estava trabalhando com banhos de recobrimento galvânico sem a presença do metal
cianeto.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece o limite de 1,0 mgCN-/L e a
Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite de 0,2 mgCN-/L de cianeto total para
descarte de efluentes em corpos hídricos.
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foi feito o gráfico abaixo
relacionando concentração de cianeto total x meses.
41
Figura 4. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro cianeto total (mgCN-/L) em
função dos meses de Julho a Dezembro.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[Cia
neto
tota
l], m
g/L
Galvânica CONSEMA 128/06 CONAMA 430/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
5.2.2 Cor verdadeira ou real
Somente para o efluente líquido da indústria galvânica, as concentrações do parâmetro
cor verdadeira foram encontradas dentro do limite máximo permitido para descarte, embora
além dos processos de revestimento metálico, a indústria galvânica também trata a superfície
realizando pinturas. O efluente da indústria frigorífica descarta grande quantidade de sangue,
talvez este seja o motivo do efluente ter altas concentrações de cor. A indústria têxtil,
farmacêutica e o curtume utilizam corantes em seus produtos acabados.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 não estabelece limite para este parâmetro, neste
caso, os padrões de qualidade a serem obedecidos no corpo receptor são os que constam na
classe na qual o corpo receptor estiver enquadrado, neste caso, classe 2, onde é determinado
que a quantidade de cor verdadeira presente no corpo receptor deve ser inferior a 75 mgPt/L. A
Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece que o parâmetro cor verdadeira não deva
causar mudança de coloração ao corpo hídrico receptor.
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foi feito o gráfico abaixo
relacionando concentração de cor verdadeira x meses.
42
Figura 5. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro cor verdadeira (mgPt/L) em
função dos meses de Julho a Dezembro.
0
50
100
150
200
250
300
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[C o
r V
erda
deira
], m
g P
t/L
Frigorífico Curtume TêxtilFarmacêutica Galvânica CONAMA 430/11
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
5.2.3 Potencial hidrogeniônico (pH)
O parâmetro pH encontra-se dentro do limite máximo permitido para descarte de
efluente nas cinco indústrias estudadas, sendo que o efluente da indústria galvânica tem pH
mais alto, provavelmente porque no período das análises a indústria estava trabalhando com
banhos de recobrimento predominantemente básicos, como por exemplo, banhos de cobre ou
zinco alcalinos. O efluente da indústria frigorífica tem pH mais baixo, sendo o mais ácido,
talvez, devido ao alto teor de carga orgânica presente, a qual quando fermenta, acidifica o
efluente podendo provocar efeitos tóxicos no corpo hídrico receptor do efluente, prejudicando
a vida aquática.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece o limite de pH na faixa entre 5,0 –
9,0. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite de pH na faixa entre 6,0 – 9,0
para descarte.
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foi feito o gráfico abaixo.
43
Figura 6. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro potencial hidrogeniônico (pH)
em função elação aos meses de Julho a Dezembro.
0
2
4
6
8
10
12
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
pH
Frigorífico Curtume TêxtilFarmacêutica Galvânica CONAMA 430/11CONSEMA 128/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
5.2.4 Nitrogênio amoniacal (NA) e nitrogênio total (NT)
Os parâmetros nitrogênio amoniacal e nitrogênio total dos efluentes líquidos das
indústrias frigorífica e curtume foram encontrados acima do limite máximo permitido para
descarte quando comparadas com as legislações vigentes. Nota-se que as maiores
concentrações de nitrogênios foram encontradas no efluente da indústria frigorífica, como já
era esperado, pois estas indústrias geram uma elevada carga de matéria orgânica (gorduras,
sangue, etc.) e altos teores de proteína responsável pela alta concentração de nutrientes,
principalmente nitrogênio. As concentrações mais baixas foram encontradas no efluente
líquido da indústria galvânica, já que não produz matéria orgânica em seus efluentes líquidos
e no efluente da indústria farmacêutica que gera teores de carga orgânica em menor
quantidade quando comparada com as demais indústrias estudadas.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece limite máximo de 20 mgNH3/L para o
NA e para o NT. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 também estabelece o limite máximo
de 20 mgNH3/L para ambos os nitrogênios, porém, na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000
m3/dia.
44
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foram feitos os gráficos abaixo
relacionando as concentrações de cada um dos nitrogênios x meses.
Figura 7. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro nitrogênio amoniacal (mgNH3/L)
em relação aos meses de Julho a Dezembro.
0
20
40
60
80
100
120
140
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[Nitr
ogên
io A
mon
iaca
l], m
g/L
Frigorífico Curtume FarmacêuticaGalvânica CONAMA 430/11 CONSEMA 128/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
45
Figura 8. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro nitrogênio total (mgNH3/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[Nitr
ogên
io T
otal
] mg/
L
Frigorífico Curtume TêxtilFarmacêutica Galvânica CONAMA 430/11CONSEMA 128/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
5.2.5 Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)
O parâmetro demanda bioquímica de oxigênio (DBO) dos efluentes líquidos das
indústrias frigorífica, curtume e farmacêutica foram encontrados acima do limite máximo
permitido para descarte quando comparadas com o CONSEMA Resolução nº 128/2006. A
concentração de DBO foi maior no efluente da indústria frigorífica, como já era esperado,
pois, altos teores de matéria orgânica como gorduras, proteínas, sangue, urina e fezes elevam
o teor de DBO. As concentrações mais baixas foram encontradas no efluente líquido da
indústria têxtil. Quanto maior o grau de poluição orgânica, maior a DBO do corpo d'água.
A Resolução CONAMA nº 430/2011 estabelece a remoção mínima de 60 % de DBO,
mas como não se sabe a vazão de efluente exata, não foi possível calcular a quantidade de
remoção de DBO. A Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite máximo de 80
mgO2/L permitido para descarte na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia.
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foi feito o gráfico abaixo
relacionando concentração de DBO x meses.
46
Figura 9. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro Demanda bioquímica de oxigênio
(DBO) (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
0
50
100
150
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[DB
O],
mg/
L
Frigorífico Curtume TêxtilFarmacêutica CONSEMA 128/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
5.2.6 Demanda química de oxigênio (DQO)
O parâmetro demanda química de oxigênio (DQO) dos efluentes líquidos das
indústrias frigorífica, curtume e farmacêutica foram encontrados acima do limite máximo
permitido para descarte quando comparadas com a Resolução CONSEMA nº 128/2006. As
maiores concentrações de DQO foram encontradas no efluente da indústria frigorífica, como
já era esperado, pois esta indústria gera uma elevada carga de matéria orgânica. Já as
concentrações mais baixas de DQO foram encontradas no efluente líquido da indústria
galvânica, pelo fato do efluente desta indústria não ter matéria orgânica em sua composição.
A Resolução CONAMA nº 357/2005 e nº 430/2011 não estabelecem limite para este
parâmetro. Já a Resolução CONSEMA nº 128/2006 estabelece o limite máximo de 300
(mgO2/L) permitido para descarte na faixa de vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia.
Assim que foram obtidos os resultados das análises, foi feito o gráfico abaixo
relacionando concentração de DQO x meses.
47
Figura 10. Gráfico que descreve a concentração do parâmetro Demanda química de oxigênio
(DQO) (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
0
50
100
150
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
[DB
O],
mg/
L
Frigorífico Curtume TêxtilFarmacêutica Galvânica CONSEMA 128/06
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
A relação entre DQO/DBO determina se um efluente pode ser biodegradável ou não.
Como as relações DQO/DBO de todos os efluentes líquidos estudados são menores que 2,5;
conclui-se que todos os efluentes são facilmente biodegradáveis. As análises de DBO e DQO
são realizadas para determinar a concentração de matéria orgânica presente, indica o grau de
poluição do efluente e quanto maior a concentração de DBO significa que mais facilmente
biodegradável será o efluente.
Segue abaixo o gráfico feito assim que foram calculadas todas as relações entre
DQO/DBO para todos os parâmetros de todos os efluentes.
48
Figura 11. Gráfico que descreve a Relação entre DBO/DQO (mgO2/L) em relação aos meses de Julho a Dezembro.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro
Rel
ação
DB
O/D
QO
mg/
L
Frigorífico Curtume Têxtil Farmacêutica
Fonte: Autoria própria, 2012. Elaborada a partir de dados obtidos das análises.
49
6 CONCLUSÃO
Foi possível caracterizar os efluentes das indústrias frigorífica, farmacêutica,
galvânica, têxtil e curtume analisando os parâmetros demanda química de oxigênio (DQO),
demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio amoniacal (NA), nitrogênio total (NT),
cianeto total, cor verdadeira ou real e potencial hidrogeniônico (pH). Os valores médios das
concentrações de DBO, DQO, NA, NT, cor verdadeira, cianeto total e pH para a indústria
frigorífica foram de 81 mgO2/L, 272 mgO2/L, 74 mgNH3/L, 86 mgNH3/L, 170 mgPt/L e 6,8; para
a indústria farmacêutica foram de 75 mgO2/L, 225 mgO2/L, 3 mgNH3/L, 9,4 mgNH3/L, 86
mgPt/L e 7,1; para a indústria galvânica foram de 73 mgO2/L, 3 mgNH3/L, 4 mH3/L, 0,022
mgCN-/L, 17 mgPt/L e 8,1; para a indústria têxtil foram de 51 mgO2/L, 172 mgO2/L, 9,6 NH3/L,
156 mgPt/L e 7,1 e para o curtume foram de 72 mgO2/L, 245 mgO2/L, 42 mgNH3/L, 66
mgNH3/L, 219 mgPt/L e 7,5, respectivamente. O parâmetro NA não foi analisado para a
indústria têxtil, o parâmetro DBO não foi analisado para a indústria galvânica e o parâmetro
cianeto total só foi analisado para o efluente da indústria galvânica.
Os parâmetros DBO e DQO dos efluentes das indústrias frigorífica, farmacêutica e
curtume foram superiores ao limite permitido para pela Resolução CONSEMA nº 128/2006
que estabelece o limite máximo de 80 mgO2/L de DBO e 300 mgO2/L de DQO, na faixa de
vazão de 500 ≤ Q < 1000 m3/dia. O NT e NA dos efluentes das indústrias frigorífica e
curtume foram encontrados acima do limite de 20 mgNH3/L permitido pelas legislações
vigentes. As concentrações de cor verdadeira foram encontradas dentro do limite permitido no
efluente da indústria galvânica, quando comparadas com a Resolução CONAMA nº 430/2011
que estabelece presença de cor inferior a 75 mgPt/L. A Resolução CONSEMA nº 128/2006
determina que o parâmetro cor verdadeira não deva causar mudança de coloração ao corpo
hídrico receptor. As concentrações obtidas de cianeto total foram todas bem abaixo do limite
máximo permitido (1,0 mgCN-/L pelo CONAMA nº 430/2011 e 0,2 mgCN-/L pelo CONSEMA
nº 128/2006). Todas as concentrações obtidas do parâmetro pH estão dentro do limite máximo
permitido para descarte.Com os resultados obtidos, foi possível constatar que os efluentes das
indústrias frigorífica, farmacêutica e curtume, foram os efluentes que mais apresentaram
parâmetros acima do limite máximo permitido pelas legislações vigentes, logo, necessitam de
tratamentos preliminares do tipo físico, químico, físico-químico ou biológico, antes de serem
despejados nos corpos receptores. Altos teores de matéria orgânica, como DBO, DQO, NA,
NT e presença de cor foram os principais problemas encontrados durante o estudo dos
efluentes líquidos industriais deste trabalho.
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7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Sugere-se para trabalhos futuros:
• Analisar mais parâmetros para uma melhor avaliação da qualidade dos
efluentes líquidos industriais;
• Avaliar a possibilidade de reuso da água do efluente;
• Comparar com as demais legislações relacionadas a efluentes líquidos;
• Avaliar a possibilidade de minimização da geração de carga poluidora;
• Propor métodos de tratamento para os efluentes que apresentaram algum
parâmetro fora do limite máximo permitido pela legislação vigente.
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REFERÊNCIAS
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