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B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

REDUÇÃO DE TOXICIDADE DE LODO DE CURTUME POR BIOLIXIVIAÇÃO

Fabrícia Maribondo da Silva Ramos 1
Célia Regina Granhen Tavares 1
Fábio Moreira da Silva 1
(1. Departamento de Engenharia Química/DEQ)
INTRODUÇÃO:

A destinação de resíduos para aterros industriais constitui-se em uma alternativa de disposição, no entanto, processos de tratamento que visem a redução de compostos químicos tóxicos, ou que permitam a redução de sua quantidade podem ser atrativos do ponto de vista econômico e ambiental.

O cromo está presente nos resíduos de curtume, via de regra na forma trivalente. Assim, a disposição desses resíduos diretamente no solo não é recomendada uma vez que o cromo pode ser lixiviado ou mesmo oxidado a cromo hexavalente, cuja toxicidade é bastante elevada.

A biolixiviação de metais de lodos biológicos ou industriais tem sido utilizado como um processo de tratamento de resíduos sólidos alternativo à lixiviação química.

Utilizando-se enxofre elementar como substrato para a biolixiviação, o processo de solubilização dos metais presentes no lodo de curtume pode ser representado de modo simplificado pelas reações a seguir:

S0 + 1.5 O2 + H2O H2SO4                                                                     (1)

Metal-(lodo de curtume) + H2SO4 Metal-SO4 + lodo de curtume                (2)

A reação 1 é uma etapa biológica, na qual o enxofre elementar é oxidado pelas bactérias à ácido sulfúrico, enquanto a reação 2 é uma etapa química, na qual o ácido produzido promove a solubilização dos metais ligados ao lodo de curtume.

Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo utilizar o processo de biolixiviação para a redução do teor de cromo lixiviável de lodo de curtume.

METODOLOGIA:

A amostra de lodo de curtume utilizada nos ensaios de biolixiviação foi proveniente de estação de tratamento de efluentes de uma indústria de couro.

O lodo de curtume foi caracterizado quanto ao seu teor de umidade, sólidos totais fixos e voláteis, de acordo com os procedimentos do Standard Methods (1999), metais (Ca, Cr, Zn e Al), em espectrofotômetro de absorção atômica, modelo Spectra A-10, Varian e nitrogênio (orgânico e amoniacal), pelo método de micro-kjeldhal, descrito em NAIAL (1985).

O lodo contendo bactérias acidofílicas foi preparado a partir de lodo aeróbio de estação de tratamento de efluentes de uma indústria de gelatina, o qual foi inoculado com 0,5% de enxofre elementar como substrato, segundo metodologia descrita por BLAIS et al. (1992). Quando o lodo atingiu pH 1,0, este foi utilizado para os ensaios de lixiviação do lodo de curtume.

Os ensaios de biolixiviação foram realizados nas seguintes condições: pH 1,0; concentração de sólidos de curtume 10 e 100 gLodo∙L-1 e temperatura: 25 ºC. O lodo contendo as bactérias e o lodo de curtume foram mantidos em frasco de erlenmeyer separados, assim o sobrenadante ácido produzido por essas bactérias foi colocado em contato com o resíduo de curtume, ocorrendo então a solubilização dos metais e uma redução gradual do pH do meio.

O teor de cromo lixiviável do lodo de curtume foi avaliado segundo teste de lixiviação, adaptando-se a metodologia descrita na NBR 10005/2005 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

RESULTADOS:

Na caracterização do lodo, verificou-se que o teor de sólidos voláteis foi de 52,8 % (base seca), a umidade foi de 68 % e nitrogênio (orgânico e amoniacal) foi de 3,5 % (base seca).Quanto aos metais, obteve-se as seguintes concentrações: cálcio, 37,6 %; cromo, 4,42 %; alumínio, 0,35 % e zinco, 0,014 %. As maiores concentrações de cálcio e cromo são devidas ao resíduo ser produzido após a mistura dos efluentes do caleiro e do curtimento.

O teor de cromo lixiviável do lodo de curtume inicial foi de 9 mg∙L-1, portanto este resíduo apresentou caráter tóxico quanto a esse critério, visto que o limite previsto na NBR 10004/2005, da ABNT, é de 5 mg∙L-1.

Para concentração de 10 g∙L-1 as porcentagens de extração foram as seguintes: cálcio, 35,19 %; cromo, 75,18 %; alumínio, 82,68 % e zinco, 73,68 %. Já para a concentração de 100 g∙L-1 as seguintes porcentagens foram obtidas: cálcio, 16,74 %, cromo, 70,11 %, alumínio, 73,36 % e zinco, 62,12 %. Verificou-se que para concentrações de 10 g∙L-1 obteve-se os maiores percentuais de solubilização dos metais. Isto ocorreu provavelmente devido à maior solubilidade desses metais em concentrações mais baixas de lodo de curtume.

Apesar das menores porcentagens de extração para os ensaios realizados a 100 g∙L-1, pH 1,0, 25 °C, o teor de cromo lixiviável do lodo de curtume após biolixiviação, foi de 2,09 mg∙L-1. Considerou-se este valor satisfatório, uma vez que está abaixo do limite máximo de 5 mg∙L-1, previsto na NBR 10004/2005 da ABNT.

CONCLUSÕES:

O processo de biolixiviação permitiu uma redução significativa da toxicidade do lodo de curtume, reduzindo o teor de cromo lixiviável para níveis abaixo daquele estabelecido NBR 10004/2005.

A separação física do lodo contendo bactérias acidofílicas e do lodo de curtume, permitiu realizar a extração de cromo a maiores teores de concentração de sólidos deste resíduo.

A microflora de bactérias oxidantes de enxofre elementar mostrou grande capacidade de acidificação do meio, mesmo a concentrações mais elevadas de sólidos e cromo dissolvido, considerando que o ácido é produzido por oxidação biológica e a baixas concentrações. Dessa forma, há ainda a possibilidade de reutilização do mesmo lixiviado para novas extrações, não havendo necessidade de maior consumo de água.

Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: biolixiviação; cromo; lodo de curtume.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006