Remoção de metais de efluentes de laboratórios de análise de solo por meio da biossorção com resíduo de Saccharomyces cerevisae

Abstract

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.

Abstract: Industrial growth leads to the increase of contaminated waste with heavy metals. When these metals are disposed in discordance with the established legislation they may cause serious damage not only to health, but also to the environment. Conventional wastewater treatment such as: reverse osmosis, ion exchange resins and, ultrafiltration demand a high cost for implantation and operation and can also generate problematic disposable byproducts. The aim of this research was to evaluate the efficiency of effluent treatment at the Interpartner Laboratory (Ponta Grossa - PR) resultant from chemical soil analysis. The methodology adopted for the study was the classical effluent treatment by reduction and precipitation associated with a polishing system called biosorption that uses Saccharomyces cerevisiae for the reduction of heavy metals. At the stage of reduction and precipitation, the treatment removed iron, manganese, and zinc to acceptable levels. At the polishing stage this study allowed a comparison of the efficiency of simultaneous biosorption of metals (chromium, cadmium, lead, iron, copper, manganese and zinc) for lyophilized yeast (alive and dead) and yeast waste of brewery industry (alive and dead). Optimal conditions were obtained with biomass concentration of 1,5 g/ 100m, pH 6,0 and temperature of 25º C. The best results were obtained with alive lyophilized yeast with 54,1% of total metal removal. Good results were also observed with yeast waste which removed 49,9% of total metals. The metals that were more efficiently removed by biosorption were chromium with 71,4% of efficiency and iron with 81,2%. Another important result of this study was the inclusion of chromium, cadmium and lead in three biosorption stages within the limits established by the current legislation (CONAMA 430/11). Therefore, it was possible to conclude that the treatment proposed for the removal of wastewater metals at the soil analysis laboratory by means of simulation was efficient as it requires a simple and low cost methodology using yeast waste of brewery industry.