Contaminação ambiental pelas indústrias de beneficiamento de caulim e avaliação do emprego de vermicomposto no tratamento de efluentes contendo metais

Abstract

Este estudo é uma contribuição ao monitoramento da poluição de ecossistemas aquáticos de áreas industrializadas de Minas Gerais. O tipo de indústria examinada no presente trabalho foi a de beneficiamento de caulim, que pode empregar, para a purificação deste mineral, elevadas quantidades de zinco. A função deste elemento neste processamento industrial é a de remover os óxidos de ferro, compostos estes considerados como uma das principais impurezas encontradas no caulim. Os efluentes industriais podem conter, além do zinco, altas concentrações de ferro e alumínio (um dos componentes do caulim). Além da contaminação por compostos inorgânicos, visou-se também avaliar a contaminação aquática proveniente de lançamentos de dejetos orgânicos. As regiões selecionadas para este estudo foram as de Mar de Espanha, Muriaé, Ubá e Vermelho Novo, que abrigam indústrias de beneficiamento de caulim. Além destas localidades, também foram examinadas outras regiões, não-contaminadas ou industrializadas com outros tipos de indústrias. Foram examinadas, quanto à contaminação, amostras coletadas de compartimentos abióticos (água, material particulado em suspensão e sedimentos) e bióticos (peixes e vegetação ribeirinha). Em amostras de água de rios, foram efetuadas determinações de pH, temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, nitrito, nitrato, fosfato, cloreto, demanda química de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio e dureza e do teor dos metais alumínio, cálcio, cádmio, chumbo, cobre, crômio, ferro, magnésio, níquel e zinco. No material particulado em suspensão e sedimentos fluviais, foram determinadas somente as concentrações dos metais anteriormente citados. Nas amostras de peixe e vegetação ribeirinha, quantificaram-se os elementos alumínio, cádmio, chumbo, cobre, crômio, ferro, níquel e zinco. Os compartimentos abiótico e biótico das localidades estudadas apresentaram, em geral, altas concentrações de ferro e zinco, o que pode ser atribuído às atividades de beneficiamento de caulim. Isto justifica a implantação do sistema de tratamento de efluentes, também, por parte das indústrias de beneficiamento de caulim. As localidades de Muriaé e Ubá apresentaram maior carga de poluição orgânica, oriunda de esgotos domésticos e comerciais. Testes preliminares, em escala de laboratório, visando à implantação de sistema de purificação de efluentes industriais, contendo metais pesados, provindos de uma indústria de galvanoplastia, foram também desenvolvidos. Com esta finalidade, preencheu-se uma coluna de vidro com material rico em matéria orgânica (vermicomposto de esterco bovino), que foi eluída com os efluentes selecionados, contendo crômio, níquel e zinco. A passagem dos efluentes através da coluna permitiu a retenção destes metais no vermicomposto, de modo que as concentrações no eluato ficaram abaixo dos limites máximos permitidos pela legislação brasileira para descargas de efluentes industriais. A proposta de utilização do vermicomposto pela indústria de galvanoplastia apresenta-se economicamente viável e de baixo custo, quando comparada com os processos convencionais de purificação de efluentes. A aquisição de vermicomposto no mercado tem custo bem razoável e abre a possibilidade de emprego, na agricultura, de matéria orgânica enriquecida com micronutrientes.

This study is a contribution to the monitoring of pollution in aquatic ecosystems of industrialized areas, in Minas Gerais State, Brazil. In this work, the kind of industry examined was the industry of benefit of kaolin that usually uses high amounts of zinc for the purification of this mineral. The function of this element in this industrial processing is removing iron oxides, which are considered one of the most common impurities found in the kaolin. The industrial water flows may contain, besides zinc, high concentrations of iron and aluminum (kaolin components). More over the contamination by inorganic compost, this work had also the aim to evaluate the aquatic contamination caused by dropping of organic dust. The selected areas for this study were Mar de Espanha, Muriaé, Ubá and Vermelho Novo, as they have industries of kaolin benefit. Over these cities, other areas were also examined, no-polluted ones or areas industrialized by other kinds of industries. Collected samples of non-biotic (water, particles in suspension and sediments) and biotic (fish and riverbank vegetation) components were examined in relation to the contamination. In samples of river water, there were made determinations of pH, temperature, electric conductivity, dissolved oxygen, nitrite, nitrate, phosphate, chloride, chemical oxygen demands, biochemical oxygen demands, hardness and the content of aluminum, calcium, cadmium, lead, copper, chrome, iron, magnesium, nickel and zinc. In the particles in suspension and fluvial sediments, they were determined only the concentrations of the metals mentioned before. In the samples of fish and riverbank vegetation, they were quantified the contents of aluminum, cadmium, lead, copper, chrome, iron, nickel and zinc. The non-biotic and biotic compartments of the studied places presented, in general, high concentrations of iron and zinc, what can be attributed to the activities of kaolin benefit. That justifies the installation of the system for water flow treatment by the industries of kaolin benefit. Muriaé and Ubá cities presented larger amount of organic pollution, which came from domestic and commercial sewers. Preliminary tests were also developed, in laboratory scale, having the aim to install a system to purify industrial water flow presenting heavy metals from galvanizing industry. With this purpose, a glass column was filled with rich material in organic matter (humus of bovine manure), that it was watered with the water of selected flows having chrome, nickel and zinc. The flux of contaminated water through the column allowed the retention of these metals in the organic matter, so that the resultant concentrations rested under the maximum limits allowed by the brazilian legislation for industrial discharges. When compared with the conventional processes of water flow purification, the proposing plain of using vermicompost for the galvanizing industry is economically viable and of low cost. The vermicompost acquisition in the local commerce has a very accessible cost and it opens the possibility of using organic matter, enriched with micronutrients, in agriculture.