ATRIBUTOS QUÍMICOS INORGÂNICOS DE RESÍDUO SÓLIDO GERADO NO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA

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1 Revista Agrotecnologia, Anápolis, GO, PrP/UEG ATRIBUTOS QUÍMICOS INORGÂNICOS DE RESÍDUO SÓLIDO GERADO NO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA Ananda Helena Nunes Cunha 1 *, Jonas Alves Vieira 2, Jaqueline de Oliveira Leão 3, José Dafico Alves 4 Resumo: Este trabalho teve como objetivo analisar a composição química inorgânica de um resíduo sólido de terra infusória, gerado no processo de fabricação de cerveja, bem como possíveis riscos ao meio ambiente. Os resultados referentes a ph, CE e os elementos químicos cloreto, ferro total, sódio, potássio, nitrogênio amoniacal e bário encontrados e quantificados, foram comparados com os limites máximos permitidos (LMP), conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas para Resíduos Sólidos. Com base nos resultados obtidos a composição química inorgânica da amostra não é considerada prejudicial ao meio ambiente. Entretanto, esse resíduo não pode ser classificado como inerte, em virtude da presença de amônia, uma substância que interfere na qualidade da água potável. PALAVRAS-CHAVE: Resíduo de terra infusória, Composição química, Meio ambiente. INORGANIC CHEMICAL ATTRIBUTES OF SOLID WASTE GENERATED IN THE PROCESS OF MANUFACTURE OF BEER Abstract: This study aimed to analyze the chemical composition of an inorganic solid wasteland infusoria, generated in the process of brewing and possible risks to the environment. The results of ph, EC, chloride, total iron, sodium, potassium, ammonia and barium, found and quantified were compared to maximum allowable limits (LMP) as the Brazilian Association of Technical Standards for Solid Waste. Based on the results of the inorganic composition of the sample, is not considered harmful to the environment. However, 1 Agrônomo, Mestre em Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Goiás, , Anápolis-GO. analena23@gmail.com. 2 Químico, Prof. Doutor, Universidade Estadual de Goiás/UnUCET. Anápolis-GO. fialhoreis@ueg.br 3 Química Industrial, Universidade Estadual de Goiás/UnUCET, Anápolis-GO. 4 Engenheiro Civil, Prof. Doutor, Universidade Estadual de Goiás/UnUCET. Anápolis-GO. *Autor para correspondência.

2 this waste can not be classified as inert, due to the presence of ammonia, a substance that interferes with the quality of drinking water. KEYWORDS: Waste infusorial earth, Chemical composition, Environment. INTRODUÇÃO portanto, exige tratamento e disposições Os sólidos destacam-se entre os especiais. resíduos que mais causam problemas Classe II: Não inertes estes ambientais, devido a grande quantidade resíduos podem ter propriedade de dos mesmos ocupando muito espaço nos combustibilidade, biodegradabilidade ou aterros sanitários, lixões, ruas, entre outros, solubilidade em água. Esses resíduos não podendo gerar problemas de saúde, em apresentam periculosidade, são função da sua composição química, bem basicamente resíduos com características como diferentes degradações ambientais do lixo doméstico. referentes ao seu descarte final Classe III: Inertes são quaisquer (BRANDÃO, 2007). resíduos que, ao serem colocados em A partir da classificação estipulada contato com água destilada ou deionizada, pela norma (ABNT, 2004), que é uma à temperatura ambiente, não apresentam ferramenta imprescindível para o solubilidade de nenhum de seus gerenciamento de resíduos, o gerador de constituintes. As concentrações superiores resíduo pode facilmente identificar o aos padrões de potabilidade de água, potencial de risco do mesmo, bem como, excetuando se os padrões de aspecto, cor, disponibilizar alternativas para sua turbidez e sabor, o que significa que a água destinação final e/ou reciclagem. A mesma permanecerá potável quando em contato é aplicada por instituições e órgãos com esses resíduos. Muitos destes resíduos fiscalizadores, a qual classifica os resíduos são recicláveis, não se degradam ou se em três classes distintas: decompõem muito lentamente quando Classe I: Perigosos aqueles que dispostos no solo. Encontram-se nesta apresentam periculosidade, como classificação, por exemplo, os entulhos de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, demolição, pedras e areias retirados de toxidade, patogenicidade. Esses escavações. apresentam riscos à saúde pública e uma As alternativas empregadas série de problemas ao meio ambiente, e, objetivando minimizar os problemas 99

3 ambientais fundamentam-se na A terra infusória, terra de infusórios reutilização, redução ou reciclagem dos resíduos. Melhorando assim, a imagem das empresas que investem nessas práticas, o que pode gerar interesses econômicos é uma forma de sílica que se apresenta em esqueletos com cerca de 10 mícrons de diâmetro (NORTON, 1973). A sílica está amorfa, tendo sido formada pelo acúmulo atraentes. É importante destacar a de algas fossilizadas (diatomáceas). Pela obrigatoriedade por parte das empresas em sua forma estrutural, a terra infusória se relação à destinação final dos resíduos constitui num excelente material de gerados, podendo sofrer enquadramento filtragem. Na fábrica de cerveja, após ser jurídico pelos órgãos fiscalizadores usada como material filtrante, pode se (RIBEIRO, 2010). A adequação segundo tornar um resíduo com alto teor de práticas ambientalmente reconhecidas substâncias químicas, podendo conter reduzem os riscos das empresas de serem qualificadas como poluidoras do meio ambiente, que constitui assim crimes ambientais. O setor cervejeiro brasileiro é um oligopólio diferenciado dominado por um alguma substância prejudicial ao meio ambiente, como bário e amônia. O objetivo do presente trabalho foi analisar a composição química inorgânica do resíduo sólido denominado de terra infusória, empregado no processo de número reduzido de grandes empresas. fabricação de cerveja, visando um Sendo que nessas empresas, a questão social e ambientalmente responsável, passa gerenciamento adequado do mesmo, como reciclagem ou reutilização para outros fins. por algumas esferas a serem consideradas (BORGES; SOUZA NETO, 2009). MATERIAL E MÉTODOS A cerveja é obtida pela fermentação As amostras de terra infusória foram da cevada, que consiste na conversão em obtidas em Anápolis, Goiás, de indústria álcool dos açúcares presentes nos grãos de cervejeira local e foram coletadas cevada. A fermentação é a principal etapa aleatoriamente para amostragem do do processo cervejeiro e sua efetividade resíduo que se encontra em depósito depende de várias operações, incluindo o coberto. A coleta foi feita em setembro de preparo das matérias-primas. Após a 2011 e após a mesma as amostras foram fermentação são realizadas etapas de acondicionadas em garrafas de vidro tratamento da cerveja para conferir as próprias para conservar a amostra. características organolépticas desejadas no produto final (CETESB, 2005). 100

4 As soluções da amostra do resíduo de terra infusória foram preparadas de acordo com o procedimento requerido para a determinação de cada elemento químico, conforme a metodologia descrita em A.P.H.A. (1999) e foram realizados no Laboratório de Química Inorgânica da Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas UnUCET (UEG). Foram feitas análise qualitativa, realizando-se uma marcha analítica para a identificação de cátions e de ânions inorgânicos constituintes do resíduo e análise qualitativa, conforme descrito no método EPA 3050 B, para abertura da amostra de resíduo sólido (FALCÃO, 2005). As análises realizadas foram: ph, Condutividade elétrica (CE), cloreto, ferro total, sódio, potássio, nitrogênio amoniacal e bário. Foram feitas três repetições para obtenção da média das análises realizadas. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na análise qualitativa foi constatada a presença de ferro, potássio, sódio, cloreto, bário e amônia. Dos quais, o bário e a amônia não foram quantificados. Os resultados da análise quantitativa dos constituintes inorgânicos da amostra de resíduo de terra infusória, bem como as comparações com os respectivos valores de referência, encontram-se na Tabela 1. Tabela 1 - Valores do resíduo de terra infusória obtidos em laboratório e valores de referências máximos permitidos (V.M.P) conforme a NBR (ABNT, 2004). ATRIBUTOS RESULTADOS* V.M.P. UNIDADES ph a 25 ºC 6,48** 6,00 9,50 - CE a 25ºC 1056,00 SR µs cm -1 Cloreto 69,00** 250,00 mg L -1 Cl Ferro total 0,12** 0,30 mg L -1 Fe Sódio 43,10** 200,00 mg L -1 Na Potássio 17,40 SR mg L -1 K Nitrogênio amoniacal Presente Ausente mg L -1 N Bário Presente 750,00 mg Kg -1 * Resultados obtidos de três repetições. ** Valores abaixo dos permitidos pela ABNT (2004). SR: sem restrição na legislação. 101

5 O ph encontrado no presente estudo (6,48) é considerado aceitável pela norma ABNT (2004), uma vez que trata-se um provenientes de depósitos minerais e de fontes poluídas, tais como esgotos e resíduos industriais. Altas concentrações parâmetro importante nos efluentes de cloretos impedem o uso da água para a industriais e para manutenção da qualidade dos cursos de água. A acidez interfere diretamente na forma como os vários agricultura e exigem tratamento adequado para usos industriais, bem como causam danos a estruturas metálicas (corrosão) elementos químicos, essenciais ao (PEREIRA, 2004). desenvolvimento vegetal, encontram-se O ferro total encontrado no estudo disponíveis favorecendo ou impedindo a está dentro do padrão de lançamento de sua liberação para plantas (FALCÃO, efluentes permitido (BRASIL, 2005). Caso 2005). A amostra analisada não apresenta índices de acidez que possa prejudicar os o ferro fosse classificado como corpos hídricos classe 2, o valor máximo seria de organismos vivos. 0,3 mgl -1. Em ambas classificações A condutividade elétrica possibilitaria uma reutilização deste determinada foi de 1056,00 µs/cm e resíduo em relação à concentração de ferro dependendo da reutilização (LUDWIG et encontrada, não causando maiores al., 2008) devem ser observados outros parâmetros como o ph para resultado prejuízos ambientais. O substrato pode apresentar de 0,06 satisfatório. A condutividade elétrica a 0,72 mg L -1 de ferro solúvel no extrato depende da quantidade de sais dissolvidos na água e é aproximadamente proporcional a sua quantidade nas amostras. Sua determinação permite obter uma estimativa rápida do conteúdo de sólidos de uma amostra. Na amostra em análise o mesmo foi determinado por titulometria, empregandose o método de Mohr. Conforme descrito na Tabela 1, a concentração de cloreto foi bem inferior ao V.M.P. pela NBR (ABNT, 2004), portanto, se enquadrando nos limites de tolerância. Íons cloreto em água (FURLANI, et al., 1999). O que nos permite observar que, se o resíduo em questão fosse utilizado como substrato, para o parâmetro em questão, estaria dentro dos valores permitidos, conforme descritos na literatura (FURLANI, et al., 1999 e ABNT, 2004). Entretanto no caso da reutilização deste resíduo, deve-se atentar para a concentração máxima de sódio, uma vez que este pode interferir na disponibilidade do cálcio e do magnésio para as plantas, causando deficiência dos mesmos. O valor podem ser encontrados em águas de sódio apresentado no estudo se 102

6 enquadra nos valores permitidos para reúso agrícola apresentado por CONERH (2010), CONCLUSÕES que deve ser de até 70 mg L -1. Os resultados obtidos foram Quanto ao potássio, por se tratar de satisfatórios para as análises efetuadas, um macro nutriente indispensável às sendo que a composição química plantas em geral (MALAVOLTA, 2006), inorgânica, identificada e quantificada na deve ser observado o teor existente no amostra de terra infusória, não é resíduo com finalidade de reutilização como insumo na forma de substrato. Se considerada prejudicial ao meio ambiente. Entretanto, esse resíduo não pode ser necessário, fazer a complementação classificado como inerte, em virtude da adequando à quantidade requerida para cada cultura. presença de amônia, uma substância que interfere na qualidade da água potável. Para os padrões de potabilidade de água (BRASIL, 2004), a amônia deve ser ausente, por isso o resíduo analisado não pode ser classificado como inerte (ABNT, 2004), portanto, sua presença na amostra é suficiente para influenciar na qualificação do resíduo. Para o resíduo de terra infusória ser REFERÊNCIAS APHA; A.W.W.A.; W.P.C.F. Standard methods for examination of water and wastewater. 20. Ed. Washington D.C. USA, American Public Health Association, reutilizado como substrato pela sua composição orgânica (MELLO; VITTI, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE 2002) deve-se primeiramente monitorar o teor de bário. Os valores do mesmo para solo vão de 150 mg Kg -1 (peso/peso) para NORMAS TÉCNICAS. Classificação de resíduos, Normas Brasileiras (NBR) Rio de Janeiro, 71p valor de prevenção a 750 mg Kg -1 (peso/peso) para valor de investigação no cenário industrial (BRASIL, 2009). Para água classe 1 o valor de bário deve ser no máximo de 0,7 mg L -1 e para classe 3 de 1 mg L -1 (BRASIL, 2005). Devido a estes fatos, o bário deve ser monitorado em BORGES, M. S.; SOUZA NETO, S. P. Meio ambiente x indústria de cerveja: um estudo de caso sobre práticas ambientais responsáveis. In: V Congresso Nacional de Excelência em Gestão. Anais... Niterói, 2 a 4 de julho de resíduos sólidos, independente de sua reutilização. 103

7 BRANDÃO, J. K. Diagnóstico dos quanto à presença de substâncias químicas resíduos sólidos recicláveis no município e estabelece diretrizes para o de Rosana/SP - uma alternativa para o gerenciamento ambiental de áreas desenvolvimento turístico. 2007, 62p. (Trabalho de conclusão do curso de Turismo) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Rosana, SP. contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópica. Diário Oficial da União, Brasília DF, 18p. Dezembro de Disponível em: CETESB Companhia de Tecnologia de ndao.pdf Saneamento Ambiental. Cervejas e refrigerantes/mateus Sales dos Santos e BRASIL, Ministério da saúde, Portaria nº 518, de 25 de março de Estabelece Flávio de Miranda Ribeiro. 58p. São Paulo os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília DF, 15p. Março de CONERH. Resolução Conselho Estadual de Recursos Hídricos nº 75, de 29 de julho de Estabelece procedimentos para disciplinar a prática de reúso direto não potável de água na modalidade agrícola e/ou florestal. Diário Oficial. Salvador BRASIL. Resolução Conselho Nacional do Meio Ambiente nº 357, de 17 de março de Dispõe sobre a classificação dos BA, Sábado e Domingo 31 de julho e 1º de agosto de Ano XCIV N os e corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como FALCÃO, A. A. Análise química de estabelece as condições e padrões de resíduos sólidos para estudos lançamento de efluentes, e da outras agroambientais. 2005, 97p. (Dissertação providências. Diário Oficial da União, de mestrado Instituto Química) Brasília DF, 27p. Março de Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP. Disponível em BRASIL. Resolução Conselho Nacional do Meio Ambiente nº 420, DE 28 de ls pdf Dezembro de 2009, Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo 104

8 FURLANI, A. M. C. FURLANI; P. R.; ABREU, M. F.; ABREU, C. A. Caracterização química de substratos e o desenvolvimento de mudas de tomateiro. In: KÄMPF, A. N.; FERMINO, M. H (ed.). Substrato para plantas: a base da produção vegetal em recipientes. Porto Alegre: Gênesis, 2000, p. LUDWIG, F.; FERNANDES, D. M.; SANCHES, L. V. C.; VILLAS BÔAS, R. L. Caracterização química de substratos formulados com casca de pinus e terra vermelha. In: VI Encontro Nacional sobre substratos para plantas. Materiais regionais como substrato. Fortaleza, 9 a 12 de setembro de MALAVOLTA, E. Manual de nutrição mineral de plantas. São Paulo: Agronômica Ceres, p. MELLO, S. C.; VITTI, G. C. Influência de materiais orgânicos no desenvolvimento do tomateiro e nas características químicas do solo em ambiente protegido. Revista Horticultura Brasileira, Brasília, DF, v. 20, n. 3, setembro p. NORTON, F. H. Introdução a tecnologia cerâmica: tradutor, Jefferson Vieira de Souza. São Paulo, ed. Edgard Blucher, ed. da USP. 1973, 324 pag. il. PEREIRA, R. S. Identificação e caracterização das fontes de poluição em sistemas hídricos. Revista eletrônica de Recursos Hídricos. IPH-UFRGS. v. 1, n. 1. p Disponível em: df RIBEIRO, A. P. Avaliação do uso de resíduos sólidos inorgânicos da produção de celulose em materiais cerâmicos. 2010, 142p. (Tese de doutorado Escola Politécnica) - Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Disponível em: /3133/tde /pt-br.php 105