ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina

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1 ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina MANEJO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIOS QUÍMICOS EM UNIVERSIDADES ESTUDO DE CASO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS. Maria Lucia Passarelli Sassiotto Nemésio Neves Batista Salvador PRÓXIMA Realização: ICTR Instituto de Ciência e Tecnologia em Resíduos e Desenvolvimento Sustentável NISAM - USP Núcleo de Informações em Saúde Ambiental da USP

2 Congresso de Ciência e Tecnologia em Resíduos e Desenvolvimento Sustentável 17 a 20 de outubro de 2004 Florianópolis, SC. MANEJO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIOS QUÍMICOS EM UNIVERSIDADES ESTUDO DE CASO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS Maria Lucia Passarelli Sassiotto (2) Nemésio Neves Batista Salvador (3) RESUMO As universidades, através das suas atividades de pesquisa, ensino e extensão, geram resíduos potencialmente perigosos, como os de laboratórios químicos, os quais necessitam serem adequadamente gerenciados. Este trabalho tem como objetivo apresentar um diagnóstico dos resíduos dos laboratórios químicos do Departamento de Química (DQ) da Universidade Federal de São Carlos, visando a sua prevenção e o seu controle corretivo, dentro do Programa de Gestão de Resíduos da UFSCar. O enfoque preventivo, prioritário, objetiva a implementação de ações para reduzir ou mesmo evitar a geração de resíduos na fonte. O controle corretivo visa a segregação, processamento, reutilização, tratamento e/ou disposição dos resíduos gerados, com o apoio da Unidade de Gestão de Resíduos (UGR) da Coordenação Especial para o Meio Ambiente da UFSCar (CEMA). Em um primeiro momento, foi levantado o passivo existente no DQ, no sentido de contribuir para possíveis práticas de minimização dos resíduos na fonte geradora e seu adequado manejo, visando reduzir seus impactos ambientais. PALAVRAS CHAVE Resíduos de Laboratórios Químicos, Resíduos Perigosos, Universidades. (2) Química; Mestranda no Programa de Mestrado em Engenharia Urbana, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, SP. maluscl@terra.com.br (3) Doutor em Saneamento, Departamento de Engenharia Civil e Coordenadoria Especial para o Meio Ambiente, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, SP. nemesio@power.ufscar.br 2303

3 INTRODUÇÃO O crescente aumento da população mundial e brasileira tem feito com que problemas como o aumento da miséria, da poluição e da escassez de recursos ambientais se agravem cada vez mais. A falta de harmonia entre os sistemas econômico e ecológico tem levado toda a sociedade a repensar e questionar o modelo de desenvolvimento vigente. É na tentativa de conciliar o desenvolvimento econômico às qualidades ambiental e de vida, que surge o conceito de desenvolvimento sustentável, o qual, propõe a racionalização do uso dos recursos naturais de maneira a atender às necessidades da geração presente, sem comprometer as necessidades das gerações futuras. Neste contexto social, estão inseridas as universidades que, considerando o seu papel, têm produzido tecnologia, novos conhecimentos e formado profissionais e cidadãos, muitas vezes, sem um questionamento ou uma consciência do impacto que eles geram nas organizações, nos sistemas produtivos, e, conseqüentemente, na sociedade e no meio ambiente. O gerenciamento de resíduos nas universidades no Brasil e na América Latina é um assunto que está começando a ser estudado. Acompanhando as tendências mundiais na busca da sustentabilidade ambiental, as universidades brasileiras vêm desenvolvendo, pouco a pouco, programas próprios de gerenciamento de resíduos. Na Universidade Federal de São Carlos, assim como em outras universidades brasileiras, o manejo de resíduos químicos ainda é uma atividade pouco desenvolvida. Apesar de pouco volumosos ou gerados em pequenas quantidades em relação aos resíduos industriais, os resíduos químicos das universidades são potencialmente perigosos e podem causar impactos significativos no meio ambiente. Para minimizar os impactos produzidos por esses resíduos, é que objetiva-se fazer um estudo sobre o manejo desses resíduos, a situação da UFSCar e compilar os melhores métodos de minimização (Redução, Reuso, Reciclagem), tratamento e disposição final desses resíduos. Resíduos em Universidades As universidades também geram muitos resíduos químicos perigosos/tóxicos, embora em menor quantidade que nas indústrias, mas que demandam adequado gerenciamento para se evitar danos ao meio ambiente e a vida humana. As universidades não podem mais ignorar a posição de geradora de resíduos perigosos, sendo que seus departamentos/setores produzem diferentes tipos resíduos. A Figura 1 mostra esquematicamente os diversos tipos de resíduos gerados em uma universidade. 2304

4 UNIVERSIDADE HOSPITAL UNIVERSITÁRIO E SERVIÇOS DE SAÚDE ETA E ETE ENSINO E PESQUISA EM AGROPECUÁRIA PAPEL EM GERAL LABORATÓRIOS EM GERAL CONSTRUÇÃO CIVIL SERVIÇOS DE LIMPEZA JARDINAGEM E PODAS DE ÁRVORES RESTAURANTE E LANCHONETES MANUTENÇÃO EQUIPAMENTOS E VEÍCULOS LÂMPADAS DE VAPOR DE MECÚRIO LABORATÓRIOS QUÍMICOS Figura 1: Resíduos gerados em uma universidade (Fonte: SASSIOTTO, 2004). Tem-se nas universidades restos de alimentos do restaurante universitário (R.U.) e das lanchonetes, embalagens e papéis sujos. No serviço de saúde tem-se descarte de seringas, papéis, embalagens de medicamentos, gases entre outros. Tem-se também uma grande quantidade de papel, lâmpadas (vários tipos, incluindo vapor de mercúrio), equipamentos quebrados ou obsoletos, resíduos da limpeza de sanitários e salas de aula. Obras dentro da universidade também geram entulho (resíduos da construção civil), além dos resíduos das podas de árvores e manutenção dos jardins. Manutenção de equipamentos e veículos geram resíduos como óleo de motor e peças quebradas. Além destes resíduos acima, ainda existem outros tipos, pois um campus universitário é praticamente uma cidade, que pode possuir também uma estação de tratamento de água ou esgoto, tendo-se então, o lodo resultante destas estações. Nos laboratórios químicos (Figura 2), pode-se ter uma série de resíduos, solventes, compostos orgânicos, inorgânicos, radioativos e metais pesados a maioria, são compostos resultantes e excedentes dos experimentos acabam ficando guardados por muito tempo sem rotulagem, tornando-se assim um passivo ambiental. A água resultante da lavagem de pisos, bancadas, equipamentos, vidraria e capelas também é um resíduos impregnado de substâncias químicas misturadas. Produtos químicos com data de validade vencida e frascos vazios são também, resíduos muito problemáticos. LABORATÓRIOS QUÍM ICOS DE UNIVERSIDADES REAGENTES VENCIDOS RESÍDUOS DE EXPERIMENTOS EMBALAGENS VAZIAS LAVAGENS EM GERAL Figura 2: Resíduos de laboratórios químicos (Fonte: SASSIOTTO, 2004). 2305

5 Resíduos Químicos Perigosos A rápida industrialização de vários países nas últimas décadas tem resultado em uma árdua tarefa para encontrar meios para o gerenciamento dos resíduos gerados. Alguns destes resíduos são extremamente perigosos, os quais, se não tiverem gerenciamento apropriado, podem criar sérios danos a saúde humana e ao meio ambiente (POLPRASERT, 1996, p. 213; SAXENA, 1997, p. 403). Inseridos neste contexto, estão os resíduos químicos, responsáveis por muitos acidentes ambientes em todo o mundo. Os resíduos químicos perigosos são gerados não somente em indústrias, mas também em pequenos negócios, residências familiares, hospitais, universidades, laboratórios de pesquisa e de testes e na indústria agrícola (POLPRASERT, 1996, p. 214). Para se definir um melhor manuseio dos resíduos perigosos, é de grande importância a identificação dos mesmos. Geralmente, os resíduos perigosos podem ser identificados baseando-se nas suas características e em uma lista de especificações da legislação. Os resíduos podem ser considerados perigosos se exibirem uma ou mais das características abaixo (POLPRASERT, 1996, p. 214; SAXENA, 1997, p. 405): Facilidade para entrar em ignição: Estes resíduos podem causar incêndios sobre certas condições. Corrosividade: resíduos corrosivos incluem aqueles que são ácidos ou bases muito fortes e aqueles que são capazes de corroer metais. Reatividade: resíduos reativos podem criar explosões, gases tóxicos e vapores quando misturados a água. Toxicidade: resíduos tóxicos são fatais quando ingeridos ou absorvidos. A toxicidade pode ser crônica ou aguda. Estes resíduos podem ser cancerígenos, mutagênicos e teratogênicos para o homem e outras formas de vida. O gerenciamento de resíduos perigosos exige o emprego das melhores técnicas na busca da melhor solução para a questão (ASHBROOK, 1999, p. 40). Infelizmente, coordenar o gerenciamento de resíduos em uma universidade pode ser muito complexo devido a uma série de fatores, conforme (IZZO, 2000, p. 29): Muitas faculdades e universidades são descentralizadas, pois muitos departamentos acadêmicos e administrativos funcionam independentes uns dos outros. Muitos laboratórios de pesquisa têm mão-de-obra instável e grande confiança nos estudantes de graduação e de pós-graduação que normalmente estão na universidade em tempo limitado. Os tipos de operações e geração de resíduos freqüentemente mudam com a mudança do enfoque da pesquisa. Existe uma grande diversidade de resíduos em uma universidade. Para muitas universidades, não há nenhuma central de diagnóstico do problema ou de estocagem química, e o desperdício ainda é grande. Apesar dos problemas, a preocupação com materiais e resíduos potencialmente perigosos vem acontecendo em alguns países a um certo tempo. 2306

6 A Situação do Manejo dos Resíduos Químicos na UFSCar Preocupada com a destinação adequada de seus resíduos químicos, a UFSCar, através de sua Coordenadoria Especial para o Meio Ambiente (CEMA), começou a desenvolver ações para o manejo desses resíduos. Uma das primeiras ações foi a implantação da Unidade de Gestão de Resíduos (UGR)(Figura 3 a 5), para dentre outras atividades, receber, estocar, caracterizar, processar e destinar de forma adequada os resíduos perigosos gerados. A Unidade possui um laboratório em fase final de instalação de equipamentos, adquiridos com financiamento do Projeto de Auxilio à Infraestrutura de Pesquisa - Fase V, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Figura 3: Vista da Unidade de Gestão de Resíduos (UGR). Figura 4: Prédio de estocagem de resíduos químicos. Figura 5: Laboratório de caracterização e processamento de resíduos Figura 6: Estocagem de resíduos radioativos MORAES (2003), através de estágio realizado na CEMA, desenvolveu um trabalho de caracterização preliminar das águas residuárias dos principais laboratórios químicos da UFSCar, coletando e analisando amostras em sete pontos, nos seguintes departamentos da Universidade: Química (DQ), Ciências Biológicas (CB), Engenharia 2307

7 Química (DEQ), Engenharia de Materiais (DEMa), Física (DF) e Ciências da Saúde (DCS). De acordo com os resultados obtidos nesse trabalho, verificou-se a existência de pontos problemáticos, onde os valores encontrados para a concentração de alguns contaminantes foram elevados, indicando, portanto, a necessidade de medidas preventivas junto às fontes geradoras de resíduos naqueles departamentos. MATERIAIS E METODOLOGIA EMPREGADA ATIVIDADES REALIZADAS NO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Inicialmente, foi feito um levantamento bibliográfico, obtendo-se dados e informações nacionais e internacionais sobre as experiências de outras instituições e sobre os principais problemas e as principais técnicas utilizadas para o manejo de resíduos químicos de laboratórios. Em seguida, foi iniciado o diagnóstico in situ desses resíduos no Departamento de Química (DQ), por ser o departamento que mais produz resíduos químicos na UFSCar. Foram realizadas entrevistas, por meio de questionário detalhado, com os responsáveis dos laboratórios (técnicos, professores, pesquisadores) para o levantamento, primeiramente, do passivo existente no departamento e posteriormente, através de outro questionário, para o levantamento do ativo, ou seja, dos resíduos gerados pelas atividades de rotina. As entrevistas e levantamentos foram realizados com a ajuda de alunas de química, estagiárias da CEMA. As questões contidas nos questionários foram basicamente as seguintes: Nome do laboratório; Tipo de Laboratório (ensino ou pesquisa); Nome do responsável; Pequena descrição das atividades/projetos realizados no laboratório; Número de pessoas que trabalham no laboratório (alunos de iniciação científica, mestrado, doutorado, pós-doutorado, técnicos e professores); Atividades de rotina do laboratório e reações envolvidas; Produtos perigosos utilizados: tipo, quantidade e disposição final; Existência de um plano para substituição de produtos perigosos; Existência de algum plano de manejo dos resíduos químicos; Como os resíduos são identificados e segregados?; Quantidade de resíduos gerados por semana; Existência e eficiência das técnicas de minimização; Existência de algum procedimento para tratamento dos resíduos; Eficiência das técnicas de tratamento; Quais os métodos de disposição final dos resíduos?; Existência de algum passivo ambiental (produtos com prazo de validade vencida, embalagens usadas, resíduos estocados, etc.); Tipo, quantidade e disposição do passivo ambiental; Existência de técnicas experimentais em micro-escala; Ocorrência de acidentes ou riscos (derramamentos, recipientes quebrados, fogo, explosões, etc.). Depois de identificar a situação de cada laboratório (diagnóstico), deverá ser realizada no laboratório da Unidade de Gestão de Resíduos da UFSCar, uma caracterização, ou 2308

8 seja, análises da composição dos resíduos mais comuns e em maior quantidade, utilizando equipamentos como espectrofotômetro UV-visível, condutivímetro, cromatógrafo gasoso e equipamentos auxiliares. A Figura 7 mostra esquematicamente a metodologia do projeto completo. As visitas a outras universidades têm o intuito de complementar as informações sobre experiências e técnicas de manejo. Após a obtenção de todas as informações necessárias e dos resultados, objetiva-se a elaboração um manual para o manejo de resíduos químicos em universidades. 1. LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 2. VISITAS/ENTREVISTAS A OUTRAS UNIVERSID. 3. LEVANTAM. DAS CONDIÇÕES FUNCIONAIS DO DQ SUBSÍDIO SEQUÊNCIA TEMPORAL 4. LEVANTAM. DAS FONTES GERADOR. ( LAB. DEP. QUÍM.) 5. CARACTERIZAÇÃO (CENTRAL DE RESÍDUOS) 6. ESTUDO DE ALTERNATIVAS MANUAL Figura 7: Fluxo de Atividades (Fonte: SASSIOTTO, 2004). RESULTADOS PRELIMINARES E DISCUSSÃO Em alguns laboratórios, os questionários foram deixados com os técnicos, professores e pesquisadores para se levantar a rotina de trabalho, mas como foi encontrada certa dificuldade no recolhimento e preenchimento adequado dos questionários, decidiu-se então fazer o levantamento do ativo e do número de alunos diretamente com os professores/orientadores para se obter informações confiáveis. Outros fatores que prejudicam a identificação do passivo no DQ foram: Ausência total de rótulos ou qualquer outro indicativo do produto; Rótulos deteriorados pelo tempo e ilegíveis; Misturas complexas incluindo mais de uma fase (sólido/líquido). O DQ possui cerca de 25 laboratórios geradores de resíduos químicos (pesquisa e ensino) que se subdividem. Em um deles foi onde se encontrou a maior variedade de resíduos, sendo a maioria produtos orgânicos de reação de síntese ou extração em pequenas quantidades (miligramas e mililitros) e, resíduos desconhecidos. Além disso, pode-se destacar a grande variedade de compostos inorgânicos e metálicos, grande quantidade de solventes e, infelizmente, ainda se encontrou grande quantidade de solução sulfocrômica. Muitos dos resíduos estão em locais impróprios, ou seja, estão em uma área do almoxarifado do departamento expostos a céu aberto, ou estão nos próprios laboratórios. Várias das bombonas onde estão armazenados os resíduos no 2309

9 almoxarifado estão sem nenhuma informação, os resíduos são totalmente desconhecidos. Em uma primeira estimativa da variedade de composição dos resíduos armazenados nos laboratórios e depósitos do DQ, percebeu-se as seguintes quantidades (CORNETO, E.C.; SANTOS, J. N., 2004, p. 36): 65 composições diferentes de resíduos oriundos de restos reacionais; 335 composições diferentes de resíduos oriundos de diversas atividades; Totalizando: 400 diferentes composições de resíduos armazenados nos laboratórios e depósitos do DQ. Em volume, um somatório geral do passivo fornece um valor próximo a L de resíduos (somando-se tanto resíduos líquidos como sólidos). A Tabela 1 apresenta um resumo dos principais resíduos e suas quantidades (CORNETO, E.C.; SANTOS, J. N., 2004, p. 37). Tabela 1: Resumo dos principais resíduos e em maior quantidade gerados nos laboratórios (ensino e Pesquisa) do DQ. Resíduo Quantidade do passivo 1. Ácido Inorgânico 19,36 L 2. Ácido Orgânico 3,7 L 3. Álcool / cetona 0,81 L 4. Agente Oxidante 8,95 L 5. Anilina 9,1 L 6. Bases 9,0 L 7. Cianeto 0,5 kg e 2,65 L 8. Chumbo 120,1 L 9. Cromo (II e III - solução) 19,86 L 10. Cromo (VI - sulfocrômica) 6,1 L 11. Fenol 23,2 L 12. Metais (Ni, Co, Fe, Ti, Sn, Mn, Mg, La, etc - solv. aq.) 116,4 L 13. Metais (Ni, Co, Fe, Ti, Sn, Mn, Mg, La, etc -solv, org.) 61,85 L 14. Mercúrio (solv. aquoso) 2,9 L 15. Prata (solução) 13,2 L 16. Produtos reacionais/análises 8,72 L e 0,88 kg 17. Sal Inorgânico 0,99 L e 6,6 kg 18. Solvente orgânico. + acetonitrila 30,02 L 19. Solvente orgânico + polímeros 26,49 L 20. Solvente orgânico halogenado 361,0 L 21. Solvente orgânico não-halogenado 58,6 L 22. Xilol + acetona 21,0 L 23. Outros (não-identificado) 7405 L Fonte: CORNETO, E.C.; SANTOS, J. N., 2004, p

10 Esta grande variedade e volume já eram esperados, pois os resíduos estão sendo estocados há anos. Pode-se perceber, que nos laboratórios de pesquisa, a maioria dos resíduos é composta de solventes, tanto clorados como não-clorados, em sua maioria contaminados. Além disso, tem-se também grande quantidade e variedade de soluções de metais diversos. Apesar desses problemas com o passivo pode-se perceber também, iniciativas e ações únicas de alguns laboratórios para a disposição adequada dos resíduos químicos. CONCLUSÕES A implementação de um programa de gerenciamento de resíduos, principalmente dos resíduos químicos é de essencial importância para a UFSCar e para qualquer universidade, pois, como centro de produção de novas tecnologias, conhecimento e formação de cidadãos, é de certa maneira contraditória que a própria universidade não dê uma disposição adequada a seus resíduos perigosos, mas que sirva de exemplo e referência neste aspecto. Para que isto ocorra efetivamente, é necessário o envolvimento de todos, desde a alta administração da unidade até estudantes e funcionários. Espera-se fornecer subsídios para a implantação de um gerenciamento dos resíduos químicos com a sua minimização gradativa, crescente e efetiva ao longo do tempo, para que se possa prevenir na origem os resíduos gerados na UFSCar (alternativa de menor custo). AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de expressar os sinceros agradecimentos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelos recursos para a infra-estrutura do laboratório da Central de Resíduos da UFSCar (Processo no. 2001/ ); à Capes; à Coordenadoria Especial para o Meio Ambiente da UFSCar (CEMA); às estagiárias Emili C. Corneto, Juliana Navarro Santos.; e acima de tudo, agradecer todo o apoio e colaboração da Profa. Dra. Leny Borghesan A. Alberguini do LRQ-HU-USP São Carlos e do Prof. Dr. João Batista Baumgartner do DEQ/UFSCar (in memorium). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASHBROOK, P.C.; REINHARDT, A. Laboratory-scale treatment as a waste minimization technique, Chemical Health & Safety, Março/Abril, p.40, CORNETO, E. C., SANTOS, J. N. Inventário de Resíduos Químicos do Passivo e do Ativo (Parcial) do Departamento de Química. São Carlos, Coordenadoria Especial para o Meio Ambiente da UFSCar (CEMA), p. FAPESP. Edital Infra Estrutura V, projeto Implantação do Sistema de Gerenciamento de Resíduos Químicos da UFSCar, a partir do consórcio entre as maiores unidades geradoras. São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo-FAPESP, 2000 IZZO, R. M. Waste minimization and pollution prevention in university laboratories, Chemical Health & Safety, Maio/junho, p ,

11 MORAES, R. S. Caracterização preliminar das águas residuárias da Universidade Federal de São Carlos. São Carlos, Departamento de Engenharia Civil/CEMA/UFSCar, p. (Relatório de Estágio). POLPRASERT, C. et al. Hazardous waste generation and processing. Resources, Conservation and Recycling, vol.16, p , April, SASSIOTTO, M. L. P. São Carlos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana (PPG-EU/UFSCar), p. (Texto de Exame de Qualificação de Mestrado). SAXENA, S.C.; JOTSHI, C.K. Management and combustion of hazardous wastes. Progress in Energy and Combustion Science, vol.22, p , ABSTRACT The University activities of teaching, research and services produce potential hazardous wastes, such as chemical laboratory wastes, which need be properly managed. This work presents a diagnostic of laboratory chemical wastes generated at the Chemistry Department of the Universidade Federal de São Carlos, aiming its prevention and corrective control, in the scope of the Management Residue Program of UFSCar. The preventive approach, prioritary, has the purpose of implementing actions to reduce or even avoid waste generation at source. The corrective control aims the segregation, processing, reuse, treatment and/or disposal of generated waste, trough the support of the Waste Management Unit (UGR) of the Special Coordination for the Environment of UFSCar (CEMA). In a first moment, the stored waste existing at the DQ was identified and quantified, aiming to contribute for possible source reducing and adequate handling of waste, in order to reduce its potential environmental impacts and risks. KEY-WORDS Laboratory waste, hazardous waste, university waste. 2312