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MSc. Juliana Schultz
Doutoranda em Química - LABPPAM
São Paulo2015
Minimização de resíduos químicos de laboratórios de ensino e
pesquisa
1
XIV SIMPÓSIO DE BIOSSEGURANÇA E DESCARTES DEPRODUTOS QUÍMICOS PERIGOSOS E ORGANISMOSGENETICAMENTE MODIDFICADOS EM INSTITUIÇÕESDE ENSINO E PESQUISA
I SIMPÓSIO DE SEGURANÇA QUÍMICA E BIOLÓGICA
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2
Poluição ambiental
Esgoto doméstico
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3
Poluição ambiental
Indústrias
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4
Poluição ambiental
Agricultura
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Poluição ambiental
5Serviços de Saúde
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6
Laboratórios de universidades, escolas e institutos de pesquisa
MISTURA, C.M. et al.; CIATEC 2010, 2, 1, p. 54-64.
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Laboratórios geradores de resíduos químicos
7
JOYCE, R.M.; Science 1984, 224, 4648, p. 449-452.
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Laboratórios geradores de resíduos químicos
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Agronomia
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Laboratórios geradores de resíduos químicos
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Laboratórios geradores de resíduos químicos
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Laboratórios geradores de resíduos químicos
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Minimização de resíduos
12
• O conceito de minimização de resíduosabrange qualquer ação que reduza aquantidade e/ou a toxicidade dequalquer coisa para ser descartadocomo resíduo perigoso.
NASCIMENTO, E. S. & FILHO, A. T.; BJPS 2010, 46, 2, p. 187-197.
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Inventário
• Consiste em registrar todos osreagentes e resíduos químicos doslaboratórios.
• Características disponíveis nos rótulosdos recipientes.
13
SOUZA, V. R. et al.; V Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental .
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Classificação dos resíduos químicos de laboratórios
14
• Ativos: gerados incessantemente nasatividades rotineiras da instituição, osquais possuem sua composiçãoconhecida.
• Passivos: resíduos comumente nãocaracterizados e não etiquetados, alémde frascos de reagentes semidentificação e sem “dono”.
TAVARES, G.A. & BENDASSOLLI, J.A.; Quim. Nova 2005, 28, 4, p. 732-738.
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Rotulagem15
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Escala de prioridade17
JARDIM, W. F. Gerenciamento de Resíduos Químicos. Campinas, LQA, UNICAMP.
Prevenira geração
Minimizara geração
Reaproveitar
Tratar
Dispor
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1. Prevenir a geração 18
• Modificar processos
Determinação de mercúrio em solos ousedimentos: substituição da metodologiaclássica da geração de vapor frio por outrabaseada na pirólise direta da amostra sólida.
NOLASCO, F.R. et al.; Eng. Sanit. Ambient. 2006, 11, 2, p. 118-124.
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19
• Substituir matérias-primas
1. Prevenir a geração
Medida de gás intersticial: nessa análise pode ser usado dois agentes secantes, o perclorato
de magnésio e o sulfato de cálcio.
COURNOYER, M. E. et al.; Chem. Health & Safety 2005, Sep/Oct, p. 15-20.
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20
• Substituir matérias-primas
1. Prevenir a geração
COURNOYER, M. E. et al.; Chem. Health & Safety 2005, Sep/Oct, p. 15-20.
IrritanteOxidante
Tóxico
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1. Prevenir a geração
• Substituir matérias-primas/equipamentos
21
Termômetros de mercúrio: substituição por termômetros digitais.
Solução sulfocrômica: detergentes líquidos alcalinos.
NASCIMENTO, E. S. & FILHO, A. T.; BJPS 2010, 46, 2, p. 187-197.
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1. Prevenir a geração 22
• Utilização de experimentos virtuais
O uso das tecnologias de comunicação, como os computadores.
MISTURA, C.M. et al.; CIATEC 2010, 2, 1, p. 54-64.
http://e-quimica.iq.unesp.br
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2. Minimizar a geração 23
• Reduzir a escala dos experimentos
Substituição do uso de buretas de 20 e 50 mL de capacidade nas praticas de laboratório por
técnicas em microescala.
NOLASCO, F.R. et al.; Eng. Sanit. Ambient. 2006, 11, 2, p. 118-124.TAVARES, G.A. & BENDASSOLLI, J.A.; Quim. Nova 2005, 28, 4, p. 732-738.
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2. Minimizar a geração 24
• Reduzir a escala dos experimentos
Utilizar vidrarias com juntas de 14/20 do que 24/40 em experimentos de química orgânica.
ALLEN, R. O.; J. Chem. Educ. 1983, 60, 3, p. 81-85.MARTIN, N. H. & WALDMAN, F. S.; J. Chem. Educ. 1994, 71, 11, p. 970-971.
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2. Minimizar a geração 25
• Otimização da compra de reagentes
UPF: Reagentes não utilizados compuseram+/- 40% do total de resíduos gerados noslaboratórios de ensino de química.
MISTURA, C.M. et al.; CIATEC 2010, 2, 1, p. 54-64.
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Banco de insumos químicos26
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3. Reaproveitar27
• Reciclar (matérias-primas)
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3. Reaproveitar
• Reciclar (matérias-primas)
28
Alumida utilizada em colunas cromatográficas:purificada por lavagens com acetona, seca ereutilizada.
MARTIN, N. H. & WALDMAN, F. S.; J. Chem. Educ. 1994, 71, 11, p. 970-971.
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3. Reaproveitar29
• Recuperar (substâncias): principalmentesolventes.
Universidade Estadual de Ponta Grossa – 2008/2009
Solvente Volume (L)
Etanol 50
Xileno 36
Acetato de etila 15
Clorofórmio 6
Hexano 6
Total 113
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3. Reaproveitar30
CARUBELLI, C. R. et al.; 12.o CONEX UEPG.
Economia de aproximadamente R$ 4.000,00 aos cofres da universidade
Universidade Estadual de Ponta Grossa - 2013
Solvente Volume (L)
Etanol 76
Xileno 5
Acetato de etila 41
Clorofórmio 12
Hexano 14
Total 148
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3. Reaproveitar31
Economia de aproximadamente R$ 2.600,00 aos cofres da universidade
Universidade Estadual de Ponta Grossa - 2014
Solvente Volume (L)
Etanol 45
Xileno 0
Acetato de etila 25
Clorofórmio 18
Hexano 0
Total 88
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3. Reaproveitar32
Universidade Estadual de Ponta Grossa - 2015
Solvente Volume (L)
Etanol 60
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3. Reaproveitar33
ALBERGUINI, L. B. A. et al.; Quim. Nova 2003, 26, 2, p. 291-295.
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3. Reaproveitar34
• Recuperar (substâncias): metais nobrescom ouro, prata, platina.
CENA/USP - Prata: através subseqüentesprecipitações químicas, produzindo-se oreagente óxido de prata, que é utilizado em ummétodo de oxidação de S-orgânico a S-sulfato.
TAVARES, G.A. & BENDASSOLLI, J.A.; Quim. Nova 2005, 28, 4, p. 732-738.
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3. Reaproveitar35
• Reutilizar (materiais, produtos)
UFRGS: reaproveitamento do enxofre sólido,produzido pelo setor de Química Geral, geradoem um experimento de Cinética Química.
AMARAL, S. T. et al.; Quim. Nova 2001, 24, 3, p. 419-423.
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3. Reaproveitar36
• Reutilizar (materiais, produtos)
UFRGS: reaproveitamento de produtos obtidosem experimentos de Síntese Orgânica.
AMARAL, S. T. et al.; Quim. Nova 2001, 24, 3, p. 419-423.
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4. Tratar37
• Processos Químicos
• Processos Físicos
• Processos Biológicos
• Processos Térmicos
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4. Tratar38
• Neutralização
Ácidos e bases de:
Cátions Al3+, Ca2+, Fe2+, Fe3+, K+, Li+, Mg2+, Na+,(NH4)+;
Ânions: (CO3)2-, Cl-, HSO3-, (NO3)-, (PO4)3-,
(SO4)2-.
NASCIMENTO, E. S. & FILHO, A. T.; BJPS 2010, 46, 2, p. 187-197.
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Resíduos Orgânicos
• Alcoóis com menos de 5 carbonos• Diois com menos de 8 carbonos• Glicerol• Açúcares (sacarose, glicose, frutose, amido, etc)• Aldeídos alifáticos com menos de 7 carbonos• Amidas - RCONH2 e RCONHR com menos de 5
carbonos e RCONR2 com menos de 11 carbonos• Aminas alifáticas com menos de 7 carbonos• Ácidos carboxílicos com menos de 6 carbonos e
seus sais de NH4+, Na+ e K+
• Ésteres com menos de 5 carbonos• Cetonas com menos de 6 carbonos
39
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4. Tratar40
• Precipitação
Metais pesados: estanho, mercúrio, cromo,chumbo, cádmio.
NASCIMENTO, E. S. & FILHO, A. T.; BJPS 2010, 46, 2, p. 187-197.
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4. Tratar41
• Oxidação: processos oxidativosavançados
UFSC: tratamento por Fenton de 2AP (2-Aminopiridina), formol e Azul de metileno(AM).
ROSENBROCK, L. C. C. et al; 7o Simp. Inter. de Geren. de Residuos em Universidades, 2015.
Amostra [ ] Inicial [ ] Final % Degradada
2AP 840 mg/L 110 mg/L 86,9
Formol 30 g/L 5 g/L 83,3
AM 200 mg/L 0,18 mg/L 99,9
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4. Tratar42
• Redução
Bissulfito de sódio
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5. Dispor43
• Aterros industriais
• Incorporação à massa do cimento (co-processamento)
• Agregação em atividades da construçãocivil
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UFPR44
• Incineração, coprocessamento e AterroClasse I.
• Quantidade: 2,2 toneladas
• Preço: R$ 7350,00
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UPF45
MISTURA, C.M. et al.; CIATEC 2010, 2, 1, p. 54-64.
Economia financeira de R$ 42.042,00
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CENA/USP46
TAVARES, G.A. & BENDASSOLLI, J.A.; Quim. Nova 2005, 28, 4, p. 732-738.
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Retrologistics® - Merck47
Retrologistik® from Merck makes possible the safe, simple, and environmentally responsible return of used products and packaging from external customers
http://www.magazine.emerck/en/culture/Merck_Disposal_Service/Retrologistik1.html#
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Referências• MISTURA, C.M. et al.; CIATEC 2010, 2, 1, p. 54-64. • JOYCE, R.M.; Science 1984, 224, 4648, p. 449-452. • TAVARES, G.A. & BENDASSOLLI, J.A.; Quim. Nova 2005, 28, 4, p. 732-738.• NASCIMENTO, E. S. & FILHO, A. T.; BJPS 2010, 46, 2, p. 187-197. • JARDIM, W. F. Gerenciamento de Resíduos Químicos. Campinas, LQA,.
Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP. Disponível em http://lqa.iqm.unicamp.br/pdf/LivroCap11.PDF.
• NOLASCO, F.R. et al.; Eng. Sanit. Ambient. 2006, 11, 2, p. 118-124. • COURNOYER, M. E. et al.; Chem. Health & Safety 2005, Sep/Oct, p. 15-20. • MARTIN, N. H. & WALDMAN, F. S.; J. Chem. Educ. 1994, 71, 11, p. 970-971. • ALLEN, R. O.; J. Chem. Educ. 1983, 60, 3, p. 81-85. • CARUBELLI, C. R. et al.; 12.o CONEX UEPG. Disponível em
http://sites.uepg.br/conex/anais/artigos/115-1516-1-DR-mod.pdf• ALBERGUINI, L. B. A. et al.; Quim. Nova 2003, 26, 2, p. 291-295. • AMARAL, S. T. et al.; Quim. Nova 2001, 24, 3, p. 419-423. • ROSENBROCK, L. C. C. et al; 7o Simp. Inter. de Geren. de Residuos em
Universidades, 2015. • FOSTER, B. L. Chem. Health & Safety 2004, Sep/Oct, p. 06-13.• CUNHA, C. J.; Quim. Nova 2001, 24, 3, p. 424-427.• FOSTER, B. L. Chem. Health & Safety 2005, Sep/Oct, p. 21-25.• GILONI-LIMA, P. C. & LIMA, V. A.; Quim. Nova 2008, 31, 6, p. 1595-1598.• JARDIM, W. F.; Quim. Nova 1998, 21, 5, p. 671-673.
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Obrigada
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