Avaliação e Identificação da Toxicidade na Indústria
Têxtil: Proposta Metodológica para Produção mais
Limpa
JERONIMO, R. A. S.
a,b*
, MORAIS, M. M. b, PAZ, Y. M.b, HOLANDA, R. M.
b
a. Agência Estadual de Meio Ambiente - CPRH
b. Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE
* [email protected]
Resumo
A técnica AIT (Avaliação e Identificação da Toxicidade) permite diminuir ou eliminar a toxicidade de efluentes
gerados nas Indústrias, a técnica quando aplicada permite que melhore a qualidade do efluente diminuindo sua
capacidade de contaminação. A Indústria Têxtil possui grande potencial poluidor, logo a aplicação da técnica AIT,
corrobora para que a atividade tenha uma produção mais limpa, buscando diminuir impactos ambientais
principalmente para os corpos de água, ajudando a preservar este recurso natural de extrema importância para
preservação da vida, ajudando com a possibilidade de aumentar a reutilização da água, pois ao final do processo
irá conseguir um efluente com menor contaminação.
Palavras-chave: AIT, Indústria Têxtil, Produção mais Limpa.
1.
Introdução
A Industriais Têxtil estão entre as atividades Industriais de prioridade Ambiental devido ao seu
potencial poluidor e complexidade química dos Efluentes gerados (BERTOLETTI, E., 2013), segundo
Amaral e Silva, et al., (2011) o setor Industrial de Lavanderias está propicio a degradação ambiental
pois emite poluentes gasosos, possui potencial de alterar os cursos de água e modificar ecossistemas
de pequenas áreas.
O setor têxtil emprega cerca de 1,7 milhões de pessoas de forma direta e 4 milhões se for
somada as pessoas empregadas de forma indireta no Brasil, e tem a quarta maior folha de pagamento
das indústrias de transformação no Brasil. No Brasil a Indústria Têxtil movimentou em 2011 cerca de
67 bilhões de dólares, ficando na quarta colocação de produtores de vestuário e quinta colocação em
produtor de fibra, a China ficou na primeira colocação nas duas categorias, desta forma possui grande
representatividade econômica (ABIT, 2013).
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Segundo Hasanbeigi, A. e Price, L. (2012), é uma indústria heterogênea de pequeno e médio
porte com grande variação de processos e equipamentos que podem utilizar diferentes matrizes
energéticas que pode divergir bastante como: madeira de reflorestamento, restos de madeiras de
construção ou da Indústria moveleira, óleo combustível, gás natural e eletricidade. Sendo a metade do
gasto energético com a caldeira para aumentar a temperatura da água para utilização na linha de
produção.
Usualmente as Indústrias utilizam métodos químicos para analisar os efluentes gerados nos
seus processos, evitando uma possível contaminação dos corpos hídricos. Porém, a Sociedade
Americana de Química, descreve que existem cerca de 10 milhões de substâncias químicas, sendo 70
mil de uso cotidiano, mas apenas duas mil com seus aspectos ecotoxicológicos conhecidos. Assim,
torna-se sendo necessária a verificação da ação destas substâncias no meio ambiente através de
testes para verificar a sua toxicidade (ZAGATO; BERTOLETTI, 2008).
Ao diminuir a Toxicidade, pode-se favorecer a Produção mais Limpa, esta consiste em diminuir
resíduos e rejeitos, bem como diminuir o impacto da atividade no meio ambiente, logo o conhecimento
total sobre o Processo Industrial e possíveis modificações para melhorar a eficácia em relação ao
impacto ao meio ambiente é de fundamental importância para a melhoria da qualidade do efluente
industrial gerado, possibilitando diminuição de gastos no sistema de tratamento e consequentemente a
diminuição de efluente gerado (GIANNETTI, B. F. et al., 2003).
O monitoramento de contaminantes em efluentes Industriais pode ser realizado com a utilização
de Bioindicadores que possui inúmeras vantagens em relação ao monitoramento químico, conseguindo
maior eficiência devido a maior sensibilidade na identificação de componentes possivelmente tóxicos. A
Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos destaca que os testes de Toxicidade quando
utilizados são mais protetivos ao meio ambiente e também possuem maior amplitude quanto à
interação do contaminante com o meio ambiente, pois este sofre transformações como hidrólises,
reações com outras substâncias químicas que se encontra na água (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2008).
A técnica AIT (Avaliação e Identificação de Toxicidade) proposta pela Agência Americana de
Proteção ao Meio Ambiente, é bastante promissora em melhorar a qualidade dos efluentes industriais
quanto à toxicidade, identificando a substância causadora da toxicidade, possibilitando a troca da
substância tóxica por uma que desempenhe a mesma função sem que ocorra impacto ambiental
relacionado à Toxicidade (FURLEY, T. H., 2009), este trabalho teve como objetivo propor metodologia
para Avaliar e Identificar a Toxicidade em uma Indústria Têxtil para minimizar a possibilidade de
Toxicidade do efluente final.
2.
Metodologia
O estudo aqui apresentado teve caráter exploratório com revisão de literatura onde foram
pesquisados os seguintes descritores: Avaliação e Identificação da Toxicidade, Indústria Têxtil,
Produção Mais Limpa, Bioindicadores Ambientais.
A Indústria Têxtil possui várias etapas no seu processo de beneficiamento das roupas que
constam no fluxograma da Fig. 1, e neste processo as etapas que podem produzir substâncias
potencialmente Tóxicas a Desengomagem (lavagem), amaciamento, tingimento, fixação e enzimagem,
além de possuir no processo caldeira para aumentar a temperatura da água de todo o processo que
normalmente é adicionado algumas substâncias potencialmente tóxicas para que não ocorra
crescimento de organismos que possibilite a incrustação ou dano as tubulações.
Com a Introdução da técnica AIT em busca de uma Produção mais Limpa nas Lavanderias
Industriais é necessária inicialmente realizar um diagnóstico do fluxograma do processo, onde sejam
analisadas as entradas do Processo com as substâncias químicas utilizadas no processo e tratamento
do efluente gerado.
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Substâncias
Químicas
Utilizadas
Energia
(Biomassa)
Matéria Prima
Etapas do Processo:
Etapa 1: Desengomagem;
Etapa 2: Amaciamento;
Etapa 3: Alvejamento;
Etapa 4: Tingimento;
Etapa 5: Fixação;
Etapa 6: Enzimagem;
Etapa 7: Centrifugação;
Etapa 8: Secagem;
Etapa 9: Tratamento do
Efluente.
Produto Final
Resíduos
Líquidos,
Gasosos e
Sólidos.
Água
Água
Fig. 1: Fluxograma de Processo da Indústria Têxtil no Processamento de Jeans adaptado de Silva, G. L.
(2005).
A técnica AIT é consiste em três fases (Fig. 2), a primeira consiste em caracterizar as
características químicas e físicas dos constituintes como volatilidade e solubilidade, esta fase é
importante por possibilitar uma forma de tratamento da toxicidade sem identificação das substâncias;
a fase dois descreve métodos para identificar substâncias tóxicas em orgânicas não polares, amônia e
metais e finalmente a fase que se propõe a confirmação da origem da toxicidade (EPA, 1991).
O conhecimento do processo permite analisar a substância que originou a toxicidade,
observando as substâncias químicas utilizadas, através da técnica AIT, e substituir quando possível por
outra substância que não possua toxicidade ou menos tóxica ao meio ambiente.
Com a aplicação da técnica AIT, é possível identificar as substâncias que venham demonstrar
toxicidade, e com isto trocar estas substâncias por outras que não possuam toxicidade, como trocar os
tensoativos a base de fenol, evitar uso de corantes com enxofre, cobre e cromo na composição,
substituir oxidantes cromatos por peróxidos de hidrogênio ou iodados, substituir hipoclorito e derivados
de cloro por peroxido de hidrogênio evitando a formação de organoclorados e substituir corantes do
grupo “azo” (CETESB, 2009).
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Amostra do
Efluente Têxtil
Fase I: Testes para
caracterização da Toxicidade
Não
apresentou
Toxicidade
Tratamento Aproximado ou
Identificação da Substância Tóxica
Fase II: (Análises de Identificação da
Substância Química)
Tratamento Aproximado
Não
Apresentou
Toxicidade
Apresentou
Toxicidade
Fase III: Procedimentos para
Confirmação da Toxicidade.
Considerações baseadas nos
dados obtidos nas Fases
anteriores
Avaliação da
Tratabilidade do Efluente
Investigação da fonte de
Toxicidade
Seleção do Método de
Tratamento e Implementação
Monitoramento e Controle
Fig. 2: Fluxograma do Emprego do AIT segundo EPA, 1991.
3.
Resultados
Na Fase I da aplicação da técnica são realizados testes para caracterização dos constituintes do
efluente têxtil em grandes grupos, isto é, sem ainda definir que substância está implicando Toxicidade
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no efluente, na Fig.3 é demonstrado fase I com os possíveis grupos a serem analisados no efluente
têxtil.
Toxicidade Inicial
Toxicidade de Base
Teste de Aeração
Teste EDTA
Fase I: Testes
para
caracterização
da Toxicidade
Toxicidade inicial do efluente
Toxicidade antes das manipulações
Caracteriza substâncias voláteis
Reage com metais
Testes
Oxidação/Redução
Substâncias podem ser precipitadas
Teste Extração da
Fase Sólida
Fornece informações em relação a
partículas sólidas Tóxicas
Teste de Filtração
Fornece informações em relação a
partículas sólidas Tóxicas
Teste de Ajuste de
pH
Teste de Graduação
de pH
Caracteriza a Toxicidade em pH
distintos
Caracteriza a Toxicidade em pH
distintos
Fig. 3: Fase I da Avaliação e Identificação da Toxicidade em Efluente Têxtil.
A Fase II da técnica Avaliação e Identificação da Toxicidade em Efluente Têxtil permite
identificar qual substância ou mais de uma que está fornecendo a Toxicidade para o Efluente final,
assim tendo base a fase I, que permite nortear a identificação da Toxicidade, é aplicado testes
químicos específicos para identificar a substância tóxica conforme Fig. 4.
Substâncias Orgânicas
não polares
Identificação de Metais
Fase II: (Análises de Identificação da
Substância Química)
Identificação de
Surfactantes
Identificação de Cloro
Análise por
espectrômetro de
massas
Identificação de Amônia
Fig.4: Fase II da Avaliação e Identificação da Toxicidade em Efluente Têxtil.
A Fase III permite confirma a substância Tóxica contida no efluente, bem como avalia qual o
melhor procedimento a ser tomado para diminuir sua toxicidade, como mudança da substância tóxica,
se for possível e melhora no sistema de tratamento, assim na Fig. 5, temos o esquema da fase III.
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Correlação Concentração
e Toxicidade
Correlação dos Sintomas
da Toxicidade
Correlação das Espécies
Sensíveis
Fase III: Procedimentos para
Confirmação da Toxicidade.
Confirmação da
substância Tóxica
Correlação do Balanço de
Massa
Correlação da supressão
da subst. Tóxica
Substâncias Tóxicas
Ocultas
Existem cerca de 3000 corantes que possuem em sua estrutura a função azo-aromática, e sua
biotransformação pode produzir aminas e benzidinas com potencial carcinogênico. Atualmente não são
produzidos, porém em países menos desenvolvidos não cessou a total produção destes corantes
(GUARATINI, C. C. I.; ZANONI, M. V. B., 2000).
Os corantes podem conter metal na sua estrutura, como os corantes pré-metalizados,
geralmente são complexados com o metal cromo, estes corantes possuem uma toxicidade elevada
devido à presença deste metal no efluente final, corantes mordentes que consiste em uma subclasse
dos corantes ácidos (SILVA, G. L., 2005).
A Indústria Têxtil pode utilizar testes ecotoxicológicos nos seguintes processos para verificar a
toxicidade: Escolha dos insumos (corantes), Lavagem, acabamento das peças por substâncias químicas
e no sistema de tratamento dos Efluentes (ETE) (Tabela 1), além disso, é possível observar reações
que ocorram entre as substâncias utilizadas resultando em outras potencialmente tóxicas.
Na fase III da aplicação da técnica Avaliação e Identificação da Toxicidade é possível, suprimir a
substância tóxica analisada do processo e substituir por outra que possua potencial tóxico menor ou
não possua toxicidade, conforme tabela 1, permitindo ter uma produção mais limpa e um efluente final
menos danoso ao meio ambiente.
A Indústria Têxtil ambientalmente mais eficiente, com produção se enquadrando no conceito de
Produção mais Limpa, permite tornar o setor mais competitivo para exportação, bem como beneficiar a
Industria Têxtil economizando nos processos de tratamento, pois não será necessário empregar
técnicas mais exigentes no tratamento do efluente gerado, pois o mesmo terá carga tóxica reduzida ou
nula se possível.
O uso de corantes com grau de fixação alta permite utilizar menos corantes para obter um
mesmo resultado de coloração das peças tingidas, deve-se também utilizar corantes naturais que não
são perigosos a saúde humana e ao meio ambiente. Na Etapa do tratamento de Efluentes o uso de
substâncias como o tanino, permite que não ocorra contaminação do resíduo sólido do processo por
metais como alumínio, proveniente do clássico sulfato de alumínio, por exemplo, (SHAHID-UL-ISLAM,
et al., 2013).
Tabela 1: Aplicação da Técnica AIT para substituição das substâncias Químicas que podem causar
Toxicidade ao Efluente da Indústria Têxtil (CETESB, 2009; COSTA, A. F. S., 2008).
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Processo
Substância Química Utilizada
Substituição
por
substância
Química com menor Potencial de
Toxidade
Corantes do Grupo “AZO”, pois
os mesmos produzem aminas
aromáticas carcinogênicas.
Corantes que não apresentem
grupo “AZO” na estrutura
Corantes que apresentam metal
na sua estrutura
Corantes que não apresentem
metal na estrutura
Corantes Sulfurosos
Utilizar
corantes
conhecidos
como Sulfurosos ecológicos
Corantes com fixação baixa
Corantes com fixação alta
Lavagem
Tensoativos a base de Fenol
Tensoativos Biodegradáveis
Acabamento Químico das Peças
Oxidantes de Cromato
Peróxido de Hidrogênio
Escolha dos Insumos
Desinfecção das
derivados de cloro
Sistema
Efluente
4.
de
Tratamento
de
Sulfato de Alumínio
peças
com
Desinfecção com Ozônio
Tanino
Conclusões
A técnica AIT (Avaliação e Identificação de Toxicidade) proposta para melhorar a qualidade do
efluente têxtil, é bastante promissora, para garantir Produção mais Limpa para o setor, este que é
considerado prioritário para controle de poluentes, além disso, permite verificar as interações das
substâncias químicas envolvidas e possíveis mudanças de estrutura química mais ainda com
capacidade de causar Toxicidade ao Meio Ambiente.
5.
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