Otimização operacional e sustentabilidade na gestão de efluentes químicos em laboratórios universitários: garantia de conformidade legal e redução de custos

Alexsandro Nunes Colim , Yasmin Oliveira Devoti , Ana Beatriz Barros Franco , André Fernandes Pereira e Bruna Cláudia Lourenção

Resumo
O estudo teve como objetivo avaliar e otimizar a gestão de resíduos contendo metais tóxicos gerados nos laboratórios da Universidade do Estado de Minas Gerais, Unidade Acadêmica Ituiutaba, garantindo a estrita conformidade com a Resolução CONAMA n^o 430/2011. O tratamento concentrou-se na precipitação fracionada via formação de hidróxidos, testando dois métodos. Sendo o método 1, denominado (A1), constituído por seis etapas de repouso (após ajuste gradual do pH: 4 a 13) e o método 2, denominado (A2), constituído de três etapas de repouso (após ajuste de pH direto à faixa alcalina: 10 a 13). Do ponto de vista gravimétrico, o método A2 apresentou maior eficiência na remoção dos metais tóxicos presentes em solução, com massa total de precipitado de 19,004 g, superior aos 16,781 g obtidos no método A1. A eficácia do tratamento, com foco no íon Cu²⁺, foi avaliada por voltametria de redissolução anódica por onda quadrada (SWASV), uma técnica sensível e de baixo custo. Os resultados confirmam que a concentração residual de Cu²⁺ diminui drasticamente com o aumento do pH. A conformidade legal (limite: 1,0 mg.L^-1 = 1,57 x 10^-5 mol.L^-1) foi satisfatoriamente alcançada no pH 12, para ambos os métodos. O método A2, com ajuste final no pH 12, foi definido como a condição ideal de processamento, pois, além de reduzir o tempo de tratamento em 60% (de 5 etapas no A1 para 2 etapas), garante o descarte do efluente com margem de segurança superior a 37 vezes o limite regulatório, estabelecendo um protocolo sustentável, eficiente e robusto para a gestão de efluentes em instituições de ensino superior.

Palavras-chave
Gerenciamento de resíduos químicos; Legislação ambiental; Otimização de processo; Precipitação fracionada; Voltametria de redissolução anódica.

Abstract
Operational optimization and sustainability in the management of chemical effluents in university laboratories: Ensuring legal compliance and reducing operational expenses. The study aimed to evaluate and optimize the management of toxic metal-containing waste generated in the laboratories of Universidade do Estado de Minas Gerais, Ituiutaba Academic Unit, ensuring strict compliance with CONAMA Resolution No. 430, of 2011. The treatment focused on fractional precipitation via hydroxide formation, testing two distinct methods. Method 1, designated as (A1), involved six settling stages after gradual pH adjustment (ranging from 4 to 13), and method 2, designated as (A2), consisted of three settling stages (after direct pH adjustment to the alkaline range: pH 10 to 13). From a gravimetric point of view, method A2 showed greater efficiency in removing toxic metals present in solution, with a total precipitate mass of 19.004 g, which was superior to the 16.781 g obtained with method A1. The treatment efficacy, focusing on the Cu²⁺ ion, was evaluated by square-wave anodic stripping voltammetry (SWASV), a sensitive and low-cost technique. The results confirmed that the residual Cu²⁺ concentration decreases drastically with increasing pH. Legal compliance (limit: 1.0 mg.L^-1 = 1.57 x 10^-5 mol.L^-1) was satisfactorily achieved at pH 12 for both methods. Method A2, with a final adjustment at pH 2, was defined as the ideal process condition because, in addition to reducing the treatment time by 60% (from 5 stages in A1 to 2 stages in A2), it ensures effluent disposal with a safety margin exceeding 37 times the regulatory limit, establishing a sustainable, efficient, and robust protocol for effluent management in higher education institutions.

Keywords
Chemical waste management; Environmental legislation; Process optimization; Fractional precipitation; Anodic stripping voltammetry; Heavy metals.

DOI
10.21438/rbgas(2026)133302


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