Estabelecimento de metodologia para remoção de cobre, cromo e arsênio de resíduos de madeira tratada com arseniato de cobre cromatado - CCA

Abstract

The wood has been used for various applications but due to its biological origin it is prone to deterioration. Actually to increase its resistance, have been employed preservatives that chromated copper arsenate (CCA). Components present in CCA are high toxicity, therefore, the challenge is the final waste disposal generated by rule the poles used in power distribution and telephony. Thus the main objective of this work was to develop a methodology for removal of Cu, Cr and As from the waste of wood poles treated with CCA. The samples were decomposed in a microwave oven or oven using HNO3 and H2O2, to determine the initial concentration of the interest elements by ICP-MS and FAAS techniques. For the elements removal, samples with a size of 9. 5 mm diameter and solids total content of 15% were extracted with 0. 1 M H2SO4, in three cycles of extraction, each of them with 2 hours at a temperature of 75 0C. Then, they were subjected to three washing steps, each of them during one hour. After each cycle of extraction or washing, the samples were subjected to vacuum filtration. After filtration, the solid part was again posted to the reactor and a new quantity (300 mL) of water or extractor was added. The concentrations of the elements in the extracts were determined by ICP-MS. With the methodology described above was possible remove 100, 89 and 100% of Cu, Cr and As, respectively. With these percentages of removal, wood waste is no longer considered dangerous, and the methodology was considered efficient and promising for this purpose.

A madeira vem sendo empregada em diversas aplicações, porém sua origem biológica a torna propensa à deterioração. Atualmente, para aumentar sua resistência, tem sido empregados preservantes como o arseniato de cobre cromatado (CCA). Os componentes presentes no CCA são de alta toxicidade, portanto, o desafio é a disposição final dos resíduos gerados pelo descarte de postes empregados na distribuição de energia elétrica e telefonia. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de remoção de Cu, Cr e As presentes nos resíduos de postes de madeira tratada com CCA. As amostras foram decompostas em forno de microondas ou em estufa, utilizando HNO3 e H2O2, para a determinação da concentração inicial dos elementos de interesse pelas técnicas de ICP-MS e FAAS. Para a remoção dos elementos, as amostras com tamanho de 9,5 mm de diâmetro e teor de sólidos totais de 15% foram extraídas com H2SO4 0,1 M em 3 ciclos de extração de 2 horas cada, empregando uma temperatura de 75 0C. Após os 3 ciclos de extração, as mesmas foram submetidas a 3 etapas de lavagem por um período de 1 hora cada. Após cada ciclo de extração ou lavagem, as amostras foram submetidas à filtração a vácuo. Após a filtração, em cada etapa envolvida, a parte sólida resultante era novamente colocada no reator e nova quantidade de extrator ou água era adicionada. As concentrações dos elementos nos extratos obtidos foram determinadas por ICP-MS. Com a metodologia acima descrita, foi possível remover 100, 89 e 100% de Cu, Cr e As, respectivamente. Com esses percentuais de remoção, o resíduo de madeira deixou de ser considerado perigoso e a metodologia considerada eficiente e promissora para este fim.