2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.2 Caracterização das Lamas de Forma Segregada
4.2.3 Caracterização da Lama R E3
4.2.3.1 Análises Químicas
20 40 60 80 100 120
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Diâmetro médio das partículas
FIGURA 41 - Distribuição
% Acumulado
Sem ultassom Ultrassom com 30 seg. Ultrassom com 60 seg.
Ultrassom com 120 seg. Ultrassom com 180 seg.
FIGURA 42 – Distribuição do diâmetro das partículas em percentual acumulado, na lama RE2
Os valores obtidos para os diâmetros das partículas presentes na lama RE2, em todos os experimentos, encontram-se no ANEXO C.
4.2.3 Caracterização da Lama RE3 - Lama do efluente contínuo da decapagem de aços inoxidáveisl e aço silicioso
4.2.3.1 Análises Química
Realizaram-se analise químicas para a identificação do percentual dos elementos Al, C, Ca, Fe(metálico), Fe(total) K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, S, Si, Ti e Zn na amostra bruta, amostra do extrato lixiviado e na amostra do extrato solubilizado, procedeu-se de acordo com metodologias específicas e normatizadas descritas no item 3.2.3.
4.2.3.1.1 Concentrações de elementos inorgânicos
Realizou-se a análise no laboratório da UFMG e laboratório de pesquisa da empresa. Os resultados obtidos referem-se ao elemento na forma simples. Para a forma combinada (óxidos), calculou-se o valor da concentração através da estequiometria da molécula resultante, sendo expressos na unidade de porcentagem (P/P). A concentração dos elementos metálicos e não-metálicos presentes na lama RE3 constituem a TABELA 31.
Os elementos Fe, Ca e S apresentaram-se em maiores percentuais de concentração na lama RE3 e, em menores proporções, C, Cr, Ni, Fem e Mg, sendo sua concentração representativa para propriedades da lama RE3.
A elevada concentração do ferro (Fe) é consequência da dissolução da camada de óxidos e possível ataque dos aços. A concentração do enxofre tem como principal fonte o H2SO4 usado como agente decapante. A concentração do cálcio é predominantemente oriunda do hidróxido de cálcio Ca(OH)2 adicionado ao processo como agente de neutralização do pH dos efluentes e agente para precipitar íons metálicos solúvel.
TABELA 31
Composição química da lama RE3
Elemento
Teor (% P/P)
*
Teor (% P/P)
**
Médias (%P/P)
Conversão no composto
Teor (% P/P)
Al ND 0,210 0,210 Al2O3 0,794
C 1,250 1,280 1,265
Ca 14,740 9,460 12,100 CaSO4
CaO
26,000 9,910
Cr 0,183 2,940 1,565 Cr2 O3 2,720
Fe m ND 1,520 1,520
Fe total 22,500 23,400 22,950 Fe2O3 32,170
K ND 0,033 0,033 K2O 0,017
Mg 1,160 2,020 1,590 MgO 1,920
Mn 0,098 0,320 0,209 MnO2 0,155
Na ND 0,260 0,260 Na2O 0,0129
Ni 0,532 1,740 1,136 NiO2 0,822
P 0,048 0,103 0,0755 P2O5 0,110
Pb ND 0,010 0,010 PbO2 0,003
S 6,120 1,460 3,790 SO4 18,340
Si 0,093 0,120 0,1065 SiO2 0,199
Ti ND 0,020 0,020
Zn 0,003 0,007 0,005 ZnO 0,004
FONTE - * Laboratório da UFMG, ** Laboratório de pesquisa da empresa ND – concentração não determinada
A representação gráfica dos elementos constituintes da lama RE3 e sua respectiva concentração percentual encontram-se na FIGURA 43
Al C Ca
Cr Fe metálico Fe total
K Mg
Mn Na Ni
P Pb S
Si Ti Zn 0
5 10 15 20 25
Elemento químico
Concentração (%)
FIGURA 43– Elementos metálicos e não-metálicos identificados na lama RE3
Valor de pH
A lama RE3 apresentou em contato com água, na fase sobrenadante, um valor de pH=10,1. Nesse valor de pH tem-se uma precipitação dos íons metálicos presentes no efluente E1, E2 e E3 .
4.2.3.1.2 Perda por Calcinação - PPC
Determinou-se uma perda por calcinação (PPC) de 24,18% na lama Composição química da lama RE3, através de seu aquecimento até 900ºC. Essa perda de massa corresponde à massa de material volátil e a água presente em diferentes formas de hidratação.
4.2.3.1.3 Lixiviação e Solubilização
Os parâmetros necessários para o cumprimento da norma de procedimento que identificam os elementos no extrato lixiviado (NBR 10005/87) e no extrato solubilizado (NBR 10006/87) estão fundamentados nos itens 2.2 e 3.2.3.1.2 deste trabalho. Os valores dos parâmetros utilizados no teste de lixiviação encontram-se no TABELA 32
TABELA 32
Valor de parâmetros no procedimento de lixiviação da lama RE3
* VMP – valor máximo permitido, HAc – ácido acético
Os procedimentos das normas da ABNT foram rigorosamente obedecidos.
Pesquisou-se a concentração de todos os elementos poluentes identificados nas listagens no7, no8 e no9, especificadamente, e os resultados encontrados para as concentrações e o limite máximo normalizado pela NBR 10004/87 encontram-se,
Parâmetros Valor Referência
(VMP*)
Massa da amostra (g) 50 100
pH inicial 9,04 __
pH final 5,49 5 ± 2
Volume de HAc ** 5N (mL) 20 200
Tempo total (h) 24 24
de forma sintetizada, na TABELA 33.Os elementos que não apresentam valor de concentração na TABELA 33, justifica-se pela não exigência da norma específica de procedimento.
A classificação da lama RE3, quanto aos riscos ambientais e a saúde publica, baseia-se no resultado da concentração do poluente que ultrapassa ao limite normalizado pela NBR-10004/87. Na TABELA 34 evidenciam-se os elementos que apresentam grau de periculosidade relacionado ao tipo de amostra da lama RE3.
TABELA 33
Concentrações de elementos no extrato solubilizado, no extrato lixiviado e amostra bruta da lama RE3
base: NBR 10004/87
Elementos
Extrato Solubilizado
(mg/L)
VMP (mg/L)
Extrato Lixiviado (mg/L)
VMP (mg/L)
Amostra bruta
(mg/kg) VMP (mg/L)
Alumínio <0,1 0,200 ** - *** -
Arsênio < 0,05 0,050 < 0,5 5,0 < 5 1000,0
Bário 0,8 1,000 1,8 100,0 *** -
Berílio * - ** - < 2 100,0
Cádmio < 0,005 0,005 < 0,02 0,5 <0,5 -
Chumbo <0,05 0,050 < 0,05 5,0 8 1000,0
Cobre < 0,02 1,000 ** - 10 -
Cromo total <0,02 0,050 < 0,02 5,0 2290 -
Cromo hexav. * - ** - < 1 100,0
Manganês 0,02 0,100 ** - *** -
Mercúrio < 0,001 0,001 < 0,001 0,1 < 0,1 100,0
Prata < 0,01 0,050 < 0,01 5,0 *** -
Selênio < 0,01 0,010 < 0,5 1,0 < 1 100,0
Sódio 88,0 200,0 ** - *** -
Zinco < 0,02 5,0 ** - 12 -
Níquel * - ** - 263 -
Ferro < 0,1 0,3 ** - *** -
Vanádio * - ** - 6 1000,0
Radicais
Extrato Solubilizado (mg/L)
VMP (mg/L)
Extrato Lixiviado (mg/L)
VMP (mg/L)
Amostra bruta (mg/kg)
VMP (mg/L)
Cianetos 0,081 0,100 ** - 0,5 1000,0
Cloretos 360 250,0 ** - *** -
Dureza
(mg CaCO3 / L)
2052 500,0 ** - *** -
Fenóis < 0,001 0,001 ** - 1,0 10,0
Fluoretos 3,0 1,500 6,1 150,0 *** -
Nitratos 795 10,0 ** - *** -
(mg N/ L) Sulfatos (mg SO4 / L)
1245 400,0 ** - *** -
Surfactantes (tensoativo)
1,0 0,200 ** - *** -
* Elementos que não constam da Listagem no7 do ANEXO G, ** Elementos que não constam da Listagem no8 do ANEXO H, *** Elementos que não constam da Listagem no9 do ANEXO I
Extrato Solubilizado – concentração do poluente na amostra lixiviada do RE3
VMP - valor máximo permitido pela NBR 1004/87
TABELA 34
Elementos encontrados na lama RE3 com grau de periculosidade
base: ABNT Amostra
(Norma de procedimento)
Concentração do elemento ( *VMP)
Extrato Solubilizado (NBR-10006/87)
Cloretos 360 mg/L - (VMP 250 mg/L), Dureza 2052 mg/L - (VMP 500 mg/L), Fluoretos 3 mg/L - (VMP 1,5 mg/L), Nitratos 795 mg/L - (VMP 10 mg/L), Sulfatos 1490 mg/L - (VMP 400 mg/L) Sulfactantes 1mg/L - (VMP 0,2 mg/L).
Extrato Lixiviado e Massa Bruta
Ausência de poluente com concentração acima do VMP
* VMP – valor máximo permitido
A lama RE3 não possui propriedade tóxica, nenhum dos elementos apresentou concentração superior ao valor da Listagem no7 (base W.H.O.- Guidelines for drinking water quality- vol.1 – Recommendations – Genebra - 1984) e após o teste de lixiviação não apresentou nenhuma substância que constasse da Listagem No. 4 - ANEXO D. Classifica-se como não-perigoso diante do resultado da análise na amostra bruta, em que nenhum poluente apresentou valor de concentração superior ao constante da Listagem no9 (base Ministério do Meio Ambiente – França).
Na análise da amostra do extrato solubilizado, o resultado obtido para a concentração dos elementos ao ser comparado com os valores constante na Listagem no8 - Anexo H (base W.H.O e completados com a Portaria No.56 Bsb, do Ministério da Saúde – Padrão Brasileiro de Potabilidade de Água), identifica-se os contaminantes: cloreto (Cl-1), dureza (Ca), fluoretos (F-1), nitratos (NO3-1
), sulfatos
Parâmetro Amostra bruta (%) VMP (%)
Óleos e Graxas 0,61 5
(SO4-2
) e fluoretos (F-1) em valores superiores ao limite exigido na norma. A alta solubilidade em água desses poluentes define a classificação da lama RE3 em resíduo classe II – não-inerte (base W.H.O e completados com a Portaria no.56 Bsb, do Ministério da Saúde – Padrão Brasileiro de Potabilidade de Água).
Ao compararmos a concentração do elemento solubilizado com o limite máximo permissível para lançamento em coleções de águas, tendo como padrão de referência a legislação Federal (Resolução do CONAMA no20 de 18/06/86 e a legislação Estadual (Deliberação Normativa do COPAM no10 de 16/12/86), os poluentes sulfatos, cianetos, nitratos e fluoretos ultrapassam o limite máximo permissível. Na TABELA 35 relaciona-se o valor de concentração máxima permissível em água de rio pela legislação e o valor obtido no extrato solubilizado da lama RE3.
TABELA 35
Concentração de elementos na lama RE3 e o valor máximo permitido para o lançamento em água de rios
Elemento (Extrato solubilidade (mg/L)
VMP - COPAM (mg/L)
Al < 0,1 0,100
Cd < 0,005 0,001
CN-1 0,081 0,010
Pb < 0,05 0,030
Cl-1 360 250,0
Cu < 0,02 0,020
Fenol < 0,001 0,001
Fe < 0,1 0,300
F-1 3,0 1,400
Mn 0,02 0,100
Hg < 0,001 0,0002
NO3
-1 795 10,000
SO4
-2 1.245 250,000
Zn < 0,02 0,180
VMP - Valor máximo permissível para água do rio
Torna-se indispensável a lama RE3 uma disposição final adequada, existe grande possibilidade de causar impactos ambientais, contaminando água do rio.
Classificado como resíduo Classe II, o destino final para a lama RE3 deve atender a deliberação Normativa no7, de 29/09/81, do COPAM (critério para controle da poluição do solo). Seu armazenamento, condição necessária para ser transportado e/ou aguardar o destino final, deve atender às condições básicas de segurança (NB 1264). Recomenda-se que seja acondicionado em tambores ou caçambas fechadas e identificado como resíduo não inerte. Para sua disposição final, sugere-se o encaminhamento ao aterro industrial, ou reciclado ou incinerado.