Floculação/Flotação

XIX Prêmio Jovem Cientista – 2003 – Água - Fonte da Vida

TRATAMENTO E REUSO DAS ÁGUAS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS

Érico Oliveira Tabosa Categoria – Estudante

Orientador: Prof. Dr. Jorge Rubio

Departamento de Engenharia de Minas, Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Osvaldo Aranha 99/512, 90035-190, Porto Alegre - RS,

Brasil. http://www.lapes.ufrgs.br/Laboratorios/ltm/ltm.html

RESUMO Segundo dados da ONU, em menos de 50 anos, mais de 45% da população mundial sofrerá com a falta de água. Em relação à água utilizada na lavagem de veículos, no Brasil, cerca de 32.700 postos de lavagem consumem aproximadamente 3,7 milhões de metros cúbicos por mês, o equivalente ao consumo mensal de uma cidade de 600 mil habitantes. Em Porto Alegre, são 480 postos de lavagem, incluindo postos de gasolina, empresas de ônibus, transportadoras e revendas de carros. Este estudo visou à pesquisa, o desenvolvimento (invento) de um equipamento e processo de tratamento e reciclagem da água na lavagem de veículos. Esse invento, desenvolvido no Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental (LTM) da UFRGS gerou, entre outros, uma patente (concedida pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial, em junho de 2003). O equipamento, batizado FF (floculação-flotação), alia praticidade e economia em litros e reais. A inovação é a floculação assistida por bolhas de ar e pela hidrodinâmica do equipamento, gerando flocos aerados que carregam os poluentes. A água é recirculada e os flocos separados, filtrados e depositados devidamente. O projeto, gerou, além da patente, um estudo completo junto à maior empresa de ônibus de Porto Alegre, a formação de 1 mestre e uma parceria entre o laboratório, a UFRGS e uma empresa de ex-alunos UFRGS cujo desafio é transferir a técnica (agora tecnologia) ao setor produtivo. O trabalho apresenta um estudo de caso detalhado das etapas técnicas da inovação, e discute o potencial na preservação da água: fonte de vida. INTRODUÇÃO

O aumento da preocupação com o meio ambiente e, em especial, com o uso dos recursos hídricos resultou na valorização da água potável como bem de consumo. Frente a potencial escassez deste recurso, os órgãos ambientais têm aplicado a legislação ambiental com maior rigor. Ao mesmo tempo, a tarifa da água potável vem sofrendo aumentos progressivos, especialmente para os consumidores de maiores quantidades. Em nível internacional, a principal tendência nas empresas e indústrias é a implementação de sistemas para a Recirculação ou Reuso da água gerada em seus processos. Estes sistemas funcionam de maneira integrada com o processo que gera o efluente visando à redução de desperdícios. Para tanto é necessário um processo de alta eficiência e baixo custo para o tratamento dos efluentes líquidos. A atividade de lavagem de veículos utiliza uma grande quantidade de água que normalmente não é reaproveitada, sendo simplesmente descartada na rede de esgoto municipal. Nos últimos anos, aumentou a preocupação com esse fato que, além de representar um custo elevado para algumas empresas, pode causar impactos no ambiente aquático.


Em função do interesse do LTM-UFRGS em estudar formas inovadoras para o tratamento deste efluente, foi estabelecido um convênio de cooperação entre a Companhia Carris Porto Alegrense e o LTM-UFRGS. A elevada vazão de água de lavagem produzida e a uniformidade do efluente foram os fatores principais para a utilização do efluente da Carris neste estudo. Também, a preocupação da empresa em utilizar um processo de recirculação da água de lavagem proporcionou uma condição ideal de trabalho junto à empresa. Em paralelo, foi desenvolvida uma patente via parceria entre a UFRGS-Escritório de Interação e Transferência de Tecnologia (EITT), e o LTM, pedido recentemente aprovado pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

O trabalho consumiu cerca de 18 meses e resultou num equipamento que alia praticidade e economia em litros e reais. O equipamento batizado Aquaflot-FF é promessa de sucesso na aceitação e comercialização do produto. Por exemplo, uma empresa de ônibus com uma frota de 140 veículos, consome em média cerca de dois mil metros cúbicos de água por mês e desembolsa em torno de R$ 16 mil. Com o novo equipamento, que permite o reaproveitamento de até 80% da água utilizada, as despesas caem para cerca de R$ 4 mil por mês, computados os custos com energia elétrica e os produtos químicos utilizados para a limpeza. Acredita-se que em quatro meses de uso, já é possível obter-se o retorno do investimento.

DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DO SISTEMA DE TRATAMENTO E REUSO DAS ÁGUAS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS

As etapas que levaram ao desenvolvimento da pesquisa básica e aplicada foram as seguintes: Etapa 1 – Caracterização dos efluentes gerados na lavagem de veículos Nesta etapa foram realizadas amostragens representativas em diferentes postos de lavagem da região metropolitana de Porto Alegre-RS, visando à caracterização da água de lavagem de veículos, principalmente em termos de vazão, turbidez, teor de sólidos totais, conteúdo de óleos e graxas, dureza e tensão superficial.

Foi realizado também uma revisão da literatura nacional e internacional sobre o tema, buscando identificar os principais processos utilizados, quantificar a problemática nacional bem como os parâmetros de qualidade da água exigidos, ou necessários, para a atividade de lavagem de veículos.

Etapa 2 – Estudos de floculação/flotação em escala de bancada Esta etapa teve por objetivo aplicar e adequar a técnica de floculação/flotação para a remoção dos contaminantes, principalmente óleo e sólidos particulados, do efluente. Foram realizados ensaios utilizando um sistema de FF em escala de bancada (Figura 1), para avaliar o tipo, concentração e combinação de floculantes, bem como o tempo de condicionamento dos floculantes, o tempo de floculação-flotação e a velocidade de agitação do sistema, para diferentes amostras de efluentes coletados junto aos postos de lavagem de veiculo.

A eficiência do processo foi medida pela remoção dos contaminantes na forma de “produtos de flotação”. Nesta etapa foram estabelecidas as melhores condições operacionais para o estudo em nível de bancada.


Figura 1. Sistema de Floculação-Flotação (FF) de bancada LTM-UFRGS.

Etapa 3 – Estudos de floculação/flotação e filtração a nível piloto Nesta etapa foi projetado e construído um protótipo com capacidade de tratamento de 1-2 m3/h, para realização de ensaios pilotos na Empresa de ônibus Carris. O equipamento piloto (Figura 2, 3 e 4) contempla além da floculação/flotação, uma etapa de filtração rápida visando um tratamento secundário do efluente e permitindo uma maior flexibilidade do mesmo. Foram avaliados os parâmetros operacionais e de desenho do equipamento, principalmente com relação à eficiência de tratamento em função da variabilidade das características das distintas águas de lavagem de veículos.

Figura 2. Sistema de Floculação-Flotação (FF) de Tratamento e Reuso da Água de Lavagem dos Ônibus.

Ar (auto-aspirado)

Célula de Floculação-Flotação


Figura 3. Sistema de Floculação-Flotação (FF) de Tratamento e Reuso da Água de Lavagem dos Ônibus

.

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1 - Unidade de Lavagem2 - Calha de Coleta3 - Caixa de Separação Primária

4 - Reservatório de Acumulação do Efluente 5 - Unidade Compacta de Tratamento 6 - Reservatório de Água Tratada

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Figura 4. Fluxograma de tratamento e reuso da água de lavagem Etapa 4 – Avaliação da viabilidade técnica-econômica do processo

Esta etapa teve por objetivo avaliar o equipamento e o processo desenvolvido em termos de capacidade, eficiência e custo de instalação e operação, visando sua inserção no setor de postos de


lavagem. Para tanto, foi feita uma avaliação econômica considerando diferentes aspectos como custo atual e futuro da água, tempo de retorno do investimento e redução do impacto ambiental.

Etapa 5 – Redação da patente e solicitação ao INPI A patente foi elaborada em conjunto entre os inventores Srs. Jailton Joaquim da Rosa, Roberto Beal e Jorge Rubio, representando o LTM e o EITT da UFRGS.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Estudos de bancada

O objetivo dos estudos de bancada, que visaram a escolha do floculante mais adequado ao efluente da Carris, foram avaliar o tipo, concentração e combinação de floculantes, bem como o tempo de condicionamento dos floculantes, o tempo de floculação-flotação e a velocidade de agitação do sistema. A água de lavagem foi coletada junto a primeira caixa de separação do sistema da Carris, em coletas nos horários de funcionamento de lavagem, das 21 às 4 h durante 5 meses. Foram coletados em média 40 litros de efluente e levados ao LTM, para a realização dos ensaios de FF em escala de bancada (ao todo entorno de 220 ensaios).

Estudos em escala piloto do sistema empregado pela Carris para o tratamento dos efluentes

A Companhia Carris utiliza no seu processo de água de lavagem predominantemente água captada de um poço artesiano. Eventualmente é utilizada água fornecida pelo DMAE - Departamento Municipal de Água e Esgotos. Entretanto, são poucas as vezes em que isso acontece e esta utilização está relacionada com problemas na qualidade da água do poço. Nas ocasiões em que a água do DMAE é utilizada, o custo da operação do sistema de lavagem de veículos torna-se bastante elevado. A lavagem dos 276 ônibus é feita diariamente no período da noite e madrugada entre as 21 e 4 h. Para a limpeza desses carros, estima-se um consumo de 120 m3/dia, o que resulta em uma quantidade de 0,43 m3/carro. Nos finais de semana, sábado e domingo à noite, o consumo é reduzido praticamente pela metade em função da redução da frota circulante. Com base nestas informações fornecidas pelos encarregados da lavagem, o consumo mensal de água na lavagem é de 3.120 m3. A Companhia Carris possui um sistema de reutilização da água de lavagem que opera por processos físicos de separação. O sistema é composto por uma calha de coleta, que conduz o efluente por gravidade para um reservatório com 1,3 m x 9,8 m, com 1,2 m de profundidade (V= 15,3 m3). Este reservatório é separado em quatro compartimentos. O primeiro funciona como uma caixa de recepção do efluente, no interior do segundo e do terceiro compartimento são colocados painéis de um tecido filtrante para reter partículas e sedimentar as frações mais grosseiras. A última caixa serve de reservatório de água tratada, que é bombeada de volta para a máquina de lavagem dos carros. Este processo tem capacidade de coletar e tratar 80 % da água utilizada na lavagem. Os outros 20 % são perdidos por evaporação, infiltração no solo ou permanecem na superfície do veículo. Esta água é reposta no sistema nos bicos situados na saída da máquina de lavagem, promovendo


um enxágüe final. As desvantagens estão relacionadas à baixa eficiência de separação do material em suspensão, resultando em elevada turbidez residual. As partículas que permanecem em suspensão podem entupir os bicos injetores da máquina de lavagem além de causarem dano à pintura dos carros na forma de arranhões, manchas e pequenas incrustações.

RESULTADOS

Estudo em escala de bancada

Os resultados obtidos em escala de bancada indicaram floculantes com um grau de remoção de turbidez bastante elevados. Foram testados vários floculantes com diferentes cargas iônicas e diferentes pesos moleculares. A maior eficiência de remoção de turbidez foi obtida empregando-se o polímero Flocbus-9. A Figura 5 apresenta o efeito da concentração de Flocbus-9 na remoção de turbidez residual. Com uma baixa concentração de floculante, 3 mg/L, foi obtida uma turbidez residual de apenas 1,2 NTU (97 % de remoção), proporcionando uma remoção quase que total da turbidez.

Figura 5. Efeito da concentração do floculante Flocbus-9 sobre a turbidez residual da água de

lavagem de veículos. Velocidade de agitação: 1200 rpm; Tempo de FF: 5 min. A Figura 6 apresenta a influência do tempo de floculação-flotação na turbidez residual, utilizando 2 mg/L de Flocbus-9. Esta mostra que com um tempo de 1,5 minutos é possível a remoção de 92 %, alcançando valores da ordem de 3,4 NTU de turbidez residual. A remoção não varia significativamente com tempos maiores, obtendo-se uma remoção de 95,4 % após 10 minutos de floculação-flotação.

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Concentração de Floculante, mg/L

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Tempo de Flotação, min

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Remoção

Figura 6. Efeito do tempo de floculação-flotação sobre a turbidez residual da água de lavagem de

veículos, utilizando 2 mg/L do floculante Flocbus-9 e 1200 rpm de agitação.

Na Figura 7 é mostrada a influência da velocidade de agitação sobre a turbidez residual da água de lavagem, utilizando 2 mg/L de floculante FLOCBUS-9 e 5 minutos de tempo de FF. Os resultados mostram que é necessário uma agitação mínima de 1000 rpm para se atingir uma boa remoção de turbidez (93 %), e que velocidades maiores alteram pouco este valor, chegando a uma remoção máxima de 94 % com 1600 rpm.

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Velocidade de Agitação, rpm

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Figura 7. Efeito da velocidade de agitação sobre a turbidez residual da água de lavagem de veículos, utilizando 2 mg/L do floculante Flocbus-9 e 5 min de tempo de FF.


Estudo de FF em escala piloto

A Figura 8 apresenta o efeito da concentração de FLOCBUS-9 na remoção de turbidez. Com uma concentração de floculante de 5 mg/L, foi obtida uma turbidez residual de 8 NTU (92 % de remoção), proporcionando uma água tratada bastante clarificada (Figura 9). A Figura 10 mostra a influência da perda de carga proporcionada pela injeção de ar comprimido, utilizando 5 mg/L de FLOCBUS-9 e uma vazão de alimentação de 0,5 m3/h. Verifica-se que quanto maior a perda de carga melhor é a remoção da turbidez, alcançando uma remoção de 94 % (6,0 NTU), com uma perda de carga de 1,5 kgf/cm2.

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Concentração de floculante, mg/L

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Figura 8. Efeito da concentração do floculante Flocbus-9 sobre a turbidez residual da água de

lavagem de veículos. Vazão de alimentação: 0,5 m3/h; perda de carga devido ao ar: 1,0 kgf/cm2.

Figura 9. Clarificação da água tratada pelo sistema FF piloto.

Efluente Água Tratada


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Perda de carga devido ao ar, kgf/cm2

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Figura 10. Efeito da perda de carga devido ao ar sobre a turbidez residual da água de lavagem de

veículos. Vazão de alimentação: 0,5 m3/h; concentração de FLOCBUS-9: 5,0 mg/L.

Na Figura 11 é mostrada a influência da vazão de alimentação do equipamento de FF piloto sobre a turbidez residual da água de lavagem, utilizando 5 mg/L de floculante FLOCBUS-9 e 1 kgf/cm2 de perda de carga. Os resultados mostram que o aumento da vazão de alimentação ocasionou uma piora na remoção da turbidez, com uma vazão 1 m3/h obteve-se 86 % de remoção, 6% a menos que a obtida com a vazão de 0,5 m3/h.

Figura 11. Efeito da vazão de alimentação sobre a turbidez residual da água de lavagem de

veículos. Perda de carga: 1 kgf/cm2; concentração de FLOCBUS-9: 5 mg/L.

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Vazão da alimentação, m3/h

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AVALIAÇÃO TÉCNICA E FINANCEIRA DO PROCESSO FF

O processo FF é tecnicamente bastante eficiente para o tratamento da água de lavagem dos veículo da Carris. Foi testado junto a empresa no final do ano de 2000, um protótipo com capacidade para 5 m3/h, o qual operou durante duas horas apresentando resultados idênticos aos apresentados pelo piloto de 1 m3/h. Foram necessários apenas alguns ajustes operacionais referentes a remoção do material flotado.

O sistema FF possui custos de implantação, referentes a construção do equipamento, e custos operacionais. Uma avaliação preliminar indicou um custo de instalação, para um equipamento com capacidade de 15 m3/h, entre R$ 30.000,00 e R$ 40.000,00. Os custos operacionais do equipamento referem-se ao floculante e energia necessária para o bombeamento do efluente, bem como mão-de-obra necessária para realizar a manutenção eventual. Este custo foi estimado entre R$ 0,35 e R$ 0,50/m3, um valor bem menor que o custo da água do DMAE, que situa-se entre R$ 4,00 e R$ 6,00/m3. Apenas como ilustração, se durante um mês a Carris consumisse água do DMAE (3.120 m3), a conta de água teria um valor de R$ 16.000,00, enquanto que se tivesse implantado o sistema FF teria um gasto mensal entorno de R$ 1.250,00. Baseado nestes valores, se estima um retorno do investimento, na implantação do sistema FF, em menos de quatro meses.

BENEFÍCIOS TEÓRICOS

O processo de floculação pneumática em linha e separação por flotação (processo FF), difere dos sistemas convencionais principalmente com relação à forma como é realizada a floculação e a adesão bolha/floco (Rosa, 2002). Os atuais processos de floculação possuem uma etapa de mistura rápida, para difusão do floculante e formação dos flocos primários, seguida de uma etapa de mistura lenta para o crescimento dos flocos, realizados em tanques com agitação mecânica. Após, ocorre a separação das fases por sedimentação ou por flotação, que é promovida através da introdução de bolhas de ar que colidem e formam o agregado bolha/floco dentro da câmara de flotação. No processo floculação pneumática em linha, a agitação necessária para promover a floculação é proporcionada pela injeção de ar no fluxo contendo o efluente e o agente floculante, e a passagem desta mistura bifásica (ar-água) por misturadores instalados em linha. A circulação deste fluxo heterogêneo pelos misturadores gera uma alta turbulência e proporciona uma mistura do tipo fluxo pistão, ideal para a floculação (Bratby, 1980), onde todas as partículas apresentam o mesmo tempo de residência (Figura 12). Neste sistema, além da floculação ser favorecida, ocorre a dispersão do ar injetado sob forma de pequenas bolhas que se aderem e/ou aprisionam-se ao floco durante a sua formação (Figura 13). Como resultado, formam-se grandes flocos (agregados) aerados que “flutuam” e são separados facilmente na câmara de flotação. Os flocos aerados formados no processo de floculação pneumática em linha possuem as seguintes características:

• Tamanho na ordem de centímetros;

• Velocidade de ascensão significativamente maior do que a velocidade de bolhas de ar

independentes;


• Alta resistência ao cisalhamento em condições turbulentas;

• Conformação alongada, tipo fibrosa;

• Baixo teor de umidade.

Figura 12. Diferenças entre os processos de floculação convencional e a floculação pneumática em linha.

Figura 13. Formação dos flocos aerados no processo de floculação pneumática em linha.

A) FLOCULAÇÃO CONVENCIONAL

B) FLOCULAÇÃO PNEUMÁTICA EM LINHA

Agitação Mecânica Mistura Perfeita t

%

Formação de Flocos Sedimentação

Formação de Flocos Aerados Flotação

Fluxo Pistão t

%

Agitação Pneumática

Efluente

Floculante Ar

Floco Aerado

Floco Aerado

Floculador MS-20


A formação de flocos aerados ou aeroflocos, tem sido recentemente reconhecida por outros autores em distintos flotadores (Colic et al., 2001, Miller, 2001). Segundo estes autores, os aeroflocos são estruturas compostas por partículas ou colóides floculados por polímeros catiônicos de alto peso molecular, contendo ar aprisionado na forma de microbolhas.

Os principais mecanismos envolvidos no processo FF estão relacionados com a irreversibilidade na adsorção do polímero sob turbulência e a conformação deste na interface óleo/água/ar. O alto grau de cisalhamento, resultado dos fluxos volumétricos de ar e água, e a maior “insolubilidade” (precipitação) do polímero na interface ar/água, facilitam a geração de flocos aerados com estruturas fibrosas. Assim, embora a comprovação dos mecanismos seja tema de investigação, acredita-se que os seguintes fenômenos encontram-se presentes: • Precipitação do polímero na interface líquido/ar: Como a formação dos flocos ocorre na

presença de ar, na forma de pequenas bolhas (alta área superficial), uma fração das macromoléculas precipita na interface ar/líquido. Ainda, em função da estrutura “solta” dos flocos as bolhas e, principalmente, as microbolhas são aprisionadas na forma de flocos aerados. A precipitação do polímero pode contribuir para explicar a alta resistência dos flocos ao cisalhamento;

• A característica alongada dos flocos pode ser entendida como o desdobramento (uncoiling) das cadeias poliméricas na interface ar/água. Nestas condições, a solubilidade do polímero é menor que na fase aquosa causando um “ordenamento” na conformação (menor entropia) das macromoléculas. Ainda, as microbolhas, essencialmente hidrofóbicas, aderem-se facilmente às gotas de óleo coalescidas via interação hidrófoba, gerando os flóculos aerados, que “flutuam” naturalmente.

• O fato observado de que a velocidade de ascensão dos flocos aerados é maior que das bolhas de ar é resultado da coalescência de bolhas no interior e na superfície dos flocos. Assim, o volume de ar aumenta consideravelmente diminuindo a densidade dos flocos. Ainda o aprisionamento das bolhas evita a desadesão das bolhas durante a ascensão do agregado;

• Precipitação heterogênea do gás pressurizado na superfície interna e externa dos flocos, funcionando como núcleos para o crescimento das bolhas.

Todos os resultados obtidos com o processo FF em diversos efluentes reais e suspensões sólidas mostraram seu elevado potencial como nova operação unitária de separação líquido1/líquido2, sólido/líquido ou sólido/líquido1/líquido2.

CONCLUSÕES

O trabalho inclui atividades de pesquisa e desenvolvimento e aplicação de um processo de tratamento e reciclagem da água na lavagem de veículos. O equipamento, batizado de FF (floculação-flotação) é uma inovação onde a floculação é assistida por bolhas de ar e pela hidrodinâmica do equipamento, gerando flocos aerados que carregam os poluentes. O sistema de Floculação-Flotação apresenta custos de implantação (construção do equipamento) e custos operacionais. Entretanto, o sistema demonstrou proporcionar uma elevada clarificação da água tratada, comparada com o efluente, o que possibilita a sua reutilização sem ocasionar problemas de


desgaste ou entupimento dos dispositivos de lavagem, danos à pintura dos veículos e o aparecimento de manchas na sua superfície após a evaporação da água. Outra vantagem deste sistema é a eliminação completa do efluente líquido da lavagem dos ônibus, ou seja, proporciona a emissão zero de agentes poluidores junto à lavagem de veículos. Acredita-se que o FF será utilizado em inúmeras aplicações em outros efluentes poluídos e permitirá o reuso e depuração das águas REFERÊNCIAS

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ANEXOS

HISTÓRICO DO LTM NO TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS E REUSO DE ÁGUAS

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1970 1980 1990 2000

1 – O LTM-UFRGS iniciou as atividades em 1979, com a vinda do Professor Jorge Rubio da University of Califórnia-Berkeley; 2 – Década de 1980, a pesquisa foi orientada nas áreas de tratamento de minérios, carvões e efluentes mineiro-metalúrgicos, atuando nas áreas de simulação e diagnóstico de processo, floculação e flotação, principalmente; 3 – Final da década de 1980 e década de 1990, o LTM foi pioneiro em estudos FAD-Flotação por ar dissolvido aplicado a efluentes industriais, alimenticios, mineiros e metalúrgicos. Na área de tratamento de minérios o grupo trabalha na recuperação de frações minerais finas e ultrafinas. Ainda iniciou estudos de biossorção de metais pesados com o uso de biomassa de plantas aquáticas (tese de Doutorado de Ivo André H. Schneider) demonstrando a viabilidade do uso dessas biomassas secas como material adsorvente (P. lucens, Salvinia sp. e E. crassipes). Em 1992-1993 foi inventada a Coluna de Flotação de 3 Produtos-C3P para o enriquecimento de concentrados de flotação de minérios e carvões; 4 – A partir de 1995, o LTM teve um grande impulso na flotação aplicada no tratamento de efluentes com a parceria técnica da PETROBRAS; CENPES, Plataformas Marítimas e REFAP. Foram realizados estudos em nível de bancada, piloto e estudos em plataforma para a remoção de óleos em efluentes de água de produção (extração de petróleo). Foram descobertas as técnicas de geração de e simulação de emulsões das plataformas. Foram inventados novos flotadores (centrífugo, coluna e a jato) e realizado um projeto de conversão de desgaseificadores em flotadores, nas plataformas marítimas Namorado 1 e 2. 5 – Anos de 1996 – 2000, tese de Doutorado de Tânia Ribeiro e a descoberta da biomassa seca da Salvinia sp. Como absorvente de óleos e corantes. A planta apresenta uma capacidade superior a turfa canadense, o material tradicionalmente empregado para conter derramamentos de óleos em solo ou água. Nesse período também são realizados pelo grupo de pesquisa estudos de adsorção de corantes e outros compostos orgânicos com a biomassa de plantas aquáticas e outros adsorventes alternativos. É descoberto também que diminuindo a tensão superficial no saturador do flotador FAD, o processo torna-se mais eficiente (menor consumo de energia). A FAD é o tipo mais utilizado no tratamento de efluentes por flotação.


Desenvolvimento dos processos de flotação de partículas adsorventes (FPS) e flotação de agregados coloidais (FAC) para a remoção de íons de metais pesados (Hg, Se, As, Cu, Ni, Cr, Zn, etc.) e óleos. 6 – A partir do ano 2000. Uma pequena empresa é criada no interior do Estado do Rio Grande do Sul para a produção comercial dos biossorventes. A produto é vendido comercialmente com o nome SUPERSORB. O LTM gera uma patente do processo de recuperação de águas de lavagem de veículos por flotação-processo FF, em parceria com a UFRGS. Uma outra empresa, Aquaflot-criada por ex-alunos do LTM, coordena a transferência da patente comercializando o produto em parceria com a UFRGS.

PRODUÇÃO DO LTM ASSOCIADA AO TRABALHO

TESES DE DOUTORADO CONCLUÍDAS (Obs: O Doutorado no PPGEM foi aprovado em 1992)

1. Luis I. Valderrama. “Estudo de flotação não convencional para o tratamento de rejeitos de ouro”. Outubro de 1997.

2. Mario E. Santander Muñoz. “Separação de óleos emulsificados por flotação não convencional”. Março de 1998;

3. Liliana Amaral Féris. "Aproveitamento de subprodutos do beneficiamento de carvão mineral na remoção de poluentes por sorção-flotação FAD”. Março de 2001.

4. Jailton Joaquim Da Rosa. "Separação otimizada de compostos orgânicos por floculação-flotação"; Março 2002.

5. Alexis Bionel Tejedor de León. “Modificação estrutural de bentonitas nacionais: Caracterização e estudos de adsorção”; Julho 2002.

DISSERTAÇÕES DE MESTRADO

1. Ismael Bortoluzzi, Mestrado, PPGEMM-UFRGS. "Estudo de caracterização de efluentes de Lavadores de Carvão", 1983

2. Miriam Cooper, PPGEM-UFRGS, "Avaliação técnico - econômica do processo de remoção de íons dissolvidos de cobre por flotação a ar dissolvido". Março de 1994.

3. Liliana Amaral Féris. “Utilização de um rejeito de carvão na remoção de íons Cu, Zn e Ni por Sorção-Flotação”. Abril de 1998.

4. Rafael Teixeira Rodrigues. “Tratamento de águas oleosas em flotador não convencional. Estudo piloto”. Agosto de 1999.

TRABALHOS PUBLICADOS EM PERIÓDICOS

1. Pesquisa em beneficiamento, aspectos ambientais e utilização de finos de carvão do RS. Jaime Solari e Jorge Rubio; Carvão Informação e Pesquisa. V. 6, N. 17, págs. 136-148, 1983.

2. Separaçåo sólido/líquido de cromo III por flotaçåo por ar dissolvido. Sonia Bencke, Tania Avila, Jorge Rubio e Jaime Solari, Revista Brasileira de Engenharia, Associaçåo Brasileira de Engenharia Química, Vol. 1/N. 2, págs. 39-48, setembro 1983.

3. Novo processo de tratamento de efluentes contendo metais pesados. I.A. Schneider, R. Smith and J.Rubio. Egatea, No 1, vol. 22, pp.15-25, 1994.

4. Remoção de íons cobre por flotação por ar dissolvido. M. Cooper e J. Rubio. Egatea, vol. 22, pp.57-67, 1994.

5. Primary treatment of a soybean protein bearing effluent by dissolved air flotation and sedimentation. I. A. H. Schneider, V. Manera Neto, A. Soares, R.L. Rech and J. Rubio. Water Research, vol. 29, No1, pp. 69-75, 1995.


6. The separation of soybean protein suspensions by dissolved air flotation. I.A. Schneider, R. Smith and J.Rubio. J. of Resource and Environmental Biotechnology, 1, pp.47-64, 1995.

7. Removal of heavy metal ions by adsorptive particulate flotation. J. Rubio e F. Tessele. Minerals Engineering, Vol. 10, No 7.pp. 671-679, 1997.

8. Removal of mercury from gold cyanide leach solutions by dissolved air flotation. Tessele, F., Rubio, J, Misra, M e Jena, B.C. . Minerals Engineering, Vol. 10. No 8, 803-811, 1997.

9. High intensity conditioning and carrier flotation of gold mineral particles. L.Valderrama e J.Rubio. International Journal of Mineral Processing, 52, 273-285, 1998.

10. Remoção de íons por flotação de partículas sorventes. F.Tessele, L.Féris, P. Kipper e J. Rubio. Saneamento Ambiental No 51, 42-46,1998.

11. Removal of hg, as and Se ions from gold cyanide leach solutions by dissolved air flotation. Tessele, F., Rubio, J. e Misra, M. Minerals Engineering Vol. 11, No 6, pp. 535-543, 1998.

12. Dissolved air flotation (DAF) performance at low saturation pressures. L. A. Féris e J. Rubio. Filtration and Separation, 36, No 9, pp. 61-65, 1999.

13. Optimizing Dissolved Air Flotation Design System. L.A. Féris, S.C.W Gallina, R.T. Rodrigues e J. Rubio. Brazilian Journal of Chemical Engineering, Vol. 17, No. 04-07, pp. 549-555, December 2000.

14. Removal of Phenol by Enzymatic Oxidation and Flotation. K.Q. Wilberg D.G. Nunes e J. Rubio. Brazilian Journal of Chemical Engineering, Vol. 17, No. 04-07, pp. 907-913, December 2000.

15. Optimizing Dissolved Air Flotation Design and Saturation Féris, L. A., Gallina, S. C., Rodrigues, R. T., Rubio, J. Water Science and Technology. , v.43, n.8, p.145 - 152, 2001.

16. Desarrollo de la columna de flotación de tres productos-C3P. L.Valderrama, M. Santander e J. Rubio. Minerales (Chile),56, 237, p. 13-18, 2001.

17. Flotación como proceso de remoción de contaminantes: Principios básicos, técnicas y aplicaciones 18. J. Rubio. F. Tessele, P. A. Porcile e E. Marinkovic. Minerales, 56, No 242, pp. 9-18, 2001 19. Overview of flotation as a wastewater treatment technique. J. Rubio, M.L. Souza, R.W. Smith.

Minerals Engineering Vol. 15, No 3, pp. 139-155, 2002. Artigo mais “downloaded” do periódico no ano 2002.

20. Flotación como proceso de remoción de contaminantes: Avances y aplicaciones en la flotación por aire disuelto. J. Rubio, F. Tessele, P. A. Porcile e E. Marinkovic. Minerales, 57, No 243, pp. 21-28, 2002.

21. Flotación como proceso de remoción de contaminantes: Nuevas técnicas y equipos. J. Da Rosa, M. Santander, M.L. Souza e J. Rubio. Minerales, 57, No 243, pp. 29-38, 2002.

22. New basis for measuring the size distribution of bubbles.R.T. Rodrigues e, J. Rubio. Minerals Engineering, 16, p.757-765, 2003.

CAPÍTULOS EM LIVROS

1. Aspectos ambientais no setor minero-metalúrgico. Jorge Rubio. Em: Capítulo 13 do livro “Tratamento de Minérios”; A.B. da Luz, M.V. Possa e S. L. de Almeida (Eds), CETEM-CNPq-MCT, pp.537-570, 1998.

2. Environmental applications of the flotation process. Jorge Rubio. Em: Effluent Treatment in the Mining Industry. 389 pp. (S.H.Castro, F. Vergara and M. Sanchez, Eds), University of Concepción-Chile, Chapter 9, pp.335-364, 1998.

3. Processos para o tratamento de efluentes na mineração. Jorge Rubio e Fabiana Tessele. Em: Capítulo 16 do livro “Tratamento de Minérios 3ª Edição”; A.B. da Luz, J. A. Sampaio, M.B de M. Monte e S. L. de Almeida (Eds), CETEM-CNPq-MCT, pp.639-700, 2002.


TRABALHOS PUBLICADOS EM CONGRESSOS 1. Tratamento de efluentes da indústria metalúrgica. II. Precipitaçåo e Flotaçåo de soluções de cromo

VI. Ávila, T., Buck, S., Kuajara, O., Solari Saavedra, J. A. e Rubio, J. II Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Fortaleza, CE, Setembro de 1981.

2. Remoção de óleos emulsificados por flutuaçåo e flotaçåo por ar dissolvido. Alexandre Grigorieff, Odete Kuajara, Jorge Rubio e Jaime Solari. Anais do XXII Congresso Brasileiro de química, Blumenau, SC, Outubro 1982.

3. Separação sólido/líquido de metales pesados por floculacion-flotacion por aire disuelto. Jaime Solari e Jorge Rubio. I Congresso Latinoamericano de Engenharia Química, Santiago, Chile, Outubro, 1983.

4. The effect of polymer flocculants on dissolved air flotation of heavy metals. J. Solari e Jorge Rubio. Em "Reagents in the minerals industry", Congresso organizado pelo IMM. Roma, Setembro, 1984. Proceedings, pág. 271-276.

5. Stems and roots of Eichornia Crassipes as biosorbents for heavy metal ions. I. Schneider e J. Rubio. Minerals Engineering/94, Lake Tahoe, EUA, Setembro de 1994, 8 p.

6. Caracterización de aguas recuperadas de flotación. E. Beas e J. Rubio. Anais do IV Southern Hemisphere Meeting on Mineral Technology, Concepción-Chile, Novembro de 1994, S. Castro e J. Alvarez, (Eds.), Vol. 4, pp. 179-194.

7. Remoção de íons cobre por flotação por ar dissolvido. J. Rubio e M. Cooper. Anais do IV Southern Hemisphere Meeting on Mineral Technology, Concepción-Chile, Novembro de 1994, S. Castro e J. Alvarez, (Eds.), Vol 4, pp.109-122.

8. New processes for heavy metals separation from waste water streams in the mining industry. J. Rubio, I.A.H. Schneider and W. Aliaga. Proc. III Int. Conference on Clean Technologies for the Mining Industry, Maio 15, 1996, pp.85-98.

9. Separación de emulsões de aceite en agua por flotación no convencional. M.Santander e J. Rubio. Anales IV Iberomet e IX Congresso Nacional de Metalurgia, Santiago-Chile, Outubro de 1996, vol 1, pp. 1831-1841.

10. Estudo técnico-econômico de remoção de íons cobre por FAD. M.Cooper e J.Rubio. III Congresso Ítalo-Brasileiro de Mineração. Canela-RS, Novembro de 1996. Anais publicados na revista Egatea, Número especial, 11/96, pp.514-521.

11. Removal of heavy metal ions by the adsorptive particulate flotation process. F. Tessele e J. Rubio. 5th Southern Hemisphere meeting on Mineral Technology. Buenos Aires, 6-9 de Maio de 1997. Anais, pp. 133-136.

12. Oil/water emulsions separation by induced air carrier flotation. M. Santander e J. Rubio. 5th Southern Hemisphere meeting on Mineral Technology. Buenos Aires, 6-9 de Maio de 1997. Anais, pp. 125-128.

13. Recuperación de sólidos ultrafinos y remoción de contaminantes mediante flotación por aire disuelto. P. Alhucema, E. Marinkovic’ e J. Rubio. Anales do 29 Congreso Nacional del Instituto de Ingenieros de Minas de Chile.Vol II, pp. 157-176, 1997.

14. Flotation applied to effluent treatment. J. Rubio. Em: Environment & Innovation in Mineral Technology. Proceedings do IV International Conference on Clean Technologies for the Mining Industry. (S.H.Castro, F. Vergara and M. Sanchez, Eds), University of Concepción-Chile,Volume 1, pp. 353-366, 1998.

15. Remoção-Recuperação de íons por flotação de partículas sorventes. Tessele, F.; Féris, L.; Kipper, P.; Rubio, J. XVII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa e I Seminário de Química de Colóides aplicada à Tecnologia Mineral. Águas de São Pedro, SP. Anais,Vol. 1, pp. 285-296, 1998.

16. Remoción de aceites emulsificados por flotacion jet. M. Santander e J. Rubio. X CONAMET, Congresso Nacional de Metalurgia, Copiapó-Chile, Anais, pp 396-406, Outubro 1998.


17. Remoção de íons Cu, Zn e Ni por flotação de partículas sorventes. L. A. Féris, L., P. Kipper, F. Tessele, e J. Rubio. XII COBEQ- Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Anais em CD-ROM, p.1-8, 1998.

18. Advances in flotation in waste streams treatment. M. Santander, J.J. Da Rosa e J. Rubio. International Mining and Environment Congress : Clean Technology: Third Millenium Challenge- Lima-Peru- p.591-602, 12-16 Julho de 1999.

19. Waste waters treatment by non-conventional flotation. J.J. Da Rosa, M.L. Dias de Souza, R.T. Rodrigues and J. Rubio. Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology-REWAS’99, TMS-Inasmet. (L.Gaballah, J. Hager and R. Solozabal, Eds.). San Sebastian-Espanha, Setembro de 1999, Proceedings, p.2123-2132.

20. Remoção de corantes em efluentes do tingimento de ágatas por flotação de partículas adsorventes. L. A. Féris, J. Rubio e I. A. H. Schneider. Rio de Janeiro, 10-14 de maio de 1999. Anais, pp. 1079 - 1086. Primeiro Prêmio no 19o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental.;

21. Optimizing Dissolved Air Flotation Design and Saturation, L.A. Féris, S.C.W.Gallina R.T. Rodrigues. In. Proceedings of The 4th International Conference Flotation in Water and Wastewater Treatment, Finnish Water and Wastewater Association, Helsinki 11-14 de setembro de 2000.

PATENTES Tratamento e recirculação de águas de lavagem de veículos. Jorge Rubio, Roberto C. Beal e Jailton Da Rosa-IET-UFRGS-LTM, depositada em 11/00, concedida em junho de 2003. PRÊMIOS

1. Remoção de corantes em efluentes do tingimento de ágatas por flotação de partículas adsorventes. L. A. Féris, J. Rubio e I. A. H. Schneider. Rio de Janeiro, 10-14 de maio de 1999. Primeiro Prêmio no 19o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental.;

2. Primeiro Prêmio Pesquisador Destaque Fapergs do Rio Grande do Sul, área de Engenharia-Novembro de 1999-Porto Alegre-RS. Jorge Rubio.

Documents

Floculação/Flotação