Anexos47AGRADECIMENTOS
A Deus, por tudo: o que sou, o que tenho e o que Ele tem
reservado para mim, pois TUDO POSSO NAQUELE QUE ME FORTALECE
Aos meus avs, Agnelo, Maria de Loudes, Sebastio (in memoriam) e
Maria do Patrocnio que so minhas inspiraes, um exemplo a seguir
Aos meus pais, Waldir e Francisca com todo apoio e dedicao
sempre foram meus alicerces, por tudo que me ensinaram que fez me
tornar o que hoje sou.
As minhas irms, por todo o carinho e incentivo recebido.
Ao meu marido, Rick, um companheiro de todas as horas, pelo
amor, pacincia e motivao, no s nesta etapa, mas em tudo na minha
vida.
A toda minha famlia pelas oraes e conselhos em especial a minha
madrinha Nilce que sempre esteve ao meu lado, torcendo pelo meu
sucesso.
A todos da DGTL pela ajuda e pacincia, em especial ao Paulo e ao
Carlos que disponibilizaram todo material necessrio para a realizao
deste trabalho
Ao professor Alexandre Rocha pela dedicada orientao
A todos aqueles que torceram e acreditaram no sucesso deste
trabalho o meu MUITO OBRIGADO!
Agradecimentos3
Tratamento de guas residurias de processos de galvanoplastia
estudo de caso: Banho de Joias PAULA.T.N.M. (2013)
RESUMO
PAULA, T.N.M DE. Tratamento de guas residurias de processos de
galvanoplastia um estudo de caso em banho de jias. Monografia
Instituto Superior de Cincias Aplicadas, Departamento de Engenharia
Ambiental, Limeira, 2013.
Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficincia nos
tratamentos de efluentes de galvanoplastia, no qual foi realizado
um estudo de caso em uma fbrica de jias da cidade Limeira,
denominada DGTL. Os efluentes galvnicos so uma mistura de
substncias nocivas ao meio ambiente principalmente os metais
pesados, todavia as concentraes so variveis conforme o processo
produtivo, devido a essa variabilidade a definio de uma metodologia
de tratamento se torna complexa. Avaliando o processo produtivo
determinamos substncias qumicas com maior variao de concentrao e
definimos os parmetros a serem considerados sendo eles o cobre,
nquel, zinco, cromo hexavalente, cianeto e sulfato. .Para facilitar
esse processo realizamos testes fsico-qumicos utilizando seis
metodologias de tratamento contendo diferentes combinaes de
produtos qumicos em diferentes efluentes galvnicos, para verificar
a eficincia do tratamento avaliando quantitativamente e
qualitativamente de acordo com o Decreto Estadual n8468 de 1976 e a
norma da concessionria de abastecimento Foz do Brasil de Limeira o
TARESC 2010. Os testes forma positivos a todas as metodologias,
entretanto apenas uma apresentou um intervalo considervel a
variabilidade que o efluente galvnico possui atendendo a
legislao.
Palavras-chaves: Galvanoplastia Tratamento Efluentes Jias
Resumo3
ABSTRACT
This work aims to evaluate the efficiency in the treatment of
effluents from electroplating, in which a case study was performed
in a factory of jewels of the city Limeira, called DGTL. The
galvanic effluents are a mixture of substances harmful to the
environment mainly heavy metals, however concentrations are
variable according to the productive process, due to this
variability the definition of a methodology of treatment becomes
complex. Evaluating the productive process we determined chemical
substances with greater variation of concentration and define the
parameters to be considered being they the copper, nickel, zinc,
hexavalent chromium, cyanide and sulfate. To facilitate this
process we ran tests using six physical-chemical treatment
methodologies containing different combinations of chemicals in
different galvanic effluents, to check the efficiency of the
treatment evaluating quantitatively and qualitatively in agreement
with the State Decree no. 8468 of 1976 and the standard of the
concessionaire of supply Foz do Brasil of Limeira the TARESC 2010.
The tests positive manner to all the methodologies, however, only
one showed a considerable interval variability that the effluent
galvanic has given the legislation.
Keywords: Electroplating Effluent Treatment Jewelry
Abstract3
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 : Relao da Ao que os Produto Qumico causam no
Tratamento27
TABELA 2: Variaes das Concentraes dos Principais Banho30
TABELA 3: Diferenas entre o Decreto e o TARESC31
TABELA 4 : Cronograma dos Testes35
TABELA 5: Resultados quantitativos do Teste 142
TABELA 6: Resultados quantitativos do Teste 244
TABELA 7: Resultados quantitativos do Teste 346
Lista de Tabelas3
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: Tanque de Desengraxe17
FIGURA 2: Demonstrao do Processo de Deposio Metlica18
FIGURA 3: Tanque de galvanoplastia18
FIGURA 4: Eletrodeposio19
FIGURA 5: Pea Banhada de Cobre Alcalino21
FIGURA 6: Pea Banhada de Nquel22
FIGURA 7: Pea Banhada de Ouro23
FIGURA 8: Fluxograma-Processo Produtivo DGTL29
FIGURA 9: Fluxograma Estao de Tratamento de Efluente DGTL33
FIGURA 10: Prottipo da ETE DGTL34
FIGURA 11: Tratamento M1 e M236
FIGURA 12: Tratamento M3 e M437
FIGURA 13: Tratamento M5 e M638
FIGURA 14: Floculao M1 e M241
FIGURA 15: Efluente Tratado M1 e M241
FIGURA 16: Floculao M3 e M443
FIGURA 17: Efluente Tratado M3 e M443
FIGURA 18: Floculao M5 e M645
FIGURA 19: Efluente Tratado M5 e M645
Lista de Figuras3
LISTA DE GRFICOS
Grfico 1: Anlise de Eficincia do Tratamento para Cobre47
Grfico 2: Anlise de Eficincia do Tratamento para Nquel48
Grfico 3: Anlise de Eficincia do Tratamento para Zinco49
Grfico 4: Anlise de Eficincia do Tratamento para Cromo
Hexavalente50
Grfico 5: Anlise de Eficincia do Tratamento para Cianeto51
Grfico 6: Anlise de Eficincia do Tratamento para Sulfato52
Lista de Grficos3
SUMRIO
AGRADECIMENTOS4
RESUMO5
ABSTRACT6
LISTA DE TABELAS7
LISTA DE ILUSTRAES8
LISTA DE GRFICOS9
1 INTRODUO12
2 OBJETIVOS13
2.1 Objetivo Geral13
2.2 Objetivo Especfico13
3 FUNDAMENTAO TEORICA13
3.1 Galvanoplastia13
3.1.1 Histria13
3.1.2 Histria das Jias em Limeira15
3.1.3 Processo Inicial16
3.1.4 Eletrodeposio17
3.1.5 Processo Final23
3.2 Efluentes Galvnicos24
3.2.1 Caracterizao24
3.2.2 Segregao24
3.2.3 Tratamento25
3.3 Resduos28
4 MATERIAIS E METODOS28
4.1 Caracterizao28
4.2 Legislao para Lanamento de Efluentes na Rede Coletora de
Esgoto31
4.3 Estao de Tratamento de Efluentes da DGTL32
4.4 Materiais33
4.5 Metodologias35
4.5.1 Testes de Tratabilidade 136
4.5.2 Teste de Tratabilidade 237
4.5.3 Teste de Tratabilidade 338
4.5.4 Procedimentos39
5 RESULTADOS E DISCURSSO40
5.1 Teste 140
5.2 Teste 242
5.3 Teste 344
5.4 Eficincia de Tratabilidade46
6 CONCLUSO52
7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS55
8 ANEXOS56
8.1 Norma TARESC 201056
Sumrio4
1Introduo
Limeira considerada o maior plo da Amrica Latina em fabricao de
jias folheadas. De acordo com o SINDIJOIAS (Jornal de Limeira,
2013) a cidade possui cerca de 460 empresas no setor de jias
folheadas.O processo utilizado na produo de jias folheadas a
galvanoplastia que consiste em um tratamento de superfcie no qual
as peas brutas (que no possuem banho de ouro ou prata) recebem uma
camada de revestimento, obtida com a imerso da pea em uma soluo
contendo o on que se deseja depositar sobre a superfcie sob efeito
de uma diferena de potencial (NASCIMENTO, 2006)A galvanoplastia
geralmente utiliza-se de solues qumicas contendo produtos txicos
como o cianeto no processo de tratamento superficial, que aps
saturao as solues devem ser direcionadas para uma Estao de
Tratamento de Efluentes (ETE) antes do descarte na rede coletora de
esgoto ou no corpo hdrico, conforme o Decreto Estadual n 8468 de
1976.As jias so feitas geralmente de lato, ou de outros metais mais
baratos e pouco resistentes, aps o processo de revestimento a pea
adquire maior resistncia, conferindo-lhe melhor aspecto e
durabilidade.Durante o tratamento de superfcie, a cobertura feita
por metais como zinco, cobre, ouro, e prata, todavia o processo
utiliza cianetos, que aps o ciclo de preparo da pea as solues antes
de serem descartadas devem ser tratadas, mas caso no haja um
correto tratamento deste efluente industrial, o mesmo causar srios
danos ao meio ambiente, principalmente ao corpo hdrico onde sero
despejadas, por possurem grande variedade de metais pesados
dissolvidos e sais de cianetos No efluente galvnico h uma
diversidade de substncias qumicas que possui coeficientes de
solubilidade e interaes distintas o que dificulta o processo de
tratamento sendo o mais usual o fsico-qumicos, todavia no h
constncia na eficincia do mesmo, logo a separao das guas dos banhos
facilitaria essa questo. O tratamento de efluente quando finalizado
h a formao de duas fases, o sobrenadante que a fase lquida, e o
precipitado, fase slida sendo a gua tratada e o lodo galvnico
respectivamente, o que no determina a eficincia do tratamento, logo
anlises de monitoramento quantitativas se tornam necessrias para
verificar se a gua tratada est atendendo os limites exigidos pelo
Decreto n 8468/76 para o descarte na rede coletora de esgoto ou no
corpo hdrico.Os resduos slidos so classificados como resduo
perigoso Classe I, segundo a NBR-10.004 (ABNT, 2004). O principal
resduo gerado no processo de galvanizao o lodo galvnico, que tem
concentrao elevada de metais pesados.Devido s problemticas no
tratamento de efluentes da galvanoplastia e a dificuldade das
empresas em atender as legislaes, pretende-se propor alternativas
de tratamento viveis e efetivas.A fbrica de jias utilizada neste
estudo ser a DGTL Indstria e Comrcio de Bijuterias LTDA localizada
na rua Piau, centro da cidade de LimeiraIntroduo2
2 OBJETIVOS
2.1 GeralDeterminar uma metodologia de tratamento para efluentes
galvnicos com a utilizao mnima de insumos viabilizando o reuso da
gua tratada no processo2.2 Especfico Reduzir a quantidade de
produtos qumicos utilizados no tratamento Reduzir o consumo de gua
da empresa Aumentar a eficincia de tratamento Diminuir os riscos
ambientaisObjetivos3
3 fundamentao terica
3.1 Galvanoplastia3.1.1 Histria
A galvanoplastia iniciou-se 1000 a.C, com vasos decorados com
lminas de chumbo encontrados na Itlia. Alm disso, no Imprio Romano,
havia inmeras peas de cobre que eram recobertas por ouro e prata
fundidos, ou seja, j ocorria o revestimento da superfcie de
objetos, para adquirirem maior resistncia ou beleza. (CASAGRANDE,
2009)Devido ser encontrado na natureza na sua forma metlica
(pepitas) e maleabilidade para manusear, o ouro foi o primeiro
metal a ser trabalhado. As tcnicas aplicadas eram o martelamento do
ouro e a mistura de p de ouro com o mercrio, ambas artesanais, a
primeira ocorria entre duas folhas reforadas (de origem vegetal) at
chegar espessura de lminas que eram aplicadas com um tipo de cola
como revestimentos de objetos, a segunda com aplicao de calor a
mistura formava uma pasta com a qual recobriam uma superfcie
desejada, que recebia polimento como acabamento final. (DOS SANTOS,
2010)Em 1741 foi descoberto pelo qumico francs Melouin a galvanizao
a fogo ou galvanizao a quente, e patenteado pelo engenheiro Sorel,
em 1837, utilizando o zinco logo a zincagem o processo mais antigo
e mais utilizado na proteo de objetos feitos de ferro ou de ao. O
processo o mesmo utilizado para outros materiais, porm o zinco
possui uma temperatura de fuso de aproximadamente 419C e, por isso,
a soluo (substrato) deve estar a uma temperatura entre 430 e 460C,
acelerando a reao entre ferro e zinco. (DOS SANTOS, 2010)O
anatomista e mdico italiano Luigi Galvani(1737-1798) observou a
contrao de msculos de rs mortas quando em contato com diferentes
metais, sem que houvesse aplicao de corrente eltrica externa,
levando-a concluir que certos tecidos geravam eletricidade por si
prprios eletricidade animal, semelhante a gerada por mquinas ou
raios. Em 1799 os experimentos de Galvani foram repetidos pelo
fsico Italiano Alessandro Volta (1745 1827), que percebeu que o
tecido muscular da r, umedecido em soluo salina, conduzia uma
corrente entre diferentes metais, o que sugeria que a eletricidade
observada por Galvani era produzida pelos objetos de metal que
prendiam as pernas da r. Ao modificar o experimento o fsico
descobriu que a eletricidade resultava da reao qumica entre um fio
de cobre e uma barra de ferro em soluo salina no havendo
necessidade de um elemento biolgico para o fenmeno. Assim Volta
produziu uma bateria ao empilhar vrios discos de cobre e zinco,
separados por disco de papel ou papelo molhados, em gua salgada,
prendendo este conjunto com um arame de cobre. Ao fechar o
circuito, a eletricidade fluiu atravs da pilha, que passou a ser
denominada de pilha galvnica ou voltaica. Mesmo rudimentar, a
bateria de Volta possibilitou descobertas importantes no campo
eletroqumico, inclusive a eletrodeposio.(CASAGRANDE, 2009)Em 1805
Luigi Brugnatelli realizou a eletrodeposio de ouro utilizando uma
pilha voltaica. A publicao de seu trabalho foi rejeitada na
Academia de Cincias da Frana pelo ditador Napoleo Bonaparte logo
Luigi reportou seu experimento no Jornal Belga de Fsica e Qumica:
Nos ltimos tempos, dourei completamente duas grandes medalhas de
prata, atravs de uma ligao com fio de ao, ligado ao plo negativo da
pilha voltaica e mantendo um depois o outro imerso em soluo
amoniacal nova e bem saturada. Em 1840 a Inglaterra descobriu que
cianeto de potssio um eletrlito adequado para eletrodepositar ouro
e prata, atravs de uma corrente eltrica sendo mtodo barato de
produzir jias. (DOS SANTOS, 2010)
3.1.2Histria das Jias em Limeira
A primeira fbrica de jias na cidade de Limeira foi fundada na
dcada de 40, o que trouxe grande crescimento econmico para a
cidade, na poca as colees de peas eram feitas em cermica com ouro e
prata inspirada no plo de Santa Gertrudes. (VELOZO, 2009)No ano de
1950, foi inaugurada a Indstria de Jias Cardoso, na poca, maior
indstria do setor no pas com mais de cem funcionrios na qual grande
parte da produo ainda era manufaturada. A partir de 1959 surgiram
outras fabricas de jias, como: Irmos Gullo, Unio Jias, Jias
Piratininga e Brigatto Jias, aumentando o mercado de distribuio
trazendo melhoramento nos processos e introduo de novas
tecnologias. (ASSOCIAO LIMEIRENSE DE JOIAS)Na dcada de 1960, com a
instabilidade econmica do Pas e o constante aumento no preo do
ouro, o setor de jias entrou em declnio. Devido reduo do poder
aquisitivo da populao, as jias folheadas e bijuterias mais baratas
passaram a ser mais procuradas. Acompanhando e se adaptando nova
tendncia, empresas comearam a ser criadas na cidade e a tradio
ganhou fora. Os funcionrios comeavam a trabalhar bem jovens,
aprendiam uma profisso e montavam negcio prprio, gerando centenas
de pequenas empresas familiares. (ALMEIDA, 2012)Segundo a
SINDIJOIAS atualmente Limeira localizada no estado de So Paulo
possui 456 empresas relacionadas ao seguimento de jias folheadas e
apenas 33% destas empresas operam diretamente com a galvanoplastia.
A cidade um dos principais plos do pas, tendo representatividade de
37% de toda produo nacional equivalente a R$ 211,75 milhes, por
isso Limeira denominada Capital dos Folheados, todavia h muitas
outras empresas que trabalham de maneira clandestina, no havendo
nenhum controle ou fiscalizao ambiental, pois a maioria destas est
funcionando em casas convencionais o que dificulta a fiscalizao dos
rgos ambientais. (SANTOS;YAMANAKA;PACHECO, 2005)
3.1.3 Processo Inicial
O processo de tratamento de superfcie apresenta vasto campo de
aplicao. Para fins decorativos, temos alm das bijuterias, metais
sanitrios, peas automotivas, emblemas e outros tipos de peas em que
a esttica primordial. Alm desta funo esttica em muitas aplicaes
existe a necessidade de fornecer s peas caractersticas de
resistncia abraso, corroso, entre outros problemas que so
solucionados com o uso da galvanoplastia. (SANTOS;YAMANAKA;PACHECO,
2005)Independente da forma de deposio metlica, os processos de
galvanoplastia, de uma forma geral possui uma preparao da superfcie
para receber a camada de revestimento, envolvendo limpeza e
nivelamento para sua uniformizao, podendo ser por meio mecnico ou
qumico. (CASAGRANDE, 2009)O desengraxante pode ser qumico ou
eletroltico, processos de preparo da superfcie de deposio metlica,
que servem para remover leos e sujidades que fixam na pea, conforme
podemos verificar na Figura 1, o qumico so compostos alcalinos
combinados com a ao de diversos sais, hidrxidos, carbonatos,
silicatos, trifosfatos, boratos, pirofosfatos, que so misturados
com materiais sintticos tensoativos e sabes, que deslocam a
sujidade da superficie da pela suspendendo ou emulsificando-a
podendo ainda reagir com ela para formar sabes solveis em gua,
todavia o eletroltico a reverso de corrente eltrica sendo elas
catdica e andica, a primeira forma grande quantidade de hidrognio
que se desprende em grande volume produzindo uma ajuda mecnica
dessas sujidades, a segunda por sua vez as peas funcionam como plo
positivo, neste processo ocorre o fenmeno de oxidao das impurezas.
(FREITAS; FERREIRA;SUTIL; LANDO, 2012)
Figura 1: Tanque de DesengraxeFonte Acervo do Autor
3.1.4 Eletrodeposio
O principio da galvanoplastia, de modo geral, pode ser
representado pela seguinte equao:MZ+ + ze M
Os ons metlicos Mz+, que se encontram na soluo, carregados
positivamente com a valncia z, so transformados em tomos metlicos
M, atravs do recebimento de nmero de eltrons correspondentes e,
sendo tomos metlicos, sob certas condies, formam uma camada metlica
sobre um objeto qualquer. (CASAGRANDE, 2009).A deposio metlica a
tecnologia responsvel pela transferncia de ons metlicos de uma dada
superfcie slida ou meio lquido, para outra superfcie, seja ela
metlica ou no, sendo espontnea ou forada. O processo em geral usual
na galvanoplastia a eletrodeposio que uma reao forada de deposio
metlica utilizando a corrente eltrica (ROSSETI, 2008)A
eletrodeposio uma reao qumica de deposio metlica por meio da
eletricidade, gerando uma diferena de potencial demonstrada nas
seguintes equaes:
Reao de ReduoAu3+ + 3 e- Au
Reao de OxidaoAu Au+ + e-
O anodo sofre uma reao de oxidao liberando os ons metlicos
positivos na soluo eletroltica, sendo atrada para a pea devida sua
carga negativa se aderindo a sua superfcie, ocorrendo uma reao de
reduo conforme a Figura 2 (DOS SANTOS, 2010)
Figura 2: Demonstrao do Processo de Deposio MetlicaFonte: Dos
Santos, 2010
Na Figura 3 visualizamos um tanque de galvanoplastia que contm
uma soluo de sal metlico e aditivos para ajuste da condutividade e
controle de pH, onde dois eletrodos so imersos por uma corrente de
baixa tenso, a pea a ser tratada o ctodo e o nodo um eletrodo
inerte contendo o sal metlico ou barra ou cesta de esfera do mesmo
metal do sal metlico para que se mantenha a concentrao dos ons
metlicos na soluo. As primeiras interaes ocorridas a dissociao da
gua, liberando os tomos de hidrognio no ctodo e de oxignio no nodo,
sofrendo alteraes de acordo com a densidade da corrente eltrica
facilitando a eletrodeposio (Figura 4) no qual os ons metlicos so
transferidos pela corrente eltrica do eletrlito para o ctodo. Tal
processo pode ser repetido no mesmo ctodo por eletrlitos
diferentes, ou seja, a mesma pea pode receber mais de um
revestimento. (CASAGRANDE, 2009)
Figura 3: Tanque de galvanoplastiaFonte Acervo do Autor
Figura 4: EletrodeposioFonte Acervo do Autor
A massa de metal depositada pode ser determinada de acordo com
as leis de eletrolise estabelecidas por Michael Faraday. A primeira
Lei estabelece que a massa de uma substncia eletrolisada
diretamente proporcional quantidade de carga eltrica (Q) que
atravessa a soluo. Q = i x tQ = quantidade de carga (coulombs C)i =
intensidade da corrente (amperes A)t = tempo (segundos s)
Define-se 1 C (Coulomb)como a carga liberada por uma corrente
eltrica de um ampere fluindo atravs de uma dada seo (dimetro = 1,0
cm) condutora durante um segundo; 96.500 coulombs correspondem a 1
faraday (F). A segunda Lei determina que a massa de diferentes
metais depositados pela eletrlise, utilizando a mesma quantidade de
carga eltrica, diretamente proporcional ao equivalente-grama do
elemento. (PINTO, 2012)m = Q x Em = massa (g)E =
equivalente-grama
O estudo quantitativo da eletrolise pode ser feito pela equao
geral da eletrolise que expressa as duas leis de Faradaym =E x i x
t
96500
No setor de galvanoplastia, consideram-se, ainda, o rendimento
da soluo eletroltica e a rea da superfcie recoberta; por exemplo,
para o recobrimento de uma pea de 70 cm em banho de Cu, cuja
eficincia correspondente a 95 %, so aplicados 4,00 A, durante cinco
minutos. O clculo da massa de Cu depositado :
Cu 2+(aq) + 2 e- Cu (s)
E =63,5=31,75 g
2
m =4,00 x 300 x 31,75x 0,95=0,38 g
96500
se a densidade da pea de 8,92 g cm -3, ento, o volume do
material depositado
V =m=0,38=0,04 cm
d8,92
a espessura na deposio metlica
0,04 cm=6,0 x 10 -4 cm=6,0 m
70 cm
Essas equaes matemticas fornecem um indicio da espessura da
camada formada. Entretanto, na prtica, o simples clculo da
espessura no se aplica s peas recobertas no processo industrial,
por se tratar de superfcies com geometria irregular, em que a
facilidade de depsito maior em determinadas reas que em outras.
(PINTO, 2012)Os principais banhos utilizados no processo produtivo
(Figura 9) de uma fbrica de jias so o cobre alcalino, o cobre cido,
o nquel, ouro e a prata. Cada banho possui uma composio qumica, e
este possuem variaes de concentrao de matria-prima de acordo com o
tipo e espessura do revestimento. (SANTOS;YAMANAKA;PACHECO, 2005)Na
galvanoplastia o cobre utilizado como camada intermediria de outros
revestimentos, principalmente sobre o ao, que simplificar todos os
processos posteriores de deposio, o nquel por sua vez depositado
sobre o cobre devido ser pouco reativo, se torna uma barreira
impedindo a migrao do cobre e conseqentemente a contaminao da
camada final.(MOREIRA; CARVALHO, 2012)O banho de cobre separado em
duas fases, a primeira a alcalina, uma soluo pouco reativa com boa
aderncia, formando uma fina camada de cobre com espessura variando
de 2 a 3 mcrons, constituda de sais de cianeto numa corrente
eltrica podendo chegar at 860 A/m conforme a Figura 5 , entretanto
a segunda fase a cida, reativa composta por sais de sulfato
responsvel pela formao de uma camada mais espessa na pea a evitando
a visualizao de poros.(MOREIRA; CARVALHO, 2012)
Figura 5: Banho de Cobre AlcalinoFonte : Acervo do Autor
O banho de nquel conforme demonstrado na Figura 6 obtido em uma
soluo aquosa, com cido brico que servir como tampo mantendo o pH
entre 3,5 e 4,0 e sais de nquel responsveis pela deposio metlica
com a aplicao da corrente eltrica direta entre um nodo e a pea. A
eficincia do processo de deposio diminui conforme o consumo de
corrente pela reao de reduo do hidrognio no ctodo ficando numa
faixa de 96%, variando de acordo com as condies de eletrodeposio o
pH, por exemplo, interfere na reao ctodo/banho, na qual ocorre o
aumento de pH formando hidrxidos metlicos que tendem a se
precipitar, devido ao consumo de ons H+ com formao de H2 no ctodo.
(MOREIRA; CARVALHO, 2012)
Figura 6: Banho de NquelFonte: Acervo do Autor
Na indstria de bijuterias, separam-se os banhos de deposio de
ouro em pr-ouro, ouro e cor final. Os banhos de pr-ouro e cor final
so chamados banhos flash, de deposio rpida e camada baixa. O banho
de pr-ouro fornece a base de ancoragem para que camadas mais
espessas de ouro sejam depositadas. Sua espessura no excede os 0,2
mcrons, o banho seguinte, chamado de banho de ouro, fornece camadas
acima dos 0,2 mcrons. Os componentes bsicos so os mesmos do banho
de pr-ouro, variando na aditivao e na concentrao. O ltimo banho
chamado banho de cor como mostra a Figura 7. Nesse banho entram
sais de nquel, cobre, prata ou cobalto que fornecem cores que vo do
amarelo ao verde. Todos os banhos de ouro alcalino so baseados nos
sais complexos de cianeto, ouro e potssio a uma densidade de
corrente para o banho oscilam entre 11 a 86 A/dm. Entretanto a
deposio da prata so necessrios os mesmos processos do ouro porm o
complexo de sais so de cianeto, prata e potassio numa corrente
entre 11 e 120 A/dm. (SANTOS;YAMANAK;PACHECO, 2005)
Figura 7: Banho de OuroFonte: Acervo do Autor
3.1.5 Processo Final
Na finalizao aplicada a ultima cobertura da pea, a pintura,
tendo como objetivo apenas proteger a superfcie, fornecendo a pea
maior resistncia e durabilidade, sendo que para alguns processos
galvnicos tambm so responsveis pela cor. Para evitar reaes que
causam manchas nas peas devido presena de resduos do banho final,
recomendado que a pea seja lavada na gua corrente anterior a
pintura. A pintura uma tcnica bastante antiga e nos ltimos anos, o
desenvolvimento tecnolgico neste setor tem sido intenso,
possibilitando melhor qualidade na formao da pelcula final.
(SEBRAE-MG, 2008)Os mecanismos de proteo so definidos tomando-se o
ao como substrato de referncia. Nesse sentido h trs mecanismos de
proteo: barreira, inibio e eletroqumico. A barreira uma pelcula
introduzida na pea em um meio corrosivo com alta resistncia at que
abaixe a corrente de corroso a nveis desprezveis, a inibio por sua
vez so pigmentos inibidores que formam uma camada sobre a superfcie
do metal, impedindo a sua passagem para a forma inica, e o
eletroqumico a mistura com da tinta com outro metal para proteger
catodicamente o superfcie ligando-se a ela num sistema andico.
(SEBRAE-MG, 2008)
3.2 Efluentes Galvnicos
3.2.1 Caracterizao
Os efluentes lquidos so provenientes do descarte de banhos
qumicos, desengraxantes, decapantes, passivadores e gua de lavagem
podendo ser coloridos, cidos ou alcalinos. (SANTOS; MARTINS;
JUNIOR, 2012)A gua o principal insumo utilizado nas industrias de
galvanoplastia, com exceo do desengraxe por solventes, todos os
outros banhos so solues aquosas, alm disso durante todo o processo
de revestimento a pea imersa em solues aquosas para serem lavadas,
sendo esta etapa a grande responsvel pela maior parte dos efluentes
gerados contendo grandes quantidades de metais pesados, sais, cidos
ou hidrxidos, sendo estas substncias nocivas ao meio ambiente.
(SANTOS;YAMANAKA;PACHECO, 2005)Devido a dificuldade de se obter
informaes reais, sobre todos os processos existentes dentro de
empresas que trabalham com tratamento de superfcie, o primeiro
passo para se definir qualquer tipo de processo de controle
ambiental a caracterizao dos resduos, bem como sua composio qumica
e estado fsico. A caracterizao dos efluentes lquidos, nos d um bom
perfil do potencial poluente da empresa, identificando assim a
presena dos elementos mais provveis desta tipologia, em galvanizao:
Cr6+, Cr3+, CN-, Fe, Zn, Cu, Ni, Sn, SO-24; em fosfatizao:
fosfatos, Fe, Zn, CN; Cr3+ ;em anodizao: Al, Sn, Ni, F; (PONTE,
2003)As caractersticas sensoriais dos efluentes tambm so
importantes notadamente pois so de fcil percepo, o odor e a cor,
sendo estes, resultado das reaes qumicas da mistura das substncias
qumicas presentes nos efluentes de todo processo fabril, podendo
ser substncias orgnicas ou inorgnicas. (GANDHI, 2004)
3.2.2 Segregao
Os resduos lquidos provenientes dos processos de tratamento de
superfcie de metais podem ser agrupados basicamente em dois grupos
principais: os concentrados e os diludos. Os concentrados so
descartados periodicamente e os diludos so descartados, geralmente
de forma contnua. Estes devem ser segregados de acordo com suas
caractersticas qumicas, atravs de tubulaes para os tanques de
armazenamento, necessitando de um sistema de equalizao antes de
serem submetidos ao tratamento. Este procedimento proporciona um
ganho de consistncia ou parcial estabilidade em suas caractersticas
fsico qumicas, facilitando desta forma, um bom desempenho do
tratamento. Grandes variaes dificultam a operao da instalao de
tratamento, pois as oscilaes bruscas das caractersticas fsicas
qumica dos resduos lquidos causam o desbalanceamento dos sistemas
de dosagem de reagentes ocasionado dificuldades na operao da
unidade e padronizao dos resultados finais. (PONTE, 2003)
3.2.3 Tratamento Todo processo de galvanoplastia gera grandes
quantidades de efluentes, tornando a gua um dos seus principais
insumos. Devido ao elevado teor de diversos produtos qumicos,
interaes intermoleculares e caracteristicas distintas dos mesmos, a
segregao dos efluentes se torna uma alternativa atrativa para a
definio de um tratamento, reduo de produtos qumicos e padres de
qualidade do efluente superior ao exigido pela legislao podendo
possivelmente reutilizar a gua no processo produtivo. (COELHO,
2009)Os sistemas de tratamentos de efluentes objetivam
primordialmente atender legislao ambiental e em alguns casos ao
reuso de guas. Para a definio do processo de tratamento dos
efluentes industriais so testadas e utilizadas diversas operaes
unitrias. Os processos podem ser classificados em fsicos, qumicos e
biolgicos em funo da natureza dos poluentes a serem removidos e ou
das operaes unitrias utilizadas para o tratamento. (GANDHI, 2004)O
processo de tratamento fsico no interfere na composio qumica do
efluente basicamente remove slidos em suspenso, sedimentveis e
flutuantes com o auxilio de equipamentos ou da gravidade, e o
qumico reage com o efluente devido a adio de coagulantes e
oxidantes, por exemplo, alterando sua composio, mas para alguns
efluentes que h variadas substncias, h necessidade da combinao dos
processos, para que ocorra o tratamento, neste caso denominamos de
fsico- qumico.(GANDHI, 2004)As solues galvnicas possuem altas
concentraes de metais pesados, decapantes, desengraxantes
surfactantes, sais, fosfatizantes entre outros aditivos,
dificultando o tratamento, pois geralmente h mais de um tipo de
eletrodeposio na mesma fbrica, todavia seus efluentes so misturados
e tratados simultaneamente. (SANTOS;YAMANAKA;PACHECO, 2005) Como h
altas taxas de carga inorgnica presente nos efluentes galvnicos o
tratamento feito por processo, fsico-qumico, para a precipitao dos
metais e sais. A reao qumica entre as substncia do efluente e as do
tratamento deve haver equilibrio estequiometrico para um efetivo
tratamento. (PONTE, 2003)H trs tipos de classes de produtos
utilizados no tratamento fsico-qumico, os de controle de potencial
hidrogeninico, ou pH (cidos e bases), os coagulantes (reagentes) e
os floculantes (precipitadores). Para seleo dos produtos a serem
utilizados no tratamento, so necessrias simulaes de tratamento de
acordo com a reatividade e caractersticas das substncias qumicas
presentes.(NUNES, 2001)Os tipos de tratamentos fsico-qumicos mais
utilizados so precipitao qumica com uso de coagulantes e precipitao
qumica pela variao de pH. Precipitao com Coagulantes: So
adicionados ao efluente, produtos qumicos como sais de alumnio e de
ferro, que reagem com a alcalinidade formando hidrxidos que
desestabilizam as partculas, de flocos de poluentes inorgnicos,
matrias insolveis, metais pesados, matrias orgnicos no
biodegradveis e slidos em suspenso. Estes podem, ainda formar
flocos densos com melhor sedimentao, ou de baixa densidade ficando
dispersos em todo o efluente, podendo ser removidos pela filtrao ou
pela adio de um auxiliar de precipitao. Precipitao com Variao de
pH: So adicionados produtos qumicos cidos ou alcalinos provocando
uma desestabilizao nas ligaes qumicas do efluente precipitando as
substncias. Com a variao de pH possvel precipitar metais pesados
elevando o pH , por exemplo o Cal Qumica na forma de hidrxidos,
carbonatos, ou fosfatos. O conhecimento da faixa de pH timo na
precipitao de slidos torna-se o mtodo mais seguro, h tambm
precipitaes em pH cidos para corantes e curtumes por exemplo, mas
geralmente a precipitao ocorre na fase alcalina. s vezes para
alcanar melhor eficincia no processo acrescenta-se um pouco de
coagulantes. (NUNES, 2001)
Na Tabela 1 mostrado a listagem dos produtos mais utilizados
para os tratamentos:
CoagulantesOxidantesAuxiliares de FloculaoRemoo de
CorRedutoresCorreo de pH de efluentes cidosCorreo de pH de efluente
Alcalino
Sulfato de AlumnioCloroPolmeroCloroBissulfito de SdioCal
Qumicacido Sulfrico
Cloreto FrricoHipoclorito de SdioSlica
AtivadaOznioMetabissulfito de SdioCarbonato de Clciocido
Clordrico
Sulfato FrricoOznio-Carvo AtivadoSulfato FerrosoHidrxido de
SdioCorreo de pH de efluente Alcalino
Polmero CatinicoDixido de Cloro-CoagulantesDixido de
EnxofreCarbonato de Sdio
Policloreto de AlumnioPerxidos-Remoo de CorRedutoresCorreo de pH
de efluentes cidos
Tabela 1 : Relao da Ao que os Produto Qumico causam no
TratamentoFonte: Nunes, 2001
A eficincia do tratamento est inteiramente ligada ao tipo de
operao escolhida, logo uma anlise do processo operacional capacita
melhor tal escolha. Neste processo devemos avaliar os seguintes
parmetros Demanda Qumica de Oxignio (DQO) e a Demanda Bioqumica de
Oxignio (DBO):4 DQO < 2DBO recomendam-se os tratamentos
biolgicos convencionais devido a grande parte da matria orgnica ser
biodegradvel5 3DQO> DBO recomendam-se os tratamentos fsico
qumicos devido a grande parte da matria orgnica no ser
biodegradvel6 DQO DBO recomendam-se a utilizao dos tratamentos
fsico-qumicos e do biolgico respectivamenteNo caso da
galvanoplastia os tratamentos fsico-qumicos, so mais adequados,
devido a DQO ser mais significativa que a DBO. Alm disso, esse tipo
de tratamento recomendado na remoo de poluentes inorgnicos, metais
pesados, leos e graxas, cor, slidos sedimentveis, slidos em
suspenso atravs de coagulao, matrias orgnicas no biodegradveis,
slidos dissolvidos por precipitao qumica e compostos atravs de
oxidao qumica, onde a galvanoplastia possui uma carga excedente.
(NUNES, 2001)
3.3 Resduos
Durante o processo de galvanizao, como em todos os processos de
produo, gerada uma grande variedade de resduos. Muitos deles so
txicos e se transformam em problemas para as empresas e para o meio
ambiente. Alguns desses resduos podem ser utilizados como
coprodutos, tendo um valor agregado ao mesmo, entretanto h muitos
que no tm aplicabilidade. (PINTO, 2012)Os principais resduos slidos
gerados numa galvanoplastia o lodo galvnico, que contm sais
metlicos precipitados na forma de hidrxidos, os produtos
rejeitados, os resduos de polimento, notadamente o lodo do
tratamento, so um dos problemas que mais afeta a atividade. Este
resduo classificado como Classe I- Perigoso, pela ABNT NBR 10004, o
que exige esta destinao controlada, atualmente, a alternativa mais
usada a disposio em aterros especiais, com altos custos, em funo
dos metais presentes no lodo. (SANTOS;YAMANAKA;PACHECO, 2005) As
propriedades dos resduos gerados pelas indstrias galvnicas dependem
do grau de pureza das matrias-primas utilizadas, da natureza das
peas a serem revestidas, da concentrao dos banhos galvnicos e da
eficincia do processo de tratamento de efluentes, entre outros
(PUGAS, 2007)Reviso Bibliogrfica18
4 MATERIAL E MTODOS
Este trabalho foi desenvolvido em parceria com a DGTL Comercial
LTDA -ME. A empresa possui 5 anos de atuao no mercado de
galvanoplastia, atuando no segmento de bijuterias, possuindo linhas
de produo manuais.
4.1 Caracterizao do Efluente
A linha de produo que foi objeto deste estudo est representada
na Figura 8, que apresenta o fluxograma das etapas de
tratamento.
Figura 8 : Fluxograma-Processo Produtivo DGTLFonte Acervo do
AutorComo pode-se observar no fluxograma, as etapas de
eletrodeposio h presena apenas dos metais cobre, nquel, ouro e
prata, todavia h no processo a recuperao do ouro e da prata dos
banhos usados logo para estes metais os resultados quantitativos
sero insignificantes visto que apenas a gua de lavagem destes
banhos transferem alguma carga, j os banhos de cobre e nquel no
possuem recuperao, portanto h uma carga excedentes para estes
metais no efluente.No processo produtivo h outras substncias
qumicas para a composio dos banhos, conforme dados fornecidos pela
DGTL temos as seguintes matrias-primas7 Metais: Ouro, Prata, Cobre
e Nquel 8 Sais: Cloreto de Nquel, Sulfato de Nquel e Cobre, Cianeto
de Sdio e Potssio9 cidos: Bricos, Sulfricos, Clordricos e Ntricos10
Base: Soda Caustica11 xidos: Perxido de Hidrognio12 Orgnicos:
VernizO processo produtivo no funciona de maneira continua, pois a
produo funciona conforme as encomenda dos distribuidores, havendo
uma variao no seu ciclo produtivo, que influencia diretamente a
concentrao de metais e sais inorgnicos no efluente gerado. A Tabela
2 que representa a concentrao varivel dos principais banhos
realizados na DGTL consequentemente o mesmo ir ocorrer no reator de
tratamento.
Banho de OuroBanho de Prata
MetaisVolume (Litros)Galvanoplastia
(kg)MetaisVolume(Litros)Galvanoplastia (kg)
Ciclo NormalVariaesCiclo NormalVariaes
Cobre:Nquel:Ouro:95048010536,7376,21,511 a 7535 a 3108 a
20Cobre:Nquel:Prata:2502006013,1555,02,8511 a 3035 a 24030 a 65
Tabela 2: Variaes das Concentraes dos Principais BanhosFonte:
Acervo do Autor
A estao de tratamento de efluente deve operar de acordo com as
caractersticas que esse efluente possui para que o tratamento
ocorra de maneira efetiva. Todo o efluente gerado durante a produo
de bijouterias folheadas se mistura no tanque pulmo antes do
tratamento, que dificulta a definio de uma metodologia de
tratamento constante, pois h a necessidade do monitoramento
continuo da estao.O tratamento do efluente ocorre com adio macia de
quantidades elevadas de produtos qumicos para o tratamento, o que
dificulta uma eficincia no tratamento, o ideal seria a separao dos
efluentes, assim o tratamento ocorreria de maneira mais efetiva,
alm disso o gasto com produtos qumicos seria menor
4.2 Legislao para Lanamento do Efluente na Rede Coletora de
Esgoto
Ao final do tratamento a gua tratada pode retornar a linha de
produo formando um ciclo, mas mesmo assim haveria um perodo de
descarte devido saturao da gua. Desta maneira o consumo final de
gua seria reduzido, entretanto geralmente a gua descartada na rede
coletora de esgoto mas para ocorrer tal descarte h necessidade
desta gua atender os padres de lanamento na rede coletora conforme
o artigo 19 do Decreto Estadual 8468 de 1976.Todavia em Limeira a
concessionria Foz do Brasil responsvel pela rede coletora de esgoto
exige tambm que as empresas estejam cadastradas e de acordo com o
Termo de Aceitao de Recebimento de Efluentes no Sistema de Coleta e
Tratamento de Esgoto de Limeira (TARESC). Apesar de ser um controle
interno da concessionria de Limeira a Foz do Brasil, o mesmo se
torna obrigatrio caso a empresa no tenha outra opo de lanamento do
efluente tratado, lembrando que para alguns parmetros a norma
TARESC de 2010 define limites mais restritivos de alguns parametros
do Decreto Estadual 8468/76, conforme a Tabela 3.
ParmetrosDecreto Estadual N8468/1976TARESC 2010
Arsnio1,5 mg/l1,0 mg/l
Cdmio1,5 mg/l1,0 mg/l
Chumbo1,5 mg/l1,0 mg/l
Cobre1,5 mg/l1,0 mg/l
Cromo Hexavalente1,5 mg/l1,0 mg/l
Mercrio1,5 mg/l1,0 mg/l
Prata1,5 mg/l1,0 mg/l
Selenio1,5 mg/l1,0 mg/l
Sulfato1000 mg/l500 mg/l
Tabela 3: Diferenas entre o Decreto e o TARESCFonte: Acervo do
Autor
A norma TARESC de 2010 adotou tal medida para evitar perda no
sistema de tratamento biolgico na ETE da Foz do Brasil, o que
provocaria perda de eficincia no processo e o consequente lanamento
de gua inadequada ao corpo hdrico causando contaminao e destruio do
ecossistema aqutico.Devido s altas cargas de metais e sais aps o
tratamento h uma gerao acentuada de lodo com metais e sais de forma
precipitada, em aglomerados classificados segundo a NBR 10004 em
Resduos Perigosos (classe I). Assim a ABNT NBR 100004 exige uma
destinao controlada, para o lodo galvnico, que de acordo com o
Certificado de Movimentao de Resduos de Interesse Ambiental a DGTL
destinada uma parte de seus resduos para coprocessamento e os
demais para aterro industrial.
4.3 Estao de Tratamento de Efluentes DGTLA estao de tratamento
de efluentes da DGTL representada pela Figura 9 composta de 2
tanques pulmes, sendo o primeiro com capacidade para 10 m e o
segundo 5 m, um retor possui capacidade de 5 m, um tanque filtrante
3 m e um leito de secagem 6 m.Toda a gua do processo vai direto
para o tanque pulmo 2, quando este atinge sua capacidade o efluente
liberado para o reator e o novo efluente da produo direcionado para
o tanque pulmo 1, como o reator opera por batelada quando o
efluente atinge sua capacidade sua vlvula fechada para o inicio do
tratamento, este processo favorece o tratamento, pois como ocorrem
variaes constantes nas concentraes dos metais, a metodologia de
tratamento pode possuir algumas variveis de acordo com o
comportamento do reator.Aps o tratamento a gua liberada pela caixa
coletora para o esgoto e o lodo para o tanque filtrante devido o
lodo possuir grande quantidade de gua, em seguida a massa densa e
transferida manualmente para o leito de secagem, para depois de
seco ser embalado nas bombonas de resduos e direcionado ao
coprocessamento.
Figura 9: Fluxograma da ETE DGTLFonte Acervo do Autor
4.4 Materiais O reator de tratamento da DGTL tem capacidade de
5000 litros por batelada ento foi montado um sistema de tratamento
em pequena escala com capacidade de 5 litros utilizando um
compressor, mangueiras de aqurio e baldes graduados, conforme
mostrado na Figura 10
Figura10: Prottipo da ETE DGTL 1-Compressor 2-Juno da mangueira
do compressor com a mangueira de aqurio 3-Balde com aerao produzida
pela mangueira de aqurio 4-Sistema completo Fonte: Acervo do AutorA
estequiometria das reaes deve ser mantida no interior do reator.
Portanto se faz necessrio equipamentos e vidrarias graduadas, assim
utilizadas uma balana analtica, Becker, basto de vidro, pipeta
graduada, proveta e copos plsticos descartveis que utilizamos para
as pesagens e borrifador de gua para quebra de espuma.Os produtos
qumicos essenciais para se obter uma boa eficincia no tratamento so
os coagulantes, pois so responsveis pela separao da gua dos
solutos. Portanto devido ao baixo custo e serem os mais usuais
nesses tratamentos utilizaremos o Cloreto Frrico 37%, o Policloreto
de Alumnio 18% e o Polmero Catinico granulado variando em suas
combinaes e dosagens para cada alquota. De maneira geral foi
utilizado o cido Clordrico, Hidrxido de Sdio e Hidrxido de Clcio
para a correo de potencial hidrogeninico (pH) e reao com o
cobre,nquel e zinco, o Metabissulfito de Sdio para o cromo
hexavalente, o Hipoclorito de Sdio para o cianeto e o Cloreto de
Brio para o sulfato.
4.5 Metodologias
Conforme os estudos os efluentes galvnicos sofrem constantes
variaes de concentraes de soluto (substncias dissolvidas), portanto
foram realizados trs testes de tratabilidade contendo duas alquotas
coletadas em dias diferentes, garantindo a utilizao de efluentes
distintos em suas caractersticas, demonstrado na Tabela 4
DatasTeste 1 (T1)Teste 2 (T2)Teste 3 (T3)
04/10Metodologia 1 (M1)--
Metodologia 2 (M2)--
09/10-Metodologia 3 (M3)-
-Metodologia 4 (M4)-
15/10--Metodologia 5 (M5)
--Metodologia 6 (M6)
Tabela 4 : Cronograma dos TestesFonte: Acervo do Autor
Cada alquota ser tratada com um procedimento sendo um total de
seis alquotas e procedimentos, contendo variaes de produtos
qumicos, combinaes e quantidades baseando em observaes no processo
produtivo da DGTL. Identificamos as substncias presentes podem
estar presentes no efluente, sendo o cobre, nquel, cianeto e o
sulfato, pontos crticos devido a restrio quantitativa para esses
parmetros ser maior na legislao pela nocividade das substncias ao
meio ambiente. Entretanto a empresa responsvel pelo tratamento de
efluentes da DGTL monitora o cromo hexavalente e o zinco, mesmo
sendo estes tambm considerados pontos crticos no foi identificado
tais produtos na linha de produo, mas para verificar a necessidade
de tratamento destes paramentros, consideraremos os mesmos nos
testes. 4.5.1 Testes de Tratabilidade 1
O teste de tratabilidade T1 foi realizado com as metodologias de
tratamento M1 e M2 nas quais a correo de pH com os produtos qumicos
Hidrxido de Clcio, Hidrxido de Sdio foi realizada aps o
adicionamento do Metabissulfito de Sdio e dos coagulantes Cloreto
Frrico e Policloreto de Alumnio para M1 e Polmero para M2, o
Hipoclorito de Sdio e o Cloreto de Brio, foram adicionados
igualmente em ambas metodologias.O efluente analisado tinha como
principal fonte geradora o processo de limpeza de peas brutas, que
utiliza grandes quantidades de perxido de hidrognio, substncia
extremamente reativa, logo durante o processo de tratamento houve
intensa gerao de espuma resultado da intensa reatividade, como
podemos verificar na Figura 11, no qual foi necessria a reduo da
agitao por alguns minutos e com auxlio de um borrifador contendo
gua, assim jateamos gua limpa na sua superfcie, desfazendo a espuma
formada temporariamente, mas o suficiente para o controle da
amostra. Alm disso o efluente estava com o pH muito baixo igual a
3, para a sua correo adicionou Cal Qumica e Soda Caustica
substncias alcalinas que contriburam para a reduo da reatividade,
devido a formao de sais com o aumento do pH
Figura 11: Tratamento do Efluente M1-Metodologia 1
M2-Metodologia 2Fonte Acervo do Autor
4.5.2 Testes de Tratabilidade 2O teste de tratabilidade T2 foi
realizado com as metodologias de tratamento M3 e M4 nas quais a
correo de pH com os produtos qumicos Hidrxido de Clcio, Hidrxido de
Sdio foi realizada aps o adicionamento dos coagulantes Policloreto
de Alumnio e Polmero para M3, todavia para M4 a correo de pH com os
produtos qumicos Hidrxido de Clcio, Hidrxido de Sdio foi realizada
anterior ao adicionamento do coagulante Polmero, o Hipoclorito de
Sdio e o Cloreto de Brio, foram adicionados em menores propores que
no Teste 1 em ambas metodologias.O pH inicial deste efluente foi
extremamente cido com grau 1,0 devido a intensa atividade dos
banhos que conferiu uma colorao turva, podendo ser visualizado na
Figura 12. Alm disso, no havia ocorrido processo de limpeza de peas
brutas neste dia, logo no tratamento no houve gerao de espuma
significativa, pois no inicio do processo de tratamento a amostra
se comportou de maneira estvel com a adio das substncias alcalinas,
Cal Qumica e Hidrxido de Sdio 50 % havendo uma reao de neutralizao,
formando sais solveis.
Figura 12: Tratamento do Efluente M3-Metodologia 3
M4-Metodologia 4Fonte: Acervo do AutorNeste teste as correes finais
do pH ocorreram em diferentes momentos, para M3 a correo foi
realizada aps o adicionamento dos coagulantes e M4 de maneira
inversa.Em M3 temos uma combinao de coagulantes, o Policloreto de
Alumnio 18% e o Polmero Catinico respectivamente e M4 usou apenas o
Polmero
4.5.3 Testes de tratabilidade 3O teste de tratabilidade T3 foi
realizado com as metodologias de tratamento M5 e M6 nas quais a
correo de pH com os produtos qumicos Hidrxido de Clcio, Hidrxido de
Sdio foi realizada anterior aos coagulantes Policloreto de Alumnio
para M5 e Cloreto Frrico e Polmero para M6, o Hipoclorito de Sdio e
o Cloreto de Brio, foram adicionados em menores propores que no
Teste 2 em ambas metodologias.Para a realizao deste teste foi
aguardado um dia no qual tanto os banhos, quanto a limpeza
ocorreram simultaneamente no qual o pH inicial foi igual a 4,0 .
Neste teste o efluente apresentou caracterstica de tamponamento
(quando a soluo no sofre variao de pH), que dificultou a correo do
pH para 13, sendo necessria uma quantidade elevada de Cal Qumica e
Soda Custica, para que ocorra a desestabilizao do sistema e variao
do pH, possibilitando a sua correo, assim o efluente adquiriu uma
colorao mais turva e densa conforme a Figura 13. Figura13:
Tratamento do Efluente M5-Metodologia 5 M6-Metodologia 6Fonte:
Acervo do Autor
A aparncia do efluente aps a desestabilidade do sistema
demonstra que alguns resduos do efluente formaram aglomerados,
facilitando a ao dos coagulantes na formao de flocos.
4.5.4 Procedimento
Para o inicio dos trabalhos o compressor foi ligado para manter
uma homogeneidade no sistema, possibilitando a aferio do potencial
hidrogeninico (pH) e coleta do efluente bruto para anlise.A
precipitao dos metais cobre, nquel e zinco acontece em pH alto,
sendo necessria a correo do pH com Hidrxido de Clcio (Cal Qumica)
at atingir pH igual a 9,0, e Hidrxido de Sdio 50% (Soda Custica)
finalizando a correo para pH de 13,mediante agitao por 5 minutos.
Exceto para o T1 que a correo do pH s foi realizada aps o
adicionamento de 500 mg de Metabissulfito de Sdio para a reduo de
cromo hexavalente em cromo trivalente, agitando por 5 minutos.
Devido ao alto consumo de cianeto e sulfato, em todos os testes ser
utilizado Hipoclorito de Sdio e Cloreto de Brio. Para que ocorra
reduo do cianeto em cianato foi adicionado em ambas as alquotas 15
ml, 10 ml e 5 ml de Hipoclorito de Sdio (Cloro) e precipitao do
sulfato o Cloreto de Brio em ambas alquotas 60 g, 50 g, 40 g para o
teste 1, 2 e 3 respectivamente, todavia para M1, M3 e M5 o Cloreto
de Brio foi adicionado anterior ao Hipoclorito de Sdio sendo que
M2, M4 e M6 o processo foi invertido, para todos o perodo de agitao
de 30 minutos depois de cada adicionamento.A finalizao do
tratamento diferente para cada alquota, logo em T1M1 adicionou 6,0
ml de Cloreto Frrico e 6,0 ml do Policloreto de Alumnio com
intervalo de 5 minutos entre eles. Aps a agitao, desligou o
compressor por 1 hora, separou o sobrenadante do lodo formado,
acertou o pH 8,5 com Hidrxido de Sdio 50 % (Soda Custica), agitou
por 5 minutos, desligou o compressor por 2 horas e coletou o
sobrenadante.Em T1M2 utilizou um Becker para dissolver 200 mg de
Polmero Catinico em 15 ml de gua e foi adicionado o contedo em M2,
agitou por 5 minutos, desligou o compressor por 1 hora, separou o
sobrenadante do lodo formado, acertou o pH 8,0 com cido Clordrico
37% (cido Muritico) agitou por 5 minutos, desligou o compressor por
2 horas e coletou o sobrenadante.No T2M3 adicionou 6 ml do
Policloreto de Alumnio 18%, agitou por 5 minutos, em seguida
adicionou o Polmero Catinico previamente preparado com 200 mg de
Polmero Catinico em 15 ml de gua, agitou por 5 minutos desligou o
compressor por 1 hora, separou o sobrenadante do lodo formado,
acertou o pH 8,5 com cido Clordrico 37% (cido Muritico) e Hidrxido
de Sdio 50% (Soda Custica) agitou por 5 minutos, desligou o
compressor por 2 horas e coletou o sobrenadante. Acertou o pH para
8,0 / 8,5 com cido Clordrico e Soda CusticaPara as alquotas T2M4,
T3M5 e T3M6 a correo do pH foi realizada anterior aos coagulantes.
No T2M4 acertou o pH para 9 com cido Clordrico 37% (cido Muritico),
agitou por 5 minutos, em seguida adicionou o Polmero Catinico
previamente preparado com 200 mg de Polmero Catinico em 15 ml de
gua, agitou por 5 minutos desligou o compressor por 1 hora e
coletou o sobrenadante.No T3M5 adicionou cido Clordrico 37% (cido
Mritico) e Hidrxido de Sdio 50% (Soda Custica) para acertar o pH
para 8,5 , em seguida adicionou 12 ml do Policloreto de Alumnio
18%, agitou por 5 minutos, desligou o compressor por 1 hora, e
coletou o sobrenadante. No T3M6 adicionou cido Clordrico 37% (cido
Mritico) e Hidrxido de Sdio 50% (Soda Custica) para acertar o pH
para 9 , em seguida adicionou 12 ml do Cloreto Frrico 38%, agitou
por 5 minutos, em seguida adicionou o Polmero Catinico previamente
preparado com 200 mg de Polmero Catinico em 15 ml de gua, agitou
por 5 minutos, desligou o compressor por 1 hora, e coletou o
sobrenadante.
Material e Mtodos30
5RESULTADOS E DISCUSSO
5.1 Teste 1Durante o tratamento o T1M1 e o T1M2 permaneceram com
caractersticas semelhantes at o adicionamento dos coagulantes para
M1 uma combinao de Policloreto de Alumnio 18% com o Cloreto Frrico
38% e M2 o Polmero Catinico, havendo ntida diferenciao na sua
floculao e colorao conforme podemos observar na Figura 14.
Figura 14: FloculaoFonte: Acervo do Autor
O M1 apresentou uma mudana de colorao e formao de flocos finos e
leves como uma mistura algodo, em contrapartida o M2 apenas formou
flocos bem definidos e pesados, pois apesar de ambos terem ficado o
mesmo tempo sem agitao, o M2 precipitou rapidamente os flocos
homogeneamente, mas M1 no atingiu a precipitao total devido
aparncia turva da gua, conforme a figura 15.
Figura 15: Efluente TratadoFonte: Acervo do AutorAs amostras dos
sobrenadantes coletadas foram encaminhadas para o laboratrio
externo no qual apresentaram os seguintes resultados para as
metodologias conforme a Tabela 5Decreto Estadual n 8468/1976Amostra
BrutaMetodologia (M1)Metodologia (M2)TARESC 2010
Cobre (mg/l)1,55091,00,51,0
Nquel (mg/l)2,059,50,30,52,0
Zinco (mg/l)5,0
