Estudo Dirigido 3

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<p>A- O que causa DAM em minerações?</p><p>A principal causa da Drenagem Ácida de Mina (DAM) é a oxidação de minerais</p><p>sulfetados, como a pirita (FeS2), que acontece quando esses minerais entram em contato</p><p>com água e oxigênio. Este procedimento produz ácidos, particularmente o ácido sulfúrico,</p><p>além de liberar metais pesados como ferro, alumínio e manganês na água. A existência</p><p>de microrganismos, como o Thiobacillus ferrooxidans, pode intensificar esse processo.</p><p>Os principais fatores que contribuem para a DAM em minerações incluem:</p><p>1. Oxidação de Sulfetos: Minerais sulfetados, como a pirita, são expostos à água e</p><p>oxigênio, resultando em reações químicas que produzem ácidos.</p><p>2. Bactérias Oxidantes: Espécies bacterianas, como Thiobacillus ferrooxidans,</p><p>podem acelerar a oxidação dos sulfetos.</p><p>3. Exposição Prolongada a Resíduos: Rejeitos de mineração dispostos a céu</p><p>aberto, ou em contato constante com água, aumentam a quantidade de metais</p><p>dissolvidos e ácidos na água</p><p>Este procedimento é habitual em áreas com mineração de carvão e metais ligados a</p><p>minerais de sulfeto. A DAM contamina corpos de água, altera o pH e afeta o ecossistema,</p><p>representando um dos maiores desafios ambientais relacionados à mineração.</p><p>B- Quais as principais características do efluente da DAM?</p><p>O efluente da Drenagem Ácida de Mina (DAM) possui as seguintes características</p><p>principais:</p><p>1. Baixo pH: Geralmente menor que 3, indicando alta acidez.</p><p>2. Elevada acidez: Devido à produção de ácido sulfúrico na oxidação dos minerais</p><p>sulfetados.</p><p>3. Altas concentrações de metais pesados: Inclui metais como ferro (Fe), alumínio</p><p>(Al), manganês (Mn), zinco (Zn) e outros.</p><p>4. Altas concentrações de íons sulfato (SO₄²⁻): Resultante da oxidação de minerais</p><p>sulfetados.</p><p>5. Contaminação de corpos hídricos: Pode causar danos ao ecossistema aquático,</p><p>afetando a vida aquática e a qualidade da água.</p><p>C- A deliberação CONAMA/357 e resoluções estaduais estabelecem os limites de</p><p>emissão de vários parâmetros contidos em efluentes. Em relação à DAM, quais</p><p>são os parâmetros mais alterados ou que se apresentam fora dos limites?</p><p>No que diz respeito à Drenagem Ácida de Minas (DAM) e aos limites definidos pela</p><p>resolução CONAMA/357, os parâmetros mais modificados e que frequentemente</p><p>ultrapassam os limites legais são o pH, as concentrações de metais presentes na água e os</p><p>níveis de sulfato. Normalmente, o pH da DAM está abaixo de 3, sinalizando uma acidez</p><p>elevada, enquanto o intervalo permitido para águas superficiais varia de 6 a 9.</p><p>Adicionalmente, a DAM exibe concentrações elevadas de metais como manganês (Mn),</p><p>ferro (Fe) e alumínio (Al), que muitas vezes excedem os limites permitidos para efluentes.</p><p>As quantidades de sulfato geralmente excedem os limites permitidos, sendo que o limite</p><p>máximo para águas potável é de 250 mg/L.</p><p>D- De acordo com o artigo “Tratamento ativo de drenagem ácida de minas de</p><p>carvão: tendências tecnológicas”, quais as tendências tecnológicas no tratamento</p><p>da DAM?</p><p>Conforme o artigo "Tratamento ativo da drenagem ácida em minas de carvão:</p><p>tendências tecnológicas", as principais tendências tecnológicas no manejo da Drenagem</p><p>Ácida de Minas (DAM) englobam a aplicação da neutralização-floculação, seguida de</p><p>flotação por ar dissolvido (FAD) e a sedimentação lamelar (SL). A flotação com ar</p><p>dissolvido implica na precipitação de hidróxidos metálicos e na injeção de microbolhas,</p><p>ao passo que a sedimentação lamelar proporciona benefícios como custos operacionais</p><p>reduzidos e facilidade de operação. As duas metodologias são eficazes na eliminação de</p><p>poluentes, tais como metais e sulfatos, porém a sedimentação lamelar tem se mostrado</p><p>mais rentável financeiramente. Estes procedimentos são utilizados em grande escala em</p><p>instalações industriais de tratamento de DAM localizadas na região sul do Brasil.</p><p>E- De acordo com o artigo “Tratamento ativo de drenagem ácida de minas de</p><p>carvão: tendências tecnológicas” resuma avaliação técnico-econômica da</p><p>flotação e sedimentação lamelar como forma de tratamento.</p><p>A avaliação técnica- econômica entre a flotação a ar dissolvido (FAD) e a</p><p>sedimentação lamelar no tratamento da Drenagem Ácida de Mina (DAM) indica</p><p>significativas discrepâncias em relação ao custo e à eficácia. Embora a flotação seja</p><p>eficiente na eliminação de poluentes, seu custo operacional é mais alto, estimado em cerca</p><p>de R$ 1,00 por metro cúbico tratado. Este custo é afetado pela utilização de agentes</p><p>hidrofóbicos, como o oleato de sódio, que asseguram uma adesão eficaz entre bolhas e</p><p>partículas, além de um consumo de energia mais elevado, de aproximadamente 1,9 kWh</p><p>por metro cúbico.</p><p>Em contrapartida, a sedimentação lamelar se apresenta como uma alternativa mais</p><p>rentável, com um custo aproximado de R$ 0,50 por metro cúbico e um consumo</p><p>energético reduzido, de cerca de 1,2 kWh por metro quadrado. Além da diminuição dos</p><p>custos, a sedimentação lamelar também proporciona benefícios operacionais, como uma</p><p>operação mais simples, menor necessidade de espaço para a instalação dos equipamentos</p><p>e custos de investimento inferiores em relação à flotação.</p><p>Apesar da flotação apresentar uma taxa de aplicação superficial superior e ser mais</p><p>eficaz em certas circunstâncias, a sedimentação lamelar tem ganhado espaço no mercado,</p><p>particularmente em instalações industriais de grande porte, graças à sua viabilidade</p><p>econômica e simplicidade de implementação.</p><p>F- Qual sistema de tratamento inovador foi utilizado no trabalho com a Carbonífera</p><p>Metropolitana? Explique o tratamento utilizado em termos do fenômeno que</p><p>promove o tratamento e o equipamento utilizado.</p><p>A inovadora técnica de tratamento empregada na Carbonífera Metropolitana foi a</p><p>Flotação por Ar Dissolvido (FAD), especificamente desenvolvida para lidar com a</p><p>Drenagem Ácida de Mina (DAM) produzida durante a extração de carvão. A primeira</p><p>etapa do tratamento envolve a neutralização do efluente ácido com óxido de cálcio (CaO)</p><p>ou cal hidratada (Ca (OH)2), elevando o pH e causando a precipitação de hidróxidos</p><p>metálicos.</p><p>Depois deste passo, o efluente passa pelo processo de flotação. Neste processo,</p><p>microbolhas de ar são produzidas através da despressurização e do fluxo forçado de água</p><p>saturada com ar através de uma constrição do tipo venturi. Estas microbolhas se fixam</p><p>em partículas sólidas, que englobam precipitados e sólidos em suspensão, criando</p><p>agregados com densidade inferior à da água, o que possibilita sua flutuação até a</p><p>superfície do reator. Nesse lugar, esses agregados são eliminados.</p><p>A célula de flotação é o equipamento empregado para este tratamento, composta por</p><p>compartimentos onde se dá a agregação e a hidrofobização das partículas, seguida pela</p><p>introdução de bolhas de ar. Este sistema é eficaz na eliminação de sólidos dissolvidos, em</p><p>suspensão e metais, gerando um efluente que cumpre os padrões de emissão definidos por</p><p>lei.</p>