Aula 09 - Ciência do Ambiente

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CCE0757 – CIÊNCIAS DO AMBIENTE
Aula 09: MEIO TERRESTRE
Ciências do Ambiente
AULA 09: Meio Terrestre
Meio Terrestre
Resíduos sólidos
Classificação, disposição e principais processos de tratamento
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Definição Resíduos Sólidos (ABNT - NBR 10004)
Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades industriais, domésticas, hospitalares, comerciais, agrícola, de serviços.....
Ficam incluídos lodos provenientes de sistemas de tratamento de água; gerados em equipamentos para o controle de poluíção, bem como líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamentoe inviáveis em face a melhor tecnologia disponível.
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Periculosidade de um resíduo 
Característica apresentada por um resíduo, que, em função de suas propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas pode apresentar:
Riscos à saúde pública, provocando mortalidade, incidência de doenças ou acentuando seus índices;
Riscos ao meio ambiente, quando o resíduo for gerenciado (manuseio e destino) de forma inadequada.
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Conceito e Definição de Resíduos
Perigosos (Classe I) e Não-Perigosos (Classe II)
A classificação de resíduos envolve a identificação (Quali e Quantitativa) dos constituintes e suas caracteristicas. 
Comparação com tabelas (ABNT) de resíduos e substâncias cujo impacto à saúde e ao meio ambiente é conhecido.
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Perigosos - Resíduos Classe I 
São aqueles que em função de suas propriedades apresentam riscos à saúde pública e/ou ao meio ambiente ou uma das seguintes características:
Inflamabilidade (P.Fulgor < 60 oC, < 20% álcool, ...);
Corrosividade (2 < pH < 12,5);
Reatividade (instável, rçs explosivas c/ água, CN, S,..);
Toxicidade;
Patogenicidade (microorganismos ou toxinas capazes de gerar doenças). Não incluem resíduos sólidos domiciliares ou gerados em ETE.
Ex. Metais pesados (Cr, Pb,...), solventes
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Perigosos - Resíduos Classe I 
Inflamável:
Ser Líquido e ter Pto Fulgor < 60 oC;
Não ser líquido e ser capaz de, a 25°C e 1atm) produzir fogo por fricção, absorção de umidade oui por alterações químicas espontâneas e, qdo inflamada, queimar vigorosamente e persistentemente.
Ser oxidante (fonte de oxigênio), estimulando a combustão, aumentando a intensidade do fogo;
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Corrosivo:
Ser aquoso e apresentar (2 < pH < 12,5);
Quando não aquosa, sua mistura com água (1:1 em peso) gerar uma solução que apresente (2 < pH < 12,5);
Ser líquida ou, quando misturada em peso equivalente de água, produzir um líquido e corroer o aço (COPANT 1020) a uma razão maior que 6,35 mm ao ano (T 55°C).
Perigosos - Resíduos Classe I 
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Reativo:
Ser instável e reagir de forma violenta e imediata, sem detonar;
Reagir violentamente com água (Na°);
Formar misturas potencialmente explosivas com água;
Gerar gases, vapores e fumos tóxicos (em quantidade suficiente para provocar danos a saúde pública ou ao meio ambiente), quando misturados com água;
Possuir em sua cosntituíção íons CN- (250 mg HCN/kg) e S= (500 mg H2S/kg de resíduo);
Ser explosivo
Perigosos - Resíduos Classe I 
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Corrosivo:
Quando o extrato obtido desta amostra, segunda a ABNT NBR 10005, contiver um dos contaminantes em concentrações superiores aos valores pré-estabelecidos.
Ex. Benzeno (limite 0,5 mg.L-1) (Cód. Ident. D030)
Quando possuir uma ou mais substância tabeladas (Anxo C – ABNT NBR 10004). 
Ex. ácido fórmico (Código Ident. U123.)
Ser constituídos por restos de embalagens contaminadas com pesticidas,
Ser comprovadamente letal ao homem.
Perigosos - Resíduos Classe I 
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Conceito e Definição de Resíduos
Patogênico:
Deve conter microorganismos patogênicos, proteínas virais, DNA, RNA, organismos geneticamente modificados, toxinas capazes de produzir doenças em homens, animais e vegetais.
Obs. Os resíduos gerados nas estações de tratamento de esgotos domésticos e os resíduos sólidos domiciliares não são classificados segundo os critérios de patogenicidade.
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Resíduos Classe II – Não Perigosos
Patogênico:
Deve conter microorganismos patogênicos, proteínas virais, DNA, RNA, organismos geneticamente modificados, toxinas capazes de produzir doenças em homens, animais e vegetais.
Obs. Os resíduos gerados nas estações de tratamento de esgotos domésticos e os resíduos sólidos domiciliares não são classificados segundo os critérios de patogenicidade.
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Resíduos Classe II – Não Perigosos
Não se enquadram nas classificações de Resíduos Classe I – Perigosos ou Classe IIA – Inertes. 
Podem apresentar características de combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade com possibilidade de acarretar riscos a saúde ou ao meio ambiente.
Resíduos Classe IIA – Não Inertes
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Quaisquer resíduos que, quando amostrados de forma representativa e submetidos a um contato dinâmico e estático com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, não tiverem nenhum de seus constituíntes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água, exceto em relação aos aspectos: cor, turbidez, dureza e sabor.
Ex. Rochas, tijolos, vidros, ....
Resíduos Classe IIB – Inertes
Resíduos Classe II – Não Perigosos
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Tratamento de Resíduos
Resíduos Industriais 
Melhorar as condições de trabalho (odores);
Reduzir o volume (facilita a estocagem, porém pode estar pré-concentrando agentes tóxicos); 
Reduzir ou eliminar características de periculosidade. (Permite em alguns casos o descarte em aterros públicos). 
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Resíduos Industriais / Tratamento
Processos Biológicos
Compostagem: Decomposição biológica do material orgânico contido no resíduo, resultando num produto estável e útil como recondicionador o solo agrícola, bem como de suas propriedades físicas, químicas e biológicas.
Processos Físicos
Secagem / desidratação: busca eliminar líquidos leves, reduzir volume, reduzindo custos de transporte e de disposição final.
Ex. Centrifugas, filtros a vácuo, filtros prensa,... 
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Processos Físico-Químicos
Solidificação/Estabilização: Transformação (mediante o emprego de reações químicas) de constituintes perigosos presentes em um resíduo em formas menos tóxicas, de preferência inertes. 
Melhorando suas características físicas e de manuseio;
Auxiliar na sua fixação, impedindo sua lixiviação para o meio. 
Ex. Formação de tijolos com resíduos da indústria têxtil, com catalisadores industriais, areia de modelagem...
Resíduos Industriais / Tratamento
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Processos Químicos
Incineração: fornos onde são queimados os resíduos. A queima deve ser controlada para evitar a formação de poluentes secundários com maior toxidez, como as dioximas. As cinzas podem ser depositadas em aterros sanitários, ou empregadas na elaboração de tijolos. 
Os fornos devem estar equipados com filtros específicos, destinados a minimização de poluentes atmosféricos.
Ex. Líquidos muito inflamáveis, resíduos altamente persistentes e tóxicos.
Resíduos Industriais / Tratamento
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Processos Químicos
Co-Processamento: aproveita as elevadas temperaturas do processo de fabricação do cimento (2000 oC) para a destruição dos resíduos. As cinzas produzidas pela queima são incorporadas ao produto, sem alterar a qualidade do mesmo.
Largamente empregado na Europa e nos USA.
Exceção deresíduos que não podem ser empregados * Lixo hospitalar, material radioativo, vidro, pilhas,...
Resíduos Industriais / Tratamento
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Resíduos Industriais / Tratamento
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Resíduos Industriais 
Disposição Final
A destinação final adequada de resíduos é importante, pois ao produzir um resíduo, este continua pertencendo ao gerador mesmos depois de enviado para tratamento ou disposição em terceiros.
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Resíduos Industriais 
Disposição Final
Aterro Sanitário: Consiste em armazenar os resíduos, dispostos em camadas, intercaladas por camadas de terra, em locais escavados. * Método mais barato
A escolha do terreno é importante para evitar contaminações superficiais (exalação de odores, gases tóxico e subterrâneas (lençóis freáticos).
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Resíduos Industriais 
Disposição Final
Aterro Industrial: São aterros licenciados por órgãos Ambientais, pois obedecem critérios de engenharia e normas operacionais especificas, que garante um confinamento seguro em termos de poluição ambiental e proteção a saúde pública.
Os resíduos inflamáveis, reativos, oleosos,orgânico-persistentes não devem ser dispostos em aterros.
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Resíduos Industriais 
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Resíduos Industriais 
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Pesquisas Desenvolvidas URI-Campus Erechim 
Resíduos Sólidos
Remoção de Cromo do Couro residual
Remoção de Pb de escória de recicladoras de Baterias
Resíduos Líquidos:
Remoção de cor de efluentes líquidos
Processos Adsortivos
Fenton
Remoção de Metais pesados em Efluente de DQO
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Couro “wet blue”
É proveniente do processo de beneficiamento do couro com cromo
Parte desse couro é perdido na forma de “serragens” e “aparas”
Deve ser descartado em aterros especiais para evitar lixiviação do cromo durante sua degradação
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Tratamento
Remoção do Cromo/recuperação do Couro
2 - 3% em cromo
Cada tonelada de couro gera 80 Kg de retalho.
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Resíduos Industriais 
Couro com solução extratora p/ o Cr
Couro isento de Cr
Couro
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Resíduos Industriais 
Couro pode ser empregado com adubo (15 % Nitrogênio total)
O cromo e o agente extrator podem res recuperados (sistema fechado)
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Emprego como material Adsortivo
Baixo custo 
Elevadas taxas de remoção
Não é um método destrutivo
O corante pode ser recuperado sem perda de sua identidade química
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Adsorção com amostra de efluente têxtil real 
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Baterias chumbo/ácido
Composição de uma bateria
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Reciclagem de baterias exauridas
47% produção mundial de Pb
85% das baterias são recicladas
diminui impacto ambiental
economia de energia
minérios exauridos
Muito atraente p/ as indústrias
Quebra da bateria
Recuperação do polipropileno
Recuperação do chumbo
Etapas
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Escória
resíduo com alto teor de chumbo
quimicamente ativo
sólido preto e opaco
Armazenamento em tambores fechados, evitando o contato com o solo e a chuva.
Processo pirometalúrgico
33.000 ton/ano de escória
600 kg escória/ton de Pb recuperado
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Análise química da escória
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Objetivo
Otimização do processo pirometalúrgico
Inviável em escala de bancada
Desenvolvimento de procedimentos destinados à extração e recuperação do Pb presente na escória.
Reações de complexação/precipitação
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Ensaios de lixiviação
Realizados de acordo com a norma técnica da ABNT para lixiviação de resíduos sólidos (NBR 10005/2004).
0,04 % de Pb lixiviado
1 ppm de chumbo
Resultados
Máximo permitido (Legislação Ambiental)
0,05 ppm
Necessidade de desenvolvimento de uma metodologia de extração do chumbo da escória.
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Extração do Pb
Ligante quelante com habilidade de solubilizar metais normalmente insolúveis em meio aquoso
EDTA
4 grupos carboxílicos
2 grupos amino
M+n + Y-4  MYn-4
EDTA desprotonado
metal
complexo
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AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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