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SET 2000 NBR 14571Cádmio - Processo de tratamento emefluentes líquidos

Origem: Projeto 01:602.07-012:1999ABNT/CEET - Comissão de Estudo Especial Temporária de Meio AmbienteCE-01:602.07 - Comissão de Estudo de Poluição das Águas na MineraçãoNBR 14571 - Cadmiun - Removal process in effluentsDescriptors: Cadmiun. Treatment of effluentsVálida a partir de 31.10.2000

Palavras-chave: Cádmio. Tratamento de efluentes.Mineração. Meio ambiente

6 páginas

SumárioPrefácio1 Objetivo2 Referências normativas3 Definições4 RequisitosANEXOSA Procesos de tratamento de cádmioB Descrição dos processos de tratamento de cádmioC Bibliografia

Prefácio

A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujoconteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial(ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delasfazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entreos associados da ABNT e demais interessados.

Esta Norma possui os anexos A, B e C, de caráter informativo.

1 Objetivo

Esta Norma especifica as características dos processos de tratamento de cádmio em efluentes líquidos, visando fornecersubsídios à elaboração de projetos de tratamento de efluentes, atendendo aos padrões legais vigentes, condições desaúde ocupacional, segurança, operacionalidade, economicidade, abandono e minimização dos impactos ao meioambiente.

2 Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para estaNorma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão,recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições maisrecentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.

NBR 10004:1987 - Resíduos sólidos - Classificação

NBR 10005:1987 - Lixiviação de resíduos - Método de ensaio

NBR 10006:1987 - Solubilização de resíduos - Procedimento

NBR 14571:20002

NBR 10007:1987 - Amostragem de resíduos - Procedimento

NBR 10157:1987 - Aterros de resíduos perigosos - Critérios para projeto, construção e operação - Procedimento

NBR 13028:1993 - Elaboração e apresentação de projeto de disposição de rejeitos de beneficiamento, embarramento, em mineração - Procedimento

3 Definições

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições:

3.1 sulfeto: Ânion de enxofre, de estado de oxidação 2-, com fórmula química S2-.

3.2 precipitação química: Reação química pela qual ocorre a formação de compostos de baixa solubilidade através daadição de reagentes.

3.3 filtração: Operação de separação sólido-líquido através de um meio filtrante, sendo este fenômeno essencial-mente físico.

3.4 floculante: Polímero de elevada massa molecular com sítios ionizáveis (polieletrólito), cujas moléculas e/ou íons seadsorvem nas partículas em sistemas dispersos, servindo de “pontes” de ligação entre elas.

3.5 floculação: Processo que visa promover e acelerar a agregação de partículas dispersas, sob forma de flocos, mediantea adição controlada de floculante.

3.6 sulfato: Ânion de enxofre, de estado de oxidação 6+, com fórmula química SO42-.

3.7 hidroxila: Ânion formado por hidrogênio e oxigênio, de estado de oxidação 1-, com fórmula química OH-.

3.8 solução: Dispersão monofásica constituída de um (ou mais) componente, geralmente minoritário (dito soluto),dissolvido em um meio (solvente). Quando o solvente é a água, tem-se uma solução aquosa.

3.9 polpa: Sistema disperso composto de uma fase líquida contínua (meio) e de partículas sólidas em suspensão e queapresenta reologia típica de fluido.

3.10 neutralização: Ato de adicionar reagentes para modificação da concentração de H+ ou OH- na solução até próximo dopH 7,0.

3.11 troca iônica: Procedimento de intercâmbio entre íons presentes em fases homogêneas e/ou heterogêneas.

3.12 cinética química: Ciência que caracteriza e analisa os fatores que influenciam a velocidade de uma reação.

3.13 velocidade de reação química: Velocidade com a qual um determinado componente de uma reação química estásendo transformado (consumido ou produzido).

3.14 coagulante: Eletrólito de baixa massa molecular (geralmente inorgânico) que é adicionado para reduzir ou eliminar arepulsão interparticular, de acordo com o modelo interfacial da dupla camada elétrica.

3.15 coagulação: Processo que visa promover e acelerar a agregação de partículas dispersas mediante a adição contro-lada de coagulante.

4 Requisitos

4.1 Esta seção trata das recomendações e condicionantes específicos de caráter orientativo, visando atender aos objetivosdesta Norma. Na elaboração e implantação do projeto de tratamento de efluentes objetivando o tratamento do cádmio,devem ser atendidos os padrões estabelecidos na legislação ambiental para lançamento de efluentes e de qualidade daágua. Para a escolha do método de tratamento, devem ser observadas as seguintes condicionantes:

a) composição química do efluente que deve ser caracterizado quali-quantitativamente;

b) restrições técnicas e potencial de aplicação dos processos de remoção do cádmio;

c) necessidade de implantação de sistema de monitorização do processo de tratamento do efluente final, da águasubterrânea e do corpo receptor a jusante do sistema de tratamento;

d) para a escolha da área disponível para implantação do sistema de tratamento, incluindo as valas de deposição deresíduos contendo cádmio, devem ser observadas as NBR 10004, NBR 10005, NBR 10006, NBR 10007, NBR 10157 eNBR 13028.

4.2 A tabela A.1 do anexo A aborda os processos de remoção do cádmio, indicando os principais processos utilizados, comespecificação sobre:

a) forma de poluição;

b) processo de tratamento;

c) métodos de tratamento;

d) formas de tratamento;

e) produto final;

f) eficiência do processo.

NBR 14571:2000 3

4.3 Os processos de tratamento indicados na tabela A.1 do anexo A são descritos no anexo B com as seguintes abor-dagens:

a) descrição do processo;

b) reações envolvidas;

c) vantagens do processo;

d) desvantagens do processo.

________________

/ANEXO A

NBR 14571:20004

Anexo A (informativo)Processos de tratamento de cádmio

Tabela A.1 - Processos de remoção de cádmio em efluentes líquidos

Forma depoluição

Processo detratamento

Métodos detratamento

Formas detratamento Produto final

Eficiência doprocesso

Troca iônicaAgentesquímicos

Substrato commetal

> 99,0%

Ajuste depH ≥ 12,0

Cd (OH)2 > 99,0%Físico, químicoe

físico-químicoPrecipitação,floculação,

coagulação efiltração Adição de

reagentesCdS > 99,0%

Efluenteslíquidos

contendocádmio

Biológico BiosorçãoAdição de

biosorventes- 10%-80%

________________

/ANEXO B

NBR 14571:2000 5

Anexo B (informativo)Descrição dos processos de tratamento de cádmio

B.1 Precipitação do cádmio como sulfeto

B.1.1 Descrição do processo

O íon cádmio pode ser removido de soluções aquosas, através da precipitação na forma de sulfeto de cádmio. O reagenteque pode ser utilizado para a remoção deve ser um agente precipitante como sulfeto de sódio e um auxiliar para decan-tação (floculante). O controle para se obter a precipitação é o pH próximo de 9,0 e é realizado à temperatura ambiente, comrelação de massa que garanta uma boa eficiência no processo de tratamento de efluente líquido. O precipitado insolúvelgerado, basicamente sulfeto de cádmio, pode ser separado da solução através de processos físicos como filtração e/ou es-pessamento. O controle do processo baseia-se no controle do pH, na cinética das reações, no sistema de agitação, notempo de residência e no percentual de sólido da solução.

B.1.2 Reação envolvida

B.1.2.1 Reação de precipitação:

Cd 2+ (aq) + S 2- (aq) CdS(s)

B.1.3 Vantagens do processo

- alta eficiência de tratamento do efluente;

- tecnologia disponível;

- fácil controle;

- eliminação de outros elementos presentes no efluente, tais como: Cu, Co, Mn, Pb;

- reação realizada à temperatura ambiente.

B.1.4 Desvantagens do processo

- aplicável para soluções com concentração de cádmio menor que 0,70 mg/L;

- local adequado para estocagem de precipitado com monitoramento permanente;

- necessidade de controle na adição de sulfeto.

B.2 Precipitação do cádmio como hidróxido

B.2.1 Descrição do processo

O íon cádmio solúvel pode ser removido de soluções aquosas através da precipitação com um agente alcalino, emcondições de pH ≥ 12,0. Grande agitação no momento da mistura, baixa quantidade de precipitado e tempo de residênciade no mínimo 3 h à temperatura ambiente garantem boa eficiência do processo. O precipitado insolúvel gerado pode serseparado da solução, através de processos físicos de filtração e/ou espessamento.

B.2.2 Reação envolvida

B.2.2.1 Reação de precipitação:

Cd 2+ (aq) + 2 OH- (aq) Cd (OH)2 (s)

B.2.3 Vantagens do processo

- alta eficiência de tratamento de efluente;

- tecnologia disponível;

- fácil controle;

- reação realizada à temperatura ambiente;

- eliminação de outros elementos presentes no efluente, tais como: Co, Cu, Ni.

B.2.4 Desvantagens do processo

- necessidade de local adequado para estocagem de precipitado com devido controle;

- Zn e/ou Pb são removidos por este processo.

________________

/ANEXO C

NBR 14571:20006

Anexo C (informativo)Bibliografia

Constituições: Federal, Estaduais e Leis Orgânicas Municipais.

Código de Mineração, Regulamento e Normas Regulamentares de Mineração.

Código de Águas.

Resoluções 001/86 e 20/86 do CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente.

NBR 9896:1993 - Glossário de poluição das águas - Terminologia.

NBR 9897:1987 - Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores - Procedimento.

NBR 9898:1987 - Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores - Procedimento

NBR 12649:1992 - Caracterização de cargas poluidoras na mineração - Procedimento.

CLYDE S. B. ; Metal Recovery from Industrial Waste, 1a edição, 1991.

LATIMER, W. & HILDEBRAND, J., “Reference Book of Inorganic Chemistry” 3rd edition, 1963.

VOGUEL, A. Química Analitica Quantitativa. 5a edição, 1979.

MASSEY A. G. Main Group Chemistry, 1a edição, 1989.

STUMM,W., MORGAN J. Aquatic Chemistry, 2nd edition, 1981.

KRESHKOV A . P. e YAROSLAVTSEV A. A. , “Course of Analytical Chemistry”, Volume 1 e 2, 4a edição, Editora MIRPublishers. Moscow, 1977.

ALEXEEV V. , “Analyse Quantitative”, Editora Mir Plubishers Moscow, 1a edição- 1966.

LEE, J. D. , “Química Inorgânica, Um novo texto conciso “, 5a edição, 1979.

CHARLOT GASTON, Les Méthodes de la Chimie Analytique, 1a Edição, 1968.

Valesky, B.; Biosorbtion of Heavy Metals CRC Bres, Boca Raton, FL, USA, 1990.

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