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

FLOTAÇÃO AVANÇADA PARA O TRATAMENTO E REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS POLUÍDAS

Eng. de Minas Elves Matiolo

Dr. Jorge Rubio (orientador)

DEMIN – PPGEM - Universidade Federal do Rio Grande do Sul

LTM - Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental

Av. Osvaldo Aranha 99/512 – CEP 90035-190, Porto Alegre - RS

[email protected]

RESUMO

O aumento da preocupação com o meio ambiente e, em especial, com o uso dos recursos

hídricos resultou na valorização da água como bem de consumo e tem levado os órgãos de

controle ambiental a revisar a legislação em vigor e estipular limites mais rigorosos para o

descarte de efluentes industriais. Por outro lado, com o aumento da população e a conseqüente

deterioração dos recursos hídricos provocando escassez de água, a necessidade de reuso das

águas residuárias, sejam industriais ou domésticas, têm motivado a pesquisa por novas e

melhores alternativas tecnológicas de tratamento para o re-aproveitamento de águas. Assim,

avanços tecnológicos têm tornado viável a aplicação do processo de flotação no tratamento de

efluentes contendo, entre outros poluentes e contaminantes, óleos, corantes e metais pesados.

São descritas e detalhadas aplicações e inovações desta técnica, desenvolvidas no LTM-

UFRGS, para a purificação e reuso de efluentes líquidos. São discutidos os principais

fundamentos do processo de flotação, os fatores físico-químicos de “captura” de particulados

por bolhas de ar, os principais parâmetros operacionais, técnicas e características do processo.

Em particular, o trabalho apresenta quatro sistemas de flotação para o tratamento de efluentes

líquidos, e que mostraram potencial de aplicação para remoção de metais pesados em

precipitados coloidais adsorventes: flotação a ar dissolvido, flotação com célula a jato, processo

Floculação-Flotação (FF), flotação em coluna (Multibolhas-LTM) e coluna Microcel

modificada. Finalmente, são analisados os benefícios e a produtividade associada ao projeto e

os impactos desta pesquisa Universitária na purificação da água, nossa fonte de vida.


INTRODUÇÃO

O custo da água de processo e as novas políticas de saneamento têm obrigado as empresas a melhorar seus níveis de consumo, reuso e tratamento dos esgotos visando à produção industrial. Dentro desta nova situação, há necessidade de maiores e melhores sistemas de tratamento de efluentes (industriais e esgotos) e de água de abastecimento. Atualmente existe uma crescente aplicação de novas tecnologias (ou otimização de tecnologias) e desenvolvimento (e adaptação) de técnicas eficientes na remoção de partículas, microorganismos, íons, macromoléculas, matéria orgânica, etc. Neste contexto, a flotação tem-se apresentado como técnica de grande potencial no tratamento de águas e diversos efluentes, principalmente em função da elevada eficiência e alta capacidade (chegando a 60 m⋅h-1) dos equipamentos modernos (Rubio et al., 2002).

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Fundamentos do processo de flotação A flotação depende muito das características superficiais/interfaciais do sistema partículas e bolhas. A flotação de partículas em suspensão é um fenômeno cinético composto por diversas etapas (ou micro-fenômenos) que se encontram ilustrados na Figura 1. Assim, associando-se probabilidades a cada uma dessas etapas, obtém-se um modelo probabilístico, microcinético desta tecnologia. Conforme exposto por Rubio et al. (2001) a probabilidade de que a flotação ocorra é dada por:

Pf = Pc. Pa Onde:

Pf = probabilidade de flotação,

Pc = probabilidade de colisão; Pa = probabilidade de adesão,

Probabilidade de colisão - Pc

Basicamente controlado pela hidrodinâmica do sistema. Não existe uma teoria quantitativa que inclua ao mesmo tempo a influência da concentração de sólidos, distribuição de tamanho de bolhas e partículas, sob condições de regime laminar ou turbulento. A probabilidade de colisão é, portanto, função do movimento relativos de partículas e bolhas, controlado pelos seguintes fatores:

• Fd, força de cisalhamento devida ao movimento relativo entre o líquido e as partículas;

• Fg, força de atração gravitacional com maior importância para partículas densas, de tamanho intermediário e partículas grossas;

• inércia e/ou momentum das partículas (partículas grossas); • difusão ou movimento browniano (partículas ultrafinas).


Probabilidade de adesão - Pa

O processo de adesão envolve as seguintes etapas:

• Indução, tempo que leva após da colisão de se localizar no ponto onde ocorre a adesão propriamente dita. ti = tempo de indução é da ordem dos milisegundos e depende do ângulo de contato Ø, das forças interfaciais e da energia de colisão e inclui o adelgaçamento inicial do filme ou película líquida.

• Ruptura do filme ou película líquida. tr = tempo de ruptura é da ordem de microssegundos e depende basicamente do ângulo de contato.

• Deslocamento do filme até o ponto de equilíbrio (restauração do equilíbrio) (ou tempo de expansão da linha trifásica). O tempo td de deslocamento do filme é da ordem de milisegundos e depende do Ø, do tipo de tensoativo e da rugosidade (roughness) das partículas.

dp db

rc

Figura 1. Fenômeno de “captura” (colisão + adesão) de partículas de diâmetro dp por bolhas de diâmetro db dentro de um raio crítico rc. A “captura” portanto aumenta com a diminuição do tamanho de bolhas e com o aumento do tamanho de partículas, depende do fluxo da área superficial de bolhas disponível (lifting power), de parâmetros hidrodinâmicos (peso no campo gravitacional, pressão hidrostática e capilaridade, tensão, compressão e forças de cisalhamento), fatores termodinâmicos associados à interação hidrofóbica entre bolhas e partículas e de fatores cinéticos como a energia mínima de colisão para destruir a camada líquida de água que antecede a adesão.


Flotação aplicada ao tratamento de efluentes líquidos A flotação, como operação unitária aplicada ao beneficiamento de minérios, é um processo de separação de sólidos particulados através de sua adesão a bolhas de ar. Os agregados (bolhas-partícula) formados apresentam uma densidade aparente menor do que a do meio aquoso e “flutuam” até a superfície de um reator, denominado de célula de flotação, onde são removidos. Entretanto, pode-se definir algumas diferenças fundamentais em função de sua aplicação na área de tratamento de águas e efluentes quando comparada ao beneficiamento mineral. Talvez a principal distinção esteja na atratividade econômica de ambas situações: na concentração de minérios a flotação faz parte do processo produtivo e na área ambiental significa custo operacional extra, advindo daí uma forte resistência à sua aplicação. Outras diferenças estão resumidas na Tabela I, adaptada de Rubio et al. (2002). Dentre os métodos de flotação, o que tem maior aplicação no setor de saneamento e tratamento de águas é a flotação a ar dissolvido (FAD) que utiliza bolhas de dimensões micrométricas (30 - 100 µm), possibilitando a remoção de partículas coloidais e ultrafinas (< 5 µm). Comparativamente à FAD, sistemas em coluna e jet, que operam com bolhas maiores e removem particulados de maior tamanho, são ainda pouco utilizados tratamento de águas e efluentes Matis e Lazaridis, 2002). Tabela I. Diferenças entre Flotação no Processamento Mineral e no Tratamento de Efluentes.

Parâmetro Flotação de Minérios Tratamento de Água e Efluentes

Tipo de material particulado Sólidos cristalinos, incompressíveis

Mistura de sólidos cristalinos finos com colóides, flocos amorfos e compressíveis

Tipo de separação Sólido/sólido-líquido Sólido/líquido; Sólido/líquido1/liquido2;

Líquido/líquido

Percentagem de Sólidos (peso/peso, %) 25-40 < 4 (FAD)

10-30 (jet/colunas)

Tamanho de partícula (µm) 10-150 1-50 (não floculado) e 1-5 mm (floculação com polímeros)(a)

Tamanho de bolhas (µm) 600-2000 30 - 100 (FAD) 100-600 (jet/colunas)

Velocidade superficial de bolhas (m⋅h-1)

250-800 (valores aproximados)

0,7-30 (FAD) 30-1000 (jet/colunas)

Número de bolhas (cm-³) 9 x 10³ - 2 x 10² 6 x 108 – 2 x 106 (FAD) 2 x 106 – 9 x 10³ (jet/colunas)

(a) Flocos Aerados


A flotação, na área ambiental, tem como objetivo remover (separar) particulados, sólidos (partículas) ou líquidos (gotículas) presentes em:

• dispersões sólido/líquido (suspensões);

• emulsões líquido1 (gotículas óleo)/líquido2 (água);

• misturas sólido/líquido1 (gotículas óleo)/líquido2 (água).

A Tabela II mostra os usos e os objetivos da flotação como processo unitário ou de pré-tratamento associado a outros métodos.

Tabela II. Resumo dos usos e objetivos da flotação em distintas áreas da Engenharia.

USOS DA FLOTAÇÃO OBJETIVOS

Águas • abastecimento • lazer (lagos, rios e barragens)

• remoção de Fe, Mn, cor, SST e turbidez • remoção de SST, algas, turbidez, cor, óleos, etc.

Esgotos • pré-tratamento

• pós-tratamento

• remoção de gorduras, SST, particulados grosseiros

(DBO insolúvel) • remoção de nutrientes (NH3 e P), algas, cor, SST e

turbidez

Efluentes Industriais

• remoção de gorduras, SST, particulados grosseiros (DBO insolúvel), fibras

• remoção de nutrientes (NH3 e P), algas, cor, SST e turbidez, metais precipitados, óleos (emulsificado ou não), microorganismos, pigmentos, compostos orgânicos e macromoléculas

• reúso ou reaproveitamento de águas de processo

Outros • tratamento de minérios, celulose e papel, reutilização de tintas, plásticos, química analítica, etc.

Na Tabela III estão resumidos os processos de flotação encontrados na área de tratamento de águas e efluentes, relacionando os sistemas de geração de bolhas com os intervalos de tamanho resultantes (Solari, 1981, Solari e Gochin, 1992; Bennett,1988; Readett e Clayton, 1993; Eades e Brignall, 1995; Rubio, 1998; Santander, 1998; Santander et al., 1999; Filippov et al., 2000; Yan e Jameson, 2001; Colic et al., 2001; Rosa, 2002, Rubio et al., 2002, Parekh e Miller, 1999, Matis, 1995).


Tabela III. Processos de flotação e sistemas de geração de bolhas.

SISTEMA DE GERAÇÃO DE BOLHAS PROCESSO DE FLOTAÇÃO DB (µm)

Cavitação da água saturada com ar a pressões elevadas, 3-6 atm, e que se libera através de placas de orifício, perfuradas, ou válvulas tipo venturi ou de agulha. Nessas constrições de fluxo, a solução se “sobressatura”, se despressuriza e o ar “rompe” a estrutura do fluído pela nucleação/cavitação para formar das microbolhas.

Ar Dissolvido (FAD)

30 – 100

Agitação mecânica rotor/estator (baixa rotação) Ar Induzido (FAI) 50 – 1500

100 – 1000

Agitação mecânica (alta rotação) CAI 10 – 100

Sucção de ar através de constrição tipo venturi Nozzle 400 – 800

Sucção de ar em um tubo descendente (downcomer) por constrição tipo venturi Jameson ou a Jato 100 – 800

Injeção de misturas água-tensoativo-ar através de constritores de fluxo (tipo misturadores estáticos ou venturis)

Microcel 100 – 800

Bombeamento contínuo de soluções de tensoativos em constritores de fluxo e temperatura (60-80 oC) Gás Aphrons 10 – 1000

Eletrólise de soluções aquosas diluídas (bolhas de H2 e O2). Eletroflotação 10 – 40

Injeção de ar em tubos porosos sob campo centrífugo ASH, BAF 50 – 1000

Aeração da suspensão através de placas porosas Flotação em Coluna 50 – 1000

Técnicas de flotação para remoção de íons e particulados A remoção de íons (ânions e metais pesados), óleos, microrganismos, sólidos, DBO, cor, etc. é possível através de diferentes processos de flotação. A situação atual dessas técnicas é apresentada na Tabela IV.


Tabela IV. Descrição de técnicas de remoção de sólidos, íons e substâncias dissolvidas por flotação.

PROCESSO COMENTÁRIOS

Flotação de precipitados

Baseado na formação de precipitados com o uso de reagentes adequados e separação com microbolhas ou com bolhas de tamanho intermediário. Dependendo do íon, a precipitação pode ser realizada na forma de sal insolúvel (sulfeto, carbonato) ou como hidróxido no caso dos cátions de metais pesados (Matis, 1995, Parekh e Miller, 1999).

Flotação iônica

Este método envolve a remoção de íons (também complexos e quelatos) com o uso de tensoativos ou compostos orgânicos para formar unidades insolúveis. Em alguns casos é necessária a adição de um reagente ativador. Embora exista um enorme número de estudos de laboratório e em escala piloto, apenas recentemente têm sido publicados trabalhos com aplicações em escala industrial (Matis, 1995, Parekh e Miller, 1999, Scorzelli, 1999).

Separação em espuma (Foam separation)

Similar à anterior, porém emprega um excesso de surfactante para produzir uma espuma estável junto ao íon.

Flotação de colóides sorventes ou flotação com adsorção coloidal

(adsorbing colloid flotation).

Este método envolve a remoção do íon metálico na forma sorvida em um precipitado ou coágulo que age como partícula transportadora. Normalmente se utilizam sais de ferro ou alumínio que, por hidrólise, formam estes precipitados transportadores. Com o objetivo de aumentar a cinética de flotação utiliza-se também agentes coletores ou floculantes. Estes últimos têm o papel de hidrofobizar as partículas transportadoras e diminuir o número de partículas que flotam, (Matis, 1995, Parekh e Miller, 1999).

Flotação de partículas sorventes (sorbing

particulate flotation)

Esta é uma variante do processo anterior que usa partículas como unidades transportadoras. Ainda, estas unidades podem ser resinas poliméricas, carvão ativado ou subprodutos industriais, com boas características sorventes e de flotação (Rubio e Tessele, 1997).

Processo FF®-Floculação–Flotação

Processo desenvolvido no LTM – UFRGS, combinando floculação em linha com flotação rápida para a remoção de flocos aerados. A floculação ocorre via injeção de ar junto ao agente floculante e passagem desta mistura bifásica (ar-água) por misturadores de alta turbulência (Rubio et al., 2002, Rosa 2002).


A PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DO PROCESSO DE FLOTAÇÃO NO LTM-UFRGS

O LTM é uma unidade universitária pública de Ensino, Pesquisa e Extensão com caráter multidisciplinar em diversas áreas tecnológicas, cujos principais objetivos são a formação de recursos humanos; pesquisa e desenvolvimento e inovação tecnológica em áreas específicas, incluindo-se nessas as de recursos naturais e controle ambiental. Na área ambiental, o LTM vem concentrando esforços no estudo e desenvolvimento de novos equipamentos de flotação e floculação que possam ser usados como tecnologias alternativas no tratamento de efluentes dos mais distintos setores industriais. A fim de demonstrar alguns dos resultados obtidos até esta data, a seguir são apresentados quatro novos sistemas, em escala piloto, desenvolvidos e testados no LTM-UFRGS. Primeiramente, expõe-se de modo resumido, os princípios de operação e os estudos executados com seguintes os sistemas: FAD, “Coluna Multibolhas”, Flotação Jameson e Processo FF (Floculação-Flotação). Em seguida, são apresentados resultados de um trabalho realizado em uma coluna Microcel modificada para flotação de agregados coloidais adsorventes no tratamento de efluentes contendo metais pesados.


Alimentação

Floculação (Opcional)

ProdutoFlotado

ÁguaTratada

RecicloSaturadorAr

Alimentação

Floculação (Opcional)

ProdutoFlotado

ÁguaTratada

RecicloSaturadorAr

Figura 2. Unidade de flotação FAD convencional, com reciclo de água para o saturador.

Flotação por Ar Dissolvido (FAD) No processo FAD, o ar é dissolvido em água num saturador sob pressão (2-5 kgf/cm²). Quando a água saturada com ar é injetada a pressão atmosférica na célula de flotação, o ar em excesso é liberado sob a forma de microbolhas (30-100 µm), as quais aderem à fase em suspensão promovendo a flotação.

Resultados obtidos no LTM

Um sistema piloto contínuo foi empregado para o polimento final de efluentes reais de galvanoplastia. Os íons metálicos foram eficientemente removidos após sorção em partículas transportadoras sorventes (processo FPS-FAD). Para capacidades da ordem de 3 m³.m-2.dia-1, foram obtidas remoções superiores a 80% para um influente misto com concentrações de Cu, Ni e Zn superiores a 100 mg.L-1(Féris, 2000).


Flotado

Água tratada

Surfactante

Bomba

Ar injetado

Alimentação

Reciclo

Misturador Estático

Baffles

Reciclo para saturador

Flotado

Água tratada

Surfactante

Bomba

Ar injetado

Alimentação

Reciclo

Misturador Estático

Baffles

Reciclo para saturador

Figura 3. “Coluna Multibolhas” LTM

Coluna “Multibolhas”

A alimentação é realizada próxima ao topo da coluna e a captura do material dá-se em contracorrente com o fluxo de bolhas ascendente, que podem ser geradas tanto por saturação do ar como por reciclo de parte do efluente tratado através de constritores de fluxo. O equipamento também pode operar em regime co-corrente e, nesse caso, o influente é injetado juntamente com o ar pela parte inferior da coluna.

Resultados obtidos no LTM Equipamento em desenvolvimento. Emprega uma distribuição ampla de bolhas: microbolhas (produzidas por FAD) e bolhas médias (geradas através de misturador estático). Em ensaios contínuos em escala piloto e com efluente sintético, obtiveram-se remoções de precipitados de ferro da ordem de 90%, para capacidade de tratamento de 13 m³.m-2.h-1 (Rubio et al., 2002; Sartori e Matiolo, 2002).


“Downcomer”

VasoSeparador

Água Tratada

Produto Flotado

Alimentação

Ar

“Downcomer”

VasoSeparador

Água Tratada

Produto Flotado

Alimentação

Ar

Figura 4. Célula de flotação Jameson

Flotação Jameson Neste sistema, o ar autoaspirado por um venturi e o efluente são misturados em um tubo vertical (downcomer), onde ocorre a formação dos agregados bolha-partícula. A mistura é descarregada num tanque separador de fases, onde os agregados bolha-partícula ascendem à superfície e o efluente tratado é descarregado pela parte inferior do mesmo.

Resultados obtidos no LTM Foi desenvolvido um sistema contínuo de flotação jet especialmente modificado visando o tratamento de águas oleosas de produção, que ocorrem em plataformas de extração de petróleo. Com efluentes reais, foi obtida uma eficiência de processo da ordem de 97% e capacidade de tratamento superior a 25 m³·m-2·h-1 (Santander, 1998).


Ar

Alimentação

FloculanteAr

FlotadoÁgua

Tratada

Material sedimentado

Floculador

Célula Centrífuga

Célula de Flotação

Ar

Alimentação

FloculanteAr

FlotadoÁgua

Tratada

Material sedimentado

Floculador

Célula Centrífuga

Célula de Flotação

Figura 5. Processo FF

Processo FF Processo que combina floculação em linha com flotação rápida. O ar injetado forma bolhas que se aderem aos flocos ainda durante a sua formação, resultando em grandes agregados aerados que “flutuam” e são separados facilmente no tanque de flotação. O misturador exerce função dupla. Serve, ao mesmo tempo, de floculador e de contator bolha/floco. Os flocos aerados possuem, entre outras, as seguintes características: tamanhos da ordem de centímetros; forma alongada e alta resistência à desagregação sob turbulência.

Resultados obtidos no LTM Estudos com efluente oleoso apresentaram uma remoção de 91% de óleo, 87% da turbidez, 90% dos sólidos suspensos e 56% da demanda química de oxigênio (DQO), proporcionando, em apenas uma etapa de tratamento, um efluente com níveis dos poluentes analisados, abaixo do padrão exigido pelo órgão ambiental (Rosa, 2002).


Origem dos efluentes contendo metais dissolvidos Drenagens Ácidas de Minas - DAM Metais ou seus compostos químicos são utilizados como matéria prima em diversos ramos industriais. O cádmio, por exemplo, é usado no acabamento superficial de metais e na manufatura de baterias, pigmentos, ligas de solda e de estabilizantes para PVC e todas essas atividades, em maior ou menor escala, geram efluentes contaminados. Entretanto, os grandes volumes de efluentes líquidos contendo metais em proporções variadas são gerados principalmente durante a mineração, beneficiamento e metalurgia extrativa de metais. Na extração de carvão, de minérios de ouro, de urânio e de sulfetos polimetálicos, são gerados efluentes ácidos que recebem o nome de drenagens ácidas de mina ou DAM. A formação de DAM deve-se à oxidação natural e bacteriana de minerais sulfetados e pode ser iniciada ainda no subsolo das minas ou pela percolação da água da chuva em depósitos e pilhas de estéreis, de rejeitos ou de minérios estocadas a céu aberto. A produção da drenagem ácida de mina pode ser representada através da química de intemperismo da pirita, mineral normalmente presente e associado a sulfetos e carvões.

Tabela V. Equações representativas das reações químicas da pirita para geração de DAM.

1 2 FeS2(s) + 7 O2 + 2 H2O ! 2 Fe2+ + 4 SO42- + 4 H+

Pirita + Oxigênio + Água ! Ferro Ferroso + Sulfato + Acidez

2 2 Fe2+ + 1/2 O2 + 2 H+ ! 2 Fe3+ + H2O Ferro Ferroso + Oxigênio + Acidez ! Ferro Férrico + Água

3 2 Fe3+ + 6 H2O ! 2 Fe(OH)3(s) ↓ + 6 H+ Ferro Férrico + Água ! Hidróxido Férrico + Acidez

4 FeS2(s) + 14 Fe3+ + 8 H2O ! 15 Fe2+ + 2 SO42- + 16 H+

Pirita + Ferro Férrico + Água! Ferro Ferroso + Sulfato + Acidez

O processo inicia-se com a oxidação superficial da pirita pela ação do oxigênio atmosférico. A segunda reação envolve a conversão do íon ferroso a férrico e sua velocidade é dependente do pH, evoluindo lentamente na ausência de bactérias, mas rapidamente em pH acima de 4 e na presença


de bactérias, especialmente as do gênero thiobacillus. É denominada de etapa controladora da velocidade na seqüência global de geração de DAM. A terceira reação que pode ocorrer é a hidrólise do ferro, onde três moles de acidez são gerados como subproduto. A formação do hidróxido de ferro precipitado (sólido) é dependente do pH e será formado se pH for superior a 3,5. Abaixo desse valor pouco ou nenhum sólido precipitará. A última equação representa a oxidação da pirita pelo ferro férrico, que é um agente oxidante forte, gerado nas etapas 1 e 2. Assim está fechado o ciclo e mostrada a natureza autocatalítica da reação global. Essa reação é de cinética rápida, continuando até que a pirita ou o ferro férrico, ou ambos, sejam consumidos. A pirita é, em geral, o mineral predominante e responsável pela maior parte da acidez. Entretanto, as mesmas reações são válidas para os outros sulfetos de metálicos como calcopirita, calcocita, arsenopirita, etc. (Rubio e Tessele, 2002). No Brasil, um dos exemplos mais conhecidos do comprometimento de recursos hídricos provocado por drenagens ácidas deve-se à exploração de carvão no Sul de Santa Catarina. Vários rios da região apresentam elevada acidez, íons dissolvidos, material fino e coloidal em suspensão, resultando na destruição da biota aquática e eliminando uma valiosa fonte de recursos para comunidades ribeirinhas e cidades da região. Na Figura 6 pode-se visualizar o aspecto dos denominados “rios coloridos”, próximos à Siderópolis - SC.

Figura 6. Rio “amarelo” e rio “azul” na região de Siderópolis, SC. Fonte: Revista National Geographic Brasil, out/2001 – Fotos: Willians Barros. Efluentes de processos industriais Indústrias químicas, de produção de couros e do setor de tratamento de superfícies (por exemplo, pintura, anodização, galvanoplastia, etc) também são fontes comuns de emissão de efluentes líquidos contendo metais dissolvidos.


Na galvanoplastia, esses efluentes são em geral classificados em duas categorias conforme sua origem. São denominadas de águas ácidas as oriundas de banhos ácidos e de decapagem, contendo principalmente Ni e Cr hexavalente. As águas básicas são originadas dos banhos ao cianeto e podem conter distintos metais na forma de complexos cianetados. Os mais comuns são Cd, Cu, Pb, Zn e Ni. Na Tabela VI são apresentados alguns exemplos típicos de efluentes líquidos contendo metais pesados dissolvidos e sua relação com processos do setor de mineração, extrativo e metal-mecânico. Tabela VI. Exemplos de efluentes líquidos contendo metais dissolvidos.

Metal Íon dissolvido Concentrações, mg⋅L-1

Tipo de efluente Fonte geradora

Cu Mo

Cu2+ Mo

1 – 200 0,5 – 20

Drenagem ácida de mina (DAM);

efluentes do beneficiamento

Mineração de sulfetos polimetálicos, de urânio

e de ouro

Fe Fe2+, Fe3+ 20 - 1000

DAM; efluentes do

beneficiamento; águas de

percolação em pátios de

estocagem de minérios e

carvões

Mineração de carvão

Fe, Cu, Zn, Ni, Hg, Ag

Fe(CN)64-, Cu(CN)3

2-, Zn(CN)4

2-, Ni(CN)42-,

Hg(CN)42-, Ag(CN)3

2- -----

Soluções ou polpas de lixiviação esgotadas

Hidrometalurgia; ouro associado a sulfetos

metálicos

Cr, Ni Cr 6+, Cr3+, Ni2+ 10 – 50 Águas ácidas da

cromagem e niquelagem

Cd, Cu Pb, Zn,

Ni

Cd2+, Cu+2, Pb+2, Zn+2, Ni+2 5 – 100 Águas básicas

ao cianeto

Tratamento e acabamento

superfícial


ESTUDO DE CASO: FLOTAÇÃO EM COLUNA MODIFICADA PARA REMOÇÃO DE PRECIPITADOS COLOIDAIS

Experimental

Efluentes.

As soluções sintéticas, contendo diversos metais dissolvidos, foram preparadas com sais de pureza analítica e água de abastecimento público; o efluente industrial proveio de uma indústria de acabamento superficial e galvanoplastia localizada na região metropolitana de Porto Alegre. Reagentes.

Cloreto férrico foi usado como sorvente e coágulo transportador dos metais. Oleato de sódio (hidrofobizante superficial) e Dowfroth 1012 foram utilizados como coletor e espumante na flotação, respectivamente. O pH foi ajustado com leite de cal, após a adição de cloreto férrico e nos ensaios com efluente real utilizou-se Mafloc 489 (Masterquímica) como floculante. Procedimento operacional O diagrama da unidade piloto construída no LTM (operação contínua) é mostrado na Figura 7. A geração de bolhas de ar de tamanhos intermediários foi obtida por recirculação parcial do efluente tratado através de um tubo venturi de abertura regulável com autoaspiração do ar externo. Após precipitação e condicionamento, o efluente foi alimentado no terço superior da coluna por meio de uma bomba peristáltica, ocorrendo o contato em contracorrente entre o fluxo de bolhas de ar ascendente e o fluxo líquido descendente. O flotado, constituído pelo precipitado de ferro e contendo os contaminantes adsorvidos, foi coletado na calha superior externa e o efluente tratado foi removido na parte inferior do equipamento. A amostragem foi iniciada após a estabilização do sistema, coletando-se em intervalos de tempo regulares, tanto o efluente quanto a alimentação. A Tabela VII apresenta de forma resumida os parâmetros químicos e as condições operacionais utilizadas nos experimentos. Nos ensaios com efluente industrial, a planta piloto foi transferida e instalada na estação de tratamento de efluentes (ETE) da empresa, sendo o influente captado no tanque de neutralização onde ocorre a mistura das águas ácidas (após a redução do Cr+6 a Cr+3) e básicas (após oxidação do cianeto a cianato). Desse modo, o processo de flotação substituiu a etapa de sedimentação existente na ETE. As concentrações dos íons de metais pesados nas amostras foram determinadas por absorção atômica de chama para as soluções sintéticas e por ICP no caso do efluente real. A remoção foi calculada por diferença entre a concentração de alimentação e a de descarga do efluente tratado.


Venturi

Bomba

EfluenteTratado

Alimentação

ProdutoFlotado

Reciclo

��

��

��

��

��

��

��

Ar Auto -Succionado

Reciclo

��

��

��

��

��

��

��

Ar Auto -Succionado

Cloreto férrico + Coletor

Condicionamento

Efluente

Bomba Alimentação

Figura 7. Unidade piloto de flotação em coluna. Dimensões da célula: 2 m de altura e 0,17 m

de diâmetro equivalente.

Tabela VII. Condições experimentais empregadas na unidade piloto de flotação em coluna.

Parâmetro Intervalo operacional

Velocidade superficial, m3⋅m-2⋅h-1 Vazão de ar, m3⋅h-1

Vazão da bomba de reciclo, m3⋅h-1 Tempo de condicionamento, min

5 - 85 0,1 – 1,0 0,6 – 0,9 10 - 15

pH do influente 4 - 10

Total de metais no efluente sintético, mg.L-1 1 - 15 Total de metais no efluente industrial, mg.L-1 6 – 13

Fe+3 (adcionado como FeCl3⋅6H2O) , mg.L-1 5 - 350


RESULTADOS

Efluente sintético

Para os ensaios com efluentes sintéticos adotaram-se concentrações de metais próximas às encontradas em efluentes industriais. A Tabela VIII apresenta os resultados obtidos na aplicação do processo de flotação em coluna de precipitados coloidais de ferro no tratamento de efluentes sintéticos contendo diversos íons. Observam-se elevados índices de remoção para os metais pesados e, com exceção do cádmio, os valores de concentração residual encontrados foram inferiores aos estabelecidos pela norma estadual. Tabela VIII. Remoção de íons metálicos por precipitação-adsorção coloidal e flotação em coluna. Condições: [Oleato] = 15 mg⋅L-1; [DF1012] = 10 mg⋅L-1;[Fe+3] = 38 - 48 mg⋅L-1. QA = 2 L⋅min-1; Qar = 2 L⋅min-1.

Íon Dissolvido, Concentração, mg⋅L-1 pH Remoção,

mg⋅L-1 Inicial Final Norma - RS flotação %

Cu2+ 11,6 0,43 0,5 6,6 96,3

Pb2+ 4,6 0,05 0,5 7,3 98,9

Zn2+ 10,8 0,90 1,0 7,5 91,0

Ni2+ 8,4 0,80 1,0 8,9 90,1

Cd1+ 5,1 0,30 0,1 9,0 94,2

Cr3+ 2,5 < 0,1(a) 0,5(b) 6,4 > 95

MoO42- 1,2 0,14 0,5 4,0 88,0

Fe+3 52,0 1,09 10 6,0 98,0

Cu+2 4,9 0,06 - - 98,8

Zn+2 6,1 0,78 - 7,5 86,9 Efluente

Misto Ni+2 4,6 0,94 - - 79,6

Observações: (a) Limite de detecção

(b) Cromo Total


Efluente industrial A Figura 8 apresenta os valores de concentração residual obtidos com o processo de flotação em coluna de precipitados coloidais de ferro no tratamento de um efluente real. Em geral, o efluente, apresentava baixas concentrações dos diversos metais (Al, Fe, Sn, Ag, Cd, Cu, Pb, Zn, Ni e Cr). O principal problema era o nível de Cd que com muita freqüência alcançava concentrações superiores a 0,1 mg.L-1. Eventualmente as concentrações de Cr e Ag também eram superiores às exigidas por norma. O processo mostrou-se eficiente para a remoção da maioria dos metais. Para o cromo, foram alcançadas remoções superiores a 90 % e a concentração residual foi sempre inferior ao padrão de emissão estadual. Entretanto, para o cádmio a máxima remoção obtida foi de 80% resultando em concentrações finais superiores à exigida por norma. Tal comportamento pode ser explicado pela possível presença de interferentes no influente, tais como óleos, bissulfito e cianeto. Esses ânions, em partícular, interferem negativamente na remoção por flotação de precipitados coloidais. Não obstante, isso não invalida o potencial desse sistema, pois via a flotação em coluna obtiveram-se concentrações residuais da ordem de 0,2 mg⋅L-1, enquanto sistema convencional de precipitação-sedimentação que é utilizado pela empresa freqüentemente descarregava um efluente final com concentrações de Cd superiores a 1,0 mg⋅L-1.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

Ni Cu Zn Ag Cr Cd Pb

Metais no Efluente

Con

cent

raçã

o fin

al, m

g.L

-1 Efluente real

Norma RS

Figura 8. Concentrações residuais obtidas com o processo de flotação em coluna de

precipitados coloidais de ferro.


CONCLUSÕES

As aplicações da flotação aumentam em varias áreas da Engenharia (Civil, Química, Mineração, Ambiental) em função de uma série de vantagens entre as quais a existência de novos equipamentos e técnicas. Os mecanismos mais importantes são a captura por bolhas, o tamanho e a distribuição de tamanho de bolhas, os fenômenos de nucleação superficial, aprisionamento e arraste de bolhas. A combinação de técnicas de flotação usualmente empregadas na área da mineração com as tradicionais técnicas de tratamento de efluentes têm permitido um aumento na capacidade dos equipamentos, acompanhado de aumento de eficiência. Com isto, a flotação vem ganhando credibilidade tanto no meio acadêmico como no setor produtivo.

AGRADECIMENTOS

Agradecimentos ao CNPq, UFRGS e CAPES pelo financiamento do projeto como um todo e aos colegas do LTM pelo apoio e discussão dos resultados. Esse estudo insere-se no Edital Institutos do Milênio/CNPq, Projeto (aprovado): Água, uma Visão Mineral; Subprojeto: Recuperação de águas de processo.

REFERÊNCIAS

Bennett, G.F., 1988. The removal of oil from wastewater by air flotation: a review. CRC Critical Review in Environmental Control, 18(3), 189-253. Colic, M., Morse, D. E., Morse, W.O., Matherly, T. G., Carty, S. e Miller, J. D., 2001. From air sparged hydrocyclone to bubble accelerated flotation: mineral industry technology sets stage for development of new wastewater treatment flotation. Apresentado no Froth Flotation/Dissolved Air Flotation: Bridging The Gap, UEF conference, Tahoe City. Da Rosa, J., Dias de Souza, M.L., Rodrigues, R.T. and Rubio, J., 1999. Wastewater treatment by non-conventional flotation. In Proceedings of Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology - REWAS’99, TMS - Inasmet, Gaballah L., Hager J. and. Solozabal R. (Eds.), San Sebastian /Spain, pp. 2123-2132. Eades, A. e Brignall, W.J., 1995. Counter-current dissolved air flotation/filtration. Water Science and Technology, 31, 173-178. Féris, L.A., 2001. Aproveitamento de subprodutos do beneficiamento de carvão mineral na remoção de poluentes por sorção-flotação FAD. Tese de doutorado, UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Sartori, M., Matiolo, E.. orientadores: Souza, M.L., Rubio, J. Desenvolvimento de uma coluna “Multibolhas” na remoção de precipitados coloidais em efluentes líquidos. Anais do XIII Salão de Iniciação Científica, 2002, Porto Alegre. UFRGS, 2002. v único.


Filippov, L.O., Joussemet, R. e Houot, R., 2000. Bubble spargers in column flotation. Minerals Engineering, 13(1), 37-51. Matis, K. A. e Lazaridis, N. K., 2002. Flotation techniques in water technology for metals recovery: dispersed air vs. dissolved air flotation. Journal of Mining and Metallurgy, 38(1-4) A, 1-27. Matis, K.A (Ed), 1995. Flotation Science and Engineering, Marcel Dekker, New York, 558 pp. Parekh, B. K. e Miller, J. D. (Eds), 1999. Advances in Flotation Technology, SME. Readett, D. e Clayton, B., 1993. Cleaning hydrometallurgical liquor using Jameson cells. In Flotation Plants: Are They Optimized? D. Malhotra (Ed.), Publicado pela Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc. Littleton, Colorado, Cap. 23, 165-170. Rosa, J. J., 2002. Separação otimizada de compostos orgânicos por floculação-flotação. Tese de doutorado, UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Rubio, J., Souza, M. L. e Smith, R.W., 2002. Overview of flotation as a wastewater treatment technique. Minerals Engineering, 15(3), 139-155. Rubio, J. e Tessele, F., 1997. Removal of heavy metal ions by adsorptive particulate flotation. Minerals Engineering, 10(7), 671-679. Rubio, J., 1998. Environmental applications of the flotation process. Em: Effluent Treatment in the Mining Industry. S.H. Castro, F. Vergara e M. Sanchez, (Eds.), Universidade de Concepción, Chile, 335-364. Rubio, J. e Tessele, F., 2002. Processos para o tratamento de efluentes na mineração. Em: Tratamento de Minérios-3a. Ed.; A.B. da Luz, J. A. Sampaio, M.B de M. Monte e S. L. de Almeida (Eds), CETEM-CNPq-MCT, 639-700. Santander, M., 1998. Separação de óleos emulsificados por flotação não convencional. Tese de doutorado, UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Scorzelli, I. B, Fragomeni, A. L. e Torem, M. L., 1999. Removal of cadmium from a liquid effluent by ion flotation. Minerals Engineering, 12(8), 905-917. Solari, J. A.,1981. Avanços recentes no tratamento de efluentes por flotação por ar dissolvido. Engenharia Sanitária, 30(3), 332-335. Solari, J. A. e Gochin, R.J., 1992. Fundamental aspects of microbubbles flotation. In Colloid Chemistry in Mineral Processing. J. Ralston and J.S. Laskowski (Eds.), Development in Mineral Processing, V. 12, Elsevier, pp. 395-418. Yan, Y. e Jameson, G., 2001. Application of the Jameson cell technology for algae and phosphorus removal from maturation ponds. Apresentado no Froth Flotation/Dissolved Air Flotation: Bridging The Gap, UEF conference, Tahoe City.


ANEXO 1

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

1

2

3

4

5

6

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 – Décadas 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, alimentação, 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 com a 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.

Considerações finais

As considerações finais têm relação ao fato de que os dados apresentados neste texto.

Sintetizam o trabalho de pelo menos 15 anos de pesquisa, conduzidos inteiramente no Brasil. Os estudos foram conduzidos seguindo uma estrita metodologia científica iniciando pelos fundamentos do processo. Inúmeras aplicações da flotação e atividades de campo demonstraram a eficiência dos processos no tratamento de efluentes industriais. O trabalho foi reconhecido primeiro pela Petrobras e depois pela comunidade internacional. Nosso artigo “review” de 2002: Overview of flotation as a wastewater treatment technique foi o artigo mais “downloaded” do periódico no ano 2002.

Paralelamente, foi inventado um equipamento para recirculação de águas de lavagem de veículos que vai revolucionar o reúso de águas no Brasil. Foi objeto de patente pela UFRGS e uma empresa criada por ex-alunos detém os direitos de comercialização em parceria com a Universidade (também inédito no país). As aplicações da flotação são múltiplas e incluem a remoção de compostos orgânicos: óleos, corantes, efluentes de petróleo: amônia, óleos, fenóis e reuso de águas: íons, partículas (suspensões, colóides e macromoléculas) e tratamento de drenagens ácidas de minas (DAM).

Os trabalhos do LTM na área de Flotação colocam esta Instituição na primeira linha em nível nacional e Internacional.


ANEXO 2

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, pp. 136-148, 1983.

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

3. Novo processo de tratamento de efluentes contendo metais pesados. I.A. Schneider, R. Smith and J.Rubio. Egatea, N. 1, V. 22, pp.15-25, 1994.

4. Remoção de íons cobre por flotação por ar dissolvido. M. Cooper e J. Rubio. Egatea, N.1, V. 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, V. 29, N.1, 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, N. 1, 47-64, 1995.

7. Removal of heavy metal ions by adsorptive particulate flotation. J. Rubio e F. Tessele. Minerals Engineering, Vol. 10, No 7, 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 N. 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 V. 11, N. 6, 535-543, 1998.

12. Dissolved air flotation (DAF) performance at low saturation pressures. L. A. Féris e J. Rubio. Filtration and Separation, V. 36, N. 9, 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, V. 17, N. 04-07, 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, V. 17, N. 04-07, 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, 145 - 152, 2001.

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

17. Flotación como proceso de remoción de contaminantes: princípios básicos, técnicas y aplicaciones. J. Rubio. F. Tessele, P. A. Porcile e E. Marinkovic. Minerales, V. 56, N. 242, 9-18, 2001.

18. Overview of flotation as a wastewater treatment technique. J. Rubio, M.L. Souza, R.W. Smith. Minerals Engineering V. 15, N. 3, 139-155, 2002. Artigo mais “downloaded” do periódico no ano 2002.

19. 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, V. 57, N. 243, 21-28, 2002.

20. Flotación como proceso de remoción de contaminantes: Nuevas técnicas y equipos. J. Da Rosa, M. Santander, M.L. Souza e J. Rubio. Minerales, V. 57, N. 243, pp. 29-38, 2002.

21. New basis for measuring the size distribution of bubbles.R.T. Rodrigues e, J. Rubio. Minerals Engineering, 16, 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. Precipitação e Flotação 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 flutuação e flotação 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, pp. 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

1. 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.

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