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Copy of Trabalho Introdução à Engenharia

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Isabela Souza

on 4 July 2013

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Transcript of Copy of Trabalho Introdução à Engenharia

Tratamento de Resíduos de Laboratório
Ana Lauria Vilela, Bárbara Bassane, Braulio Bernardes, Camila Viana, Flavia Belem, Gabriela Baker, Isabela Souza, Júlio Castello Branco, Luciana Calvo, Maria Eugênia Silva, Marianna Rangel, Mila Soares, Rachel Miranda, Thais Bastos e Yasmine Ghazi.
Sulfato de Bário
Também conhecido como
barita
.

É caracterizado por ser um pó branco e fino, praticamente insolúvel em água (solubilidade em água: 0.0002448 g 100 mL à 20°C). Por isso, quando diluído na mesma, forma um colóide.

O composto é usado para diversas funções, entre elas, exames radiológicos (quando deve ser ingerido em pequenas doses) e na fabricação de papéis fotográficos.
Sua ingestão em altas doses é prejudicial à saúde humana, podendo causar: náuseas, vômitos, perfuração intestinal e sangramentos internos, alterações eletrocardiográficas, fibrilação ventricular, bradicardia e assistolia, pneumonite química, crises convulsivas e coma, entre outros, podendo, em casos extremos, levar ao óbito.
Sulfato de Bário
Poeira pode ser liberada ao manuseio do produto, causando incômodos quando em contato com o corpo humano.

Toxidade Crônica : A inalação contínua e prolongada da poeira de Sulfato de Bário pode se depositar nos pulmões.

Níveis máximos para descarte na pia: - Bário total 5,0 mg L Ba
(RESOLUÇÃO N° 430/2011 – CONAMA)


Efeitos Ambientais:

Água : apesar da insolubilidade, no caso de atingir corpos de água , deve-se usar barreira de contenção.

Solo: derramado poderá em parte provocar poeira pela ação do vento. É perigoso quando em contato com alimentos.

Se acumula no meio ambiente, podendo contaminar lençóis freáticos.
Sulfato de Estrôncio
Pó cristalino e branco.

É um mineral também conhecido como
celestite.

Solubilidade em água: 0,0135 g 100 mL a 25°C.

A contaminação de sulfato de estrôncio é tóxica, podendo causar danos aos ossos e dentes.
Sulfato de Estrôncio
Sulfato de estrôncio produz uma chama vermelha brilhante quando queimado. Por esta razão, ele é usado em pirotecnia.
Também é usado em tubos de raios catódicos em televisores coloridos, onde o estrôncio se encarrega de filtrar os raios X, evitando que incidam sobre o telespectador.
Coprocessamento
Tratamento Prévio
Aterro Industrial
Venda, troca ou doação de resíduos
Desenvolvimento
Sustentável
Resíduos
de uma
empresa
Matéria
prima para
outra
empresa
Vantagens:
Economia no descarte;

Receita e comercialização;

Imagem da instituição (responsabilidade socio-ambiental).
Tijolos Ecológicos
Fluido de Perfuração
São normalmente sistemas heterogêneos, com uma fase predominante líquida (base água ou base óleo) com diversos tipos de materiais sólidos (tais como barita, argila, e outros) incorporados ou dissolvidos nesta fase líquida.
Desvantagens:

A dosagem incorreta dos materiais influenciará na qualidade dos tijolos, por esse motivo, é necessário que elas sejam feitas corretamente;

Os tijolos ecológicos são um pouco mais caros que os atuais;

Há a necessidade de um pedreiro qualificado, com o conhecimento básico da técnica de montar os tijolos;

Necessário haver a impermeabilização das paredes.
Tijolos Ecológicos
Vantagens:

Não emite gases de efeito estufa;

Não necessita do “cozimento” do tijolo normal;

Fornece uma estrutura mais segura;
É mais resistente que os tijolos convencionais;

Isolamento térmico e acústico;

Reduz o desperdício das obras.
Atitudes fazem a diferença
Obrigado!
Motivação
Grande produção de resíduo em uma das práticas laboratoriais da PUC-Rio

Alto custo para descarte correto dos resíduos

Para as soluções de sulfato de sódio e sulfato de estrôncio, existem duas formas de tratamento:
Primeira maneira: inicialmente neutraliza-se o pH com hidróxido de sódio em solução. Para cessar a precipitação, adiciona-se sulfato de sódio e os precipitados secam no ar.

Segunda maneira: se houver precipitado formado, deve-se filtrá-lo. Então, adiciona-se ácido sulfúrico para aumentar a precipitação.

O que fazer com os resíduos após o tratamento ?
Existem diversas formas de disposição e destinação finais, como:
Aterros industriais;

Incineração;

Coprocessamento;

Banco de Resíduos;

Reutilização.
Existem três tipos de aterros: controlado, sanitário e industrial. Porém, resíduos químicos são armazenados apenas nos aterros industriais ( suas técnicas seguem a NBR 10.004/2004).
Banco de Resíduos
Incineração
Plataforma de perfuração
Argamassa Baritada
Vantagens:

Absorver a radiação, devido à alta densidade do bário;

Possibilitar a utilização de mão de obra convencional (pedreiro);

Substituir o laminado de chumbo com garantia de proteção total;

Permitir o posterior revestimento da parede com qualquer tipo de material;

Não ser tóxica.

Incorporação do sulfato de bário à argamassa tradicional.
Proposta inicial do projeto: incorporação dos resíduos de sulfato de bário e sulfato de estrôncio à mistura de um tijolo convencional.
Procedimentos Experimentais - Tratamento das Soluções
Materiais utilizados:


Béqueres “sustentáveis”;
Funis “sustentáveis”;
Bombonas com soluções de sulfato de bário e sulfato de estrôncio;
Filtros de café;
Bastão de vidro;
Solução de ácido sulfúrico;
Estufa;
Geladeira.

Procedimentos Experimentais - Tratamento das Soluções
Procedimentos Experimentais - Tratamento das Soluções
Procedimentos Experimentais - Tratamento das Soluções
Procedimentos Experimentais - Confecção da Argamassa
Para a confecção da argamassa com o resíduo, realizou-se o mesmo procedimento descrito no fluxograma, alterando apenas as proporções de cada material utilizado e incorporando a mistura de sulfato de bário e sulfato de estrôncio
Solubilidade
Através dos valores de Kps e massa molar do sulfato de bário e do sulfato de estrôncio, foram calculadas as solubilidades dos mesmos:
Solubilidade do sulfato de estrôncio: 1,0 x 10² mg L
Solubilidade do sulfato de bário: 2,5 mg L
Ao filtrar a mistura, a solução resultante era saturada e com concentração de íons bário igual a 2,5 mg L.
Essa concentração é menor do que o máximo permitido para descarte na pia de acordo com a Resolução 430/2011 - CONAMA.
Adição de Ácido Sulfúrico
Tentativa de aumentar a precipitação dos sulfatos de bário e estrôncio.
Ácido sulfúrico em solução:
Íon comum
Efeito do Íon Comum:
Não houve maior precipitação após a adição do ácido sulfúrico. Todo o precipitado foi obtido somente a partir da filtração.
Precipitado Total Obtido
A partir dos procedimentos descritos no fluxograma, foi possível realizar a filtração de aproximadamente
55,00L
de solução.
O precipitado obtido foi de
109,15g
e o restante da solução pôde ser jogada na pia.
Cálculos foram feitos e descobriu-se que era necessário ter
425g
de resíduo para a produção de um tijolo.
Alteração do projeto para fabricação de argamassa.
Confecção da Argamassa
A argamassa comum deve possuir 75% da sua composição em areia e 25% em cimento.
Foram feitos dois discos de 100g de argamassa comum (discos 1 e 3) e cinco discos de 100g de argamassa com o resíduo misturado em diferentes proporções.
Impermeabilização da base de alta densidade;
Drenos de captação e sistema de tratamento de gás;
Sistema de coleta e tratamento de chorume ;
Sistema de drenagem de águas pluviais e monitoramento de águas subterrâneas.
Características
Aterro Industrial
Desvantagens
Vantagens
Armazenamento de grande variedade de resíduos;
É o tipo de aterro que menos prejudica o meio ambiente.
Alto custo de manutenção;
Necessário uma grande área física para a construção do mesmo.
O Aterro Industrial pode ser dividido em duas classes:

Classe I
-> resíduos perigosos (NBR 10.157/1987).
Os resíduos de Sulfato de Bário e do Sulfato de Estrôncio são misturas (classe de risco 9), apresentam risco para o meio ambiente, portanto são classificados como resíduos perigosos.

Classe II
-> (NBR 13.893/1997).
º Classe II A -> resíduos não perigosos, não inertes e domiciliares.
º Classe II B -> resíduos inertes (entulho, concreto).
Objetivos
Buscar formas alternativas para tratamento e descarte ou reutilização dos resíduos, de forma ecologicamente correta, respeitando as legislações ambientais vigentes.
Destruição térmica de resíduos utilizada principalmente para substâncias de alta periculosidade que devem ser destruídas por completo.
Vantagens
Desvantagens
É possível reaproveitar a energia térmica e elétrica do processo.
Alta toxicidade das cinzas e da fumaça liberada, que possui gases cancerígenos;
Grande parte do lixo brasileiro é ‘molhado’, ou seja, orgânico, o que inviabiliza economicamente a incineração, por não permitir que as chamas atinjam as altas temperaturas necessárias;
A energia térmica usada para o aquecimento de residências não é necessária para o clima da maioria das cidades brasileiras;
Altos custos de construção e manutenção.
Tecnologia de destruição térmica de resíduos em fornos para serem usados como matéria prima da industria cimenteira.
Reutiliza materiais;
Evita o desperdício ;
É regulamentada pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA);
Não afeta a qualidade do produto final (cimento);
É praticado de forma totalmente segura tanto para o meio ambiente, como para os trabalhadores e moradores do entorno da fábrica;
Contribui com a saúde pública;
Vantagens
Discussão
Objetivos alcançados, de tratamento e reutilização dos resíduos;

De 55kg, aproximadamente, restaram 109,15g (redução de 99,8% da massa total);

Grande economia para o descarte correto do resíduo;

A mistura residual foi usada, com sucesso, para produção de argamassa;

Acredita-se que a argamassa seja capaz de bloquear a radiação, porém não houve tempo para testar a veracidade dessa informação;

No total, foram usados 56,75g do filtrado, ou seja, sobraram 52,40g, que podem ser reutilizados.
Conclusão
Importância do descarte correto de resíduos e as vantagens de sua reutilização, tanto para o meio ambiente, quanto para a instituição;

Banco de resíduos se destacou, por promover a reciclagem de resíduos, além de evitar a exploração de recursos desnecessariamente;

Coprocessamento como método mais eficaz para descarte, por destruir o resíduo, não poluindo, nem se acumulando no meio ambiente.

Facilidade de reproduzir o processo de tratamento e reutilização dos resíduos;

Possibilidade de melhorar o processo de filtração, de forma que esse se torne mais eficiente;
A
A barita (sulfato de bário) aumenta a densidade do fluido de perfuração, promovendo a emersão dos fragmentos de rocha, o que permite que a perfuração não seja interrompida para retirada manual das pedras.
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