As atividades de mineração podem gerar grandes volumes de efluentes em função das extensas áreas que ocupam e do grande volume de água necessária para o beneficiamento mineral.
Os efluentes de mineração podem ser ácidos, neutros ou básicos, conter elevado teor de sólidos suspensos, sulfatos, além de serem caracterizados pela presença de metais, tais como arsênio, ferro, manganês, mercúrio, chumbo e inclusive serem radioativos, como o urânio.
A composição química dos efluentes de mineração pode ser bastante variada e conter vários componentes, o que exige a busca por estratégias apropriadas para que eles retornem de forma correta para o meio ambiente. Essa busca geralmente é composta por algumas etapas e por processos diferentes, lembrando que cada mina e cada planta de beneficiamento possui particularidades e não existe uma solução pronta e imediata. A melhor solução para o correto manejo dos efluentes será um conjunto de ações integradas e a primeira etapa para a busca dessas soluções é o diagnóstico detalhado.
Essa etapa envolve o entendimento de todos os processos de transformação que ocorrem dentro dos limites do empreendimento e de todos os fluxos de sólidos e líquidos internos e externos, além da avaliação de dados de monitoramento de água, efluentes, resíduos sólidos e levantamento de informações existentes, incluindo rotinas operacionais, matérias primas e insumos utilizados.
Os dados de monitoramento devem ser associados às atividades da planta, de forma que todas as necessidades de intervenção e oportunidades de melhorias sejam identificadas. Ainda na etapa de diagnóstico, é necessária a identificação de cenários futuros e alterações que serão executadas e que devem ser consideradas, tais como realocação de rejeitos, outros projetos previstos ou em andamento, entre outros. Além disso, pode ser identificada nesta etapa, a necessidade de realização de análises extras complementares para melhor entendimento dos efluentes e rejeitos.
Se na etapa de diagnóstico foram identificadas situações que sofrerão alterações ao longo do tempo, deverá ser feita a previsão de cenários futuros.
Por exemplo: dependendo da complexidade do cenário e dos tipos de rejeitos a serem dispostos, pode ser necessária a antevisão do efluente que será formado a partir da lixiviação das pilhas.
Outro ponto seria o entendimento e considerações a respeito de projetos futuros e que estão em andamento e irão impactar na geração de efluentes de alguma forma.
Após o entendimento dos cenários atual e futuro, é possível então identificarmos os pontos que precisam de intervenção e pensar nas soluções. Fazem parte do pacote de soluções, quaisquer ações que podem auxiliar na resolução dos problemas ou são oportunidades de melhoria, tais como: identificação das possibilidades de reaproveitamento e redirecionamento dos fluxos de água e de materiais, ações que podem reduzir o volume de efluentes, otimizar o uso da água, segregar efluentes e outros.
Após a busca por rearranjos e minimização de geração de efluentes, chegamos no ponto ideal para avaliar a necessidade da instalação de uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE).
De posse das vazões, da composição química bem amostrada, do caminhamento e dos pontos de contato dos efluentes com o meio é possível saber quais parâmetros precisam ser tratados e em quais pontos esse efluente deve ser tratado.
É iniciada então a busca por tecnologias apropriadas de tratamento a depender da qualidade final da água que se deseja obter. Além dos parâmetros que precisam ser tratados no efluente, que são os parâmetros de interesse, as concentrações presentes no efluente bruto também são de extrema importância para escolha das tecnologias.
Os métodos de tratamento também são elencados em função da área disponível para tratamento, tempo previsto de utilização da ETE, acessibilidade da planta ou site, custos, tipo de mão de obra necessária, entre outros.
A partir disso, são propostas rotas de tratamento que poderão ser testadas, de forma a simular em laboratório e/ou escala piloto, o tratamento daquele efluente.
Ensaios de tratabilidade são testes importantes para verificar a eficiência das rotas de tratamento propostas para redução das concentrações dos parâmetros de interesse, definindo de forma mais assertiva a melhor rota de tratamento para atingir a qualidade final desejada.
Os ensaios de tratabilidade podem ser usados também para otimizar a performance de estações de tratamento de efluentes já instaladas, melhorar condições operacionais, viabilizar substituição de produtos químicos e outros.
Dessa forma, diversas tecnologias podem ser testadas em série, simulando uma rota de tratamento completa.
Além das diferentes tecnologias, podem ser testados diferentes produtos químicos, dosagens, tempos de operação, taxas de aplicação, velocidades, entre outros.
Geralmente, os ensaios de tratabilidade que envolvem etapas de tratamento físico-químico, estão associados a realização de ensaios em reatores, mais comumente do tipo Jar test ou testes de jarro, que possibilitam a execução de vários ensaios simultaneamente.
São necessários reatores que contenham sistema de agitação controlada, preferencialmente transparentes, porque a observação visual é também importante.
Como dito anteriormente, o efluente da mineração é rico em metais em concentrações relativamente elevadas que demandam na maior parte das vezes pelo menos uma etapa de tratamento físico-químico para serem removidos.
Dentre os tratamentos mais comuns testados em laboratório para os efluentes de mineração, temos a precipitação, com adição ou não de agente oxidante, coagulação, floculação, flotação, sedimentação e diversos tipos de filtração, incluindo filtração em areia e em zeólitas.
Ensaios de tratabilidade de diversas outras técnicas também podem ser realizadas, tais como: leitos de calcário, wetlands, filtração por membranas, adsorção em meios diversos, além de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, tais como lodos ativados, biodisco, filtros biológicos, entre outros.
Ao final dos ensaios, é possível identificar a rota de tratamento mais eficiente em termos de remoção dos parâmetros de interesse. Dessa forma, além da definição da rota, também estarão disponíveis informações sobre os parâmetros operacionais, tais como tempos de reação, de decantação e de detenção hidráulica, velocidade, dosagem de produtos químicos, temperatura, volume de lodo formado e sua concentração, entre outros.
O tempo necessário para execução completa dos ensaios de tratabilidade e análise dos resultados dura em média 60 dias, podendo o tempo ser menor ou maior, pois vai depender das tecnologias que forem empregadas. Essa é uma etapa muito importante do projeto, que vai ser base para todas as posteriores.
Os ganhos são notáveis, uma vez que após a análise dos resultados existe maior probabilidade de que a rota proposta seja eficiente para remover os parâmetros de interesse e esteja alinhada com os objetivos finais desejados. É um indício de que quando a ETE for instalada, ela terá grandes chances de tratar adequadamente o efluente em questão.
Acompanhe um webinar da Water Services and Technologies sobre a temática
Autora
Raquel Annoni Martins
Engenheira química, mestre em engenharia metalúrgica e de minas e doutora em saneamento, meio ambiente e recursos hídricos, com 20 anos de experiência em projetos de meio ambiente, P&D e tratamento de efluentes industriais. Atualmente, integra a equipe de Geoquímica da Water Services and Technologies.
