Desempenho de um sistema com leito fluidizado de vermiculita expandida, para remoção de íons metálicos tóxicos presentes em efluentes industriais.

Visando a contaminacao quimica da agua e seus problemas gerados, esse trabalho buscou desenvolver uma metodologia alternativa para remover cations toxicos de solucoes, com alusao aos efluentes industriais. Inicialmente, foi realizada a caracterizacao do argilomineral vermiculita de granulometria media (VM), por meio de analise de difracao de raios-X, onde o material argiloso expandido termicamente, e seu precursor, in natura, apresentaram dados cristalograficos que corroboram com a ficha cadastral do mineral. Foram procedidos testes de bancada com a percolacao de solucoes sinteticas de Cr3+, Cu2+ e Pb2+, no leito de VM expandida, sob 6 tratamentos, mantidos sob agitacao durante 6 horas. A capacidade de adsorcao e troca ionica foi comprovada, na qual, a eficiencia de remocao maxima foi de 97,11% para o Cr3+; 93,06% para o Cu2+, e 96,28% para o Pb2+. Foi desenvolvido um prototipo denominado SATIFIC, para realizacao de experimentos em maior escala (200,0 L), onde estudou-se a distribuicao de tempos de residencia, das particulas no fluido, evidenciando que o tempo medio de residencia crescia a medida que aumentava a massa aplicada para o jorro de leito, ou mesmo quando a vazao do fluido diminuia. O monitoramento do SATIFIC foi realizado com periodicidades de coletas, durante 24 h, que operou no modo de batelada para a remocao dos ions de cromo, cobre e chumbo, presentes em solucoes aquosas com concentracoes de 100,0 mg⋅L-1. Os cations Cr3+ tiveram maiores indices de remocao, seguidamente dos ions de Cu2+, e atingiram o limite de lancamento para efluentes (LLE), referido pela legislacao vigente, com os leitos m2 (2.800,0 g) e m3 (4.200,0 g); enquanto que as especies de Pb2+ so atingiram a meta permissivel com o leito m3. Nas misturas salinas, apenas o Cr3+ atingiu o LLE com m2, ja com o leito m3 a remocao ocorreu a niveis permissiveis para os tres cations, na ordem de: Cr3+ > Cu2+ ≥ Pb2+. Por fim, para evitar a poluicao secundaria, houve a encapsulacao da vermiculita contaminada com os residuos toxicos. Especificamente para o Cr3+, foi designada a producao de blocos para alvenaria pelo processo de estabilizacao por solidificacao, com 4 diferentes tracos, sendo aprovados quanto as caracteristicas mecânicas, principalmente mediante ao maior teor de cimento e adicao de outros agregados. Por meio dos extratos lixiviados, foi possivel identificar os blocos que obtiveram classificacao como produtos de origem residuais nao perigosos, credenciando-os para aplicacao no cotidiano quando inertes pelo processo de solubilizacao.