Sistemas de Tratamento

São um conjunto de operações unitárias e/ou processos unitários realizados na CVR Apucarana, incluindo a solidificação, concebida para alterar as características físicas, químicas ou constituintes biológicos de um determinado resíduos sólido, para neutralizá-lo ou para recuperar energia ou materiais deste resíduo, ou mesmo para torná-lo menos agressivo, aumentando a segurança no seu transporte, na disposição final, e torná-lo mais ameno para armazenamento, ou mesmo, concebida para a redução do volume inicial do resíduo.

Solidificação

O termo solidificação tem sido usado para designar a tecnologia que emprega aditivos para reduzir a mobilidade dos poluentes em resíduos perigosos, melhorando suas características físicas e toxicológicas, facilitando o seu gerenciamento de forma segura e eficaz.

É também descrito como um processo no qual, alguns produtos são adicionados aos resíduos, para produzir um material sólido, não envolvendo necessariamente uma interação química entre os contaminantes e o aditivo. O produto da solidificação pode ter a forma de um bloco monolítico ou de um material semelhante ao solo, de partículas granulares, ou outras formas físicas comumente consideradas “sólidas”. A solidificação pode envolver uma reação química entre o resíduo e o aditivo, ou simplesmente ocorrer através de processos físicos. A migração dos contaminantes é geralmente reduzida pelo decréscimo da área superficial exposta para lixiviação ou por revestimento do resíduo com materiais de baixa permeabilidade.

Os principais processos de solidificação baseiam-se na utilização de materiais como cimento, cal, silicatos e argilas.

Solidificação à base de cimento

O cimento é um clinquer anidro, que contém aluminato tricálcico, silicato de cálcio, silicato tricálcico e outros componentes, e é obtido através da queima de uma mistura de cal, argila e outros silicatos a altas temperaturas.

Quando misturado com água, o cimento é hidratado, formando posteriormente um sólido rígido. A hidratação se dá em dois estágios, sendo que no primeiro ocorre a formação de uma membrana protetora na superfície das partículas de silicato de cálcio e no segundo, após a cura inicial, observa-se em cada grão de cimento o crescimento de fibrilas, que se irradiam por todo espaço intersticial. Dessa forma, tem-se um aumento no comprimento e no número de fibrilas, que gradualmente começam a emaranhar-se uma com as outras e, quando cessa seu crescimento elas começam a unir-se lateralmente formando lâminas contínuas do material. Essa matriz fibrilar incorpora os agregados e/ou resíduos acondicionados na massa sólida monolítica.

A maioria dos resíduos na forma de lamas pode ser misturada diretamente com o cimento e os sólidos suspensos serão incorporados na matriz rígida do concreto endurecido. Este processo é particularmente eficiente para resíduos com elevados teores de metais tóxicos, uma vez que no pH da mistura diversos cátions de múltiplas valências são convertidos em hidróxidos e carbonatos insolúveis. Os íons metálicos também podem ser incorporados na estrutura cristalina que os minerais do cimento formam.

A presença de sulfetos, asbestos, látex e plásticos rígidos nos resíduos, a serem solidificados, podem aumentar a resistência e a estabilidade do resíduo solidificado. Entretanto, certos compostos inorgânicos presentes tanto nos resíduos quanto na água utilizada na mistura, podem ser prejudiciais para o endurecimento e cura da mistura resíduo-cimento.

Solidificação à base de cal e materiais Pozolânicos

Os materiais pozolânicos, artificiais ou naturais, contêm, dentre outras, partículas silicosas que combinadas com a cal, na presença de água, produzem um material com propriedades similares ao concreto.

Nos processos de fixação química, os materiais pozolânicos comumente usados são as cinzas, poeiras de forno de cimento ou escória de alto-forno que são produtos residuais com pequeno ou nenhum valor comercial. O uso desses materiais é particularmente vantajoso, pois permite que resíduos gerados em duas fontes distintas sejam tratados ao mesmo tempo.

Solidificação à base de cimento e materiais Pozolânicos

Certos sistemas de tratamento se enquadram na categoria de processos à base de materiais pozolânicos e cimento, sendo a combinação desses materiais feita com o intuito de obter a melhor e mais econômica forma de contenção de um resíduo específico.

Os materiais pozolânicos são geralmente adicionados ao cimento portland para reagir com o hidróxido de cálcio livre e assim melhorar a resistência química e física do resíduo aglomerado. Na solidificação, os materiais pozolânicos são freqüentemente usados como absorventes, podendo tornar-se inativos pelos resíduos. Qualquer reação que ocorra entre o cimento portland e a sílica livre presentes nos materiais pozolânicos resultarão em um produto final de maior resistência e durabilidade.

As formulações utilizadas neste processo variam muito, assim como os materiais como materiais que podem ser adicionados para melhorar sua qualidade.

Dentre eles podem-se citar os silicatos solúveis, géis de sílica hidratada e argilas, tais como bentonita, ilita e atapulgita, e mais recentemente argilas modificadas, as chamadas organofílicas.

Devido à flexibilidade desta tecnologia no tratamento de resíduos industriais com características físico-químicas variadas, é que ela vem ganhando espaço e se tornando uma importante alternativa de tratamento face às cada vez mais restritas normas para armazenamento e disposição final de resíduos.