Avaliação toxicológica das frações leve e pesada do rejeito de carvão após beneficiamento com jingagem

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Silva, T. (IFRJ) ; Schneider, C. (CETEM/MCTIC) ; Castilhos, Z. (CETEM/MCTIC) ; Teixeira, A. (IFRJ)

Resumo

No Estado de Santa Catarina, os rejeitos das atividades do carvão correspondem a 80% da massa disposta a céu aberto, de modo que são realizados estudos de beneficiamento destes rejeitos a fim de minimizar os impactos ambientais. Neste trabalho, as frações leve e pesada do rejeito de carvão, obtidas após beneficiamento com jingajem, foram avaliadas e classificadas quanto à toxicologia, sendo submetidas aos ensaios de lixiviação e solubilidade, conforme ABNT. A análise dos resultados indica que as frações leve e pesado do rejeito de carvão podem ser classificadas como um resíduo não perigoso e não-inerte pois possuem elevadas concentrações de elementos, como o Al, Pb, Fe, Mn, Na e Sulfato, que podem trazer riscos a população caso o resíduo não seja armazenado e estocado corretamente.

Palavras chaves

Toxicologia; Resíduo de carvão; Frações da jingagem

Introdução

A principal aplicação do carvão é a geração de eletricidade por meio da queima nas usinas termelétricas e é considerado a maior fonte de energia não renovável do país. Apesar dos benefícios e importância do carvão para os avanços tecnológicos da sociedade, é impossível não citar os impactos ambientais, como o acúmulo de rejeitos do beneficiamento do carvão, a emissão de gases poluentes que agravam o efeito estufa devido a queima do carvão e a poluição das águas devido a drenagem ácida, entre outros (GOLDEMBERG, 2007; SILVA, 2007). No Brasil, as principais reservas de carvão estão localizadas na região Sul e, por estarem associados a matéria mineral, é necessário realizar processos de beneficiamento (RUBIO, 1988). Em 2013, o Estado de Santa Catarina foi responsável por 39,3% da produção de carvão destinado à produção de energia elétrica, sendo que os rejeitos das atividades de beneficiamento do carvão correspondem a 80% da massa disposta a céu aberto (ABCM, 2016). Assim, estudos vêm sendo realizados ao longo dos anos para avaliar e minimizar os impactos da atividade de mineração do carvão. A Associação Brasileira de Normas Técnicas, por meio da NBR 10.004, define os limites de metais potencialmente tóxicos e classifica os resíduos de acordo com a sua periculosidade e solubilidade. Os resíduos podem ser classificados como resíduos perigosos – classe I e resíduos não perigosos – classe II, sendo este último subdividido em resíduos não inertes – classe IIA e resíduos inertes – classe IIB, sendo este último àqueles que não apresentam risco à saúde e ao meio ambiente (ABNT, 2004). Neste contexto, o objetivo do trabalho é realizar a avaliação e classificação toxicológica, conforme ABNT, das frações leve e pesada do rejeito de carvão obtidas após beneficiamento com jingajem.

Material e métodos

O rejeito de carvão estudado foi fornecido pela Carbonífera Criciúma (CCSA), sendo recebido pelo CETEM/MCTIC, no qual foi submetido ao processo de beneficiamento por jigagem e as frações leve e pesada utilizadas como objetos de estudo deste trabalho. Alíquotas das frações leve e pesada do rejeito de carvão, após homogeneização e quarteamento, foram submetidas aos ensaios de lixiviação e solubilidade, conforme o procedimento descrito na ABNT. Para o ensaio da lixiviação foi necessário definir a solução extratora, a partir do valor de pH obtido em uma suspensão do rejeito em água deionizada. A solução extratora definida foi adicionada as frações do rejeito de carvão e submetidas a agitação em mesa agitadora por aproximadamente 18 horas. Os extratos lixiviados foram enviados para análise química, dos seguintes elementos: As, Ba, Cd, Pb, Cr total, Fluoreto, Hg, Ag, Se. Posteriormente, alíquotas das frações do rejeito de carvão foram submetidas ao ensaio de solubilidade em meio aquoso, com agitação de 5 min seguido de repouso por 7 dias. Os extratos solubilizados obtidos foram enviados para análise química dos seguintes elementos: Al, As, Ba, Cd, Pb, cloreto, Cu, Cr total, fluoreto, Fe, Mn, nitrato, Ag, Se, Na, sulfato, Zn.

Resultado e discussão

Os resultados obtidos na análise química dos extratos lixiviados das frações leve (RCL) e pesada (RCP) estão registrados na Tabela 1. A análise dos resultados dos extratos lixiviados revela que as frações de rejeito leve e pesado podem ser classificadas como resíduos não perigosos, classe II, pois a concentração dos elementos contidos nos extratos lixiviados foram inferiores ao limite máximo especificado pela ABNT (2004). Assim, as amostras RCL e RCP foram submetidas aos ensaios de solubilidade em meio aquoso para a classificação do rejeito como inerte ou não inerte, IIA ou IIB, Tabela 2. A análise dos resultados do ensaio de solubilidade em meio aquoso dos rejeitos de carvão leve e pesado indica que estes podem ser classificados como um material não inerte, classe II-A. A fração leve do resíduo de carvão foi classificada como resíduo não inerte pois a concentração dos elementos: Manganês, Sódio e Sulfato no extrato solubilizado em meio aquoso foram superiores ao limite máximo especificado pela ABNT (2004). Já, a fração pesada do resíduo de carvão submetida ao ensaio de solubilidade em meio aquoso foi classificada como rejeito não inerte devido a concentração dos elementos: Alumínio, Chumbo, Ferro, Manganês, Sódio e Sulfato serem superiores ao limite máximo especificado pela ABNT (2004).

Resultados obtidos do ensaio de lixiviação das frações leve e pesada do resíduo de carvão


Resultados obtidos no ensaio de solubilidade das frações leve e pesada do resíduo de carvão

Conclusões

As amostras foram analisadas e classificadas como um resíduo não perigoso e não-inerte pois apresentavam altas concentrações de alguns elementos, como o alumínio, chumbo, ferro, manganês, sódio e sulfato, que podem trazer riscos a população caso o resíduo não seja armazenado de forma correta. Este rejeito deverá ser armazenado em um local adequado, onde o material não entre em contato com a água. Pois, em contato com a água estes rejeitos tendem a reagir causando a bioacumulação.

Agradecimentos

Ao CNPq e CETEM/MCTI pelo apoio financeiro e infraestrutura para o desenvolvimento deste trabalho. À CCSA pelo fornecimento das amostras.

Referências

ABCM - Associação Brasileira de Carvão Mineral. 2016. Dados estatísticos - Ano 2014. Disponível em :< http:// www.carvaomineral.com.br/>. Acesso em: 20 nov.2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10005: Procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos. Rio de Janeiro,2004.

GOLDEMBERG, J. Revista USP, São Paulo, n.72, p. 6-15, dezembro/fevereiro 2006-2007.

RUBIO, J. Carvão Mineral. Porto Alegre: Nova Linha Artes Gráficas.v.1.240 p. 1988

SILVA, J.P.S. Impactos ambientais gerados pela mineração. Revista Espaço da Sophia - nº 08 – nov.2007 – MENSAL – ANO I.