Critérios de Projeto de Sistemas de Disposição em Pilhas de Resíduos de Alumina Desaguados por Filtro Prensa

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Publicada em 20/07/2016

Discente: Sueli Aparecida da Silva

Resumo:

É cada vez mais crescente a geração mundial de resíduos provenientes do beneficiamento industrial, o que leva as empresas a uma busca incessante por novas tecnologias, aliadas à segurança, que minimizem os impactos ambientais causados por elas. Diante de catástrofes econômicas e ambientais causadas por acidentes em estruturas geotécnicas na área de mineração e, consequentes dificuldades de obtenção de novos licenciamentos, vêm sendo estudadas novas alternativas de disposição de resíduos. Uma dessas alternativas, apresentada nesse trabalho, é a utilização de filtros prensa para filtragem dos resíduos proveniente da produção de alumina (lama vermelha), em substituição à atual técnica de disposição mais utilizada que ainda é a via úmida, ou seja, a disposição da lama com baixo teor de sólidos em diques ou barragens de resíduos. Essa tecnologia aumenta significativamente o teor de sólidos do material, reduzindo a área de disposição e minimizando os impactos em caso de ruptura, além de facilitar a recuperação da área por meio da revegetação e aumentar a vida útil de estruturas já existentes. O presente estudo contempla a proposição de dois arranjos de sistemas de disposição em pilhas de resíduo de alumina desaguado por filtro prensa. O primeiro arranjo foi desenvolvido sobre uma barragem de resíduo na região sudeste do Brasil e o segundo sobre um depósito de resíduo na região norte do Brasil. Para avaliação da viabilidade dos arranjos propostos e definição dos critérios de projeto, tais como, aspectos ambientais, áreas de disposição, geometrias, entre outros, foi realizada a caracterização geotécnica dos resíduos e das fundações que receberão as pilhas e, posteriormente, análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas para obtenção dos fatores de segurança e probabilidades de ruptura. Esse tipo de avaliação tem sido cada vez mais exigido pelas empresas e adotado no desenvolvimento de projetos, por considerar as incertezas e a variabilidade dos parâmetros utilizados no dimensionamento. Ao final do trabalho foi sugerida uma nova metodologia de disposição aproveitando áreas de disposição de resíduos já existentes.

Abstract:

It is increasingly growing global generation of waste from industrial processing, which leads companies to a constant search for new technologies, combined with safety, to minimize environmental impacts caused by them. Faced with economic and environmental disasters caused by accidents in geotechnical structures in the mining area and consequent difficulties in obtaining new licenses have been studied new waste disposal alternatives. One of these alternatives, presented in this study is the use of filter presses for filtering waste from the alumina production (red mud), replacing the current most widely used disposal technique that is still wet, ie, the provision of sludge with low solids in waste dikes or dams. This technology significantly increases the solids content of the material, reducing the area available, and minimizing the impact in case of failure, and facilitate recovery area through reforestation and increase the life of existing structures. This study includes the proposition of two arrangements disposal systems in dewatered alumina waste piles by filter press. The first arrangement was developed over a waste dam in southeastern Brazil and the second on a waste deposit in northern Brazil. To evaluate the viability of the proposed arrangements and defining the design criteria, such as environmental, disposal areas, geometries, among others, was made the geotechnical characterization of waste and foundations that receive the piles and, posteriorly, deterministic and probabilistic stability analysis to obtain the safety factors and failure probabilities. This type of evaluation has been increasingly demanded by companies and adopted in development projects, considering the uncertainties and variability of the parameters used in the design. At the end of the work a new provision methodology taking advantage of available areas of existing waste was suggested.

Palavras-chave:

alumina, lama vermelha, filtro prensa, resíduo filtrado, sistemas de disposição, análise probabilística

Áreas de Concentração:

- Geotecnia

Orientadores:

- Romero César Gomes

Outros Participantes:


Nucleo de Geotecnia da Escola de Minas | Campus Universitário Morro do Cruzeiro, S/N | Ouro Preto/MG - 35.400-000
Mestrado Acadêmico / Doutorado - 031 3559-1164
Mestrado Profissional - 031 3559-1508