GALVANOPLASTIA Fernanda Andrade dos Santos RA 701709 Joo Rodrigues Martins RA 868009 Sebastio Garcia Junior RA 716809 Projeto Integrador do curso de Engenharia Mecatrnica , mdulo Cientifico I, 7 Semestre Orientador: Prof MSc.Luciano Galdino Guarulhos 2012 GALVANOPLASTIA Fernanda Andrade dos Santos RA 701709 Joo Rodrigues Martins RA 868009 Sebastio Garcia Junior RA 716809 Projeto Integrador do curso de Engenharia Mecatrnica , mdulo Cientifico I, 7 Semestre Orientador: Prof MSc.Luciano Galdino Guarulhos 2012FACULDADE ENIAC GALVANOPLASTIA Fernanda Andrade dos Santos Joo Rodrigues Martins Sebastio Garcia Junior Orientador: Prof MSc.Luciano Galdino Guarulhos Novembro 2012RESUMO No setor de galvanoplastia, onde os processos so constitudos de produtos qumicos altamente poluentes, o tratamento de efluentes se torna crucial. Em So Paulo, o rgo que controla a qualidade dos efluentes a CETESB. Metais e reativos qumicos so a base dos processos de tratamento de superfcie. A utilizao destes componentes produz resduos qumicos e efluentes que iro afetar de forma drstica o meio ambiente bem como causas srios problemas de sade na populao. Alguns efeitos podem ser observados rapidamente, outros levam alguns anos at se manifestarem em sua forma mais agressiva. importante se insistir que, independentemente de sua concentrao ou nvel de toxicidade, todo efluente deve ser tratado adequadamente.SUMRIO Pg. LISTA DE FIGURAS................................................................ ...........................7 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS.................................................. .............8 INTRODUO.......................................................................... ..........................9 CAPTULO 1........................................................................ ..............................10 1. GALVANOPLASTIA............................................................... ............10 1.1 COMO SURGIRAM A GALVANOPLASTIA.............................................1 0 1.2 TIPOS DE GALVANIZAO........................................................... ........11 1.3 REALIZAES DA GALVANOPLASTIA.................................................11 1.4 FLUXO DO PROCESSO DE GALVANOPLASTIA..................................11 1.5 PRODUTOS AUXILIARES UTILIZADOS.............................................. ..12 1.5.1 CIDO CLORDRICO ............................................................. ............12 1.5.2 CLORETO DE POTSSIO......................................................... .........14 1.5.3 CLORETO DE ZINCO.......................................................... ...............14 1.5.4 ANODO DE ZINCO............................................................ .................15 1.5.5 HIDROXIDO DE SDIO.......................................................... ............16 1.5.6 CIDO FOSFORICO............................................................. ..............17 1.6 PROCESSOS................................................................... .......................19 1.6.1 DESENGRAXE ALCALINO....................................................... ...............19 1.6.2 A DECAPAGEM............................................................... ........................19 1.6.2.1 PROCESSOS DE DECAPAGEM EM METAIS FERROSOS...........19 1.6.2.2 PROCESSOS DE DECAPAGEM EM METAIS NO FERROSOS..22 1.6.3 FOSFOTIZAO.................................................................. ....................22 1.6.4 ZINCAGEM.................................................................. ............................23 1.7 RESDUOS DE GALVANOPLASTIA.................................................... ......275 1.8 MEIO AMBIENTE............................................................... .........................28 1.8.1 POLUENTES GERADOS NO PROCESSO.......................................28 1.8.1.1 EFLUENTES LQUIDOS........................................................ ..........28 1.9 REUSO DE GUAS RESIDURIAS GERADAS EM PROCESSOS GALVNICOS........................................................................ ...........................29 1.10 MEDIDAS PARA REDUO DO CONSUMO DE GUA.........................29 1.11 LEGISLAO..................................................................... .......................31 1.11.1 NR 25 RESDUOS INDUSTRIAIS...............................................31 1.11.2 LAUDO TCNICO DAS CONDIES AMBIENTAIS DO TRABALHO (LTCAT) ............................................................... .................31 1.11.3 LEGISLAO AMBIENTAL......................................................... ...32 1.11.4 A LEI DE CRIMES AMBIENTAIS............................................... ....33 2. TRATAMENTO DA GUA............................................................. ...................34 2.1 PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS........34 2.2 ETAPAS DO TRATAMETO DA GUA................................................35 2.2.1 CONDICIONAMENTO QUMICO DO LODO....................................35 2.2.2 FILTRO PRENSA DE PLACAS................................................... .....35 2.2.3 SEDIMENTAO.................................................................. ...........35 2.2.4 FLOCULAO.................................................................... ..............36 2.2.4.1 ETAPAS DA FLOCULAO........................................................ .36 2.2.4.2 ELEMENTOS FLOCULANTES................................................... ...36 3. MECANISMOS UTILIZADOS ....................................................... ................373.1 FILTRO PRENSA............................................................... .................37 3.1.1APLICAES DO FILTRO PRENSA................................................38 3.1.2 FATORES QUE INFLUENCIAM NO PROCESSO DE FILTRAO........................................................................... ............................39 3.2 TANQUES PLASTICOS........................................................... ...........40 3.3 BOMBAS CENTRFUGAS............................................................ .......43 3.3.1 CARACTERSTICAS ............................................................ ...........44 3.3.2 TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS..............................................4 5 3.3.2.1 BOMBAS CENTRFUGAS VERTICAIS.........................................45 3.3.2.2 BOMBAS CENTRFUGAS MULTI ESTGIOS..............................45 3.3.2.3 BOMBAS COM ROTORES DE DUPLA SUCO........................46 3.4 SELEO DE BOMBAS............................................................... .......46 3.4.1 CAPACIDADE................................................................ ...................46 4. DEFINIES DE VAZO................................................................ ..............47 CONCLUSO......................................................................... ...........................50 REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS........................................................ ..........51LISTA DE FIGURAS Pg Figura 1 -Eletrlise aquosa....................................................... ........................11 Figura 2 Fluxograma do processo de galvanoplastia............................... ......12 Figura 3 Revestimento Andico..................................................... .................24 Figura 4 Camadas formadas no banho de zinco..................................... .......24 Figura 5 Influncia do teor de silcio na camada de zinco........................... ...25 Figura 6 Tempo de imerso......................................................... ...................26 Figura 7 Vida til do revestimento................................................ ..................27 Figura 8 Gerao de poluentes no processo galvnico..................................2 8 Figura 9 Floculantes............................................................ ...........................37 Figura 10 -Filtro prensa........................................................ .............................38 Figura 11 Modelos de Tanques.................................................... ..................40 Figura 12 -Exemplo de Bomba Centrfuga............................................ ...........43 Figura 13 Tipos de bombas centrifuga............................................ ...............44 Figura 14 Foras ................................................................. ...........................48LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS PPP -Perfil Profissiogrfico Previdencirio PPRA -Programa de Preveno de Riscos Ambientais PCMSO -Programa de Controle Mdico de Sade Ocupacional CAT -Comunicao de Acidente do Trabalho LTCAT Laudo Tcnico das condies ambientais do trabalho PVL -Parecer Viabilidade de Localizao LP -Licena Prvia LI -Licena de Instalao LP -Licena Prpria LO -Licena de OperaoINTRODUO Este projeto visa elaborar uma estao de tratamento de efluentes galvnicos para remover substncias txicas sade pblica e ao meio ambiente. Sero analisados todos os tipos de tratamentos utilizados e seus componentes qumicos nocivos. Visando atender principalmente o Decreto CONAMA 2914/11 (Dispe sobre os procedimentos de controle e de vigilncia da qualidade da gua para consumo humano e seu padro de portabilidade).CAPITULO 1 1. GALVANOPLASTIA Processo eletroltico que consiste em revestir superfcies de peas metlicas com outros metais, mais nobres. Esse processo tem por objetivo proteger uma pea de metal da corroso, bem como conferir melhor acabamento esttico ou decorativo mesma. Segundo o Dicionrio Rosseti de Qumica, podemos definir galvanoplastia como a tecnologia responsvel pela transferncia de ons metlicos de uma dada superfcie slida ou meio lquido denominado eletrlito, para outra superfcie, seja ela metlica ou no. Este processo usa a corrente eltrica, sendo chamado de eletrlise . Segundo o Citpar (1996), galvanoplastia uma tcnica de revestimento de superfcie por metais, ligas metlicas ou xidos que pode ser obtido por processos de eletrodeposio, anodizao ou uma reao qumica. Atravs destes processos podem ser revestidos materiais metlicos, polimricos ou cermicos. O processo de galvanoplastia precedido por uma preparao da superfcie que pode ser composta pelas seguintes fases: a) polimento; b) desengraxe qumico; c) desengraxe eletroltico; d) decapagem; e) ativao e neutralizao. 1.1 COMO SURGIRAM A GALVANOPLASTIA O termo galvanizao nasceu da descoberta do cientista Luigi Galvani (1757 -1798) que consiste em aplicar uma camada de Zinco a um metal a fim de proteg-lo contra a corroso. Trata-se de um dos mais antigos processos industriais, que surgiu com a necessidade de obterem-se caractersticas fsico-qumicas diferentes das dos materiais utilizados para confeco de diferentes tipos de peas e equipamentos.1.2 TIPOS DE GALVANIZAO Existem diferentes tipos de galvanizao, como, a frio, a fogo, eletroltica. Sendo um dos mais antigos e eficazes a zincagem por imerso a quente, ou galvanizao a fogo. O principal objetivo deste processo impedir o contato do material base, o ao (liga Ferro Carbono), com o meio corrosivo (SCHELLE, 1998). 1.3 REALIZAES DA GALVANOPLASTIA A galvanoplastia realizada atravs da eletrlise aquosa de um sal do metal a ser depositado sobre a pea metlica. A pea metlica colocada no ctodo de uma cuba eletroltica contendo uma soluo aquosa do sal (SCHELLE, 1998). Figura 1 -Eletrlise aquosa. Fonte: (Alhanati, Lucien Silvano 2012) 1.4 FLUXO DO PROCESSO DE GALVANOPLASTIA A figura 2 nos mostra todo o fluxo do processo de galvanoplastia utilizado em uma indstria.Figura 2 Fluxograma do processo de galvanoplastia Fonte: GARCIA, 2012. 1.5 PRODUTOS AUXILIARES UTILIZADOS 1.5.1 CIDO CLORDRICO IDENTIFICAO DO PRODUTO Nome qumico: cido Clordrico Formula qumica: HCI Sinnimo: cido muritico CAS: 7647-01-0 PROPRIEDADES FISICO-QUIMICAS Descrio fsica: lquido incolor com fumos. Pode ser fracamente amarelado se estiver contaminado com ferro, cloro ou matria orgnica. Odor pungente forte. Massa molecular: 36,46Densidade: a -26C Ponto congelamento: -17,4C soluo 10,81% Ponto ebulio: -84,8C Forma azeotrpico com 20%HCI: 108,58C SOLUBIDADE: gua: 0C 60C Etanol a 95%: solvel ter: solvel Benzeno: solvel Presso de vapor (mm Hg): 3040 17,8C Densidade de vapor (Ar=1): 1,257 ndice de refrao: 1,34168 18C Aparecimento de Odor: 0,1 5ppm pH das solues aquosas: 1,0N=0,1; 0,1N=1,1; 0,01N=2,02; 0,001N=3,02; 0,0001N = 4,01. INFORMAES TOXICOLGICAS: Dose tip Modo Espcie Quantidade Unidades LCLo ihl Humana 1300 LD50 orl Coelho 900 PODER IRRITANTE: olho, coelho 100mg lavagem mdia. CARCINOGENICIDADE: no listado como cancergeno DADOS DE MUTAO: no disponvel TERATOGENICIDADE Dados de efeitos reprodutivos: TCLo: ihl-rat 450 mg.m (1d antes da prenhez produz fenotoxidade e homeostase) IDHL: valor 100ppm.1.5.2 CLORETO DE POTSSIO IDENTIFICAO DO PRODUTO Nome qumico: Cloreto de potssio Formula qumica: KCI Sinnimo: muriato de potssio CAS: 7447-01-0 PROPRIEDADES FISICO-QUIMICAS Descrio fsica: cristais ou em p. Odor: inodoro Massa molecular: 74,6 pH: neutro (soluo saturada) SOLUBIDADE: gua: 25g. 100g Gravidade especifica: 1.988 Ponto de ebulio: 1500C Ponto de congelamento: 772C INFORMAES TOXICOLGICAS: Tip.Dose Modo Espcie Quantidade Unidades LD50 Oral Rato 2600 PODER IRRITANTE: olho, coelho 500 . 24h mdio. CARCINOGENICIDADE: no conhecida. 1.5.3 CLORETO DE ZINCO Nome qumico: CLORETO DE ZINCO, ANIDRO.PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS -Estado fsico: Cristais ou p, deliqescentes. -Odor: inodoro. -Cor: branco -Ponto de ebulio: 732C (760 mm Hg). -pH: 2,5 at 4,5 -Densidade: 1,7 a 1,8 ton. m. -Ponto de fulgor: N.A. -Presso do vapor: N.A. -Solubilidade em gua: Solvel (432a 20C) -Solubilidade em solventes: No avaliado. -Temperatura de auto-ignio: No avaliado. -Limites de explosividade: No avaliado. -Viscosidade: No avaliado. -Produtos Perigosos de decomposio: cido clordrico, cloro e xido de zinco. -Produtos Incompatveis: Corrosivo para os metais. Reaes com oxidantes fortes. INFORMAES TOXICOLGICAS -Toxicidade aguda: No h dedos disponveis. O produto corrosivo e txico por ingesto ou ao sistema respiratrio em longa exposio ao produto. -Toxicidade crnica: No h dados disponveis. -Sensibilizao: No ocorre. Todavia, o contato do produto com a pele ou olhos pode provocar leves e graves irritaes, e, dependendo do tempo de exposio ao produto ou contato, at graves queimaduras. -Potenciao: Nenhuma. -Efeitos especficos: Nenhum 1.5.4 ANODO DE ZINCO IDENTIFICAO DO PRODUTO Nome qumico: ZINCO 99,99%, SHGPROPRIEDADES FSICO-QUMICAS -Estado fsico: Slido. -Odor: inodoro. -Cor: branco a levemente gris azulado brilhante. -Ponto de ebulio: 907C -Ponto de fuso: 419,4C -Densidade: 7,13 g.cm -Solubilidade em gua: Insolvel em gua. -Solubilidade em Solventes: No avaliado. -Viscosidade: No avaliado. -Temperatura de Decomposio: No avaliado. -Temperatura de Auto Ignio: No avaliado. -Limites de explosividade: No avaliado. -Presso de vapor: No avaliado. -Produtos Perigosos da decomposio: Via cidos, seus sais so txicos e emana hidrognio (inflamvel). Seus xidos tem um limite de . -Produtos incompatveis: cidos, lcalis, produtos fortemente oxidantes, enxofre, ambientes midos. INFORMAES TOXICOLGICAS -Toxicidade aguda: No disponvel. -Toxicidade crnica: No disponvel. -Sensibilizao: No disponvel. Todavia, seus xidos, em contato prolongado com a pele, podero desenvolver irritaes e dermatite. -Potenciao: nenhuma. -Efeitos especficos: nenhum. 1.5.5 HIDROXIDO DE SDIO IDENTIFICAO DO PRODUTO Nome qumico: Hidrxido de sdio Formula qumica: NaOHSinnimo: soda caustica, lixvia, hidrxido de sdio slido, hidrato de sdio. CAS: 1310-73-2 PROPRIEDADES FISICO-QUIMICAS Descrio fsica: gros, pastilhas e flocos deliqescentes. Odor: inodoro Massa molecular: 40,00 Gravidade especifica: 2,13 Ponto de fuso: 318C Ponto de ebulio: 1390C SOLUBIDADE: pH: 13-14 (sol.0,5%) VOLATILIDADE Presso de vapor: desprezvel Densidade de vapor (Ar=1): >1 Razo de evaporao (Ac.Bu.=1): informao no encontrada % volteis/volume: 0 21C INFORMAES TOXICOLGICAS: PODER IRRITANTE: Pele, coelho: Olho, coelho: CARCINOGENICIDADE: no conhecida DADOS DE MUTAO: investigado como mutagnico. 1.5.6 CIDO FOSFORICO IDENTIFICAO DO PRODUTO Nome qumico: cido Fosfrico Sinnimo: cido Ortofosfrico gua: / . severa. . severa.Peso Molecular: 98 Frmula Molecular: Nome Qumico: cido Fosfrico Nmero de Registro (CAS n): 7664-38-2 PROPRIEDADES FSICAS E QUMICAS P2O5 (%): 59 MIN Aparncia e Odor: Lquido xaroposo com odor caracterstico Cor: Varivel de amarelo claro a marrom escuro, eventualmente esverdeado. Ponto de Ebulio (C): 150 170 Ponto de Congelamento (C):