PT1648833E - Processo para o tratamento de lamas aquosas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE LAMAS AQUOSAS A presente invenção tem por objecto um processo de acordo com a reivindicação 1.

Sedimentos inorgânicos e orgânicos são constantemente transportados ao longo dos rios por meio de correntes. Estes sedimentos acumulam-se nos rios e nas baias. Na patente GB 1116290 propõe-se que se inundem as camadas mais profundas destes sedimentos com soluções de polímeros de modo a iniciar processos de floculação que levam à libertação dos depósitos de modo a que eles possam ser levados naturalmente pelas correntes de água. Citam-se como polímeros, entre outros compostos, o ácido poliacrílico e a poliacrilamida. Os copolímeros contêm, pelo menos, 50 % em moles de ácido acrílico ou ácido metacrílico. Além disso, também se descrevem como apropriados polímeros catiónicos.

Contudo, a prática moderna consiste em eliminar estes sedimentos da água por meio de dragas. Os sedimentos contêm frequentemente, constituintes que são perigosos para o ambiente, por exemplo, sob a forma de iões de metais pesados complexados ou substâncias orgânicas perigosas e, por isso, já não é permitido lançá-los nas águas profundas como era frequentemente feito no passado. Em vez disto, eles têm que ser depositados em sítios de armazenagem em condições que sejam seguras sob o ponto de vista ambiental para a terra.

Para permitir uma deposição definitiva, apropriada, os sedimentos que contêm até 20 % em peso de constituintes 1 orgânicos dependentes da sua origem, podem ser pré-tratados de uma forma apropriada. No processo que está a ser utilizado agora na prática, as lamas de sedimentos dragadas são transportadas em barcaças para unidades que providenciam o tratamento das lamas e são inundadas a taxas de 1.000 a 6.000 m3/h através de condutas para campos apropriados de desidratação. A desidratação das lamas tem lugar durante a sedimentação por meio de percolação em valas de desidratação, por desidratação da água sobrenadante formada durante a sedimentação e por secagem natural. Depois de se ter atingido uma consistência semi-sólida, continua-se a secagem das lamas por meio de vários revolvimentos mecânicos (patente DE 19726899 AI; Heinrich Girdes GmbH, 1998). O acréscimo adicional da humidade devido a influências do clima, leva a uma re-humidif icação das lamas e, desta forma, atrasa a operação de secagem. Consoante a localização, a água da chuva pode cancelar a secagem por evaporação durante tanto tempo quanto 8 meses do ano. O processo completo do acondicionamento das lamas necessita pelo menos de um ano e pode ser bastante prolongado, até 18 meses por elevados teores de fracções de lamas de grão muito fino, num intervalo de dimensão de 0,06 mm e ainda menor, dado que esse tipo de depósitos formam camadas de sedimentos que são quase impermeáveis à água e bloqueiam a percolação através dos dispositivos de desidratação (ver também Prof. Fritz Gehbauer, Institute for Mechanical Engineering in Construction, Fridericiana University, imb Verõffentlichung, Series V, No. 20, Floating Dredger Technology, Capitulo 3.2. definições, página 29). Por causa da densidade mais baixa das lamas de grão fino, as bacias de desidratação ficam com menos substância seca para o mesmo nivel de enchimento, o que significa que a saida das lamas é reduzida comparada com as lamas de grãos mais grossos. Para conseguir uma tracção de 2 corte das pás suficiente, que é necessária para o posterior tratamento das lamas secas, deve-se secar a lama de grão fino até um teor de água de 60 % em peso, enquanto as lamas de grão groso já podem ter requisitos de tracção de 65 a 70 % em peso.

Na patente U.S. N°. 3.312.070 (Daiichi Kogyo Seiyaku Kabushiki Kaisha, 1967), propõe-se a utilização de tensioactivos auxiliares com um efeito de coagulação para a recuperação de lamas que, sem estes auxiliares, tendem a separar-se em fracções finas e fracções grossas. Isto por sua vez resulta em materiais com propriedades diferentes nas lamas recuperadas. Entre outros exemplos, na patente, utilizam-se os produtos da reacção de acrilamida e carboximetil-celulose, poliacrilamida, álcool polivinílico, misturas de poliacrilamida com resinas de anilina-ureia-formaldeido e poliacrilamida sulfometilada. Os produtos auxiliares são quantificados e introduzidos na linha de alimentação que transporta as lamas para as bacias de assentamento.

Na patente EP 346159 AI (Aoki Corp., 1989) estabelece-se que o processo convencional de desidratação de lamas, em que as partículas de lamas carregadas negativamente são tratadas com sais catiónicos ou polímeros catiónicos, é um processo desvantajoso em termos de eficácia de floculação e dos custos. Como alternativa, propõe-se, para a desidratação das lamas, a adição sucessiva de um agente de coagulação polimérico, aniónico e catiónico e, se necessário, ainda um outro agente de floculação aniónico. Por causa de questões práticas, quando se mistura o agente de floculação com uma corrente rápida de lamas aquosas antes de ela entrar na bacia de assentamento das lamas, não se garante que dois ou três agentes de floculação diferentes se combinem uns com os 3 outros e que se possa medir com sucesso de modo que eles possam interagir para formar flocos de lama sedimentados. A partir da patente EP 0500199 BI (Detlef Hegemann GmbH & Co., 1996) passou a conhecer-se um processo para o acondicionamento dos sedimentos contaminados de massas de água, para se obter um material de construção que é seguro de uma forma sustentada para o ambiente, em que os sedimentos se transformam num material de construção seguro sob o ponto de vista ambiental, por meio de materiais de argila e cimento/cal apagada, depois de terem sido secos para um teor de água de aproximadamente 120 a 140 %. A patente US-A-5.462.672 descreve um processo para a desidratação de lamas: primeiro leva-se a lama até uma densidade entre 1,15 e 1,35 por meio da adição de água. A adição de água é monitorizada por via de um equipamento de medição. Depois, mede-se um agente de floculação inorgânico e um agente de floculação aniónico polimérico e faz-se passar a lama por um equipamento de desidratação (25) . Depois transporta-se para fora a lama seca. O agente de floculação polimérico aniónico é uma poliacrilamida parcialmente hidrolisada. A patente EP-A-0500199 descreve um processo para tratar sedimentos de massas de água para formar um material de construção. Isto envolve a adição de argila caolinítica, finamente moida, numa proporção de 4-15 %. O objecto da presente invenção consiste em providenciar, para a desidratação de lamas de rios e de baias e bancos de areia ou fundos do mar, um processo que permite a desidratação rápida e eficaz sob o ponto de vista de custos e que pode conseguir-se de uma forma tão simples quanto 4 possível nos sistemas de desidratação de campos existentes. Tendo em vista as elevadas velocidades de transporte das lamas e as cargas de tracção elevada fortemente associadas, pretende-se que o processo a ser providenciado conduza a uma floculação rápida e a flocos estáveis. Em particular, pretende-se que o processo seja vantajoso quando utilizado mesmo para lamas que são particularmente difíceis de drenar por causa do seu teor de partículas finas.

No que se refere ao funcionamento do processo, um aspecto importante, tendo a vista a subsequente utilização das lamas secas, é que se evitem produtos que sejam prejudiciais para o ambiente.

Outro objecto do processo providenciado consiste em minimizar o tempo de secagem natural da lama parcialmente desidratada que permanece após a separação da água sobrenadante e da água de drenagem. Um outro objecto da presente invenção consiste em ligar as substâncias perigosas presentes nas lamas aquosas muito fortemente às lamas drenadas, de tal modo que a adição subsequente de substâncias, para a ligação às substâncias perigosas, possa ser reduzida ou evitada e que as lamas secas possam ser directamente tratadas ou transformadas em entulho. 0 objecto é alcançado, de acordo com a presente invenção, por um processo de desidratação de lamas de acordo com a reivindicação 1.

Os polímeros aniónicos que se utilizam de acordo com a presente invenção têm um peso molecular médio Pm superior a 1,0 x 107, preferencialmente, superior a 1,2 x 107 e, particularmente preferido, superior a 1,5 x 107. 5

Os polímeros aniónicos que se utilizam de acordo com a presente invenção são formados a partir de constituintes monoméricos não iónicos e aniónicos, solúveis em água. Exemplos de monómeros não iónicos utilizáveis são acrilamida e metacrilamida, ésteres de hidroxialquilo do ácido acrílico e metacrílico, preferencialmente, ésteres de 2-hidroxietilo e de 2-hidroxipropilo, acrilonitrilo, vinilpirrolidona e N-vinilacetamida e as suas misturas. Preferencialmente, utiliza-se acrilamida.

Exemplos de monómeros aniónicos que se podem utilizar são os ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos insaturados, tais como, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido vinil-sulfónico, ácidos acrilamido-alcano-sulfónicos, ácido vinil-fosfónico e/ou os seus sais com metais alcalinos, amónia, (alquil)aminas ou alcanolaminas e misturas destes monómeros. Preferencialmente, utiliza-se ácido acrílico e os seus sais de metais alcalinos.

Para a modificação das propriedades dos polímeros, os polímeros que se utilizam de acordo com a presente invenção podem conter até 10 % em peso de outros monómeros que sejam insolúveis ou ligeiramente solúveis em água, desde que não prejudiquem a solubilidade do polímero em água. Exemplos desses monómeros são acetato de vinilo e acrilatos de alquilo, tais como, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo e acrilato de etil-hexilo. O teor dos constituintes monoméricos aniónicos nos polímeros aniónicos que se utilizam de acordo com a presente invenção variam de 5 a 30 % em peso e, particularmente preferido, variam de 10 a 20 % em peso. 6

No que se refere a algumas lamas com grânulos grossos, verificou-se que, nalguns casos, uma poliacrilamida aniónica com um teor aniónico de 30 a 40 % em peso tem um efeito de floculação particularmente bom.

Numa outra modalidade vantajosa da presente invenção, utiliza-se uma mistura de dois agentes de floculação aniónicos diferentes, em que as diferenças podem ser tanto na estrutura química dos componentes monoméricos aniónicos como nas proporções em peso dos componentes monoméricos aniónicos. A utilização de uma mistura de polímeros com diferentes proporções em peso dos constituintes monoméricos aniónicos é a preferida.

Como alternativa aos polímeros sintetizados a partir de monómeros não iónicos e aniónicos, também se podem utilizar polímeros que foram originalmente formados a partir de constituintes monoméricos não iónicos e em que os grupos aniónicos são gerados por hidrólise parcial, por exemplo, de constituintes não iónicos semelhantes a ésteres e/ou semelhantes a amidas. Um exemplo deste tipo é uma poliacrilamida aniónica gerada por hidrólise de um homo-polímero de poliacrilamida.

As poliacrilamidas aniónicas podem ser produzidas por vários processos de polimerização sendo um exemplo deles um processo de polimerização em gel, em que a solução monomérica aquosa, após iniciação, é polimerizada de forma adiabática com um gel, que é então submetida a uma redução de dimensão, secagem e moagem, para se obter um pó de polímero. Para melhorar o comportamento da dissolução, os pós de polímeros são muitas vezes revestidos na sua superfície, por exemplo, com aerosil (sílica fumada) finamente dividida ou com um outro silicato alcalino. Além disso, os polímeros podem 7 também existir sob a forma de uma dispersão de água em óleo, que é uma dispersão inversa de uma dispersão de óleo em água antes da sua aplicação. De preferência, utiliza-se uma solução aquosa de polímeros em pó. A solução de polímero aquoso é produzida por diluição ou dissolução dos polímeros em pó ou polímeros emulsionados e adiciona-se como uma solução diluída. A concentração de solução de polímero normalmente é inferior a 2 % em peso, preferencialmente, inferior a 1 % e, particularmente preferido, inferior a 0,5 % em peso.

As lamas dragadas, por exemplo, dos rios e das baías ou do fundo do mar ou de bancos de areia, são ajustadas com água, para uma concentração que permita bombeá-las, até a uma densidade de 1,04 a 1,15 toneladas métricas por m3 e transportadas através de tubagens para bacias de desidratação de lamas. Nas tubagens montam-se equipamentos de medição que determinam a concentração instantânea da lama. Por meio do sinal de medição calcula-se a quantidade necessária de agente de floculação e inicia-se a medição do agente de floculação.

Adicionam-se os polímeros aniónicos às lamas aquosas, sob a forma de uma solução aquosa, tendo a adição lugar na tubagem de alimentação que transporta as lamas aquosas para a bacia de desidratação. Consegue-se uma mistura íntima da solução polimérica com a lama por meio de turbulência nas lamas que fluem e que pode ser auxiliada, se necessário, misturando elementos, de preferência elementos de mistura estática. O ponto de adição da solução polimérica na linha de alimentação das lamas pode ser escolhido de tal maneira que o processo de floculação tenha já começado ou que tenha acabado de começar na entrada para a bacia de desidratação.

Surpreendentemente, verificou-se que os flocos produzidos de acordo com o processo da presente invenção são muito estáveis e por isso a destruição dos flocos já formados por efeitos de fricção durante o transporte das lamas é evitada. Em virtude da elevada estabilidade dos flocos produzidos pelo processo da presente invenção, o ponto de adição da solução do agente de floculação no fluxo de lamas pode também estar localizado bastante longe da entrada da bacia de sedimentação. Como a floculação das lamas começa rapidamente, também é possível medir o agente de floculação exactamente na entrada da bacia de sedimentação. Numa modalidade preferida, a mediação do agente de floculação tem lugar numa secção de mistura curta à frente da abertura de entrada, especialmente a menos de 20 m dela. A quantidade de polímero aniónico necessária para o processo da presente invenção depende da concentração e da composição das lamas e pode ser determinada por experiências preliminares simples. Relativamente ao teor de sólidos na lama, a proporção de agente polimérico de floculação adicionado varia normalmente de 0,02 a 2 % em peso, preferencialmente, de 0,05 a 1 % em peso e, particularmente preferido, de 0,09 a 0,5 % em peso. A realização do objecto do processo da presente invenção é surpreendente na medida que permite a floculação e a sedimentação de partículas de lama carregadas negativamente através da utilização apenas de agentes de floculação aniónicos, sem a adição de outros auxiliares de floculação. Em particular, as lamas que contêm grãos finos podem ser tratadas com vantagem, dado que a estrutura do floco formado já não evita o bloqueio da desidratação por drenagem. 9

As vantagens temporais atingidas pelo processo da presente invenção são consideráveis. Num processo convencional, sem auxiliares de floculação e partindo de uma densidade inicial de aproximadamente 1,04 a 1,15 toneladas por m3 para a lama a ser submetida ao tratamento, pode-se drenar a água sobrenadante após aproximadamente 2 a 7 semanas no caso de lamas com partículas grossas e após aproximadamente 4 meses no caso de lamas com partículas finas. Nesse momento, a lama tem uma densidade de, aproximadamente, 1,16 toneladas por m3 no caso de lamas com partículas finas e de 1,22 toneladas por m3 no caso de lamas com partículas grossas. As lamas com grãos finos, no significado da presente memória descritiva são lamas cujo teor de partículas está no intervalo de dimensão de 0,06 mm ou inferior e numa proporção de pelo menos 50 % em peso. Nesse momento, começa a movimentação mecânica de modo a promover uma secagem natural por evaporação. Consoante a estação do ano e as condições atmosféricas, esta operação acaba ao fim de alguns meses, no momento em que a lama tem uma densidade de, aproximadamente, 1,47 toneladas por m3 e pode ser enviada para a sua utilização final. No processo da presente invenção a água sobrenadante pode já ter sido drenada nas primeiras 24 horas e esta desidratação melhorada é acompanhada por uma obtenção de uma lama muito mais seca. Neste momento a lama já atingiu uma densidade de 1,25 a 1,35 toneladas por m3 e depois pode então ser mandada directamente para um posterior processamento ou pode secar mais intensivamente por meio de uma secagem por evaporação, se necessária acompanhada por um trabalho mecânico. As densidades superiores a 1,45 toneladas por m3 e, preferencialmente, 1,47 toneladas por m3 ou ainda superiores são normalmente atingidas após uma secagem por evaporação. As lamas secas produzidas pelo processo da presente invenção têm 10 uma tracção de corte das pás superior a 25 kN/m2, preferencialmente superior a 30 kN/m2. A força mecânica da lama leva a um rompimento regular da superfície da lama o que faz com que seja acelerada a secagem por evaporação. Este trabalho pode ser feito por escavadoras que, por exemplo, revolvem a lama regularmente ou ainda por meio de retroescavadoras rotativas.

No processo da presente invenção, a água separada da superfície e por desidratação no campo de desidratação regressa ao ponto de transferência da lama por via de tubagens circulares fechadas e é reutilizada para a diluição da lama entregue.

Surpreendentemente, a lama parcialmente drenada obtida após separação do sobrenadante e da água de desidratação, exibe apenas uma ligeira tendência para reabsorver novamente a água que chega. Em virtude desta propriedade, fica extremamente reduzido o prolongamento da secagem natural das lamas, relacionada com as condições atmosféricas, dado que a água da chuva, por exemplo, fica principalmente na região da superfície da lama sedimentada e já não volta a re-humidificar os lodos ou as lamas.

Depois de as lamas terem atingido o grau de secagem desejado, são depositadas em depósitos de entulho ou tratadas para fabricar um material de construção, seguro sob o ponto de vista do ambiente, por exemplo, um material de selagem, para preenchimento de vãos ou para estruturas de pavimentos. Os produtos fabricados, de acordo com o processo da presente invenção, têm vantagens no que respeita às propriedades do material. 11

Dado que as substâncias perigosas presentes nas lamas aquosas são incorporadas nos flocos formados no processo da presente invenção, a adição de substâncias que se ligam a essas substâncias perigosas pode reduzi-las ou acabar mesmo com elas. Assim, as lamas podem ser directamente transformadas em entulho ou ainda tratadas para dar origem a materiais de construção, logo que tenham ficado secas. A utilização de poliacrilamidas aniónicas não causa qualquer problema de perigosidade para o ambiente proveniente das lamas e por isso é possível ainda um posterior tratamento isento de qualquer problema.

No tratamento posterior de lamas altamente contaminada, para formar materiais de construção isentos de problemas ambientais, têm provado ser vantajosa a adição de cargas minerais, especialmente de argilas, cal apagada e cimento ou misturas destes produtos. Em particular, mistura-se homogeneamente na lama 1 a 15 % em peso de cada uma destas substâncias.

Processos de determinação

Desidratação pelo processo do ensaio de depuração

Por meio deste processo, ensaiam-se agentes poliméricos de floculação, em relação à sua adequabilidade para acondicionar e drenar lamas.

Num copo graduado de 7 00 mL, mistura-se 500 mL de lama com uma solução, a 0,25 %, do agente de floculação para fazer a análisel e agita-se com um agitador de 4 dedos, a 1.000 rpm, durante um certo tempo. Depois desta acção, filtra-se a amostra de lama (=desidratação) num filtro de metal 12 (aberturas da rede de 200 micrómetros) . Mede-se o tempo de desidratação para um volume de filtrado de 200 mL e avalia-se a transparência do filtrado recolhido, opticamente, num cone de avaliação da limpidez.

Limpidez "0" = sem limpidez

Limpidez "46" = a melhor limpidez

Experiência de sedimentação

Num copo de vidro graduado, de 600 mL, agita-se 500 mL de lama e um certo volume de uma solução a 0,25 % do agente de floculação, com um agitador de 4 dedos, a 1.000 rpm, durante 10 segundos. Avalia-se o volume (mL) da água límpida formada acima do sedimento, em função do tempo de sedimentação (minutos) .

Força de corte das pás A força de corte das pás da lama drenada é medida com uma sonda de pá. A sonda de pá é composta por uma haste, ao fim da qual estão dispostas 4 pás. As dimensões e o modo operatório estão normalizados de acordo com a norma DIN 4096. Para fazer a experiência, a sonda da pá é pressionada para dentro da lama e roda-se lentamente até que a lama parte ao longo duma superfície móvel cilíndrica. A força de corte da pá é calculada a partir torque M medido no momento da rotura e o diâmetro de d da sonda de pá. FS = 6xM/7xnxd3 13

EXEMPLOS

Polímeros utilizados

Os polímeros aniónicos utilizados têm todos um peso molecular médio Pm superior a 15 milhões; os polímeros catiónicos têm um Pm superior a 6 milhões. Todos os polímeros foram utilizados sob a forma de soluções, a 0,25 % em peso.

Polímero A: poliacrilamida catiónica com um teor de dimetilaminopropilacrilamida quaternizada de 25 % em peso.

Polímero B: poliacrilamida catiónica com um teor de dimetilaminopropilacrilamida quaternizada de 10 % em peso.

Polímero C: poliacrilamida catiónica com um teor de dimetilaminopropilacrilamida quaternizada de 6 % em peso.

Polímero D: poliacrilamida aniónica com um teor de sal de sódio de ácido acrílico de 1,5 % em peso (não pertencente à presente invenção).

Polímero E: poliacrilamida aniónica com um teor de sal de sódio do ácido acrílico de 10 % em peso.

Polímero F: poliacrilamida aniónica com um teor de sal de sódio do ácido acrílico de 15 % em peso.

Polímero G: poliacrilamida aniónica com um teor de sal sódio do ácido acrílico de 40 % em peso (não pertencente à presente invenção). 14

Amostra de lama 1

Para esta amostra utilizou-se lama de um porto de Bremen com uma concentração de 10,3 % de substância anidra, correspondente a uma densidade de 1, 066 toneladas por m3. A dimensão média da partícula foi de Dm = 0, 0564 mm, determinada a partir da linha de dimensão de partículas no diagrama obtido por um gráfico semi-logarítmico do logaritmo do diâmetro da partícula versus o teor da partícula em massa. 0 teor de partículas inferiores a 0,06 mm foi de 70 % em peso. A carga da partícula foi negativa e foi determinada com o medidor de pH PCD 03 da Miitek Co. (de Herrsching, Alemanha) por titulação do poli-electrólito até ao ponto iso-eléctrico. 0 valor medido foi de 230 mV. A perda de ignição da substância anidra foi de 13,2 %, determinada a 600 °C/2,5 h.

Amostra de lama 2

Para esta amostra utilizou-se lama do porto de Bremerhaven com uma concentração de 9,5 % de matéria anidra, correspondendo a uma densidade de 1,062 toneladas por m3. A dimensão média da partícula foi de Dm = 0,0212 mm, determinada a partir da linha de dimensão de partículas no diagrama obtido pelo gráfico semi-logarítmico do logaritmo do diâmetro das partículas versus o teor de partículas em massa. O teor de partículas inferiores a 0,06 mm foi de 100 % em peso. A carga das partículas foi negativa e foi determinada com o medidor de pH PCD 03 da Miitek Co. (de Herrsching, Alemanha) por titulação do poli-electrólito até ao ponto iso-eléctrico. O valor medido foi de - 410 mV. A perda de ignição da substância anidra foi de 15,5 %, determinada a 600 °C/2,5 h. 15 EXEMPLO 1

Misturou-se 500 mL da amostra de lama 2 com 40 mL de uma solução de polímero na experiência de sedimentação e cortou-se durante 10 segundos. Após um tempo de sedimentação de 1 minuto, mediram-se os volumes de água límpida que se seguem:

Polímero Volume [mL] de água límpida B 5 C 20 D 210 E 240 F 260 G 25 nenhum 0

Quando se repetiu a experiência com um corte superior (contado durante 30 segundos), obtiveram-se os volumes de água límpida que se seguem que foram medidos após tempos de sedimentação de 1 e 2 minutos:

Volume [mL] de água límpida Polímero após 1 minuto após 2 minutos B 5 10 E 260 270 EXEMPLO 2

Misturou-se 500 mL da amostra de lama 2 com 80 mL de uma solução de polímero na experiência de sedimentação e cortou-se durante 10 segundos. Após um tempo de sedimentação de 1 minuto, mediram-se os volumes de água límpida que se seguem: 16

Polímero Volume [mL] de água límpida A 180 D 270 E 260 F 220 G 10 nenhum 0 EXEMPLO 3

Numa experiência de desidratação, pelo processo de ensaio de triagem, obtiveram-se os resultados que se seguem com a amostra de lama 1 e com a adição de polímero numa concentração de 100 g de substância anidra por m3 de lamas:

Polímero Cone de limpidez Tempo [seg] para 200 mL de filtrado A 46 167 B 46 52 D 46 18 E 46 6 F 46 6 G 46 11 Quando o agente de floculação foi aumentado para 300 g de substância anidra por m3 de lama, os resultados foram os seguintes: Polímero Cone de limpidez Tempo [seg] para 200 mL de filtrado D 31 5 E 27 15 F 22 31 G 21 102 17 EXEMPLO 4

Misturou-se 500 mL da amostra de lama 1 com 40 mL de uma solução de polímero na experiência de sedimentação e cortou-se durante 10 segundos. Após um tempo de sedimentação de 1 minuto, mediram-se os volumes de água límpida que se seguem:

Polímero Volume [mL] de água límpida B 60 D 140 E 150 F 150 G 160 nenhum 0 Com o aumento do corte (tempo de agitação de 30 segundos), os resultados de floculação atingidos de acordo com a presente invenção provaram ser extremamente estáveis: Polímero Volume [mL] de água límpida B 10 E 160 EXEMPLO 5 Misturou-se 500 mL da amostra de lama 1 com 8 0 mL de uma solução de polímero na experiência de sedimentação e cortou- se durante 10 segundos . Após um tempo de sedimentação de 1 minuto, mediram-se os volumes de água límpida que se seguem: Polímero Volume [mL] de água límpida B 100 D 190 E 190 18 F 180 G 130 nenhum 0 EXEMPLO 6

Injectou-se 500 mL de areia num tubo vertical de plexiglass com 80 mm de diâmetro e 500 mm de comprimento, cobriu-se na extremidade do topo com uma rede de 200 pm.

Misturou-se 1.000 mL de uma lama de grãos finos dragada de Bremerhaven, com um teor de sólidos de 15,3 % e uma densidade de 1,10 toneladas por m3 com 160 mL de uma solução a 0,25 % do polímero E, em água de pôlder e condicionou-se, a 1.000 rpm, durante 10 seg, com um agitador de 4 dedos.

Encheu-se um tubo de plexiglass com 1.000 mL desta mistura e determinou-se o comportamento de desidratação assim como a densidade da lama:

Duração da experiência [h] 1 2 4 7 24

Filtrado [g] 616 672 702 727 739 Densidade [toneladas por m3] 1,20 1,23 1,25 1, 26 1,27

Lisboa, 15 de Dezembro de 2011. 19

Claims (17)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a desidratação de lamas, caracterizado pelo facto de a lama ser ajustada pela adição de água até a uma densidade de 1,04 t/m1 2 a 1,15 t/m2; - ser injectada através de uma tubagem para um campo de drenagem; - durante o seu transporte ser misturada com uma solução aquosa de um agente polimérico de floculação; ser sedimentada num campo de drenagem e ser libertada parcialmente da água sobrenadante e/ou da água de drenagem e depois ser submetida a um processo de secagem por evaporação natural; sendo o agente de floculação transportado com um agente de floculação polimérico, aniónico, solúvel em água, com uma fracção de constituintes de monómeros aniónicos de 5 % a 30 % em peso. 1 1 Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado 2 pelo facto de o agente de floculação polimérico, aniónico ser composto por monómeros aniónicos e não iónicos e os monómeros aniónicos e utilizados serem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido vinil-sulfónico, ácidos acrilamido-alcano-sulfónicos, ácido vinil-fosfónico e/ou os seus sais com metais alcalinos, amónia, (alquil)aminas ou alcanolaminas ou misturas destes monómeros e os monómeros não iónicos utilizados serem acrilamida, metacrilamida, acrilonitrilo, ésteres de hidroxialquilo de ácidos acrílico e metacrílico, vinilpirrolidona ou vinilacetamida ou as misturas destes monómeros.
2. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a poliacrilamida composta por unidades de acrilamida e unidades de ácido acrílico polimerizadas ser utilizada como um agente polimérico de floculação.
3. 4. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o agente polimérico de floculação conter 10 % a 20 % em peso de constituintes monoméricos, aniónicos, copolimerizados.
4. 5. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o agente polimérico de floculação ter um peso molecular médio Pm superior a 1,0 x 107.
5. 6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de se utilizarem pelo menos dois agentes aniónicos diferentes de floculação.
6. 7. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de o agente polimérico de floculação ser adicionado numa quantidade de 0,02 % a 2 % em peso, com base no teor de sólidos da lama.
7. 8. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de o agente polimérico de floculação ser utilizado sob a forma de uma solução aquosa, numa concentração inferior a 2 % em peso.
8. 9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de a solução polimérica ser preparada a partir de um polímero em pó. 2
9. 10. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo facto de a lama a ser tratada ter sido obtida de rios, portos, fundos de mar ou bancos de areia.
10. 11. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto de a lama a ser desidratada conter pelo menos 5 % em peso de fracções finas inferiores ou iguais a 0,06 mm.
11. 12. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de a solução do agente de floculação ser medida e introduzida na tubagem numa secção entre a saída para o campo de desidratação e 150 m à frente da saída.
12. 13. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo facto de um aparelho de medição na tubagem determinar a concentração da lama, calcular a quantidade de agente de floculação a introduzir e iniciar a introdução da solução de agente de floculação.
13. 14. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo facto de a lama tratada com o agente de floculação ter uma densidade de 1,25 t/m3 a 1,35 t/m3 após a desidratação e antes da secagem por evaporação natural.
14. 15. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo facto de a secagem natural por evaporação ser acelerada por revolvimento mecânico da lama. 3 16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de o revolvimento mecânico ser feito por meio de retroescavadoras rotativas.
15. 17. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo facto de a secagem por evaporação da lama ser continua até a uma densidade de pelo menos 1,45 t/m3.
16. 18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo facto de a lama ter uma força de corte das pás superior a 25 kN/m2.
17. 19. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo facto de a lama desidratada e seca se misturar com argilas e/ou cal viva e/ou cimento, em quantidades de 1 % a 15 % em peso de cada. Lisboa, 15 de Dezembro de 2011. 4