A utilização de produtos químicos fortes no processo de galvanização exige que o efluente gerado passe por tratamento para não contaminar a água e o meio ambiente. "Para evitar problemas com os órgãos ambientais, os maiores avanços neste setor estão concentrados em reduzir, reusar e tratar adequadamente estes efluentes" – diz Ibanês de Oliveira, químico industrial que atua na assistência técnica da Klintex Insumos Industriais. "No tratamento de águas prévio ao galvânico, são usados abrandadores para águas consideradas duras, porque elas prejudicam a molhabilidade dos enxágues e a qualidade dos banhos galvânicos. Já os efluentes precisam passar por tratamento antes do envio para descarte final, na maioria dos casos, tratamento físico-químico" – explica Diego Roberto Boff, gerente da linha de produtos watercare da Coventya Química. Dependendo do contaminante, distintos produtos e fases são usados. E conforme a complexidade do efluente, associam-se outras técnicas complementares.

Duas maneiras de fazer o tratamento de efluentes de galvanoplastia:
Tratamento físico-químico – Reações químicas de oxirredução e precipitação química dos diferentes metais usados na galvanoplastia. Processos de adsorção por materiais adsorventes convencionais, como o sulfato de alumínio, cloreto férrico, hidroxicloreto de alumínio e sulfato férrico, entre outros.
Tratamento especial complementar – Tecnologias específicas, como troca iônica, osmose reversa, evaporação a vácuo, eletrofloculação etc. Fontes: Klintex, Lanxess e Abetre.

Controle de metais pesados
Nos efluentes da galvanoplastia, são realizados tratamentos físico-químicos convencionais, com fluxo de coagulação, floculação, decantação e filtração para polimento final. "Nesse modelo, os produtos químicos variam, dependendo da concentração e tipicidade dos contaminantes. Em alguns casos, aplicam-se outras tecnologias, como a eletrofloculação, troca iônica e membrana, que permitem a recuperação de metais presentes no efluente bruto" – explica Luiz Gonzaga, presidente da Associação Brasileira das Indústrias de Tratamento de Resíduos e Efluentes (Abetre).

O tratamento físico-químico é usado há muitos anos. "Entretanto, devido à dificuldade atual em atingir os requisitos ambientais apenas pelo processo físico-químico, recorre-se cada vez mais aos tratamentos complementares" – afirma Ibanês de Oliveira.
As empresas de galvanoplastia precisam fazer o tratamento dos seus efluentes galvânicos, que remove metais pesados, tais como o cromo, cobre, zinco, níquel, cádmio, chumbo e produtos químicos fortes de seus processos de produção. Os banhos galvânicos contêm metais na forma iônica e outros íons, como cloretos, sulfatos, nitratos, fosfatos etc. Além disso, possuem substâncias orgânicas e inorgânicas, que estão no efluente destes processos.
Boff, da Coventya, diz que para reduzi-las a níveis aceitáveis, é feito tratamento físico-químico, que consiste em reações de precipitação dos metais e neutralização dos demais poluentes, seguido pela decantação. Para isso, segundo ele, coagulantes, blendas poliméricas, precipitadores de metais, polímeros catiônicos e aniônicos são utilizados.
Os coagulantes e blendas poliméricas neutralizam diversos poluentes. Boff explica que os precipitadores de metais se ligam ao metal presente no efluente, formando nova substância insolúvel, que precipita no efluente e depois sedimenta no fundo do tanque. Para que estes sólidos formados na neutralização sedimentem (desçam) para o fundo do tanque, eles precisam ganhar peso. Para isso, são usados polímeros catiônicos e/ou aniônicos.
"Com o tratamento físico-químico adequado e uso de produtos indicados, consegue-se atingir os limites de liberação do efluente em corpos hídricos, segundo a legislação. Os precipitadores têm se mostrado bem eficientes na redução dos metais nos efluentes, quando seu uso é associado aos coagulantes tradicionais" – afirma Boff. O que significa que, para atingir os parâmetros de liberação do efluente exigidos pelas leis, além do tratamento físico-químico convencional, pode ser necessário usar as outras técnicas de remoção de poluentes, caso da troca iônica e evaporação a vácuo.
Por isso, conforme o engenheiro químico Henrique Martins Neto, da EQMA Engenharia & Consultoria, mestre em engenharia hidráulica e ambiental e especialista em química ambiental, o método mais comum utilizado de tratamento de efluente galvânico é a precipitação química devido à elevação de pH. "Os metais são insolúveis em pH alcalinos e formam flocos que sedimentam e são facilmente removidos" – diz. A figura abaixo mostra uma curva típica de precipitação de metais.

Descrição de duas técnicas de descontaminação complementares utilizadas:
Resinas de troca iônica (seletivas): para remover íons, principalmente íons metálicos, como Ni⁺², Cu⁺¹ e Zn⁺², não removidos suficientemente no tratamento físico-químico convencional.
Evaporação a vácuo: baseia-se no princípio de evaporação e condensação do efluente, enquanto todos os poluentes ficam concentrados na forma de lodo no fundo do evaporador.
Fonte: Coventya Química.
Veja um exemplo de tratamento final de efluentes com resinas Lewatit M+ TP 207, da Lanxess, que remove os metais pesados excedentes após o tratamento químico, de acordo com a legislação vigente.

A osmose reversa e as zeólitas naturais e modificadas, devido aos volumes e custos gerados, são tecnologias de fácil implementação em processos galvânicos de médio e grande porte, como montadoras automotivas, metalúrgicas e correlatas. "Há avanço e difusão das membranas de osmose reversa, que recuperam parcialmente o efluente e reduzem o consumo de produtos químicos. As zeólitas naturais e modificadas também têm enorme potencial porque removem seletivamente apenas metais em vez de todos os sais e, como as membranas, contribuem com a saturação precoce e a redução de produtos químicos.
É importante ficar sempre atento às novidades tecnológicas que podem ser aplicadas nas centenas de milhares de pequenas indústrias do País" – afirma Martins Neto, da EQMA.

Enxágues
Existem dois tipos de tratamentos de efluentes diferentes:
- Efluentes de descartes contínuos diluídos (enxágues) – Processos usados:
• Oxidação de cianetos;
• Redução de cromatos;
• Neutralização;
• Precipitação de metais;
• Polimento.
- Efluentes de descartes periódicos concentrados (banhos) que devem ser considerados de modo distinto.
Fonte: Klintex.
Em um processo de galvanoplastia, há vários enxágues. "Com o tempo, todos estes enxágues saturam e se tornam ineficientes para o processo. Eles são, então, substituídos por enxágues novos e seguem para a ETE. Normalmente, a troca de água para manter a qualidade do enxágue é contínua, caracterizando que continuamente o efluente do processo galvânico é direcionado à ETE" – salienta Boff.

Etapas do tratamento físico-químico na ETE:
• Neutralização/coagulação/precipitação de metais – Os tempos de reação são importantes nesta etapa, assim como o pH, que varia conforme o tipo de efluente;
• Floculação – Realizada em pH 8,5-10, variando de acordo com o tipo de efluente;
• Sedimentação dos sólidos.

• Separação do lodo e descarte do sobrenadante (efluente) – O efluente só pode ser enviado ao corpo hídrico receptor após análise que verifica se todos os parâmetros de liberação foram atendidos. Fonte: Coventya Química.

Descrição das três técnicas de tratamento para efluentes típicos de indústrias galvanoplásticas:
• Oxidação: o composto é oxidado com produtos, como hipoclorito de sódio, a subprodutos não tóxicos, como gás carbônico, nitrogênio e água. Exemplo: oxidação de cianetos.
• Redução: transformação do estado eletroquímico do elemento com o objetivo de gerar subproduto mais precipitável. Exemplo: redução do cromo hexavalente (solúvel) para trivalente (passível de precipitação).
• Precipitação química: transformação da fase solúvel para insolúvel para gerar sólidos que sedimentem e possam ser removidos da fase líquida. Exemplo: cobre, níquel, cromo e sulfato.
Fonte: EQMA.

Etapas prévias adicionais para efluentes que contêm cianeto ou cromo hexavalente:
• Para efluentes que contêm cianeto, deve-se oxidá-lo em pH 11,0 – 12,0, por um agente oxidante, sendo o mais utilizado o hipoclorito de sódio;
• Para efluentes que contêm cromo hexavalente, deve-se reduzi-lo a cromo trivalente em pH 2,0-3,0, com metabissulfito de sódio, um agente redutor designado para este fim.
Fonte: Coventya Química.

Banho de cobre
Um exemplo de banho de cobre em peças metálicas citado por Ricardo Pinheiro, gerente da unidade de negócios liquid purification technologies (LPT) da Lanxess. Ele explica que o tratamento de banho de cobre é realizado por eletrodeposição, processo em que as peças são imersas em solução eletrolítica e, com a passagem de corrente elétrica, forma camada de cobre na superfície metálica. Após o banho de cobre, a peça é enviada para imersão em três tanques com água, denominados "Tanques de Água de Lavagem", que removem o excesso de produto na superfície da peça.

A água destes tanques é recirculada até que a contaminação iônica, íons de cátions e ânions, comecem a prejudicar o enxague das peças. "As empresas que não possuem tratamento prévio da água bruta por resinas de troca iônica, como uma estação de desmineralização ou abrandamento, têm um tempo limitado de utilização e descartam a água destes tanques de 3 a 4 vezes ao dia, gerando alto volume de efluentes e utilizando grande quantidade de produtos químicos para tratá-lo" – relata Ricardo Pinheiro.
Para reduzir a geração de efluentes e o descarte excessivo, a Lanxess dispõe da tecnologia por tratamento de desmineralização da água com resinas de troca iônica Lewatit:

A água do tanque mais contaminado (tanque 1) é enviada para tratamento físico com filtro de areia, que remove sólidos em suspensão. Em seguida, a passagem pelo filtro de carvão ativado reduz compostos oxidantes. Ao passar pela resina Lewatit, a água é desmineralizada, com remoção de todos os íons presentes, e recirculada para o último tanque de menor contaminação (tanque 3). "Esse processo pode ser contínuo por 15 a 30 dias, dependendo da concentração do arraste horário dos metais contaminantes, sem a necessidade de descarte, reduzindo a geração de efluentes e consumo de produtos químicos diários" – destaca Ricardo Pinheiro.

Após a saturação das resinas de troca iônica, as resinas catiônicas são regeneradas com Ácido Clorídrico ou Ácido Sulfúrico e as resinas aniônicas são regeneradas com Hidróxido de Sódio. "Com a desmineralização da água de lavagem por resinas de troca iônica, o efluente gerado pelo processo pode ser de 1 a 2 vezes ao mês, dependendo da concentração de contaminação que varia a cada processo galvânico" – explica.
A Lanxess dispõe, com a Lewatit, para a indústria galvânica de:
• Desmineralização da água dos tanques de lavagem;
• Polimento do efluente industrial descartado;
• Recuperação de metais preciosos: ouro, platina e paládio;
• Recuperação dos banhos químicos, prolongando o tempo de vida útil do banho, por exemplo:
- Remoção de complexos de ferro em banhos ácidos (decapagem);
- Recuperação de cobre dos tanques de lavagem;
- Purificação de Ácido Crômico e recuperação de Ácido Crômico de águas de lavagem em sistema composto, como no esquema abaixo:

- Purificação de banho de Ácido Fosfórico:

Problemas durante os processos
O principal problema no tratamento dos efluentes de galvanoplastia, segundo Oliveira, da Klintex, é o aumento da carga iônica (condutividade) do efluente. "Este fato acaba causando aumento na toxicidade deste efluente, que fatalmente será reprovado num ensaio de ecotoxicidade" – avalia.
Para Boff, da Coventya, o principal problema é, segundo a legislação vigente, não atingir o parâmetro de liberação de determinado poluente no efluente. Se não houve nenhuma falha operacional ou de estrutura na ETE, a diversidade do efluente pode caracterizar este problema. Ele diz que, em situações particulares, onde ocorre variação no efluente, tanto em contaminante quanto em concentração, e o uso do tratamento físico-químico convencional não permite o atingimento dos parâmetros, adicionam-se as técnicas de descontaminação complementares, citadas acima, ao tratamento já realizado.
Cada etapa química no tratamento de efluente, etapa alcalina e ácida, possui um pH específico para precipitar os metais e cianetos. "Sem o controle do pH ideal, pode ocorrer descarte de metais pesados fora dos limites de especificação da legislação, gerando graves incidentes ao meio ambiente, como a contaminação de um rio, e enormes multas para a empresa causadora. Assim como um tratamento inadequado das águas de lavagem causa problemas, contaminando um lote inteiro de produção e gerando perdas financeiras para uma empresa – aponta Pinheiro, da Lanxess.
Martins Neto, da EQMA, diz que falhas operacionais comuns são o escape de sólidos no efluente tratado e fuga de metal por falta de atenção e cuidados no preparo de produtos químicos e controle de pH. Além disso, segundo ele, a indústria de galvanoplastia precisa de um cuidado especial com a linha de banhos à base de cianeto. "Eles nunca devem ser misturados com banhos ácidos, a menos que todo o cianeto seja oxidado a nitrogênio e gás carbônico previamente, pois se houver mistura de banho de cianeto com alcalinos há grande probabilidade de geração de gás cianeto, que é extremamente tóxico e letal. O pH deste tipo de efluente deve ser acima de 8, ideal acima de 10 para evitar a formação do gás" – adverte.
Outro ponto muito importante, conforme Martins Neto, é quanto à redução do Cromo VI para Cromo III. "É necessário usar sais de redução antes da precipitação do metal, como o metabisulfito de sódio. Durante esta etapa, o controle de POR, potencial de oxirredução, e de pH deve ser cuidadosamente monitorado para auxiliar no tratamento. O pH ideal para este processo é abaixo de 3, porém, conforme a reação de redução vai ocorrendo, a tendência é de aumento de pH. Portanto, deve-se manter a dosagem de ácido sulfúrico, obrigatoriamente este ácido, para obter a completa redução do cromo" – explica.

Custos avaliados
Os custos dos tratamentos de água e efluentes na galvanoplastia variam de acordo com os tipos de processos utilizados e diversos fatores que são analisados. "Se forem usados apenas processos físico-químicos, o custo é baixo, menos de 0,5% do custo global. Se tiver de usar métodos mais elaborados, o custo aumenta, podendo chegar até a 1% do custo global" – diz Oliveira, da Klintex. Martins Neto, da EQMA, elenca outras avaliações realizadas: "Os custos dependem também do tamanho da indústria, do volume de efluente gerado, consumo de produtos químicos, mão de obra e energia, além dos gastos com o tratamento e destinação dos resíduos sólidos, que geralmente são descartados em aterros controlados."
"É difícil afirmar o custo do tratamento de efluentes na galvanoplastia, pois depende da concentração, complexidade e número de contaminantes no efluente. Quanto maior for a concentração dos poluentes no efluente, maior a dificuldade no tratamento, maior o consumo de produtos e, portanto, maior será o custo" – explica Boff, da Coventya.
Isso porque, em alguns casos, segundo ele, devido à elevada concentração de contaminantes, é necessário retratar o efluente, ou seja, fazer o tratamento uma vez, separar o lodo e tratar novamente o efluente. "Quando são utilizados técnicas ou equipamentos adicionais, como colunas de troca iônica ou evaporadores a vácuo, o custo de utilização e manutenção destes equipamentos impacta significativamente no custo do tratamento" – ressalta.

Os custos envolvidos são com:
• Resinas de troca iônica para o tratamento de água bruta;
• Resinas de troca iônica para o tratamento da água dos tanques de água de lavagem;
• Equipamentos industriais;
• Produtos químicos para regeneração das resinas de troca iônica;
• Produtos químicos para o tratamento do efluente;
• Descarte do efluente.
Fonte: Lanxess.

Benefícios do tratamento
Os benefícios advindos dos tratamentos de água e efluentes na galvanoplastia não têm preço. "Apenas um: garantir que as futuras gerações de seres vivos não paguem o preço de nossa insensatez..." – pondera Oliveira, da Klintex. Para Boff, da Coventya, o principal benefício indiscutivelmente é a preservação do meio ambiente. "Além da não poluição, dependendo da qualidade do efluente tratado, ele pode ser reutilizado na linha de processo, minimizando o consumo de água" – destaca.
Mas existem benefícios que vão além das questões clássicas de melhoria e preservação do meio ambiente. Martins Neto, da EQMA, cita três deles: redução do consumo de água potável, fazendo o uso de reúso de água da própria ETE; recuperação de metais como matéria-prima para a indústria galvânica ou fertilizantes, visto que metais pesados são micronutrientes de grande valor para o setor agrícola, dentro de limites toleráveis de teores de concentração; e redução do consumo de energia e produtos químicos, utilizando banhos ácidos e alcalinos para controle de pH nos reatores de precipitação.
O tratamento da água bruta, com abrandamento ou desmineralização, a desmineralização das águas de lavagem e o polimento de efluente com resinas de troca iônica podem trazer inúmeros benefícios à indústria galvânica. Entre eles, Pinheiro, da Lanxess, cita a economia de geração de efluente, aumento da produtividade dos banhos químicos e a redução do consumo de produtos químicos diários.

Legislação
Os efluentes da indústria galvânica devem respeitar as mesmas leis ambientais aplicadas a outros tipos de efluentes. De maneira específica para descarte em rede coletora ou de modo mais restritivo, para descarte em corpos receptores. Em São Paulo, conforme Gonzaga, da Abetre, ressalvada qualquer condicionante especial que o respectivo órgão ambiental descreva na licença do gerador, são aplicadas normas do Decreto 8.468/76: o Artigo 19, para descarte em rede coletora da concessionária; ou o Artigo 18, para descarte em corpos receptores.
A lei estadual de São Paulo, Decreto 8.468/76, e a legislação federal Conama 460, Artigo 16, não estabelecem limite sobre o parâmetro de Demanda Química de Oxigênio (DQO), segundo ele, muito presente nesses efluentes que pode traduzir, ao efluente tratado, uma carga ainda tóxica. Gonzaga cita como exemplo a legislação estadual do Rio de Janeiro, que limita o parâmetro de DQO em 250 mg/l para descarte em corpo receptor.

Contato das empresas
Abetre: www.abetre.org.br
Coventya: www.coventya.com
EQMA: www.eqma.com.br
Klintex: www.klintex.com.br
Lanxess: www.lanxess.com.br