O objetivo desse estudo é determinar qual o efeito do pH e da salinidade, separadamente e em conjunto, na floculação do material particulado em suspensão (MPS), no estuário do rio Araranguá. O qual é formado pela confluência dos rios Itoupava e Mãe Luzia. O rio Itoupava drena uma área onde o arroz é cultivado densamente, contribuindo para o aumento do MPS. O rio Mãe Luzia drena áreas de lavra e beneficiamento do carvão, atividades essas que promovem a acidificação da água do rio. O baixo pH da água promove a floculação do MPS ao longo do rio, e ao contrário da cultura do arroz, diminuiu a presença de MPS no estuário. A região ainda está sob o efeito das marés (micromaré) e da salinidade, quando a descarga do rio é baixa, o que é freqüente. Deste modo, supõe-se que a atividade mineração de carvão aumenta a retenção de MPS no estuário, e conseqüentemente outros contaminantes que podem estar adsorvidos. Um tanque anular foi projetado para criar condições de fluxo contínuo para simular a mistura de água dos rios, com e sem salinidade. O tanque foi construído com acrílico transparente, com 15,5 cm de largura do canal e 35 cm de altura, com capacidade para 115 litros. Seis pás promovem o fluxo no canal, as quais são aceleradas ou desaceleradas digitalmente. A velocidade do fluxo foi medida com um micromolinete hidrométrico, com medições contínuas, posicionado a 18 cm da base. A concentração de MPS foi medida durante os experimentos com dois sensores ópticos de retroespalhamento posicionados na parede do tanque. Os experimentos foram realizados usando águas coletadas nos rios Itoupava e Mãe Luzia. Duas séries experimentais foram realizadas, na primeira foram misturadas apenas as águas dos rios e na segunda água salina foi adicionada à mistura, variando proporcionalmente as águas de cada rio, em cada série. A concentração de MPS inicial de cada série foi de 35 mg.l-1. A velocidade inicial de cada experimento foi de 45 cm.s-1, reduzida em cinco etapas a cada 20 minutos, até zero (etapa de desaceleração), então o tanque permaneceu com velocidade nula por 180 minutos até o início da etapa de aceleração, onde a cada 20 minutos a velocidade aumentou até 45 cm.s-1. Amostras de água foram coletadas para determinar as características flocos em uma coluna de decantação, com uma câmera digital acoplada. A deposição do material em suspensão ocorreu em velocidades de fluxo mais baixas. Os microflocos representaram grande parte dos flocos formados nos experimentos. Nos experimentos com 10% de Mãe Luzia, os macroflocos foram predominantes. A adição de sal teve um papel importante na floculação, mais a seqüência de experimentos mostra que esse processo é mais intenso com uma maior proporção de água do Mãe Luzia. / The objective of this study is to asses what is the effects of pH and salinity, separately and together, in the flocculation of suspended particulate matter (SPM) in the Araranguá estuary. What is formed by the confluence of the rivers Itoupava and Mãe Luzia. In the Itoupava River drainage basin there is a significant area of rice crops, what contributing to the increase of suspended particulate matter (SPM) inflow to the estuary. In the Mãe Luzia River drainage basin there is an active industry of coal mining and processing. The effect of low pH is the flocculation of the SPM along the streams, and contrary to rice culture, decreases the SPM inflow to the estuary. Other factors that also play a role is that the rivers confluence is already in the estuary, where there are tides (microtide), and salinity when the rivers discharge is low (what is frequent). Thus, out hypothesis is that the coal mining activity increases the SPM trapping in the estuary, and consequently other contaminants that may be adsorbed to it. An annular flume was setup to create a continuously flowing condition to simulate the river waters mixing, with and without salinity. The annular flume was built with transparent acrylic, with 15 cm wide and 30 cm deep, nearly 1 m diameter and 115 liters. Six paddles maintain the flow, which was accelerated or de-accelerated digitally. The flow velocity was measured with a propeller flowmeter recording continuously, leveled at 18 above the bottom. SPM concentrations were recorded during the experiments with two optical backscatter probes, leveled on the wall of flume. The experiments were carried out using waters collected from the Mãe Luzia and Itoupava. Two sets of experiments were done, being the first with fresh water only, and the second with salinity one, with varying proportions of each river water. The concentration of SPM of each sets were initiated with ~35 mg.l-1. The experiments were initiated with velocity at 45 cm.s-1 and then were reduced five times at 20 minutes intervals to zero (de-accelerating phase), then the tank rest for 180 minutes and initiated de accelerating phase, with steep increases of the velocity every 20 minutes. Water samples were collected to determine the floc feature in a settling chamber wired with a digital camera. The matter in suspended deposition occurred at lower flow velocities. The microflocs represented the most flocs formed in the experiments. The macroflocs were predominant in experiments with 10% of Mãe Luzia. The salt addition has an important role in flocculation. But the sequence of experiments shows that the flocculation is more intense with a greater proportion of water from Mãe Luzia.

O objetivo desse estudo é determinar qual o efeito do pH e da salinidade, separadamente e em conjunto, na floculação do material particulado em suspensão (MPS), no estuário do rio Araranguá. O qual é formado pela confluência dos rios Itoupava e Mãe Luzia. O rio Itoupava drena uma área onde o arroz é cultivado densamente, contribuindo para o aumento do MPS. O rio Mãe Luzia drena áreas de lavra e beneficiamento do carvão, atividades essas que promovem a acidificação da água do rio. O baixo pH da água promove a floculação do MPS ao longo do rio, e ao contrário da cultura do arroz, diminuiu a presença de MPS no estuário. A região ainda está sob o efeito das marés (micromaré) e da salinidade, quando a descarga do rio é baixa, o que é freqüente. Deste modo, supõe-se que a atividade mineração de carvão aumenta a retenção de MPS no estuário, e conseqüentemente outros contaminantes que podem estar adsorvidos. Um tanque anular foi projetado para criar condições de fluxo contínuo para simular a mistura de água dos rios, com e sem salinidade. O tanque foi construído com acrílico transparente, com 15,5 cm de largura do canal e 35 cm de altura, com capacidade para 115 litros. Seis pás promovem o fluxo no canal, as quais são aceleradas ou desaceleradas digitalmente. A velocidade do fluxo foi medida com um micromolinete hidrométrico, com medições contínuas, posicionado a 18 cm da base. A concentração de MPS foi medida durante os experimentos com dois sensores ópticos de retroespalhamento posicionados na parede do tanque. Os experimentos foram realizados usando águas coletadas nos rios Itoupava e Mãe Luzia. Duas séries experimentais foram realizadas, na primeira foram misturadas apenas as águas dos rios e na segunda água salina foi adicionada à mistura, variando proporcionalmente as águas de cada rio, em cada série. A concentração de MPS inicial de cada série foi de 35 mg.l-1. A velocidade inicial de cada experimento foi de 45 cm.s-1, reduzida em cinco etapas a cada 20 minutos, até zero (etapa de desaceleração), então o tanque permaneceu com velocidade nula por 180 minutos até o início da etapa de aceleração, onde a cada 20 minutos a velocidade aumentou até 45 cm.s-1. Amostras de água foram coletadas para determinar as características flocos em uma coluna de decantação, com uma câmera digital acoplada. A deposição do material em suspensão ocorreu em velocidades de fluxo mais baixas. Os microflocos representaram grande parte dos flocos formados nos experimentos. Nos experimentos com 10% de Mãe Luzia, os macroflocos foram predominantes. A adição de sal teve um papel importante na floculação, mais a seqüência de experimentos mostra que esse processo é mais intenso com uma maior proporção de água do Mãe Luzia. / The objective of this study is to asses what is the effects of pH and salinity, separately and together, in the flocculation of suspended particulate matter (SPM) in the Araranguá estuary. What is formed by the confluence of the rivers Itoupava and Mãe Luzia. In the Itoupava River drainage basin there is a significant area of rice crops, what contributing to the increase of suspended particulate matter (SPM) inflow to the estuary. In the Mãe Luzia River drainage basin there is an active industry of coal mining and processing. The effect of low pH is the flocculation of the SPM along the streams, and contrary to rice culture, decreases the SPM inflow to the estuary. Other factors that also play a role is that the rivers confluence is already in the estuary, where there are tides (microtide), and salinity when the rivers discharge is low (what is frequent). Thus, out hypothesis is that the coal mining activity increases the SPM trapping in the estuary, and consequently other contaminants that may be adsorbed to it. An annular flume was setup to create a continuously flowing condition to simulate the river waters mixing, with and without salinity. The annular flume was built with transparent acrylic, with 15 cm wide and 30 cm deep, nearly 1 m diameter and 115 liters. Six paddles maintain the flow, which was accelerated or de-accelerated digitally. The flow velocity was measured with a propeller flowmeter recording continuously, leveled at 18 above the bottom. SPM concentrations were recorded during the experiments with two optical backscatter probes, leveled on the wall of flume. The experiments were carried out using waters collected from the Mãe Luzia and Itoupava. Two sets of experiments were done, being the first with fresh water only, and the second with salinity one, with varying proportions of each river water. The concentration of SPM of each sets were initiated with ~35 mg.l-1. The experiments were initiated with velocity at 45 cm.s-1 and then were reduced five times at 20 minutes intervals to zero (de-accelerating phase), then the tank rest for 180 minutes and initiated de accelerating phase, with steep increases of the velocity every 20 minutes. Water samples were collected to determine the floc feature in a settling chamber wired with a digital camera. The matter in suspended deposition occurred at lower flow velocities. The microflocs represented the most flocs formed in the experiments. The macroflocs were predominant in experiments with 10% of Mãe Luzia. The salt addition has an important role in flocculation. But the sequence of experiments shows that the flocculation is more intense with a greater proportion of water from Mãe Luzia.

O objetivo desse estudo é determinar qual o efeito do pH e da salinidade, separadamente e em conjunto, na floculação do material particulado em suspensão (MPS), no estuário do rio Araranguá. O qual é formado pela confluência dos rios Itoupava e Mãe Luzia. O rio Itoupava drena uma área onde o arroz é cultivado densamente, contribuindo para o aumento do MPS. O rio Mãe Luzia drena áreas de lavra e beneficiamento do carvão, atividades essas que promovem a acidificação da água do rio. O baixo pH da água promove a floculação do MPS ao longo do rio, e ao contrário da cultura do arroz, diminuiu a presença de MPS no estuário. A região ainda está sob o efeito das marés (micromaré) e da salinidade, quando a descarga do rio é baixa, o que é freqüente. Deste modo, supõe-se que a atividade mineração de carvão aumenta a retenção de MPS no estuário, e conseqüentemente outros contaminantes que podem estar adsorvidos. Um tanque anular foi projetado para criar condições de fluxo contínuo para simular a mistura de água dos rios, com e sem salinidade. O tanque foi construído com acrílico transparente, com 15,5 cm de largura do canal e 35 cm de altura, com capacidade para 115 litros. Seis pás promovem o fluxo no canal, as quais são aceleradas ou desaceleradas digitalmente. A velocidade do fluxo foi medida com um micromolinete hidrométrico, com medições contínuas, posicionado a 18 cm da base. A concentração de MPS foi medida durante os experimentos com dois sensores ópticos de retroespalhamento posicionados na parede do tanque. Os experimentos foram realizados usando águas coletadas nos rios Itoupava e Mãe Luzia. Duas séries experimentais foram realizadas, na primeira foram misturadas apenas as águas dos rios e na segunda água salina foi adicionada à mistura, variando proporcionalmente as águas de cada rio, em cada série. A concentração de MPS inicial de cada série foi de 35 mg.l-1. A velocidade inicial de cada experimento foi de 45 cm.s-1, reduzida em cinco etapas a cada 20 minutos, até zero (etapa de desaceleração), então o tanque permaneceu com velocidade nula por 180 minutos até o início da etapa de aceleração, onde a cada 20 minutos a velocidade aumentou até 45 cm.s-1. Amostras de água foram coletadas para determinar as características flocos em uma coluna de decantação, com uma câmera digital acoplada. A deposição do material em suspensão ocorreu em velocidades de fluxo mais baixas. Os microflocos representaram grande parte dos flocos formados nos experimentos. Nos experimentos com 10% de Mãe Luzia, os macroflocos foram predominantes. A adição de sal teve um papel importante na floculação, mais a seqüência de experimentos mostra que esse processo é mais intenso com uma maior proporção de água do Mãe Luzia. / The objective of this study is to asses what is the effects of pH and salinity, separately and together, in the flocculation of suspended particulate matter (SPM) in the Araranguá estuary. What is formed by the confluence of the rivers Itoupava and Mãe Luzia. In the Itoupava River drainage basin there is a significant area of rice crops, what contributing to the increase of suspended particulate matter (SPM) inflow to the estuary. In the Mãe Luzia River drainage basin there is an active industry of coal mining and processing. The effect of low pH is the flocculation of the SPM along the streams, and contrary to rice culture, decreases the SPM inflow to the estuary. Other factors that also play a role is that the rivers confluence is already in the estuary, where there are tides (microtide), and salinity when the rivers discharge is low (what is frequent). Thus, out hypothesis is that the coal mining activity increases the SPM trapping in the estuary, and consequently other contaminants that may be adsorbed to it. An annular flume was setup to create a continuously flowing condition to simulate the river waters mixing, with and without salinity. The annular flume was built with transparent acrylic, with 15 cm wide and 30 cm deep, nearly 1 m diameter and 115 liters. Six paddles maintain the flow, which was accelerated or de-accelerated digitally. The flow velocity was measured with a propeller flowmeter recording continuously, leveled at 18 above the bottom. SPM concentrations were recorded during the experiments with two optical backscatter probes, leveled on the wall of flume. The experiments were carried out using waters collected from the Mãe Luzia and Itoupava. Two sets of experiments were done, being the first with fresh water only, and the second with salinity one, with varying proportions of each river water. The concentration of SPM of each sets were initiated with ~35 mg.l-1. The experiments were initiated with velocity at 45 cm.s-1 and then were reduced five times at 20 minutes intervals to zero (de-accelerating phase), then the tank rest for 180 minutes and initiated de accelerating phase, with steep increases of the velocity every 20 minutes. Water samples were collected to determine the floc feature in a settling chamber wired with a digital camera. The matter in suspended deposition occurred at lower flow velocities. The microflocs represented the most flocs formed in the experiments. The macroflocs were predominant in experiments with 10% of Mãe Luzia. The salt addition has an important role in flocculation. But the sequence of experiments shows that the flocculation is more intense with a greater proportion of water from Mãe Luzia.

A mineração do carvão no sul de Santa Catarina se desenvolve há mais de um século e a falta de gerenciamento ambiental nos empreendimentos mineiros causou significativas alterações de qualidade nos recursos hídricos superficiais e subterrâneos da Bacia Hidrográfica do Araranguá. Além da alteração na qualidade das águas, fenômenos de abatimento de minas subterrâneas ocasionaram o fraturamento das camadas sobrejacentes, e permitiram a ampliação dos processos de circulação dos sistemas aquíferos com corpos hídricos superficiais. Como objetivo de melhorar o entendimento sobre os impactos na qualidade das águas e nas condições de fluxo subterrâneo, foram analisadas amostras das águas de 9 poços do Sistema Aquífero Rio Bonito, 4 poços do Sistema Aquífero de Leques Aluviais e 6 amostras de águas superficiais das mesmas microbacias onde estão instalados os poços. As análises hidroquímicas indicam uma predominância de águas bicarbonatadas cálcicas e sódicas, que quando em contato com a drenagem ácida de mina são transformadas em águas sulfatadas. Os valores isotópicos de δ2H e δ18O das amostras evidencia semelhança com a composição isotópica das águas meteóricas, contribuindo com a hipótese da forte interação da água subterrânea com as águas freáticas e superficiais, que ocorre devido à tectônica rúptil que afeta as litologias gonduânicas, e é intensificada pela presença das minas de subsolo. / Coal mining in southern Santa Catarina has been developed over a century and the absence of environmental management in mining projects caused significant quality changes in the surface and underground waters of the Araranguá Basin. In addition to the change in water quality, collapses have occurred in underground mines which caused the fracturing of overlying layers and allowed the expansion of aquifer systems and its integration with surface waters circulation processes. In order to better understand the impacts on water quality and groundwater flow conditions, samples of 9 wells from Rio Bonito Aquifer System, 4 wells from Alluvial Fan Aquifer System and 6 from surface waters of the same catchments were analyzed. Hydrochemical analysis indicates a predominance of calcium and sodium bicarbonate waters which when in contact with acid mine drainage are transformed into sulfated waters. The isotopic values δ2H and δ18O shows similarity to isotopic composition of meteoric waters, contributing to the hypothesis of the strong interaction between groundwater, waters from water table and surface waters, which occurs due to the ruptured tectonics affecting gondwana lithologies and it is intensified by the presence of underground mines.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na drenagem ácida de mina a contaminação pelo manganês é notável e se caracteriza como um dos principais problemas ambientais vivenciados pela indústria mineradora. Este elemento tem sido frequentemente encontrado em concentrações muito acima do limite permitido para o lançamento que, de acordo Resolução CONAMA No. 430, é de 1,0 mg/L. Neste contexto, a precipitação oxidativa com KMnO4, quando empregada para recuperação e remoção do manganês, se destaca como um processo promissor. Neste trabalho, a primeira etapa constou de um planejamento estatístico onde foi possível a avaliação da influência de parâmetros de processo e a modelagem empírica da precipitação oxidativa do Mn II em amostras preparadas em laboratório. Foram avaliados quatro parâmetros: a dose de KMnO4, o pH, o tempo de reação e a concentração da solução de KMnO4. Apenas a dose de KMnO4, o pH e a interação entre estes dois fatores apresentaram influência significativa sobre o processo de precipitação oxidativa do manganês. Na etapa de otimização, a análise do aspecto das superfícies de resposta, descritas por modelos matemáticos empíricos, permitiu avaliar as combinações entre o pH e a dose de KMnO4 que contribuem para uma maior eficiência do processo. Os melhores resultados foram obtidos para doses de KMnO4 de 1,63 mg KMnO4/mg Mn II em pH 3,0 e 1,54 mg KMnO4/mg Mn II em pH 5,0. As remoções de manganês observadas nestas condições foram 99,84% e 99,90% respectivamente, para uma concentração inicial de 100 mg/L. Posteriormente, o estudo cinético do processo utilizando soluções de Mn II preparadas em laboratório, mostrou que a precipitação do manganês com KMnO4 apresenta a vantagem de ser rápida. A concentração de Mn II decresceu exponencialmente atingindo limites inferiores a 1,0 mg/L em menos de 10 minutos de reação. A cinética da reação foi favorecida com a elevação do pH. Os precipitados formados apresentaram baixa cristalinidade com pequenas diferenças morfológicas em função do pH do meio, sendo a fase mineralógica encontrada a birnessita (MnO2), de acordo com espectroscopia RAMAN. Estas observações experimentais estão de acordo com os resultados da modelagem realizada com o programa PHREEQC, na qual a presença do óxido de manganês MnO2 foi confirmada nas fases birnessita, pirolusita e nsutita. Na etapa final, amostras de drenagem ácida oriundas de uma antiga mina de urânio desativada foram caracterizadas quimicamente e submetidas ao tratamento com KMnO4 em escala laboratorial. A caracterização das amostras mostrou que os parâmetros que estão fora da especificação segundo a legislação são o manganês, o fluoreto e também o pH. Além disso, as concentrações de cálcio, alumínio e sulfato são relativamente elevadas. O ensaios de precipitação oxidativa foram conduzidos em valores de pH 3,0, 5,0 e 7,0. Em pH 7,0 o processo mostrou-se mais eficiente, não apenas em relação a remoção de Mn II, que alcançou níveis de aproximadamente 99 %, mas também em termos da velocidade de reação, sendo o equilíbrio atingido em 10 min de reação. Verificou-se uma remoção mais significativa dos outros componentes como ferro, alumínio e urânio na etapa de ajuste do pH para 7,0 com NaOH. Os precipitados formados na etapa de oxidação não apresentaram cristalinidade, contudo foram identificadas as fases birnessita (MnO2), hausmanita (Mn3O4) e manganita (MnOOH), de acordo com espectroscopia RAMAN. Além do manganês, foram detectados nos precipitados: alumínio, cálcio, zinco, urânio, terras raras, oxigênio e flúor. A simulação com o PHREEQC permitiu a identificação das fases termodinamicamente possíveis em cada etapa do processo. Na etapa de ajuste de pH foram formadas, principalmente, fases contendo ferro, urânio, alumínio e o manganês. A etapa de adição do agente oxidante foi caracterizada por remoções de manganês nas fases birnessita (MnO2), bixbyita (Mn2O3), hausmanita (Mn3O4), manganita (MnOOH), nsutita (MnO2), pirolusita (MnO2) e cálcio na forma de fluorita (CaF2) / The manganese contamination present in acid mine drainage is outstanding as one of the main environmental issues experienced by the mining sector. This element has been frequently found in concentrations much higher than the allowed limit for discharge which is 1.0 mg/L according to Brazilian legislation, CONAMA No. 430. In this context, the oxidative precipitation by KMnO4, when employed to recover and remove manganese is a promising process. In this work, throughout a statistical design it was possible to assess the influence of process parameters as well as the empirical modeling of oxidative precipitation of Mn II in laboratory prepared samples. The experiments consisted of evaluating four parameters: the KMnO4 dose, pH, reaction time and concentration of KMnO4 solution. Only the dose of KMnO4, the pH and the interaction between these two factors have shown significant influence. In the optimization stage, by observing the aspect of the response surfaces, described by empirical mathematical models, it was possible to find out the combinations between pH and KMnO4 dose that could increase the process efficiency. The best results were obtained throughout trials conduct at pH 3.0 with KMnO4 ratio of 1.63 mg KMnO4/mg Mn II and at pH 5.0 with ratio of 1.54 mg KMnO4/mg Mn II. The manganese removals under these conditions were 99.84% and 99.90%, respectively. Subsequently, the kinetics study was carried out by using solutions of Mn II prepared in the laboratory. The results have shown that the precipitation of manganese by KMnO4 has the advantage of being fast. The concentration of Mn II decreases exponentially reaching the lower limit of 1.0 mg/L around 10 minutes of reaction. Additionally, the kinetics of the reaction is favored with increasing pH. The produced precipitates have low crystallinity and show slight morphologic differences according to the pH assessed. The main mineral phase identified by RAMAN spectroscopy was birnessite (MnO2). These experimental observations match with the modeling results performed withPHREEQC, in which the presence of manganese oxide MnO2 was identified as birnessite, pyrolusite and nsutita. In the final step, samples of acid mine drainage originated from one former and inactive uranium mine were chemically characterized and underwent with KMnO4 in bench scale. The samples characterization showed that manganese, fluoride and the pH are beyond limits set by legislation. Furthermore, the calcium, aluminum and sulphate are present in relatively high concentrations. The oxidative precipitation trials were carried out at pH 3.0, 5.0 and 7.0. At pH 7.0 the process was more efficient for the removal of Mn II, which accomplished levels of approximately 99%, and also in terms of reaction rate, the equilibrium was achieved within 10 min of reaction. Under the same condition i.e., at pH 7.0, there was an increase in the removal of other components such as iron, aluminum and uranium. The precipitates formed were not crystalline; nevertheless it was possible to identified the phases birnessite (MnO2), and possibly hausmanita (Mn3O4) and manganite (MnOOH) by RAMAN spectroscopy. Besides manganese, the species aluminum, calcium, zinc, uranium, rare earths, oxygen and fluorine were also detected in the precipitated. The simulation with PHREEQC enabled the identification of thermodynamically possible phases at each stage of the process. In the step of pH adjustment, essentially, phases containing iron, uranium, manganese and aluminum are formed. The adding of KMnO4 is characterized by manganese and calcium removal as birnessite (MnO2), bixbyite (Mn2O3), hausmaninte (Mn3O4), manganite (MnOOH), nsutite (MnO2), pyrolusite (MnO2) and fluorite (CaF2).

O manganês é um contaminante comum em drenagem ácida de mina (DAM). Sua alta solubilidade em uma grande faixa de pH torna difícil removê-lo de águas contaminadas. No Brasil, o problema de DAM se destaca no Complexo Mínero Industrial de Poços de Caldas- CIPC, das Indústrias Nucleares do Brasil. A DAM gerada possui pH em torno de 2,8 e concentrações de manganês próxima de 144 mgL-1, valor esse bem acima dos valores permitidos para descarte de 1 mgL-1. O tratamento atual da água ácida é realizado com cal (CaO) e tem consumido grandes quantidades deste reagente com geração intensa de precipitado. O presente trabalho apresenta os resultados de remoção do manganês do efluente ácido acima, através de ensaios contínuos em colunas e ensaios em batelada, com utilização de cal, calcário e dióxido de manganês. Nos experimentos em batelada foram investigadas as seguintes variáveis: Eh, pH, influência da aeração, tempo de reação, eficácia do agente precipitante, dentre eles cal, calcário e utilização do MnO2 como sorvente de Mn solúvel. Ao comparar os ensaios realizados com cal e o calcário não se observou diferença entre os dois precipitantes, na faixa de pH entre 2,7 e 11. Tanto com cal quanto com calcário, a remoção de Mn ocorreu de maneira eficiente apenas em pH maior ou igual a 10, nos ensaios sem aeração. Na presença de aeração, a remoção foi efetiva em pH acima de 9,6, ou seja, a influência dessa variável não foi expressiva. Na ausência de aeração, a influência do Eh na remoção de Mn ocorreu apenas em valores abaixo de 200 mV para os ensaios com calcário e, menores que 100 mV para os ensaios com cal. No sistema aerado os resultados mais eficientes foram obtidos em valores de Eh menores que 100 mV para os dois reagentes. Com a utilização do MnO2, foi possível atingir o limite para descarte em uma faixa de pH entre 6,8 e 7,2, com 2 g de MnO2 e tempo mínimo de 2 horas de reação. Nos experimentos em colunas, foram avaliadas as seguintes variáveis: vazão, tempo de residência, volume de leito e eficácia do calcário e do óxido do manganês. A água de mina foi passada por uma coluna contendo calcário, MnO2 ou mistura de calcário e MnO2. Os leitos constituídos apenas por calcário, alimentados com água de mina em pH 2,8 por um tempo de residência de 5 horas não apresentaram resultados satisfatórios. De forma semelhante, quando se utilizou mistura de calcário/MnO2, os resultados foram insatisfatórios não tendo atingido o padrão de lançamento de 1mgL-1 em nenhuma das condições avaliadas. Finalmente, os melhores resultados em colunas foram referentes a um volume leito de 40 mL, em uma coluna de 35 cm de comprimento e 19,05 mm de diâmetro, constituído apenas por MnO2, alimentado com solução neutralizada com calcário e tempo de residência de 3,3 h. O carregamento máximo de manganês obtido nesta condição foi de 13,9 mgg-1. / Manganese is a common component of acid mine drainage (AMD). Due to its high solubility over a wide pH range, it is notoriously difficult to remove it from contaminated waters. The AMD that occurs in Mineral Industrial Complex of Poços de Caldas (CIPC) &#56256;&#56497; which belongs to the Nuclear Industries of Brazil (INB), is due to the great amount of sulfite waste disposed of the surrounding areas near the mining region. The generated acid waters with pH around 2,7 contain manganese (140 mgL-1) in concentration above the permissible level for discharging in the environment (1 mg L-1). The current water treatment removes manganese by adding lime (CaO), which produces high quantity of precipitate. This study shows the results of the removal of manganese present in acid waters of the CIPC through batch and continuous column experiments by using lime, limestone and manganese dioxide. Batch experiments evaluated the following parameters: Eh, pH, aeration, reaction time, efficiency of lime and limestone as precipitant agents, and manganese dioxide as sorbent of soluble Mn. The results show no difference between lime and limestone in manganese precipitation at pH range from 2,7 to 11. By using lime and limestone, under unaerated conditions, it was produced em effective manganese removal at pH &#56256;&#56436; 10. Under aerated conditions, the efficient removal occurred when pH reached 9,6, i.e, the aeration was not very important in the conditions studied. Under no aeration, the effective removal was at Eh < 200 mV for limestone and 100 mV for lime. For the aerated system, the best results were obtained at Eh below 100 mV for both reagents. When manganese dioxide was used, the metal concentration meet the discharging limit in the pH range 6,8-7,2 with 2 g of MnO2 and 2 h of reaction. The parameters studied in the experiments with columns were: flow rate, residence time, bed volumn and the efficiency of limestone and manganese dioxide. The mine water was used as feed solution in columns packed with limestone, MnO2 or the mixture limestone/ MnO2. For columns packed with limestone, fed with mine water with pH 2,7 and 5 h of residence time, the manganese concentration did not meet the discharging limit of 1 mgL-1, as for columns containing the mixture limestone/MnO2. Finally, the best results were obtained for columns consisted of 40 mL bed volumn, packed with MnO2, fed with mine water neutralized with limestone and a residence time of 3,3 h. The highest manganese loading capacity obtained in this condition was 13,9 mgg-1

[pt] A drenagem ácida de minas (DAM) é um problema ambiental capaz de comprometer a qualidade dos recursos hídricos, que decorre da oxidação de sulfetos. A adoção de medidas corretivas e/ou preventivas dependerá do programa de predição escolhido, este geralmente inclui testes do potencial de geração de acidez (método estático), e da velocidade com que ocorre o processo (método cinético). No presente trabalho avaliou-se o potencial de geração de DAM usando o teste de Balanço Ácido Base Modificada (BABM), e monitorou-se a qualidade da água da drenagem dos rejeitos, durante 23 semanas, usando o método das colunas de lixiviação segundo a Acid Drainage Technology Initiative, para amostras de rejeitos provenientes da Carbonífera Criciúma e da Carbonífera Metropolitana. As duas amostras da Carbonífera Criciúma (SRA e SRB) apresentaram potencial de geração de acidez e as amostras da Metropolitana apresentam um pequeno risco de gerar acidez, segundo os resultados do BABM. Porém os resultados do método cinético, para todos os casos, mostram valores de pH menores que 4 e valores crescentes para a concentração do SO4 -2, acidez e o Eh, que mostra que são geradoras de DAM. Deve se ter em conta que o teste de BABM não leva em consideração a cinética das reações para a produção de acidez e sua neutralização. Os valores de concentração para o Zn, Mn e Al excedem os padrões de qualidade de água (segundo a Resolução No 357, CONAMA). No caso do Pb, os resultados não foram conclusivos devido ao alto limite de detecção do equipamento. Utilizando o modelo do núcleo não reagido, a etapa controladora da taxa de oxidação para a pirita (de FeS2 a SO4 -2) para as amostras SRA e SRB foi transferência de massa através da camada limite, com tempos teóricos para conversão completa (t) de 2,7 e 1,6 anos respectivamente, para as condições ensaiadas. A outra amostra da Carbonífera Criciúma (VR) apresentou como etapa controladora nas semanas iniciais a transferência de massa através da camada cinza e nas semanas finais a reação química propriamente dita, sendo t estimado em 3,4 anos para as condições ensaiadas. / [en] The acid rock mine drainage (ARD) arising from sulfides oxidation in mining areas is a serious environmental problem that markedly affects the quality of the surrounding water. Choosing the measure for remediation and/or preventing pollution effect depends on a suitable evaluation through a prediction program, it has principally tests of the acid generation potential (static method), and rate of the corresponding chemical reactions (kinetic methods). The present study aimed to evaluate the potential of ARD of wastes from two coal mines Criciúma and Metropolitana, using a Modified Acid Base Accounting (MABA) and evaluated the drainage water quality during 23 weeks using leaching columns test according Acid Drainage Technology Initiative protocol. According MABA results two coal mine Criciúma Samples (SRA e SRB) indicated an acid generation potential, and Metropolitana samples present a small risk to generate acidity. However the kinetic method results, for all the samples present pH < 4 and increasing concentrations values for SO4 -2, acidity and Eh that indicate acid generation potential. The MABA test does not consider the reaction rate of acid production and its neutralizations reactions. The concentrations values of Zn, Mn and Al exceeds water quality standard (Resolução No 357, CONAMA). In the case of Pb the results were inconclusives due to the equipment high detection limit for this element. Shrinking Core Model was used to determinate rate control to pyrite oxidation kinetic (de FeS2 a SO4 -2). SRA and SRB samples the layer diffusion control was the control rate, with complete conversion theoretical time (t) of 2.7 and 1.6 years, respectively, for the test conditions. The Criciúma Coal Mine sample (VR) presents product layer diffusion as control rate at the beginning weeks and then the chemical reaction was the control rate at the final weeks of the test and for this control the calculated t was 3.4 years for the test conditions.