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ORCID:  http://orcid.org/0009-0007-1737-9212
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação da ozonização como processo oxidativo avançado na remoção de manganês em efluente de mineração: estudo de caso
Author: Marques, Laura Devides
First Advisor: Vieira, Patrícia Angélica
First member of the Committee: Petruci, João Flávio da Silveira
Second member of the Committee: Coutinho Filho, Ubirajara
Summary: A indústria mineradora enfrenta grandes desafios ambientais relacionados à gestão hídrica de efluentes, especialmente devido à presença de metais dissolvidos que podem persistir mesmo após tratamentos convencionais, que representam riscos severos aos ecossistemas e à saúde pública. Entre esses contaminantes, o manganês destaca-se pela dificuldade de remoção por precipitação química em condições próximas à neutralidade, muitas vezes mostrando-se insuficientes para atender aos rigorosos padrões de lançamento ou geram grandes volumes de resíduos tóxicos. Neste contexto, este trabalho analisa a aplicação da ozonização, classificada como um Processo Oxidativo Avançado (POA), como tecnologia complementar no tratamento de efluentes de mineração. A metodologia baseou-se em uma revisão bibliográfica crítica e na análise de um estudo de caso em escala piloto, onde a ozonização foi aplicada após o tratamento físico-químico convencional (sistema de Lodo de Alta Densidade (HDS)) para a remoção de manganês em efluentes de mineração de cobre. A revisão da literatura e o estudo de caso analisado demonstram que a ozonização pode atuar de forma sinérgica com sistemas físicoquímicos tradicionais, como o processo de lodo de alta densidade (HDS), funcionando como etapa de polimento para adequação final do efluente aos limites ambientais. Além disso, a menor dependência de reagentes químicos e a possibilidade de operação em pH próximo à neutralidade configuram vantagens operacionais relevantes. Contudo, a viabilidade da aplicação em escala industrial depende de fatores como custo de energia elétrica, eficiência da transferência gás–líquido e características específicas do efluente, indicando que o desempenho da tecnologia é fortemente dependente do contexto operacional. Dessa forma, embora a ozonização não substitua integralmente os tratamentos convencionais, ela se consolida como alternativa estratégica para aumentar a eficiência global do sistema de tratamento, reduzir impactos ambientais e contribuir para a sustentabilidade hídrica na mineração. Como contribuição acadêmica, este trabalho integra fundamentos de química oxidativa com a problemática ambiental da remoção de metais em efluentes minerários, destacando a relação entre mecanismos reacionais, desempenho operacional e exigências legais, oferecendo base teórica para futuras investigações experimentais e aplicações em escala real.
Abstract: The mining industry faces significant environmental challenges related to water management of effluents, especially due to the presence of dissolved metals that can persist even after conventional treatments, posing severe risks to ecosystems and public health. Among these contaminants, manganese stands out due to the difficulty of removal by chemical precipitation under near-neutral conditions, often proving insufficient to meet stringent discharge standards or generating large volumes of toxic waste. In this context, this work analyzes the application of ozonation, classified as an Advanced Oxidation Process (AOP), as a complementary technology in the treatment of mining effluents. The methodology was based on a critical literature review and the analysis of a pilot-scale case study, where ozonation was applied after conventional physicochemical treatment (High-Density Sludge (HDS) system) for the removal of manganese from copper mining effluents. The literature review and the analyzed case study demonstrate that ozonation can act synergistically with traditional physicochemical systems, such as the high-density sludge (HDS) process, functioning as a polishing step for the final adaptation of the effluent to environmental limits. Furthermore, the lower dependence on chemical reagents and the possibility of operation at near-neutral pH represent significant operational advantages. However, the viability of application on an industrial scale depends on factors such as electricity costs, gas-liquid transfer efficiency, and specific effluent characteristics, indicating that the technology's performance is strongly dependent on the operational context. Thus, although ozonation does not entirely replace conventional treatments, it is consolidating itself as a strategic alternative to increase the overall efficiency of the treatment system, reduce environmental impacts, and contribute to water sustainability in mining. As an academic contribution, this work integrates the fundamentals of oxidative chemistry with the environmental problem of metal removal in mining effluents, highlighting the relationship between reaction mechanisms, operational performance, and legal requirements, offering a theoretical basis for future experimental investigations and real-scale applications.
Keywords: Manganês
Metais pesados
Mineração
Ozonização
Tratatamento de efluentes
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: MARQUES, Laura Devides. Avaliação da ozonização como processo oxidativo avançado na remoção de manganês em efluente de mineração: estudo de caso. 2026. 96 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48969
Date of defense: 19-Mar-2026
Appears in Collections:TCC - Química Industrial

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