DIN 19528 Método de filtração para a investigação combinada do comportamento de filtração de substâncias inorgânicas e orgânicas

A norma “DIN 19528 Filtração de sólidos - Método de filtração para a investigação combinada do comportamento de filtração de substâncias inorgânicas e orgânicas”, publicada pelo Instituto Alemão de Normalização (DIN), descreve um método de teste de filtração em coluna (teste de filtração em coluna ascendente) concebido para avaliar como substâncias inorgânicas (por exemplo, metais pesados, sais) e orgânicas (por exemplo, PAHs, outros poluentes persistentes) são lixiviadas de materiais sólidos quando expostos à água sob condições de fluxo controladas e dinâmicas.

Este teste simula processos de planeio de longo prazo em cenários como os seguintes:

Solo contaminado e materiais escavados
Materiais residuais (por exemplo, cinzas de incineração, escória, resíduos de construção e demolição)
Materiais minerais reciclados
Materiais semelhantes à terra, utilizados em trabalhos de terraplenagem, paisagismo ou aterro.

Este método proporciona uma simulação mais realista das condições de campo em comparação com os simples testes de agitação/em massa (DIN 19529), pois utiliza filtração ascendente contínua através de uma coluna empacotada, permitindo uma melhor representação das curvas de oscilação dependentes do tempo, dos efeitos de depleção e dos processos de transporte em meios porosos.

Este método é particularmente valioso para os seguintes casos:

Testes de conformidade com as normas alemãs de resíduos, proteção do solo e reciclagem.
Avaliação de risco da liberação de poluentes em águas subterrâneas ou superficiais.
Caracterização de materiais para reutilização ou descarte.

Os princípios básicos de teste são os seguintes:

Filtração a montante: A água flui para cima através de uma coluna vertical preenchida com material sólido para minimizar o fluxo preferencial e o aprisionamento de ar.
Tamanho das partículas: Normalmente aplicado a materiais granulares com tamanho máximo de grão de até 22,4 mm. Na prática/adaptações internacionais relevantes, geralmente é um máximo de 10 mm ou 2 mm.
Eluente: Normalmente água desmineralizada ou líquido de filtração sintético, o teste é realizado a uma temperatura controlada (geralmente em torno de 20 graus).
Relações líquido-sólido: As frações do eluato são coletadas em relações líquido-sólido cumulativas de 0,3, 1,0, 2,0 e 4,0 L/kg (às vezes estendidas até 10 L/kg para análise do comportamento a longo prazo).
Vazão: Controlada para atingir tempos de contato realistas (por exemplo, velocidades equivalentes da água nos poros na faixa de cm/dia).
Preparação da amostra: O material é acondicionado na coluna em camadas com ligeira compactação, incluindo a fase inicial de saturação.
Análise: Os eluatos são filtrados/centrifugados, preservados e analisados para identificação das substâncias alvo. Curvas de oscilação cumulativa podem ser plotadas.

Este método foi particularmente influenciado e validado pela norma “ISO 21268-3 Qualidade do solo - Procedimentos de filtração para testes químicos e ecotoxicológicos subsequentes de solo e materiais do solo - Parte 3: Teste de filtração a montante”. A norma DIN 19528 refere-se aos resultados da verificação.

Os pesquisadores utilizam a norma DIN 19528 para os seguintes fins:

Estudar a lixiviação a longo prazo de metais pesados, sais e matéria orgânica provenientes de resíduos processados.
Comparação de testes em lote e em coluna para PFAS e outros contaminantes emergentes.
Otimização do tempo de teste para testes de conformidade mais rápidos, mantendo a confiabilidade.
Para avaliar os efeitos do fluxo não uniforme e a robustez.

Esta norma é frequentemente referenciada na Alemanha e em países vizinhos nos contextos de engenharia ambiental, gestão de resíduos e conservação do solo/água subterrânea.

Em resumo, a norma DIN 19528 define um método de ensaio de permeação em coluna para avaliar o comportamento de lixiviação de substâncias inorgânicas provenientes de resíduos granulares e materiais de construção. Essa norma é amplamente utilizada em testes ambientais para avaliar como elementos potencialmente perigosos podem ser liberados quando entram em contato com a água em condições controladas de laboratório.

Este método de teste desempenha um papel crucial na classificação de resíduos, nos critérios de aceitação em aterros sanitários e na avaliação ambiental de materiais de construção reciclados.

A norma DIN 19528 aplica-se principalmente ao seguinte:

Materiais residuais granulares
Materiais de construção reciclados
Subprodutos industriais (ex.: escória, cinzas)
Solos contaminados
Produtos minerais para construção

Esta norma centra-se no comportamento de percolação a longo prazo em condições que simulam a percolação natural (por exemplo, água da chuva a passar através de material numa área de armazenamento ou aterro). Ao contrário dos simples ensaios em lote, esta norma utiliza um método de percolação dinâmica em coluna.

Este método geralmente segue estes passos:

Preparação da amostra: O material é triturado (se necessário) e peneirado até atingir o tamanho de partícula especificado. A amostra é então colocada em uma coluna vertical.
Processo de filtração: Água deionizada é passada através da coluna, seja de baixo para cima ou de cima para baixo. A vazão é cuidadosamente controlada. As frações do eluato são coletadas em proporções líquido-sólido definidas.
Coleta de frações: Várias frações do eluato são coletadas. Cada fração é analisada separadamente.
Análise química: Os parâmetros podem incluir:
Metais pesados (por exemplo, chumbo, cádmio, cromo, níquel, zinco)
Íons principais (cloreto, sulfato)
valor de pH
Condutividade elétrica

A norma DIN 19528 é considerada importante pelos seguintes motivos:

Simulação ambiental realista: Ao contrário dos testes de filtração em lote, esta norma simula a infiltração contínua de água, representando mais fielmente as condições naturais, como a chuva.
A avaliação de emissões dependente do tempo fornece informações sobre: efeitos iniciais de dissipação, padrões de emissão a longo prazo e mobilidade dos poluentes.
Conformidade regulamentar: Os dados da norma DIN 19528 são geralmente utilizados nos seguintes casos:
Classificação de aterro sanitário
Avaliação de risco ambiental
Legislação alemã e europeia sobre resíduos
processos de aprovação de materiais de construção

Aplicações típicas desta norma incluem:

Utilização de agregados de concreto reciclado.
Utilização de escória de alto-forno.
Testes de cinzas de incineração.
Aprovação ambiental de materiais de aterro para construção.
Avaliação de risco da reutilização de solo contaminado.

Em conclusão, a norma DIN 19528 é um padrão cientificamente sólido e ambientalmente relevante para avaliar o comportamento de lixiviação de materiais minerais granulares. Ao simular condições de lixiviação realistas, ela fornece dados essenciais para a proteção ambiental, gestão de resíduos e práticas de construção sustentáveis. Para as indústrias que trabalham com materiais de construção, agregados reciclados ou subprodutos industriais, esta norma é uma ferramenta vital para garantir a conformidade regulatória e a segurança ambiental.

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