Estudo do lodo da ETA Agrestina Nova para adição em componentes cerâmicos e na obtenção de argilas aniônicas

Autor: SANTANA, Joana Eliza de
Přispěvatelé: MOTTA SOBRINHO, Maurício Alves da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPE
Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
Popis: As estações de tratamento de águas para consumo humano produzem um grande volume de lodo. A utilização desse lodo como substituição de parte da argila utilizada na produção de corpos cerâmicos pode reduzir o custo devido à utilização de resíduos e, ao mesmo tempo, ajudar a mitigar os problemas quanto a destinação correta do lodo de ETA. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar e buscar alternativas para utilização do resíduo (lodo) gerado pela Estação de Tratamento de Água Agrestina Nova. A água tratada, bruta e o lodo foram caracterizados físico-quimicamente através de análises como cor, turbidez, pH, série de sólidos, metais, dentre outras. Foram estudadas também as características mineralógicas e físico-químicas do resíduo desta ETA a partir das técnicas de caracterização por difração de raios X, fluorescência de raios X, análise termogravimétrica e espectroscopia no infravermelho. Visando a obtenção de um material de características físico-químicas de maior valor agregado, mais especificamente argilas aniônicas (hidróxidos duplos lamelares - HDL), a partir do lodo, foi feita a adição de óxido de magnésio, sob ultrassom, numa fração de 3:1 em relação ao teor de alumínio e alumínio + ferro presente no lodo. Não foi possível obter o HDL através deste método, porém os resultados das caracterizações apontaram para a obtenção de um compósito de Caulinita/Mg(OH)2 com propriedades mecânicas melhores do que o lodo puro, indicando uma possível aplicação deste material para fabricação de cerâmicas e tijolos com maior percentual de lodo e na fabricação de material de característica adsorvente diferenciada. O segundo objetivo do trabalho foi avaliar a possibilidade do uso de lodo da ETA Agrestina Nova (Agrestina-PE) como substituto parcial da argila na fabricação de materiais cerâmicos. As matérias-primas, lodo e argila, foram misturadas em diferentes proporções (composições que variaram de 2 a 15% de lodo). Foram confeccionados corpos de prova utilizando argila vermelha e preta (na razão de 3:1, como utilizado na fábrica) e outros utilizando apenas argila vermelha, ambos juntamente com o lodo. Os corpos de prova obtidos foram então queimados a 850 e 1000 °C. Nesses foram realizados testes de resistência à compressão e foram calculados a absorção de água, perda de peso por ignição, densidade aparente e porosidade. As amostras testadas não possuíam deformações ou defeitos visuais. Os resultados obtidos mostraram que uma composição com até 10% e confeccionando juntamente com argila vermelha atenderam aos critérios, para ambas as temperaturas. Os confeccionados utilizando argila vermelha e preta não atenderam aos critérios para nenhuma composição estudada. Sendo assim, o lodo da ETA Agrestina Nova poderia vir a ser um substituto da argila preta na produção de corpos cerâmicos, reduzindo o consumo de insumos naturais e dando uma destinação sustentável ao resíduo da ETA. Drinking water treatment plants produce a large volume of sludge. Using this type of sludge, such as substitute part of clay used in the production of ceramic bodies, can reduce the cost due to waste utilization while helping to mitigate problems and determine the correct destination of WTP sludge. Thus, this work aimed to characterize and seek alternatives for the use of waste (sludge) generated by the Nova Agrestina Water Treatment Plant. The treated water, raw water and sludge were physically and chemically characterized through analyzes such as color, turbidity, pH, series of solids, metals, among others. The mineralogical and physicochemical characteristics of the waste from this WTP were also studied, using the characterization techniques by X-ray diffraction, x-ray fluorescence, thermogravimetric analysis and infrared spectroscopy. Aiming at a material with higher added value physicochemical characteristics, specifically anionic clays (Layered Double Hydroxides - LDH), from the sludge, the addition of magnesium oxide under ultrasound was done in a fraction of 3:1 in relation to aluminum and aluminum + iron present in the sludge. It was not possible to obtain LDH through this method, but the results of the characterizations pointed to a use of kaolinite/Mg(OH)2 with better mechanical properties than pure sludge, indicating a possible way of using this material for ceramics and bricks manufacturing with higher sludge percentage and in the manufacture of material with differentiated adsorbent characteristics. The second objective of this work was to evaluate the possibility of using the Agrestina Nova (Agrestina-PE) sludge as a partial clay substitute in the manufacture of ceramic materials. As raw materials, clay and sludge were mixed in different proportions (compositions ranging from 2 to 15%). Species were made using red and black clay and others using only red clay (with 3:1 ration, like used in the brick factory), both associated with sludge. The selected specimens were burned at 850 and 1000 °C. Compressive strength tests were performed and water absorption, ignition weight loss, bulk density and porosity were calculed. The samples tested had no visual deformation or defects. The results obtained showed that a composition with up to 10% and making together with red clay met the criteria, for both temperatures. Those made using red and black clay do not meet the requirements for any composition studied. Thereby, the sludge from Agrestina Nova water treatment process could be a substitute to black clay in red ceramic factory decreasing the use of natural sources and giving a sustainable destination to the WTP residue.
Databáze: OpenAIRE
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