SUB – PROJETO 01: INERTIZAÇÃO DE LODO EM TIJOLO

Edital 4 Tema 4
UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DO SANEAMENTO COMO
MATÉRIA-PRIMA PARA PRODUTOS CERÂMICOS E
SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO VEGETAL
Coordenador: Cleverson V. Andreoli
SUB – PROJETO 01: INERTIZAÇÃO DE LODO EM TIJOLO
Objetivos
Objetivo Geral:
Avaliar o uso de lodo de água e de esgoto como forma de utilização desses produtos
em indústria cerâmica para fabricação de tijolos.
Objetivos Específicos:
1. Caracterizar o lodo de ETE, o lodo de ETA e a argila que serão utilizados na
fabricação de materiais cerâmicos;
2. Avaliar o desempenho de materiais cerâmicos contendo lodo em relação a
resistência à compressão;
3. Avaliar as características físicas e químicas do material cerâmico com lodo de esgoto
e de água que apresentem melhores dosagens;
4. Avaliar o risco de contaminação dos rejeitos produzidos a partir de material cerâmico
produzido com lodo de esgoto e de água;
5. Avaliação econômica da utilização do lodo de água e esgoto para fabricação de
material cerâmico considerando a dosagem ideal.
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Croqui
1
2
Viabilidade
Técnica
3
4
5
Viabilidade
Econômica
Metodologia
Após os testes de resistência à compressão, determinou-se que as dosagens que
seriam utilizadas na próxima etapa para determinação da qualidade do tijolo seriam:
mistura, tijolo com lodo de ETE no teor de 2,2% e tijolos com lodo de ETA nos teores de
1,7% e 4,2%, mais a testemunha sem adição de qualquer tipo de lodo.
Para a fabricação dos novos tijolos é necessário que ocorra a secagem do lodo de
ETE a um teor de sólidos de aproximadamente 45%. Para este desaguamento o lodo
oriundo das lagoas de lodo da Estação de Tratamento Aeróbio da ETE Belém foi colocado
em leitos de secagem da ETE Guaraituba até atingir a umidade adequada ao processo.
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O lodo da ETA é coletado logo após ser centrifugado, oriundo do processo de
tratamento de água Passaúna, o qual utiliza sulfato de alumínio como coagulante.
Para a fabricação dos tijolos, serão incorporados lodo de ETA e lodo de ETE, sendo
testados cinco (05) diferentes dosagens sobre a composição da argila, de acordo com a
Tabela 01:
Tabela 01 – Dosagens de lodo incorporado no tijolo
Amostra
1A
2A
1E
M
T
Tipo de Lodo
Lodo de ETA
Lodo de ETA
Lodo de ETE
Lodo de ETA e ETE
---
Dosagem (% MS)
0,2
0,5
1
0,72
--
Dosagem (% lodo úmido)
1,67
4,17
2,22
5,0
--
Resultados
De todos os Corpos de Prova (CPs) de tijolos analisados (total de 111), apenas
20,72% estavam de acordo com o exigido pela Norma, resistência mínima de 1MPa. As
dosagens 4E, 3E, 2E e 1E não apresentaram nenhum resultados igual ou acima de 1MPa.
A dosagem sem lodo (testemunha), apresentou cerca de 7,69% de seus tijolos analisados
com resistência mínima exigida. Já as melhores dosagens foram: 4A com 30,77% dos tijolos
com resistência mínima de 1MPa, M e 5A com 46,15% e 5E com 75%. Destaca-se que
apesar das dosagens terem apresentados quantidades elevadas de tijolos com resistência
superior ou igual a 1 MPa, em alguns casos como a dosagem 5E apresentou os seus 25%
de tijolos inferior a 0,5 MPa, demonstrando a grande variação da qualidade dos tijolos.
Devido a esta variação optou-se pela utilização das médias de resistência, as quais são
demonstradas na Tabela 02.
Tabela 02 – média das resistências obtidas para o tijolo com incorporação de lodo
Amostras
Resistênci
a (MPa)
T
M
5A
4A
3A
5E
4E
3E
2E
1E
0,7
0,9
1,0
0,8
0,6
0,9
0,6
0,5
0,6
0,4
Como os resultados estiveram abaixo do limite mínimo exigido pela norma NBR
6461/83 para resistência à compressão simples, a comparação foi realizada com o tijolo
testemunha, verificando seu aumento ou diminuição desta resistência. Verificou-se que as
dosagens M, 5A, 4A e 5E ficaram com a resistência superior ao tijolo testemunha, as
demais dosagens ficaram com a resistência inferior a 0,7 MPa.
De acordo com estes resultados obtidos, foi definido que as dosagens: M, 5A, 4A e
5E, fossem as selecionadas para a próxima etapa. Como as médias ficaram abaixo da
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norma, optou-se por aquelas dosagens que demonstraram uma melhora na qualidade do
tijolo, se comparadas com a resistência da testemunha.
Para determinação dos pesos dos lodos a serem utilizados em cada amostra, utilizouse o peso do tijolo e o teor de lodo úmido utilizado, como mostra a Tabela 03. De acordo
com os pesos separou-se as quantidades de lodo de ETA e lodo de ETE a serem utilizadas
na fabricação dos tijolos para cada teor definido.
Tabela 03 - Peso de lodo de ETA e ETE e argilas utilizados na fabricação dos tijolos
Amostra Dosagem Dosagem
úmido
MS
1A
1,7 %
0,2%
2A
4,2 %
0,5%
1E
2,2 %
1%
M
5%
0,72%
T
0%
0%
Peso lodo (g) Peso argila (g) Total lodo (g) Total argila (g)
51
130
70
150
0
2.949
2.870
2.930
2.850
3.000
2.550
6.500
3.500
7.500
0
147.450
143.500
146.500
142.500
150.000
Observou-se que para a confecção dos tijolos o principal fator limitante é a água, pois
a quantidade excessiva interfere na resistência deixando-os mais frágeis, assim como a
diminuição na quantidade da água pode tornar o tijolo muito quebradiço.
Para a obtenção do lodo de ETE, será realizada uma coleta de lodo de esgoto da
ETE Belém, no entanto está não será coletada por caminhões limpa-fossa, mas sim por
coletas com baldes direto das lagoas da ETE, facilitando a coleta de um lodo com maior teor
de sólidos. No entanto, esta coleta foi prejudicada devida a elevada quantidade de chuva
ocorrida nas datas de coleta programada, inviabilizando a atividade neste período.
Figura 04 – Lagoa de lodo, onde será retirado o lodo para fabricação de tijolos
Próxima etapa
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Para cada dosagem serão fabricados em torno de 50 tijolos, os quais sofrerão ensaio
de difração de raios-X, dilatometria, determinação de umidade, massa específica e
absorção, dimensão e planicidade (NBR 80420), área líquida (NBR 8043), análise visual
com verificação de eflorescência, absorção d’água (NBR 8947), lixiviação em meio ácido e
alcalino, absorção atômica do lixiviado ácido e alcalino (determinação de Ni, Cd, Pb, Cr e
Hg) e classificação de resíduos segundo as NBR 10.004 / 10.005 e 10.006.
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CERÂMICOS E SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO VEGETAL
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Cronograma Físico
2004
Atividades
Caracterização física química do lodo de esgoto utilizados
na fabricação de materiais cerâmicos
Caracterização físico química do lodo de ETA e argila
utilizados na fabricação de materiais cerâmicos
Acompanhamento da fabricação dos tijolos com dosagens
diferentes de lodo de água e esgoto
Testes para avaliação da resistência mecânica à
compressão
Determinação das melhores dosagens
Secagem do lodo para utilização em tijolo
Fabricação dos tijolos com as duas melhores dosagens
para cada tipo de lodo
Avaliação química do tijolo através do método de massa
específica, índice de poros e absorção de água
Avaliação química do tijolo através do método de análise
térmica e dilatometria
Classificação dos resíduos de tijolos – NBR 10.004
Avaliação econômica da utilização de lodo de ETA e ETE
para a fabricação de tijolo considerando a dosagem ideal
Revisão Bibliográfica
Relatórios
jan
fev
Mar
abr mai
jun
jul
X
2005
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set
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nov
dez
X
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