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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35019| Título: | Análises físico-químicas em mistura de solo-cimento compactado hidratado com lodo de ETA líquido |
| Título(s) alternativo(s): | Physical-chemical analysis of compacted soil-cement mixture hydrated with liquid WTP |
| Autor(es): | Ribeiro, Julio Marcos Gomes |
| Orientador(es): | Pietrobelli, Juliana Martins Teixeira de Abreu |
| Palavras-chave: | Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Lodo residual Sustentabilidade Tijolos Solo-cimento Físico-química Recycling (Waste, etc.) Sewage sludge Sustainability Bricks Soil cement Chemistry, Physical and theoretical |
| Data do documento: | 24-Jun-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | RIBEIRO, Julio Marcos Gomes. Análises físico-químicas em mistura de solo-cimento compactado hidratado com lodo de ETA líquido. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024. |
| Resumo: | Este trabalho teve como objetivo analisar a incorporação do resíduo, lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA), proveniente de processo convencional, com 99,46% de umidade e 0,54% de sólidos secos, em mistura compactada de solo-cimento para fabricação de tijolo ecológico através de análises físico-químicas nos materiais e no produto formado. Para isso, o lodo de ETA foi caracterizado via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) associada à Espectroscopia De Energia Dispersiva (EDS) e por Espectrometria de Absorção Atômica (AAS). Em que se observou predomínio do silício, que em suas formas combinadas integram compostos presentes em solo, além do alumínio, devido ao coagulante utilizado no processo de tratamento de água. O solo utilizado foi caracterizado e apresentou peso específico aparente seco (ƴd) de 1,77 gf cm-3, com o valor de umidade ótima no ensaio de compactação de 15%, e os teores de cimento testados foram 7, 11 e 14%. O experimento consistiu em moldar corpos de provas com a mistura solo-lodo de ETA-cimento com os traços adotado, no qual os resultados de compressão simples efetuados apresentaram valores dentro da faixa 2,5 a 9,3 MPa, especificada pela Norma Brasileira Técnica (NBR) 8491/2012. Em seguida, foi selecionado um traço do experimento realizado nos corpos de provas para confecção de tijolos ecológicos com o peso específico seco do solo de yd 1,70 gf cm-3 com 7% de teor de cimento, sendo uma batelada com o lodo de ETA, e outra com água. O ensaio de condutividade hidráulica no corpo de prova formado entre solo-lodo de ETA-cimento, com 28 dias de cura, apresentou um resultado para o coeficiente de condutividade hidráulica (k) de 7,49x10-9 cm s-1, com classificação o valor do coeficiente (k) como pouco permeável. A partir do ensaio de condutividade hidráulica com a percolação de água destilada, foi possível coletar o conteúdo lixiviado da amostra para quantificação do alumínio, o metal predominante presente na composição do lodo. O resultado obtido de lixiviação de alumínio foi de 0,120 mg L-1, enquanto a NBR 10004/2004, que classifica os resíduos sólidos, determina como limite máximo de solubilização do alumínio 0,2 mg L-1, no entanto, atingiu uma média de 0,73 MPa de resistência à compressão simples. Assim, a destinação do resíduo de lodo de ETA em mistura de tijolo de solo-cimento (tijolo ecológico) atendeu o requisito de construção sustentável, onde não se gera resíduos e sim, utiliza-se resíduos em sua composição de mistura em substituição de material de fonte natural para a formação do produto final. |
| Abstract: | This work aimed to analyze the incorporation of waste, sludge from a Water Treatment Plant (WTP), from a conventional process, with 99.46% moisture and 0.54% dry solids, into a compacted soil-cement mixture. for manufacturing ecological bricks through physical-chemical analyses on the materials and the product formed. For this, the WTP sludge was characterized via Scanning Electron Microscopy (SEM) associated with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Atomic Absorption Spectrometry (AAS). In which we collaborated with the field of silicon, which in its combined forms includes compounds present in soil, in addition to aluminum, due to the coagulant used in the water treatment process. The soil used was presented and presented an apparent dry specific weight (ƴd) of 1.77 gf cm-3 , with the ideal moisture value in the compaction test of 15%, and the cement contents tested were 7, 11 and 14%. The consisted of molding test bodies with the WTP sludge-soil-cement mixture with the adopted traits, in which the results of simple specifications achieved values within the range 2.5 to 9.3 MPa, specified by the Brazilian Technical Standard (NBR) 8491/2012. Next, a trace of the experiment carried out on the test bodies for the manufacture of ecological bricks was selected with a specific dry weight of the soil of yd 1.70 gf cm-3 with 7% cement content, being a batch with the sludge of WTP cement, and another with water. The hydraulic conductivity test on the test specimen formed between WTP sludge-soil-cement, with 28 days of curing, presented a result for the hydraulic conductivity coefficient (k) of 7.49x10-9 cm s-1 , with classification the value of the coefficient (k) as little permeable. From the hydraulic conductivity test with the percolation of distilled water, it was possible to collect the leached content of the sample to quantify aluminum, the metal predominantly present in the sludge composition. The result obtained from aluminum leaching was 0.120 mg L-1, while NBR 10004/2004, which classifies solid waste, determines 0.2 mg L-1 as the maximum solubilization limit for aluminum, however, it reached an average 0.73 MPa resistance to simple improvement. Thus, the disposal of WTP sludge in a soil-cement brick mixture (ecological brick) met the requirement for sustainable construction, where no waste is generated but waste is used in its mixture composition in material replacements from a natural source to form the final product. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35019 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
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