dissertação
Caracterização dos resíduos da estação de tratamento de água da UFLA e aproveitamento na confecção de tijolos de solo-cimento
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Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Engenharia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Com o aumento da população, mais água tem sido captada para os
devidos processos de tratamento, sendo que nesses processos há geração de
resíduo, o chamado lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA), cuja
destinação final, na maioria das vezes, é a devolução direta ao curso d’água, sem
tratamento algum. Assim, o presente trabalho teve por objetivo realizar a
caracterização da água bruta que chega à ETA/UFLA, quantificar os resíduos
gerados no tratamento e confeccionar tijolos de solo-cimento com diferentes
quantidades deste resíduo desidratado. Para estimar a quantidade de lodo que a
ETA/UFLA gera, o processo e tratamento da água foi monitorado por cinco
meses (maio a setembro de 2014), além da caracterização de variáveis físicas e
químicas da água bruta e dos efluentes da limpeza dos filtros e do decantador. A
partir das variáveis obtidas, foram utilizadas equações empíricas para estimativa
da geração de resíduos na ETA/UFLA e sua comparação com os valores
observados in loco. As amostras de resíduos foram coletadas, adensadas por
gravidade e desidratadas em leito de secagem, e diferentes frações mássicas
(0%, 3%, 5%, 8% e 10%) foram inseridas na matriz de tijolos de solo-cimento
perfazendo os tratamentos T0, T1, T2, T3 e T4. Os tijolos foram ensaiados no
14º e 28º dia de cura quanto à absorção de água e à resistência à compressão,
segundo as Normas Técnicas Brasileiras. Como resultados das caracterizações
dos efluentes dos filtros e do decantador, e do resíduo adensado indicaram que
estes têm grande potencial poluidor, e não devem ser lançados no ambiente sem
tratamento prévio. O sistema de desaguamento composto pelo adensador e leitos
de secagem tivera m um desempenho satisfatório, pois reduziram o volume de
lodo o que propiciou o aumento do teor de sólidos no mesmo. Quanto aos
tijolos, ocorreu a estabilização da mistura de solo-cimento diminuindo a
porosidade dos tijolos do 14º para o 28º dia de cura, e a consequente absorção de
água. Somente os tratamentos T0, T1 e T2 se adequaram à NBR 8491 quanto à
absorção de água. Já os ensaios de resistência à compressão demonstraram
aumento da resistência do 14º para o 28º dia. No entanto, nenhum tratamento
atendeu à norma NBR 8491. Assim, conclui-se que a incorporação do lodo de
ETA provocou alterações nas propriedades físicas e mecânicas dos tijolos. Não
se pode concluir que o resíduo de ETA não pode ser utilizado como material
para confecção de tijolos, uma vez que mesmo o T0 não atingiu a resistência à
compressão mínima exigida pela normativa, indicando que outros fatores
também interferiram nas propriedades físicas e mecânicas dos tijolos.
Abstract
With the increase in population, more water has been collected for due
treatment processes, given that, during these processes, residue, the so called
Drinking Water Treatment Plant (DWTP) sludge, is generated. This residue is,
generally, destined back to the watercourse, without any treatment. Therefore,
the present work had the objective of characterizing the crude water that arrives
at the DWTP/UFLA, quantifying the residue generated during treatment and
confectioning soil-cement bricks with different amounts of the dehydrated
residue. In order to estimate the amount of sludge the DWTP/UFLA generates,
water processing and treatment was monitored for five months (May to
September of 2014). We also characterized physical and chemical variables of
crude water and effluents of filter and decanter cleaning. From the obtained
variables, we used empirical equations to estimate residue generation at the
DWTP/UFLA and to compare these to the values observed in loco. Residue
samples were collected, thickened by gravity and dehydrated in drying beds.
Different mass fractions (0%, 3%, 5%, 8% and 10%) were inserted into the soilcement brick matrix, forming treatments T0, T1, T2, T3 and T4. The bricks were
trialed at days 14 and 28 of drying, regarding water absorption and resistance to
compression, according to the Brazilian Technical Norms. The results of the
filter and decanter effluent characterizations, as well as of the thickened residue,
indicated that these present high polluting potential, and must not be released
into the environment with no previous treatment. The dewatering system
comprised of the gravity thickener and drying beds presented satisfactory
performance, reducing the volume of sludge, which propitiated an increase in
the content of solids in the same. Regarding the bricks, the stabilization of the
soil-cement mixture occurred, decreasing brick porosity from day 14 to day 28
of drying, also decreasing water absorption. Only treatments T0, T1 and T2
adapted to NBR 8491, regarding water absorption. The resistance to
compression trials showed increase in resistance from day 14 to day 28.
However, no treatment met the demands of norm NBR 8491. Therefore, we
conclude that the incorporation of DWTP sludge caused changes to the physical
and mechanic properties of the bricks. We were unable to conclude that DWTP
residue cannot be used as material for the confection of bricks, given that even
T0 did not reach the minimum compression resistance demanded by the norm,
indicating that other factors also interfere on the physical and mechanic
properties of bricks.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
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DOI
Citação
RODRIGUES, F. N. Caracterização dos resíduos da estação de tratamento de água da UFLA e aproveitamento na confecção de tijolos de solo-cimento. 2015. 117 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
