Análise da viabilidade técnica da incorporação de lodo de estação de tratamento de água à argila na fabricação de tijolos convencionais

Abstract

O processo de tratamento de água convencional utiliza etapas básicas para transformar a água bruta em água potável. Na etapa de decantação é gerado grande volume de lodo com alta variabilidade e contendo diversas partículas que causam cor e turbidez à água. A destinação adequada do lodo produzido é essencial, pois tanto quanto se busca a universalização da distribuição de água potável, tanto maior será o volume do rejeito. O reaproveitamento do lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) em outra atividade ou processo produtivo é fundamental devido ao destino muitas vezes dado a esse resíduo, geralmente disponibilizado in natura nos cursos d’água, causando grande impacto negativo. A indústria cerâmica apresenta-se como uma forma de tornar o material incapaz de reagir com outros materiais presentes no lodo, através da incorporação deste nas peças conformadas. O objetivo deste trabalho é avaliar a incorporação de lodo de ETA na argila para fabricação de tijolos convencionais e verificar o comportamento das amostras nas diferentes proporções, temperaturas e pressões de confecção. O trabalho foi desenvolvido com o lodo de uma ETA de São Leopoldo, no Rio Grande do Sul, e com a argila de uma olaria de Portão, município limítrofe. Foram confeccionados 60 corpos de prova com as proporções de argila/lodo: 100/0; 97,5/2,5; 95/5; 90/10; 80/20. Utilizou-se a pressão de compactação de 25 MPa para metade deles e de 50 MPa para a outra metade na conformação dos tijolos. Cada 10 corpos de prova da mesma quantidade de incorporação de lodo e igual pressão utilizada foram queimados a 900, 1000 e 1100 °C. Os resultados são apresentados em tabelas e gráficos e apontam que até a incorporação de fração de 10% de lodo na massa cerâmica é possível a utilização dos tijolos convencionais confeccionados para uso interno ou sem exposição à umidade ou chuva. Ao final, junto às conclusões, ainda são apresentadas algumas recomendações para a sustentabilidade econômica, ambiental e social do processo produtivo de tratamento de água.

The conventional water treatment processes use basic steps to transform raw water into potable water. The sedimentation stage generates a large volume of sludge with high variability and containing various particles that cause color and turbidity in the water. Proper disposal of the sludge produced is essential, because the greater the pursuit of universal access to potable water, the greater the volume of waste. Reusing sludge from Water Treatment Plants (WTPs) in another activity or production process is fundamental due to the often untreated disposal of this residue in waterways, causing a significant negative impact. The ceramic industry presents itself as a way to render the material incapable of reacting with other materials present in the sludge, through its incorporation into the shaped pieces. The objective of this work is to evaluate the incorporation of wastewater treatment plant sludge into clay for the manufacture of conventional bricks and to verify the behavior of the samples at different proportions, temperatures, and pressures during production. The work was developed with sludge from a wastewater treatment plant in São Leopoldo, Rio Grande do Sul, and with clay from a brickyard in Portão, a neighboring municipality. Sixty test specimens were made with the following clay/sludge proportions: 100/0; 97.5/2.5; 95/5; 90/10; 80/20. A compaction pressure of 25 MPa was used for half of them and 50 MPa for the other half in the shaping of the bricks. Each group of 10 test specimens, with the same amount of sludge incorporation and pressure used, were burned at 900, 1000, and 1100 °C. The results are presented in tables and graphs and indicate that even with the incorporation of a 10% sludge fraction into the ceramic mass, it is possible to use conventional bricks manufactured for internal use or without exposure to moisture or rain. Finally, along with the conclusions, some recommendations are presented for the economic, environmental, and social sustainability of the water treatment production process.