ALTERNATIVA DE DESTINAÇÃO FINAL DO LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA - FABRICAÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS

II – DIAS - BRASIL Lívia Maria Dias (*) Saneamento de Goiás S.A. - Universidade Estadual de Goiás Giovane Batalione CEFET-GO. Flávio Uriel de Morais Prefeitura Municipal de Anápolis José Fernandes Sobrinho JF Engenharia e Assessoria Marlos Carneiro Ribeiro Autônomo Murillo Sardinha de Lisboa Cerâmica Maná (*) Engª civil, especialista em Saúde Pública e Resíduos Sólido e Líquido. Professora no curso de Engenharia Civil, da Universidade Estadual de Goiás, dos cursos de Pós-graduação em Planejamento Urbano e Ambiental e de Eng. de Produção, da Universidade Católica de Goiás. Engenheira da Saneamento de Goiás S.A há 20 anos, nas áreas de projeto e operação. Autora do trabalho técnico “Novos Conceitos e Tecnologias em Esgotamento Sanitário”, apresentado no XXVII Congreso da AIDIS, em Porto Alegre. Av E, n° 987 apt° 304 – B, Jardim Goiás. CEP: 74.810-030 - Goiânia-GO — BRASIL Fone: 0 xx 55 62 243 3462 Fax: 0 xx 55 62 218 2342 – livia@saneago.com.br RESUMO

O presente trabalho apresenta a condensação dos resultados de 02 experiências de se utilizar o lodo da estação de tratamento de água Meia Ponte, em Goiânia, na fabricação de tijolos cerâmicos, na Cerâmica Nobre e na Cerâmica Maná, respectivamente. A 1ª experiência fez detalhada caracterização do lodo da ETA e, objetivando um ponto de partida, estudou-se na própria cerâmica o percentual de lodo que, adicionado à argila da cerâmica, apresentasse o melhor resultado. Várias tentativas de moldagem e queima, apontaram o percentual de 20% de lodo, como o valor a ser adotado, o que é melhor detalhado no item METODOLOGIA DE DOSAGEM. Foram então realizadas as análises laboratoriais concluindo-se que os blocos cerâmicos experimentais mantiveram as mesmas características dos blocos originalmente fabricados na Cerâmica. Entretanto, nenhum bloco, com ou sem adição de lodo, atendeu aos parâmetros da NBR 7171 – BLOCOS CERÂMICOS PARA ALVENARIA. Decidiu-se por uma 2ª experiência em outra cerâmica, na qual o produto original fabricado fosse previamente avaliado e atendesse às exigências da legislação, com qualidade e classificação definidas. Estudou-se a variação do comportamento dos blocos quanto à resistência à compressão, medidas e avaliação visual, desta feita não para um valor fixo de dosagem, mas considerando-se a adição de lodo à argila variando de 0 a 50%. Os resultados indicaram que o aumento do percentual de lodo na argila reduz a resistência dos blocos cerâmicos à compressão. Os blocos fabricados com 10 % de lodo atenderam as exigências da ABNT e se enquadraram na Classe 15 de resistência à compressão, classe em que se enquadravam 100% dos blocos originalmente fabricados na cerâmica; A adição de 20% de lodo à argila, atendeu a legislação, mas os blocos foram enquadrados na Classe 10 de resistência à compressão, inferior ao padrão de produção da Cerâmica; Os blocos com adição de lodo variando entre 30 e 50% não atenderam à legislação. Os resultados econômicos, em ambas as experiências, indicaram que se o transporte do lodo for retirado dos custos, estes podem se manter inalterados ou até mesmo sofrerem redução, conforme constatado na Cerâmica Maná onde o bloco fabricado com 10% de lodo teve redução de 1,54% nos custos do seu milheiro. PALAVRAS CHAVE Resíduos de estação de tratamento de água, lodo de estação de tratamento de água, destinação final do lodo de ETA, blocos cerâmicos, saneamento. INTRODUÇÃO

O domínio da tecnologia e o desenvolvimento como instrumento de melhoria da qualidade de vida levaria o ser humano a atingir seu bem estar subjetivo, segundo o conceito iluminista do séc. XVIII. Em início do séc XXI, o bem estar do homem, sua condição de saúde e o domínio da natureza ainda são assuntos de discussões e estudos das mais diversas categorias profissionais. O abastecimento de água potável é comprovadamente fator indispensável ao desenvolvimento social e também fator relevante na redução dos índices de mortalidade infantil. Esse abastecimento implica num processo de industrialização, numa estação de tratamento de água – ETA -cuja matéria prima, a água bruta, vem sendo degradada, no que tange à sua quantidade e qualidade. Uma ETA tem seus custos reduzidos e seus processos simplificados a partir de mananciais mais protegidos e água bruta de melhor qualidade. Algumas das implicações internas à ETA advindas de um baixo padrão de qualidade da água bruta captada são o aumento do consumo de produtos químicos, principalmente do sulfato de alumínio, amplamente utilizado como coagulante e o aumento expressivo do volume de resíduos concentrados em suas unidade de decantação e filtração. Esses resíduos, denominados “lodo de ETA”, são geralmente lançados nos corpos hídricos sem qualquer tratamento, causando poluição e caracterizando crime ambiental. (Figuras 01, 02 e 03) A importância de um curso d’água como fonte de abastecimento e seu uso como corpo receptor de resíduos líquidos sem prévio tratamento traz conseqüências há muito já discutidas em fóruns técnicos e políticos. Essa ambivalência de uma indústria, cujo objetivo é produzir água potável e cuja conseqüência ambiental tem sido a poluição dos cursos d’água, é ainda pouco avaliada tecnicamente e poucos também são os dados para o equacionamento do problema. Figura 01: INICIO DA DESCARGA DE ÁGUA DE LAVAGEM NO RIO

Figura 02: DESCARGA NO RIO Figura 03: EFEITO DA DESCARGA NO RIO

Conforme a NBR – 10.004 (1989), o lodo de ETA é considerado resíduo sólido e, como tal, sua disposição deve estar dentro dos critérios estabelecidos pela mesma. No Brasil, o destino desse lodo tem sido, na grande maioria dos casos, os cursos d’água, o que caracteriza poluição, enquadrando-se na categoria de crime ambiental. Entretanto, num país onde ainda se envidam esforços pela universalização do abastecimento de água potável, onde os recursos são escassos para a ampliação do número de sistemas de coleta e tratamento de esgotos e coleta e disposição adequada do lixo, a prática do lançamento de resíduos de ETA diretamente em cursos d´água tem sido aceita, não sendo alvo ainda de questionamentos das autoridades ambientais, especificamente em Goiás e, de maneira geral, no Brasil. Segundo CORDEIRO (1999), “vários questionamentos sobre as características, produção e impactos ambientais desses resíduos ainda não possuem respostas satisfatórias que possibilitem o equacionamento do problema. Isto se deve à grande carência de pesquisas científicas e tecnológicas sobre o tema e aos poucos dados existentes no Brasil estarem totalmente dispersos, o que dificulta as ações nesse campo. Além disso, não existe, por parte da grande maioria dos técnicos envolvidos no setor, conscientização efetiva sobre a importância do assunto”. CORDEIRO afirma também que o lançamento direto em cursos d’água de lodos de ETA que contenham alumínio, dependendo de sua concentração, podem ser prejudiciais tanto à vida aquática quanto aos seres humanos, além de outras conseqüências físicas. Assim, é fato que a classe técnica envolvida na engenharia sanitária e ambiental deva buscar soluções para a disposição final desse lodo, antes mesmo que questões jurídicas assim o determinem e, para tanto, este trabalho apresenta uma alternativa de destinação definitiva do lodo, utilizando-o na produção de tijolos cerâmicos para alvenaria de vedação, a fim de se evitar cenários como os que as figuras acima apresentam. Neste trabalho, foi utilizado o lodo da estação de tratamento de água Meia Ponte, da cidade de Goiânia, cuja capacidade é de 1800 l/s, por ser a única ETA em Goiás onde foi possível se obter o lodo já seco para o estudo em questão.

Essa estação possui 02 (duas) lagoas de decantação de lodo com volume de 9.000 m3 cada, utilizadas de forma alternada, onde cada uma armazena os resíduos correspondentes ao período de 01 (um) ano, enquanto a outra unidade permanece em processo de secagem. Assim, o volume médio de lodo gerado nessa ETA, após secagem, tem sido de 9000 m3/ano. Atualmente o lodo, ao atingir a condição de umidade suficiente para permitir a operação de maquinário em sua superfície, é retirado e disposto de maneira uniforme sobre o solo, dentro da área da própria estação. (Figura 04) Figura 04: Lagoa de decantação de lodo – ETA-Meia Ponte - Goiânia

O presente trabalho condensa os resultados de 02 experiências, que demandaram juntas um período de tempo de 11 (onze) meses para serem concluídas e contaram com a participação dos serviços laboratoriais e apoio técnico das seguintes instituições em Goiás: • Centro Federal de Educação Tecnológica de Goiás - CEFET-GO; • FURNAS Centrais Elétricas; •

Agência Goiana de Produção Mineral – AGIM; •

SANEAMENTO DE GOIÁS S. A. - SANEAGO; •

Cerâmica Nobre; • Cerâmica Maná. TEXTO 1ª EXPERIÊNCIA O procedimento inicial adotado foi a caracterização do lodo da estação de tratamento de água Meia Ponte, uma vez que as características de um lodo de ETA estão diretamente ligadas às características do manancial abastecedor, daí a importância de se ressaltar que os resultados obtidos neste trabalho são aplicáveis a cenários cujas características se assemelhem às aqui determinadas. Buscando atingir o objetivo proposto, foi realizado um minucioso estudo das características físicas e químicas do resíduo acumulado no período de 1 (um) ano na ETA Meia Ponte. Visando representar de forma mais precisa todo o material armazenado, foram coletadas 6 (seis) amostras em vários pontos e diversas profundidades nas lagoas de lodo, denominadas de “furos”, a saber: Furo 1 – Localizado próximo ao vertedouro de saída, ou seja, junto à canalização que conduz a água para

ser lançada ao corpo receptor. Neste local foram coletadas amostras a uma profundidade de 0,60 m, num total de 20 kg.; Furos 2 e 3 - Localizados próximos à lateral esquerda da lagoa, distantes um do outro, aproximadamente 30 metros, onde foram coletadas amostras a uma profundidade de 0,30 m. Furos 4 e 5 – Localizados próximos à lateral direita da lagoa, distantes um do outro, aproximadamente 30 metros, onde foram coletadas amostras a uma profundidade de 0,30 m. Desta área foi retirado, posteriormente, o resíduo utilizado na produção dos blocos cerâmicos. Furo 6 – Localizado próximo ao emissário que conduz o lodo para as lagoas, ou seja, local de entrada dos resíduos. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos, identificadas e enviadas ao laboratório Mecânica dos Solos do CEFET-GO, onde se procedeu a preparação para os ensaios de caracterização física, conforme a NBR 6457 – PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO. CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DOS MATERIAIS ENVOLVIDOS A caracterização física consistiu em determinar sua consistência, plasticidade, composição granulométrica e massa específica, além da caracterização por perda ao fogo, propriedade esta ligada também à composição química. Depois de submetidas a uma secagem prévia ao ar livre, sem incidência de luz solar (fonte de calor), as amostras foram enviadas aos laboratórios da AGIM e FURNAS, onde obteve-se os índices de caracterização físico-química e química. Foram ensaiadas as amostras do lodo obtido nos 06 (seis) furos realizados na lagoa de decantação da ETA Meia Ponte e a amostra mista obtida da composição de 80% de argila da Cerâmica Nobre e 20% do lodo da ETA Meia Ponte, denominada aqui de “amostra mista 20%”, composição esta que, após testes anteriores na própria Cerâmica, se mostrou a mais indicada para a produção dos blocos cerâmicos. CONSISTÊNCIA E PLASTICIDADE As amostras foram ensaiadas conforme a NBR 7180 – DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE e NBR 6459 – DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ. Os resultados obtidos de cada amostra individual, bem como da amostra mista, são apresentados na Tabela 01.

Tabela 01: RESULTADOS DOS ENSAIOS DE LIMITES DE CONSISTÊNCIA DO LODO DA ETA

MEIA PONTE, DA ARGILA DA CERÂMICA NOBRE E DA AMOSTRA MISTA AMOSTRAS LL LP IP

FURO 1 68,8 50,1 18,7 FURO 2 65,7 50,1 15,6 FURO 3 67,2 50,7 16,4 FURO 4 65,1 50,7 14,4 FURO 5 63,0 46,4 16,8 FURO 6 55,1 40,3 14,8

AMOSTRA MISTA 20% 68,5 32,9 35,6

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA Nessa análise realizada conforme a NBR 7181 - ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO E SEDIMENTAÇÃO, utilizando-se o HEXAMETAFOSFATO DE SÓDIO como agente dispersor, os resultados obtidos foram os apresentados na Tabela 02: Tabela 02: RESULTADOS DAS ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS DO LODO DA ETA MEIA

PONTE AMOSTRAS % DE AREIA

MÉDIA % DE AREIA

FINA % SILTE % ARGILA

FURO 1 24,20 12,60 14,80 48,40 FURO 2 30,20 13,10 17,70 39,00 FURO 3 46,80 8,40 3,70 41,10 FURO 4 32,60 14,70 18,81 33,90 FURO 5 31,10 17,80 13,90 37,20 FURO 6 42,70 11,70 12,10 33,50

MASSA ESPECÍFICA A determinação das massas específicas, tanto do lodo da ETA, como da AMOSTRA MISTA 20% foi realizada conforme a NBR 6508 - DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS SOLOS. Uma observação a ser feita relativa à determinação desse parâmetro é que o mesmo foi determinado sobre as partículas destorroadas e não sobre os flocos gerados pela adição de aditivos. Com relação a este último, algumas observações descritas na literatura “Management of Water Treatment Plant Residuals”, em sua página 36, são destacadas: •

“A adição de Sulfato de Alumínio e sua conversão em Hidróxido, diminui a quantidade de água contida entre as partículas do lodo, reduzindo sua densidade;” • “A presença de argilas cauliníticas aumenta a densidade dos flocos.” Através dos ensaios de difração por Raio X , cujos resultados serão posteriormente apresentados neste trabalho, constatou-se a presença de argilas cauliníticas nas amostras do lodo em estudo. Os resultados das massas específicas obtidos, a uma temperatura convertida a 20ºC, são os apresentados nas Tabelas 03 e 04. Tabela 03: RESULTADOS DAS MASSAS ESPECÍFICAS DO LODO DA ETA MEIA PONTE

AMOSTRAS MASSAS ESPECÍFICAS FURO 01 2,556 g/cm3 FURO 02 2,567 g/cm3 FURO 03 2,548 g/cm3 FURO 04 2,559 g/cm3 FURO 05 2,553 g/cm3 FURO 06 2,559 g/cm3

VALOR MÉDIO 2,556 g/cm3 Tabela 04: RESULTADO DA MASSA ESPECÍFICA DA AMOSTRA MISTA 20%

AMOSTRA MASSA ESPECÍFICA AMOSTRA MISTA 20% 2,610 g/cm3.

RESULTADOS E COMENTÁRIOS Pelos valores encontrados nos ensaios de caracterização o lodo da ETA Meia Ponte apresenta as seguintes classificações: •

ABNT – Análise Granulométrica: Argila arenosa •

Sistema prático tátil e visual : Argila com pouca areia, cor marrom.

Pode-se assim concluir que o lodo da ETA possui características de argila, demonstrando potencial para a produção de blocos cerâmicos.

CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DOS MATERIAIS ENVOLVIDOS Segundo PÉRSIO DE SOUZA SANTOS, em seu livro Tecnologia das Argilas – Volume I – Editora Edgard Blucher, 1975 – pág. 26, “... para o conhecimento preciso das propriedades das argilas faz-se necessário a execução da análise química dos elementos que compõem a amostra, aliada ao estudo de difração por Raio X e análise térmica diferencial.”, assim, com o apoio do Laboratório de Mecânica das Rochas, do Departamento de Apoio e Controle Técnico de Furnas Centrais Elétricas S.A., aplicou-se a técnica de difratometria de Raio X para se determinar as principais argilas minerais presentes e outros compostos. PERDA AO FOGO O ensaio de perda ao fogo, bastante realizado para estudos cerâmicos, fornece as informações relativas à presença de matéria orgânica e substâncias voláteis no material amostrado. No livro Tecnologia das Argilas, citado anteriormente, às páginas 214 a 228são apresentadas considerações acerca da presença de matéria orgânica nas argilas e da análise por perda ao fogo, descritas a seguir: “Matéria orgânica contida em muitas argilas lhes confere um caráter plástico, ocorrem na forma de linhito, ceras e derivados de ácido húmico; A perda ao fogo é principalmente, devido às águas intercaladas, de coordenação zeolítica, à água de hidroxilas dos argilominerais e também dos hidróxidos existentes, tais como Al(OH)3 e Fe(OH)3. Todavia os componentes voláteis de matéria orgânica, sulfetos, sulfatos e carbonatos, quando presentes, são incluídos nesta determinação.” O ensaio consiste em submeter uma determinada massa de argila à variações crescentes de temperatura até atingir 900 ºC, em um período de tempo padronizado. O teor de perda ao fogo é determinado em forma percentual por diferenças de massa antes e após a realização do processo. RESULTADOS E COMENTÁRIOS Os resultados obtidos na análise do lodo da ETA em estudo encontram-se registrados na Tabela 05. Tabela 05: RESULTADO DO ENSAIO DE PERDA AO FOGO DO LODO DA ETA MEIA PONTE

AMOSTRAS PERDA DE MASSA

ETA FURO 1 24,5 % ETA FURO 2 24,9 % ETA FURO 3 20,6 % ETA FURO 4 24,9 % ETA FURO 5 26,3 % ETA FURO 6 25,0 %

VALOR MÉDIO 24,5 %

Analisando-se os resultados obtidos, percebe-se que o lodo da ETA Meia Ponte caracterizou-se por uma elevada perda ao fogo, com índice médio de 24,5%, o que, de certa forma, confirma a presença de matéria orgânica e materiais voláteis. Na literatura produzida pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – Departamento da Construção Civil (1994) – sobre materiais cerâmicos, em sua página 46, encontram-se informações que confirmam os comportamentos citados anteriormente, nas cerâmicas daquela região do Estado, que fazem uso de com elevados teores de matéria orgânica. Na produção dos blocos cerâmicos finais dessa 1ª experiência, este fator foi um dos que mais influenciou para a definição do traço, com uso de 20% COMPOSIÇÃO QUÍMICA Segundo Santos (1975), “apesar da análise química não permitir uma avaliação completa da composição mineralógica e das partículas físico-químicas e tecnológicas das argilas, mesmo assim ela fornece dados fundamentais que são de grande utilidade industrial e científica. As argilas contêm em sua composição básica elementos tais como, O, H, Si, Al, Fe, Ti, Ca, Mg, K e Na, a maioria absoluta em forma de óxidos. Ainda segundo Pérsio de Souza Santos (1975), em Tecnologia das Argilas, Volume I, os 10 principais elementos que compõem a crosta terrestre são: Oxigênio (46,6%), Silício (25,72%), Alumínio (8,13%), Ferro (5%), Cálcio (3,63%), Sódio (2,83%), Potássio (2,59%), Magnésio (2,09%), Titânio (0,44%) e Hidrogênio (0,14%). Portanto, pode-se observar que as argilas são materiais em grande abundância no planeta Terra, uma vez que existe em sua composição a presença dos 10 elementos mais encontrados na crosta terrestre. Assim sendo, buscou-se caracterizar quimicamente o lodo da ETA Meia Ponte, ratificando que o mesmo é composto por elementos referentes às argilas e comparar os resultados com a argila usualmente utilizada pela Cerâmica Nobre e com a literatura citada. Os resultados obtidos na análise do lodo, conforme metodologia da AGIM/IPT, são apresentados na Tabela 06. Tabela 06: RESULTADOS DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO LODO DA ETA MEIA PONTE AMOSTRAS Al2O3(%) Fe2O3 (%) Na2O (%) TiO2 (%) SiO2 (%) K2O (%) CaO (%) MgO (%)

FURO 1 27,5 13,8 0,15 0,84 27,6 0,28 0,05 0,24 FURO 2 27,8 13,7 0,16 0,98 27,3 0,27 0,05 0,25 FURO 3 23 13,3 0,11 3,19* 35,1* ,17* 0,04 0,18 FURO 4 26,7 13,8 0,16 1,03 28,2 0,26 0,05 0,25 FURO 5 26,9 13,8 0,1 0,93 27,4 0,25 0,05 0,21 FURO 6 26,8 12,6 0,12 0,98 28,6 0,27 0,06 0,25 MÉDIA 26,4 13,5 0,13 0,95 27,8 0,27 0,05 0,23

ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÃO Verificou-se que o lodo da ETA Meia Ponte possui em sua composição química óxidos relativos à formações argilosas. Recorrendo-se à literatura Tecnologia das Argilas - Pérsio de Souza Santos (1975), em seus volumes I, páginas 58, 68, 215 a 228 e II, páginas 388 a 390 a fim de se verificar a potencialidade do lodo na produção de blocos cerâmicos, constatou-se que as principais características das argilas para a produção de blocos cerâmicos, telhas, lajes, tijolos prensados e elementos vazados são:

•

Materiais compostos de caulinitas-ilíticas (que contêm sílica, alumínio, potássio); • Presença de matéria orgânica (comprovada na perda ao fogo); • Óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio (elementos estes detectados na análise); •

Materiais encontrados nas margens de rios, lagos e várzeas.(O lodo da ETA aqui analisado foi originário, de maneira geral, da precipitação, dos efeitos erosivos e do mau uso e conservação do solo, principalmente quando sob a prática das queimadas, sujeito a uma temperatura de 900 ºC.) Desta forma, observou-se que, em relação aos óxidos presentes, o material possui teoricamente condições para compor a matéria-prima dos blocos, com ressalvas ao teor adicionado em função, principalmente, ao alto índice de perda ao fogo. Em relação ao Fe2O3, o valor obtido é superior ao obtido na argila que a Cerâmica Nobre normalmente utiliza, o implicará apenas na cor do bloco (ficando mais vermelho) e, possivelmente na diminuição da refratariedade. O mesmo pode ser constatado com o valor obtido do SiO2, o que poderá influenciar no aumento da plasticidade. Ressalta-se ainda que as informações citadas sobre os prováveis reflexos dos valores destes óxidos nas características dos blocos, não deverão ser tomadas como uma única referência, pois os mesmos deverão ser analisados por diversos fatores como, por exemplo, se ocorrer elevados teores de alumínio, o bloco poderá tender a uma refratariedade, superando a influência do Fe2O3.

Concluindo, todos os parâmetros físicos, químicos e de processo produtivo deverão ser levados em consideração para analisar o comportamento e a qualidade do produto final.

ANÁLISE POR DIFRAÇÃO EM RAIOS-X A técnica de difratometria por Raios-X consiste em determinar as distâncias mantidas pelos íons ou átomos formadores dos cristais (distância interplanares), através do conhecimento do ângulo formado pelo feixe de Raios-X incidente e o plano atômico e difrato , como também do conhecimento do comprimento de onda desses raios. Essa técnica tem sido muito utilizada na análise de inúmeros materiais cimentícios, rochas, solos e concretos, a fim de qualificar os minerais constituintes de cada material. Para essa análise, devido aos altos custos financeiros, foram realizadas apenas 2 (duas) verificações, e somente no lodo da ETA Meia Ponte, tendo sido escolhidos os Furos 1 e 5 para tal. Destaca-se aqui que do Furo 5 foi retirado o material utilizado na produção dos blocos cerâmicos. A análise foi realizada em cerca de 70 gramas de material, com dimensões inferiores a 0,075 mm, seguindo todas normas técnicas para a preparação da amostra, operação do Difratômetro de Raios-X e análise dos Raios-X, sob a responsabilidade do Laboratório de Mecânica das Rochas do Centro de Apoio e Tecnologia das Centrais Elétricas de Furnas. O objetivo dessa análise foi identificar a presença de argilominerais na composição do lodo da ETA Meia Ponte, relacionando os resultados obtidos com esta técnica e os valores definidos na análise química. Dessa forma, foi possível avaliar com mais precisão a composição química dos resíduos, além de justificar teoricamente as potencialidades do mesmo para a produção dos blocos cerâmicos. Como resultado, foi confirmada a presença de argilominerais em ambas as amostras, sendo relatadas na seqüência as principais informações:

FURO 1: •

Constatou-se a presença dos seguintes argilominerais: montmorilonita, ilita, caulinita, gibsita, muscovita, feldspato e hematita; • Quando a análise da amostra foi feita em técnica glicolada, ou seja, submetida a atmosfera de eltileno-glicol, a mesma apresentou características expansivas no comportamento do argilomineral montmorinolita (pico 14 Å para 17Å); FURO 5 (material utilizado na produção dos blocos): • Constatou-se a presença dos seguintes argilominerais: vermiculita, ilita, caulinita, gibsita, feldspato, hematita, ilmenita; •

Sob técnica glicolada, a amostra não apresentou características expansivas. Segundo GUERRA, Antônio Teixeira. Dicionário Geológico-Geomorfológico. IBGE – 5ª Edição – pag. 58 (1978) • Montmorilonita: silicato de alumínio e/ou magnésio hidratado, com teores variáveis de óxidos de ferro, cálcio e magnésio. Sua estrutura pode absorver quantidade apreciável de água, o que o caracteriza pela elevada expansão e plasticidade. Em cerâmicas vermelhas sua presença é bastante sensível, podendo a contração linear chegar a índices de 12 a 23 %. Em teores acima de 3% na composição da argila, apresenta sérios problemas no processo de extrusão e secagem, com o aparecimento de trincas transversais na peça. •

Ilita: argilo-mineral formado de silicato de alumínio hidratado, com elevado teor de óxido de potássio. Argilas ilíticas são bastante plásticas e de fácil moldagem, com bom desempenho na secagem. As ilitas contêm, muitas vezes, ferro na sua estrutura, o qual é liberado a 900 ºC na forma de hematita, contribuindo para coloração vermelha do produto. •

Caulinita: argilo-mineral mais comum. É um silicato de alumínio hidratado, cuja fórmula é Al2O3.2SiO2.2H2O. Quando puras, possuem baixa plasticidade e baixa resistência mecânica, e são oriundas dos feldspatos. • Gibsita: mineral secundário formado de hidróxido de alumínio, com grande concentração deste elemento químico. • Muscovita: mica clara (mineral da família dos silicatos hidratados, alumínio, potássio, sódio, ferro, magnésio lítio, titânio, cromo, manganês), formando silicato hidratado potássio. •

Feldspato: silicato de alumínio ou metais alcalinos (potássio, sódio, cálcio) com coloração clara. •

Hematita: Fe2O3 – óxido de ferro bastante comum nas argilas brasileiras. Conferem, às mesmas, coloração vermelha e baixa refratariedade. • Vermiculita: mineral que apresenta semelhanças estruturais com a montmorinolita, constituído por unidade de silicato do tipo encontrado nas micas. Uma deficiência de carga negativa em suas camadas reduz a sua expansão. •

Ilmenita: indica em sua composição a presença de titânio livre TiO2. Os resultados obtidos confirmaram, não só a relação existente entre a composição química (obtida pela análise química) com os argilominerais (obtidos na difratometria), como também constatou que em relação a estes itens o resíduo sólido produzido possui potencial para a produção não apenas de blocos cerâmicos, mas também de telhas, lajotas e elementos vazados. Segundo a bibliografia, pelo baixo teor de Al2O3 < 39% e Fe2O3 < 15% o lodo apresenta limitações para a produção de peças refratárias e grês cerâmicos, respectivamente. No tocante à composição química das amostras coletadas em diferentes pontos, com exceção do Furo 3, a composição foi praticamente a mesma, mantendo-se próximo aos percentuais dos óxidos.

Já em relação aos argilominerais ocorreu ligeira alteração na composição entre os Furos 1 e 5. O Furo 1, próximo ao vertedouro, apresentou presença de montmorilonita expansiva. PRODUÇÃO DOS TIJOLOS CERÂMICOS METODOLOGIA DE DOSAGEM O lodo transportado foi armazenado em uma área da cerâmica, onde permaneceu por um período de 10 dias para então ser iniciada a moldagem. Para definição do traço, não estando à época disponíveis os resultados das análises químicas, optou-se em realizar testes preliminares de dosagem realizadas no laboratório da cerâmica. Essa etapa contou com o apoio do proprietário da cerâmica, devido a sua grande experiência no ramo. Esses testes serviram apenas como orientação, visto que a eficiência na prensagem e retirada de ar das extrusoras do laboratório não atingiu os índices semelhantes aos das marombas das instalações industriais. Com base nesses ensaios foram produzidas inicialmente 2000 unidades de blocos cerâmicos de furo redondo 15 x 30 cm, sendo o traço composto por 67 % da argila e 33 % do lodo da ETA Durante a moldagem foi observado que os blocos produzidos não apresentaram bons resultados, mesmo atingindo a massa média de 300 gramas inferior aos blocos normais produzidos naquela unidade industrial. Nos mesmos foram constatadas excessivas deformações, trincas e fissuras, antes e após a queima. Após 2 (dois) meses de estudos e tentativas foi encontrado um valor percentual máximo de adição de lodo para ser acrescido à argila da Cerâmica Nobre situado em torno de 20 %. As quantidades de materiais foram medidas em número de volume da pá mecânica utilizada para transportar e homogeneizar o barro cerâmico. A medida utilizada foi de 4 (quatro) pás de argila e uma de lodo. PROCESSO DE HOMOGENEIZAÇÃO Após a definição do traço a ser adotado passou-se à produção de 3000 blocos cerâmicos. Primeiramente foi necessário realizar o umedecimento da matéria-prima para facilitar o processo de moldagem e redução do desgaste do equipamento. Após esse estágio, passou-se à composição do barro e homogeneização, operação realizada com a retro-escavadeira. MOLDAGEM DOS BLOCOS O barro cerâmico foi encaminhado, na seqüência, ao moinho de bolas, onde foi processada a trituração dos torrões e blocos de argila e lodo da ETA, promovendo uma perfeita homogeneização. A seguir a composição sofreu ligeira adição de água e seguiu para o processo de extrusão em marombas. PROCESSO DE SECAGEM E QUEIMA Os blocos produzidos foram dispostos em uma área para a fase de secagem, local esse de boa ventilação, cobertura e espaço suficiente para circulação de vagonetes. Os blocos tradicionais produzidos na cerâmica ficam em média 5 (cinco) dias para concluírem uma secagem satisfatória. Foi definido na ocasião, em função da falta de conhecimento preciso de todas as características do lodo e dos insucessos obtidos durante as moldagens utilizando os traços anteriores, que a secagem deveria ser estendida por um período de 7 (sete) dias. Fato esse que muito contribuiu para se chegar a resultados satisfatórios.

A queima foi realizada em fornos intermitentes, em forma de abóbada, utilizando-se madeira como combustível. O período de queima foi de aproximadamente 3 (três) dias, sendo a temperatura elevada gradativamente para atingir o estágio de resquente e em seguida a desidratação e reações químicas da matéria-prima. CONTROLE DE QUALIDADE Foram produzidos 3000 blocos com o referido traço, dos quais 500 unidades foram separadas para construção de um painel de alvenaria e desenvolvimento dos ensaios físicos de laboratório, visando conferir a qualidade do mesmo. Selecionou-se também 100 unidades com traço tradicional da Cerâmica Nobre, para os testes necessários. Todos os blocos foram obtidos de uma mesma fornada e foram analisados conforme as Normas Cerâmicas da ABNT. O objetivo foi comparar os resultados obtidos entre as duas composições, além de classificar os blocos cerâmicos conforme a NBR 7171-BLOCOS CERÂMICOS PARA ALVENARIA, verificando finalmente se os mesmos poderiam ser empregados como alvenaria de vedação. Os ensaios tecnológicos foram realizados nos laboratórios do CEFET-GO e da Universidade Estadual de Goiás. Figura 05: SECAGEM DOS BLOCOS CERÂMICOS COM ADIÇÃO DE LODO DE ETA

TESTES DA MASSA E ABSORÇÃO Para se verificar a qualidade dos blocos cerâmicos com relação à massa e à taxa de absorção, foram adotadas as recomendações da NBR 8947-DETERMINAÇÃO DA MASSA E DA ABSORÇÃO DE ÁGUA. Para o ensaio de massa média seca, utilizou-se 26 blocos para cada composição. Ao final, encontrou-se massa média de 1845,9g para os blocos com adição de lodo e 1906.9 g para os tradicionais. Os resultados encontram-se na Tabela 07

Tabela 07: RESULTADOS DO ENSAIO DE MASSA MÉDIA DOS BLOCOS CERÂMICOS

AMOSTRAS COM LODO DA ETA (g) SEM LODO DA ETA (g)

1 1884,4 1753,5 2 1930,1 1761,2 3 1835,9 2148,1 4 1816,1 1839,2 5 1857,7 1861,3 6 1825 2180,2 7 1826,7 1753,2 8 1849,7 2112,9 9 1816,5 2107,9 10 1857 2074 11 1855 1846,8 12 1896 1989 13 1846 1831 14 1827,6 1774,2 15 1865,5 1760,7 16 1800,2 1947 17 1811,5 1743,7 18 1796,8 1759 19 1809 2074,7 20 1887 1738,8 21 1850,3 1821 22 1844,3 2032,7 23 1863,1 2072,8 24 1859,1 1990,7 25 1866,3 1822,7 26 1818,2 1784,1

MÉDIA 1845,96 1906,94 O ensaio de absorção foi realizado utilizando-se 26 blocos com adição de lodo da ETA e 13 blocos cerâmicos tradicionais. Os resultados encontram-se nas Tabelas 08 e 09. Tabela 08: RESULTADOS DO ENSAIO DE ABSORÇÃO - BLOCO CERÂMICO COM LODO (20%)

AMOSTRAS MASSA SATURADA (g)

MASSA SECA (g)

MASSA ABSORVIDA (g) % ABSORVIDO

1 2162,0 1827,6 334,4 18,30 2 2210,0 1865,5 344,5 18,47 3 2170,1 1800,2 369,9 20,55 4 2174,0 1811,5 362,5 20,01 5 2154,7 1796,8 357,9 19,92 6 2176,1 1809,0 367,1 20,29 7 2187,5 1803,6 383,9 21,29 8 2450,0 2060,7 389,3 18,89 9 2487,3 2070,3 417,0 20,14

10 2209,7 1887,5 322,2 17,07 11 2206,3 1850,3 356,0 19,24 12 2183,3 1844,6 338,7 18,36 13 2195,3 1863,1 332,2 17,83 14 2195,1 1859,6 335,5 18,04

15 2226,5 1866,5 360,0 19,29 16 2169,0 1818,2 350,8 19,29 17 2252,7 1846,3 406,4 22,01 18 2173,4 1805,6 367,8 20,37 19 2200,8 1842,2 358,6 19,47 20 2171,7 1816,4 355,3 19,56 21 2461,2 2077,6 383,6 18,46 22 2155,0 1789,9 365,1 20,40 23 2238,4 1814,9 423,5 23,33 24 2224,0 1816,0 408,0 22,47 25 2188,8 1844,0 344,8 18,70 26 2217,7 1867,6 350,1 18,75

Tabela 09: RESULTADOS DO ENSAIO DE ABSORÇÃO, BLOCOS CERÂMICOS TRADICIONAIS.

AMOSTRAS MASSA SATURADA (g)

MASSA SECA (g)

MASSA ABSORVIDA (g) % ABSORVIDO

1 2154,10 1774,20 379,90 21,41 2 2127,80 1760,70 367,10 20,85 3 2309,30 1946,70 362,60 18,63 4 2091,00 1743,70 347,30 19,92 5 2109,20 1759,00 350,20 19,91 6 2428,00 2074,70 353,30 17,03 7 2083,60 1738,80 344,80 19,83 8 2179,30 1821,00 358,30 19,68 9 2387,70 2032,70 355,00 17,46 10 2428,10 2072,80 355,30 17,14 11 2390,70 1990,70 400,00 20,09 12 2222,70 1822,70 400,00 21,95 13 2169,40 1784,10 385,30 21,60

Em relação à absorção, verificou-se que ambas as composições apresentaram valores dentro das exigências da NBR 7171 - BLOCOS CERÂMICOS PARA ALVENARIA, ou seja, absorção superior a 8% e inferior a 25%. ANÁLISE DOS RESULTADOS Com relação a esses ensaios pode-se observar que os blocos contendo lodo de ETA apresentaram massa média menor que os tradicionais (3.6% menores). Outra observação é que os blocos produzidos não apresentaram uniformidade em relação às suas massas, havendo muitas variações (casos em que o desvio padrão superou 42%) Conclui-se, portanto, que em relação a essa questão, o controle de qualidade do processo produtivo deverá ser aperfeiçoado. De uma forma geral, pode-se afirmar que os blocos cerâmicos analisados estão aprovados. DIMENSÕES As dimensões (largura x altura x comprimento) dos blocos cerâmicos em estudo, foram avaliadas conforme NBR 7171/1992 e NBR 8042, obtendo-se 0s seguintes valores: • Largura média – 91,9 mm • Altura média – 137.3 mm • Comprimento – 284,58 mm

Sob este parâmetro, foi encontrado um grande empecilho para a análise dos blocos em estudo. Ao consultar a tabela 1, pág. 02 da N.B.R. 7171, não foi possível enquadrar as medidas obtidas em qualquer padronização apresentada pela norma. Os valores dos blocos especiais 10x15x25 (90 mm de largura;140 mm de altura; 240 mm de comprimento), foram os que mais aproximaram dos valores da pesquisa, porém este bloco tem a classificação tradicional denominada 9x14x28. A NBR 7171 prevê em sua tabela 02, pág. 03, que as dimensões obtidas poderão ter uma tolerância de ± 3mm das dimensões descritas anteriormente. Com as dimensões obtidas, percebeu-se que a Cerâmica Nobre não vem produzindo seus blocos cerâmicos em conformidade com as especificações da ABNT. Conforme pode-se verificar em visitas a várias cerâmicas do Estado, anão obediência às normas da ABNT e defendida pela alegação de que esse controle implica em elevação dos custos de produção o que leva os empresários optarem por fabricar seus produtos com medidas inferiores às previstas pela norma, dimensões estas consagradas entre os revendedores e consumidores destes materiais de construção. Exemplo: Bloco 9x14x28. PLANEZA DA FACE E DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO Conforme a NBR 7171, os blocos cerâmicos deverão apresentar tolerância de 3mm, quando avaliados em relação ao desvio de esquadro e à planeza da face. A verificação da planeza refere-se à medida da flexa na região central da face do bloco, face essa que receberá a argamassa de revestimento, enquanto o desvio em relação ao esquadro refere-se à face destinada a receber as argamassas de assentamento e de revestimento. Assim, os dois índices avaliam as questões de empenamento e deformações que ocorreram nos blocos durante o processo produtivo, fatores esses importantes para o nivelamento da alvenaria e consumo de argamassas para revestimento. Segundo a NBR 7171, deverão ser utilizados 13 blocos para a primeira amostragem. Se o número de blocos com imperfeições (valores de desvio de esquadro e planeza de faces superior a 3mm), for superior a 5, o lote deverá ser reprovado. Se esse número for igual ou inferior a 2 unidades, o lote será aprovado. Se o número de blocos defeituosos estiver entre 2 e 5, deverá ser realizada uma segunda inspeção, seguindo-se os critérios de aprovação ou rejeição previstos na Norma. Foram analisadas 24 unidades em uma única amostragem de forma a representar melhor o lote e os resultados que apontam para a aprovação do lote ce acordo com a ABNT, são apresentados na Tabela 10 AVALIAÇÃO VISUAL Observações relativas a uniformidade do processo de queima, cor aparente, presença ou ausência de trincas, arestas e cantos e conformação dos furos foram observados em alguns blocos selecionados para o ensaio de resistência a compressão. Os resultados estão expressos na Tabela 10. Com relação a estes aspectos constatou-se que em virtude das trincas e conformação dos furos, os blocos ficaram comprometidos na sua qualidade, o que afetou o comportamento dos mesmos quando submetidos à compressão.

Tabela 10: RESULTADOS DAS VERIFICAÇÕES DE PLANEZA, ESQUADRO E VERIFICAÇÃO VISUAL

AVALIAÇÃO VISUAL BLOCO

PLANEZA DAS FACES

-FLEXA- (mm)

DESVIO EM RELAÇÃO AO

ESQUADRO (mm)

QUEIMA TRINCAS ARESTAS E CANTOS COLORAÇÃO FUROS

1 1,5 2,0 U-A Não U U R 2 2,0 1,0 In Externa U U R 3 1,5 0,0 U-A Não U U R 4 1,0 1,5 U-A Não U U R 5 1,0 1,0 U-A Ext./ Int. U U I 6 1,5 1,0 U-A Não U U R 7 2,0 1,5 U-A Externa U U R 8 2,0 1,0 U-A Externa U U I 9 1,0 2,0 U-A Externa U U R

10 1,5 2,0 U-A Ext./ Int. U U R 11 1,5 2,0 U-A Externa U U I 12 2,5 1,5 U-A Ext./ Int. U U R 13 2,0 0,0 U-A Ext./ Int. U U II 14 2,5 1,0 U-A Não U U R 15 3,0 0,5 U-A Não U U R 16 2,0 0,5 U-A Externa U U R 17 1,5 1,0 U-A Ext./ Int. U U I 18 2,0 2,5 U-A Não U U I 19 2,0 1,5 U-A Não U U R 20 2,0 2,0 U-A Ext./ Int. U U I 21 2,0 2,0 U-A Ext./ Int. U U R 22 2,0 2,0 U-A Externa U U R 23 2,0 1,0 U-A Externa U U R 24 2,0 1,0 U-A Ext./ Int. U U R

U – uniforme; A – Adequada; In – Insuficiente; R – Regular; I – Irregular RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO Quanto à resistência à compressão foram ensaiados 26 blocos cerâmicos com adição de lodo e 13 blocos tradicionais. Os ensaios foram realizados segundo a metodologia da NBR 6461- BLOCOS CERÂMICOS PARA ALVENARIA-VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO, e a verificação da qualidade dos mesmos seguiu as determinações contidas na NBR 7171 – BLOCOS CERÂMICOS PARA ALVENARIA – PADRONIZAÇÃO. Os resultados obtidos encontram-se nas Tabelas 11 e 12 e apresentam média de 0,30 MPA para blocos com adição de lodo e 0,32 MPA para a composição tradicional. Tabela 11: RESULTADOS DOS TESTES DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS

TRADICIONAIS DA CERÂMICA NOBRE

ÁREA DA FACE (mm2) BLOCO A B

CARGA (N) TENSÃO (kg/cm2) TENSÃO (Mpa)

1 25200 23800 8000 3,36 0,34 2 25650 25650 8000 3,12 0,31 3 25650 24310 8400 3,46 0,35 4 23970 25650 6400 2,67 0,27 5 23800 25200 7200 3,03 0,30

6 24860 26312 8800 3,54 0,35 7 24273 25380 8800 3,63 0,36 8 26010 23855 8400 3,52 0,35 9 25650 25454 6000 2,36 0,24

10 23800 24013 9200 3,87 0,39 11 25080 25284 7200 2,87 0,29 12 24937 26100 7600 3,05 0,30 13 23800 24225 8400 3,53 0,35

Tabela 12: RESULTADOS DOS TESTES DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS

CERÂMICOS COM ADIÇÃO DE LODO DA ETA MEIA PONTE

ÁREA DA FACE (mm2) BLOCO A B

CARGA (N) TENSÃO (kg/cm2) TENSÃO (Mpa)

1 23715 23800 12400 5,23 0,52 2 24436 25560 7200 2,95 0,29 3 24728 24552 7600 3,10 0,31 4 24816 23822 10000 4,20 0,42 5 23854 24447 9200 3,86 0,39 6 23545 24640 10000 4,25 0,42 7 24992 24252 8400 3,46 0,35 8 24652 25454 6400 2,60 0,26 9 24534 24992 7600 3,10 0,31

10 24360 24816 7400 3,04 0,30 11 25560 23715 8400 3,54 0,35 12 24133 29970 9200 3,81 0,38 13 25454 24992 5800 2,32 0,23 14 25470 24937 6800 2,73 0,27 15 24500 25650 8400 3,43 0,34 16 25470 25740 4400 1,73 0,17 17 25009 23491 9200 3,92 0,39 18 24992 25080 4000 1,60 0,16 19 24904 25311 6000 2,41 0,24 20 25276 25222 3200 1,27 0,13 21 24055 25740 8400 3,49 0,35 22 25650 25560 5600 2,19 0,22 23 24762 25650 6400 2,58 0,26 24 25740 24937 4800 1,92 0,19 25 25988 25470 4400 1,73 0,17 26 24675 24111 7600 3,15 0,32

COMENTÁRIOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS Os lotes de blocos analisados não atenderam as especificações da NBR 7171 em sua Tabela 03, Foi utilizada como referência a classe 10, onde os blocos deveriam apresentar 1 MPA de resistência à compressão, ficando os mesmos com valores 70% inferiores àquele preconizado pela ABNT. Quando comparadas as resistências médias entre os 2 tipo s de blocos( com e sem lodoO, verificou-se que TAMBÉM OS BLOCOS ORIGINAIS DA CERÂMICA NOBRE NÃO ATENDERAM À NBR 7171, embora o traço tradicional tenha apresentado resultados ligeiramente superiores (6,6% superior):0.32 MPA > 0.30 MPA Assim, pode-se concluir nessa 1ª experiência que a adição do lodo á argila não provocou mudanças significativas nos resultados dos blocos produzidos na Cerâmica Nobre, o que leva á afirmativa de que a adição de lodo à argila não prejudicou a qualidade dos blocos.

Entretanto, não foi possível se ter maiores considerações sobre a classificação dos blocos, já que os blocos originais da cerâmica estudada não apresentavam qualidade suficiente para qualquer comparativo. Assim, foi recomendada a realização de outra experiência sob a mesma referência normativa, entretanto em outra cerâmica cujos blocos de antemão apresentassem qualidade e classificação suficientes para uma comparação efetiva ao final da pesquisa. PRODUÇÃO EXPERIMENTAL DE UMA ALVENARIA Para demonstrar as potencialidades da utilização do lodo da ETA Meia Ponte na produção de blocos cerâmicos, bem como avaliar se o produto final pode ser utilizado em alvenaria de vedação, executou-se um pequeno painel no Campus da UEG-Anápolis, (Figura 06), nas dimensões de: • 2 metros de comprimento; • 1.5 metros altura; • 12 cm de largura. Os traços adotados para as argamassas foram: • Assentamento: 1 : 3 (cimento/areia) • Face direita revestimento: 1 : 3 (cimento/areia) • Face esquerda revestimento: 1 : 2 : 8 (cimento/cal/areia) Até o final deste trabalho, após 6 (seis) meses de sua execução, o referido painel encontrava-se sem qualquer alteração física e estrutural visível. Figura 06: CONSTRUÇÃO DE PAREDE DE ALVENARIA EXPERIMENTAL NO VAMPUS-UEG, A

PARTIR DE BLOCOS CERÂMICOS COM ADIÇÃO DE LODO DA ETA.

2ª EXPERIÊNCIA Na seqüência dos estudos foi definida a Cerâmica Maná como novo local para a realização de nova experiência de fabricação blocos cerâmicos a partir da adição de lodo de ETA à argila, após se obter na documentação da mesma a garantia do controle de qualidade de seu produto, oficialmente classificado nas Classes 15 e 10. Foi encaminhada à referida Cerâmica quantidade de lodo da ETA Meia Ponte suficiente para a moldagem de 2500 blocos cerâmicos para as novas avaliações.

CARACTERIZAÇÃO DO LODO. Foram realizados novos ensaios no lodo da ETA para determinação do LIMITE DE PLASTICIDADE, LIMITE DE LIQUIDEZ, ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO E SEDIMENTAÇÃO e DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS SOLOS. Pelas pequenas variações verificadas nos resultados obtidos, adotou-se todos os valores referentes ao lodo da ETA Meia Ponte obtidos na 1ª experiência e se deu início à fabricação dos blocos. DOSAGENS ESTUDADAS Pela facilidade de já se dispor de todos os dados necessários ao estudo, optou-se nesta 2ª experiência por não se adotar um percentual de lodo fixo para o estudo, mas pela variação das dosagens assim distribuídas: • LOTE 01: 100% de argila e 0% de lodo; • LOTE 02: 90% de argila e 10% de lodo; • LOTE 03: 80% de argila e 20% de lodo; • LOTE 04: 70% de argila e 30% de lodo; • LOTE 05: 60% de argila e 40% de lodo e, • LOTE 06: 50% de argila e 50% de lodo. FABRICAÇÃO DOS BLOCOS A fabricação dos blocos cerâmicos obedeceu às mesmas fases comuns ao processo: • Homogeneização; • Moagem; • Moldagem; • Secagem (Figura 07) e, • Queima. Foram fabricadas 500 unidades para cada uma das dosagens estudadas, totalizando 2500 blocos cerâmicos com adição de lodo, além de um lote de 500 blocos sem adição de lodo. DIMENSÕES Os blocos a foram fabricados nas dimensões 10x20x20 cm e dimensões nominais de 9x19x19 cm, de 8 (oito) furos. CONTROLE DE QUALIDADE Foram ensaiadas 10 unidades de cada lote de 500 unidades produzidas para o experimento, desde a adição 0% de lodo até a dosagem de 50% de lodo acrescida á argila da Cerâmica Maná. PLANEZA DA FACE E DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO E AVALIAÇÃO VISUAL Tomando como base a NBR-7171, os resultados obtidos para a tolerância na fabricação, que envolve a planeza das faces (flexa), desvio em relação ao esquadro e avaliação visual, no que diz respeito à queima, trincas, arestas e cantos, coloração e furos, foram os apresentados na Tabela 13.

Tabela 13 – RESULTADOS DA TOLERÂNCIA NA FABRICAÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS LOTES Nº DE BLOCOS

AVALIADOS Nº DE BLOCOS APROVADOS

Nº DE BLOCOS REPROVADOS

01 10 10 - 02 10 10 - 03 10 10 - 04 10 10 - 05 10 05 05 06 10 05 05

Figura 07 – SECAGEM DOS BLOCOS DA 2ª EXPERIÊNCIA

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO Conforme a NBR – 7171, os blocos cerâmicos são classificados quanto á resistência à compressão, conforme Tabela 14.

Tabela 14: CLASSIFICAÇÃO DOS BLOCOS CERÃMICOS – NBR-7171

CLASSE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO NA ÁREA BRUTA (MPa)

10 1,0

15 1,5

25 2,5

45 4,5

60 6,0

70 7,0

100 10,0

Os resultados obtidos nos testes de resistência à compressão nos blocos cerâmicos são os apresentados na Figura 08 abaixo. Figura 08: RESULTADO DOS ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

CONCLUSÃO Ao final dos ensaios foi verificado que quanto maior a dosagem do lodo gerado pelo tratamento de água menor será a resistência à compressão dos blocos cerâmicos. A utilização do lodo é viável tecnicamente somente coma associação de 10%, pois atende a norma NBR-7171 e mantém a sua classificação em relação; a resistência à compressão na área bruta na classe 15. Os blocos cerâmicos com dosagens de 20% e 30% atenderam às exigências da NBR-7171, porém sua resistência à compressão na área bruta abaixou, sendo classificada na classe 10, diminuindo assim a qualidade do produto. Os blocos cerâmicos com dosagens de 40% e 50% não atenderam às exigências da NBR -7171 e nem obteve classificação, tornando se totalmente inviável.

ADIÇÃO DE RESÍDUO (%)

50%50%50%50%

2,12,12,12,1

1,71,71,71,7

1,31,31,31,31,01,01,01,0 0,90,90,90,9

0,60,60,60,6

0 10 20 30 40 50

Res

istê

ncia

à c

ompr

essã

o (M

Pa)

Adição de Lodo da ETA (%)

Assim, com os resultados obtidos tem-se a comprovação teórica e experimental que o potencial do resíduo sólido gerado na ETA Meia Ponte ( lodo de ETA) é satisfatório para a produção de blocos cerâmicos destinados à alvenaria de vedação. ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA Nas avaliações efetuadas quanto à viabilidade econômica de se adicionar lodo à argila, o transporte do lodo da ETA Meia Ponte às Cerâmicas Nobre ou Maná, considerando-se o frete do caminhão e aluguel de retro-escavadeira para a retirada do lodo da lagoa de decantação, mostrou-se inviável se considerado de responsabilidade das cerâmicas. A Cerâmica Maná, localiza-se a 140 km da ETA Meia ponte e não houve qualquer interesse do proprietário de ter esse lodo acrescido à argila, no caso do transporte do lodo ser de sua responsabilidade. Nos custos estimados, o valor do milheiro sofreu acréscimo de 1,36% a 26,25%, o que pode ser considerado significativo. Entretanto, se esse custo for eliminado da composição de preço do milheiro de blocos cerâmicos, o seu custo final sofreria redução de 1,5%. CONCLUSÃO FINAL A destinação de lodo para a fabricação de blocos cerâmicos é uma alternativa de destino final e definitivo para esse tipo de resíduo. O lodo gerado na estação de tratamento de água Meia Ponte, em Goiânia, pode ser utilizado na fabricação de blocos cerâmicos, no percentual de até 30% de lodo acrescido à argila., sem que isso acarrete prejuízo à qualidade do produto gerado na cerâmica. O transporte do lodo da ETa até a cerâmica é o fator limitante para a viabilidade econômica dessa alternativa, fator esse que pode ser eliminado no caso da empresa responsável pela produção de água tratada assumir essa custo, o que parece ser razoável, uma vez que o potencial poluidor desse resíduo exige que o mesmo tenha um destino adequado, evitando-se seu lançamento nos cursos d’água. A generalização dessa alternativa deve ser precedida de um estudo similar, caracterizando o lodo em consideração e utilizando-o em testes de moldagem e queima de blocos cerâmicos, de modo a se obter seus resultados específicos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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