[versão final] rafael silvestre de souza vilela - tcc ii

Rafael Silvestre de Souza Vilela

USO DO LODO DE ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA (ETA

006) DA CIDADE DE PALMAS TO, NA FABRICAO DE BLOCO

CERMICO DE VEDAO

PALMAS - TO

2014

Rafael Silvestre de Souza Vilela

USO DO LODO DE ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA (ETA

006) DA CIDADE DE PALMAS TO, NA FABRICAO DE BLOCO

CERMICO DE VEDAO

Projeto apresentado como requisito parcial da

disciplina Trabalho de Concluso de Curso (TCC) do

curso de Engenharia Civil, orientado pelo Professor

Mestre Fabio Moreira Spinola de Castro.

PALMAS - TO

2014

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus, pela minha famlia, vida e amigos.

Agradeo a minha amvel esposa Maria Bonfim, herona e guerreira que me deu apoio

e incentivo nas horas difceis, de pleno desnimo e cansao, e suportou dignamente a minha

extensa ausncia neste perodo.

Agradeo ao meu filho Lucas, ter suportado a minha ausncia em um dos perodos mais

importantes de sua vida, momentos estes que no recuperarei mais, porm com toda certeza,

buscarei compens-lo de todas as formas possveis no futuro, principalmente atravs de carinho,

ateno e ensinamento, para com este que a pessoa mais importante da minha vida. Creio que

ele ir entender que o futuro montado a partir da constante dedicao no presente.

Agradeo ao meu sogro Pedro, as minhas cunhadas Jailza e Silvania e ao meu

concunhado Jales, pelas inmeras noites durante a semana e sbados pela manh em que se

dispuseram a cuidar e educar o meu filho, nos momentos em que precisei me ausentar para

concluir os meus estudos. Sem eles dificilmente conseguiria atingir o grau em que cheguei.

Agradeo aos meus pais Nei e Cleide, pelo amor, incentivo e apoio incondicional.

Agradeo ao meu orientador Fabio, pela dedicao e empenho para a elaborao deste

trabalho.

Agradeo a responsvel pela Operao de gua da cidade de Palmas Ivecy e tambm

sua equipe, pela disponibilidade em me atender na coleta e preparao do lodo na ETA 006,

alm disso, pelos ensinamentos que me foram dados durante o perodo do meu trabalho.

Agradeo ao responsvel tcnico da indstria cermica Estevo, pela disponibilidade

em permitir a fabricao dos corpos-de-prova contendo lodo e tambm pelos ensinamentos

angariados durante o processo de fabricao. E no poderia deixar de me mencionar e agradecer

o laboratorista da cermica Kennedy, pela ateno dada em todo o processo dos corpos-de-

prova cilndricos e dos blocos cermicos.

Agradeo ao laborista do CEULP/Ulbra Miller e tambm ao auxiliar de laboratrio do

CEULP/Ulbra Jorge, pelas inmeras horas dispendidas e pela ateno dada na realizao dos

ensaios geomtricos, fsicos e qumicos e tambm na secagem do lodo.

Meus agradecimentos aos amigos de Palmas TO Olavo, Fernando Frota, Stephane,

Edsio, Francinei, Leidilane, Frankinei, Jhennyfer, Rafael, Fernando Freitas, Ricardo

Domingos e Andr Praa, e tambm aos amigos de Campo Grande MS Nelson Canuto,

Huanderson, Nilson, Andr, Carlos Henrique, Marcelo Madruga, Amrico e Douglas, irmos

na amizade que fizeram parte da minha formao e que vo continuar presentes em minha vida.

Por fim, a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formao, os meus

sinceros agradecimentos.

VILELA, R. S. S. Uso do lodo de estao de tratamento de gua (ETA 006) da cidade de

Palmas TO, na fabricao de bloco cermico de vedao. 2014. 142 f. Trabalho de

concluso de curso. Faculdade de Engenharia Civil, Centro Universitrio Luterano de

Palmas/Universidade Luterana do Brasil.

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo de caso exploratrio para responder aos

questionamentos propostos de viabilidade tcnica quanto a insero de lodo da Estao de

Tratamento de gua 006 da cidade de Palmas TO na fabricao de blocos cermicos de

vedao. Para determinar o percentual de lodo a ser aplicado nos corpos-de-prova de vedao,

dentre um intervalo de 2 a 12% com variao de 2% entre as amostras, foram realizados ensaios

de ndice de absoro dgua e resistncia a compresso a partir de corpos-de-prova cilndricos,

nos quais foi possvel averiguar que a incorporao de 2% de lodo seria a opo tcnica mais

vivel. Com a colocao de 2% de lodo nos blocos cermicos atestou-se que de fato com este

percentual, os blocos atendem a Norma da ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas)

quanto as caractersticas fsicas e mecnicas, todavia os resultados foram rejeitados quanto as

caractersticas geomtricas, sendo estes resultados nas trs caractersticas, iguais aos

apresentados pela contraprova, que consistia em blocos contendo 100% de argila. O fato dos

resultados terem sido insatisfatrios nas caractersticas geomtricas para os dois tipos de

amostras, com 2% de lodo e outra com 100% de argila, devido falta de controle nos seus

equipamentos e processos, e possivelmente tambm na falta de conhecimento das

caractersticas da argila. Sobre os questionamentos propostos de viabilidade econmica

perceptvel que a destinao do lodo junto a aterro sanitrio, disposio no solo e aterro

industrial mais dispendiosa em relao a oferecer remunerao ao industrial ceramista para

que o mesmo colete, transporte e introduza o lodo na massa cermica. Dentre os fatores

estudados, o fator mais nobre a sustentabilidade, pois com a incorporao deste resduo junto

aos blocos cermicos, haver um aumento na vida til das jazidas de argila e,

consequentemente, poupar a disposio de resduos em aterro sanitrio e tambm em aterro

industrial.

Palavras-chave: Lodo. Bloco cermico. Argila. Sustentabilidade.

VILELA, R. S. S. Use of sludge from water treatment station (ETA 006) of the city of

Palmas - TO, in the manufacture of ceramic block seal. 2014. 142 p. Completion of course

work. Faculty of Civil Engineering, University Center of Lutheran Palmas / Lutheran

University of Brazil.

ABSTRACT

This work presents an exploratory case study to answer the proposed questions of

technical feasibility as the inclusion of sludge from the City of Palms Water Treatment Station

006 - TO in the manufacture of ceramic bricks. To determine the percentage of sludge to be

applied to bodies - in - proof seal, a range of from 2 to 12% ranging from 2 % between samples,

tests for water absorption ratio and compression strength were carried out from bodies - of

cylindrical specimens, in whom it was possible to verify that the incorporation of 2 % sludge

would be the most viable technical option. With the placement of 2 % sludge in ceramic blocks

is attested that indeed with this percentage, blocks meet ABNT (Brazilian Association of

Technical Standards) as the physical and mechanical characteristics, but the results were

rejected as the characteristics geometric, with these results in three features, equal to those

presented by rebuttal, which consisted of blocks containing 100 % clay. The fact that the results

have been unsatisfactory in geometric for both types of samples characteristics, with 2% silt

and the other with 100 % clay, is due to lack of control in their equipment and processes, and

possibly also the lack of knowledge of characteristics of the clay. On the proposed questions of

economic viability is noticeable that the allocation of sludge along the landfill disposal at

landfills and industrial landfills is more expensive compared to offer compensation to industrial

ceramist for the same vest, transport and enter the mud in the ceramic mass. Among the factors

studied, the noblest factor is sustainability, because with the addition of this residue near the

ceramic blocks , there will be an increase in the useful life of clay deposits and thus spare the

waste disposal in landfill and also in landfill industrial .

Keywords: Sludge. Ceramic block. Clay. Sustainability.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Tamanho das partculas distribudas na gua bruta ................................................. 26

Figura 2 - Classificao geral das tecnologias de tratamento de gua bruta e suas etapas ...... 27

Figura 3 - Impurezas que podem estar presentes em guas superficiais .................................. 29

Figura 4 - Tratamento de gua com coagulao ....................................................................... 30

Figura 5 - Adio de substncia floculante e coagulante a gua .............................................. 32

Figura 6 - Floculadores mecnicos ........................................................................................... 33

Figura 7 - Decantador vertical .................................................................................................. 33

Figura 8 - Decantador horizontal .............................................................................................. 34

Figura 9 - Filtrao direta descendente..................................................................................... 35

Figura 10 - Bag vertical ............................................................................................................ 36

Figura 11 - Bag horizontal ........................................................................................................ 36

Figura 12 - Demonstrao das etapas de Fluoretao e Alcalinizao ..................................... 39

Figura 13 - Esquema de uma planta de ETA de ciclo completo e os pontos de gerao dos

RETAs ...................................................................................................................................... 40

Figura 14 - Lanamentos de forma indevida dos RETAs sem tratamento nos corpos receptores

.................................................................................................................................................. 41

Figura 15 - Organismos encontrados em RETAs ..................................................................... 42

Figura 16 - Rede de causa e efeito do lanamento in natura dos RETAs em corpos d'gua .... 43

Figura 17 - Bloco cermico estrutural de parede vazada.......................................................... 53

Figura 18 - Bloco cermico estrutural com paredes macias (com paredes internas macias) 53

Figura 19 - Bloco cermico estrutural com paredes macias (com paredes internas vazadas) 53

Figura 20 - Bloco cermico estrutural perfurado...................................................................... 54

Figura 21 - Bloco cermico de vedao com furos na horizontal ............................................ 55

Figura 22 - Bloco cermico de vedao com furos na vertical ................................................ 55

Figura 23 - Vista area ETA 006 .............................................................................................. 58

Figura 24 - Esquema do sistema de tratamento de resduos slidos da ETA 006 .................... 59

Figura 25 - Descarga do lodo proveniente dos decantadores no TRDD/SALF ....................... 60

Figura 26 - Bomba dosadora da soluo de polmero sinttico ................................................ 60

Figura 27 - Sedimentao e clarificao do lodo ..................................................................... 60

Figura 28 - Bag geotxtil vertical ............................................................................................. 61

Figura 29 - Bag recebendo lodo do TRDD/SALF .................................................................... 62

Figura 30 - Bag contendo resduo com excesso de umidade .................................................... 63

Figura 31 - Bag contendo resduo com eliminao preliminar de umidade ............................. 63

Figura 32 - Lodo antes da secagem em estufa a 105 C ........................................................... 63

Figura 33 - Lodo aps a secagem em estufa a 105 C .............................................................. 63

Figura 34 - Secagem do lodo na lona plstica a temperatura ambiente ................................... 64

Figura 35 - Amostra transferida para o picnmetro para determinao da massa especfica do

lodo ........................................................................................................................................... 66

Figura 36 - Produo do CP cilndrico ..................................................................................... 69

Figura 37 - Pesagem do CP cilndrico ...................................................................................... 69

Figura 38 - CPs cilndricos dispostos no forno ........................................................................ 69

Figura 39 - Compresso axial do CP cilndrico ........................................................................ 73

Figura 40 - CPs de vedao dispostos em prateleiras de secagem ........................................... 75

Figura 41 - Acomodao dos blocos cermicos no forno ........................................................ 76

Figura 42 - Porta fechada do forno para realizar a queima dos blocos cermicos ................... 76

Figura 43 - Local para medies da largura (L) do bloco ........................................................ 78

Figura 44 - Local para medies da altura (H) do bloco .......................................................... 78

Figura 45 - Local para medies do comprimento (C) do bloco .............................................. 78

Figura 46 - Medidas dos septos e das paredes externas dos blocos cermicos ........................ 80

Figura 47 - Desvio em relao ao esquadro ............................................................................. 81

Figura 48 - Planeza das faces (convexa) .................................................................................. 82

Figura 49 - Planeza das faces (cncava) ................................................................................... 82

Figura 50 - CPs de vedao submersos temperatura ambiente .............................................. 85

Figura 51 - Capeamento nos CPs de vedao........................................................................... 88

Figura 52 - Compresso axial no CP de vedao ..................................................................... 88

Figura 53 - Variao horria da turbidez da gua bruta no dia 08/04/2010 ............................. 92



Figura 56 Grfico da largura dos CPs de vedao com 2% de lodo ................................... 106

Figura 57 Grfico da altura dos CPs de vedao com 2% de lodo ...................................... 106

Figura 58 Grfico do comprimento dos CPs de vedao com 2% de lodo ......................... 107

Figura 59 - Grfico da largura dos CPs de vedao com 100% argila ................................... 109

Figura 60 - Grfico da altura dos CPs de vedao com 100% argila ..................................... 109

Figura 61 - Grfico do comprimento dos CPs de vedao com 100% argila ......................... 110

Figura 62 Grfico da espessura das paredes externas dos CPs de vedao com 2% de lodo

................................................................................................................................................ 112

Figura 63 - Grfico da espessura dos septos dos CPs de vedao com 2% de lodo .............. 112

Figura 64 - Grfico da espessura das paredes externas dos CPs de vedao com 100% argila

................................................................................................................................................ 114

Figura 65 - Grfico da espessura dos septos dos CPs de vedao com 100% argila ............. 114

Figura 66 Grfico do desvio em relao ao esquadro dos CPs de vedao com 2% de lodo

................................................................................................................................................ 116

Figura 67 - Grfico da flecha na planeza das faces dos CPs de vedao com 2% de lodo .... 116

Figura 68 - Grfico do desvio em relao ao esquadro dos CPs de vedao com 100% de

argila ....................................................................................................................................... 118

Figura 69 - Grfico da flecha na planeza das faces dos CPs de vedao com 100% de argila

................................................................................................................................................ 119

Figura 70 - Grfico do ndice de absoro d'gua dos CPs de vedao com 2% de lodo ...... 121

Figura 71 - Grfico do ndice de absoro d'gua dos CPs de vedao com 100% de argila 123

Figura 72 - Grfico da resistncia a compresso dos CPs de vedao com 2% de lodo ........ 125

Figura 73 - Grfico da resistncia a compresso dos CPs de vedao com 100% de argila .. 127

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Comparao do ST entre as operaes de desaguamento de lodos de ETA ........... 37

Tabela 2 - Produo de lodo baseado na qualidade da gua bruta ........................................... 44

Tabela 3 - Tolerncias dimensionais individuais relacionadas dimenso efetiva ................. 79

Tabela 4 - Tolerncias dimensionais relacionadas mdia das dimenses efetivas ................ 79

Tabela 5 - Aceitao e rejeio na inspeo por ensaios de caractersticas geomtricas ......... 83

Tabela 6 - Aceitao e rejeio na inspeo por ensaios de caractersticas fsicas .................. 86

Tabela 7 - Aceitao e rejeio na inspeo por ensaios de caractersticas mecnicas............ 90

Tabela 8 - Dosagem de produtos qumicos no tratamento de gua com turbidez em torno de

450 uT ....................................................................................................................................... 94

Tabela 9 - Estimativa da massa seca crtica diria de lodo (turbidez em torno de 450 uT) ..... 95

Tabela 10 - Frequncia de ocorrncia dos valores mximos e mnimos dirios de turbidez da

gua bruta no perodo de junho de 2008 a junho de 2009 ........................................................ 96

Tabela 11 - Frequncia mdia de ocorrncia dos intervalos de turbidez.................................. 97

Tabela 12 Frequncia de ocorrncia no ano por faixa de turbidez ........................................ 97

Tabela 13 - Dosagem de produtos qumicos no tratamento de gua de acordo com faixa de

turbidez da gua bruta............................................................................................................... 98

Tabela 14 - Estimativa da massa seca total gerada na ETA no perodo de um ano ................. 99

Tabela 15 - Resultado da massa especfica do lodo ............................................................... 100

Tabela 16 - Resultado da absoro d'gua nos corpos-de-prova cilndricos .......................... 101

Tabela 17 - Resultado da resistncia a compresso nos corpos-de-prova cilndricos ............ 102

Tabela 18 - Levantamento do volume do Bloco 11,5 X 19 X 29 (cm), por unidade ............. 103

Tabela 19 - Clculo da massa seca do lodo e da argila na composio de uma unidade de

bloco cermico ........................................................................................................................ 103

Tabela 20 - Determinao das medidas das faces dos CPs de vedao com 2% de lodo ...... 105

Tabela 21 - Determinao das medidas das faces dos CPs de vedao com 100% argila ..... 108

Tabela 22 - Determinao da espessura das paredes externas e septos dos CPs de vedao com

2% de lodo .............................................................................................................................. 111

Tabela 23 - Determinao da espessura das paredes externas e septos dos CPs de vedao com

100% argila ............................................................................................................................. 113

Tabela 24 - Determinao do desvio em relao ao esquadro e da planeza das faces dos CPs

de vedao com 2% de lodo ................................................................................................... 115

Tabela 25 - Determinao do desvio em relao ao esquadro e da planeza das faces dos CPs

de vedao com 100% de argila ............................................................................................. 117

Tabela 26 - ndice de absoro d'gua dos CPs de vedao com 2% de lodo ........................ 120

Tabela 27 - ndice de absoro d'gua dos CPs de vedao com 100% de argila .................. 122

Tabela 28 - Resistncia a compresso dos CPs de vedao com 2% de lodo ........................ 124

Tabela 29 - Resistncia a compresso dos CPs de vedao com 100% de argila .................. 126

Tabela 30 - Resumo das caractersticas geomtricas, fsicas e mecnicas dos CPs de vedao

................................................................................................................................................ 128

Tabela 31 - Custo de extrao de argila por tonelada para a indstria cermica ................... 129

Tabela 32 - Desvantagens da disposio de lodo de ETA ...................................................... 130

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AA ndice de Absoro dgua

Ab rea Bruta

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

CEULP Centro Universitrio Luterano de Palmas

C Comprimento

CP Corpo-de-prova

D Desvio em relao ao esquadro

DAL Dosagem de sulfato de alumnio

DBO Demanda Bioqumica de Oxignio

DCAL Dosagem de cal hidratada

DCAP Dosagem de carvo ativado

DP Dosagem de polmero

DQO Demanda qumica de oxignio

E Espessura das paredes externas

ETA Estao de tratamento de gua

F Planeza das faces

fb Resistncia compresso individual

FC Determinao da flecha na face cncava

Foz|Saneatins Companhia de Saneamento do Estado de Tocantins

F1 Determinao da flecha na face convexa lado 1

F2 Determinao da flecha na face convexa lado 2

H Altura

IGP-M ndice Geral de Preos do Mercado

L Largura

LETA Lodo da Estao de Tratamento de gua

LP Limite de Plasticidade

LL Limite de Liquidez

ms Massa Seca

mu Massa mida

PF Perda ao Fogo

pH Potencial Hidrogeninico

PNMA Poltica Nacional do Meio Ambiente

RETA Resduos da Estao de Tratamento de gua

S Espessura dos Septos

SST Slidos em Suspenso Totais

TAR Tanque de gua Recuperada

TCALF Tanque de Clarificao da gua de Lavagem dos Filtros

TRDD/SALF Tanque de Recepo das Descargas dos Decantadores e Slidos da gua de

Lavagem de Filtros

uT Unidade de Turbidez

LISTA DE SMBOLOS

CaCO3 Carbonato de clcio

CO2 Dixido de Carbono

Ca(OH)2 Hidrxido de Clcio

R$ Moeda Real

SUMRIO

1. INTRODUO ............................................................................................................... 19

1.1. Objetivos .......................................................................................................................... 21

1.1.1. Objetivo Geral ............................................................................................................ 21

1.1.2. Objetivos Especficos ................................................................................................ 21

1.2. Justificativa e Importncia do Trabalho ....................................................................... 22

1.3. Estrutura do Trabalho .................................................................................................... 24

2. REFERENCIAL TERICO .......................................................................................... 25

2.1. Tratamento de gua ........................................................................................................ 25

2.2. Etapas de tratamento de gua ........................................................................................ 28

2.2.1. Pr-tratamento ............................................................................................................ 28

2.2.2. Coagulao ................................................................................................................. 30

2.2.3. Floculao .................................................................................................................. 31

2.2.4. Sedimentao ou Decantao .................................................................................... 33

2.2.5. Filtrao ..................................................................................................................... 34

2.2.6. Desaguamento ............................................................................................................ 35

2.2.7. Desinfeco ................................................................................................................ 37

2.2.8. Alcalinizao ............................................................................................................. 38

2.2.9. Fluoretao ................................................................................................................. 38

2.3. Lodo de estaes de tratamento de gua ....................................................................... 39

2.3.1. Impactos ocasionados pelo lodo de ETA ................................................................... 40

2.3.2. Caractersticas do lodo de ETA ................................................................................. 43

2.3.3. Confeco de bloco cermico como forma de distribuio final do lodo de ETA .... 46

2.4. Cermica vermelha ......................................................................................................... 48

2.4.1. Argilas para cermica vermelha ................................................................................ 49

2.4.2. Propriedades da cermica vermelha........................................................................... 49

2.4.2.1. Plasticidade ............................................................................................................ 49

2.4.2.2. Porosidade ............................................................................................................. 50

2.4.2.3. Retrao linear ....................................................................................................... 50

2.4.2.4. Absoro de gua ................................................................................................... 51

2.4.2.5. Umidade ................................................................................................................. 51

2.4.2.6. Perda ao fogo ......................................................................................................... 52

2.5. Bloco cermico ................................................................................................................. 52

2.5.1. Bloco cermico estrutural .......................................................................................... 52

2.5.2. Bloco cermico de vedao ....................................................................................... 54

3. METODOLOGIA ........................................................................................................... 56

3.1. Tipo de pesquisa .............................................................................................................. 56

3.2. Levantamento da estimativa da massa seca de lodo .................................................... 56

3.3. Preparao do lodo.......................................................................................................... 57

3.3.1. Local da coleta do lodo .............................................................................................. 57

3.3.2. Coleta do lodo da ETA .............................................................................................. 59

3.3.3. Secagem do lodo da ETA .......................................................................................... 62

3.3.4. Determinao da massa especfica do lodo ............................................................... 64

3.4. Preparao da argila ....................................................................................................... 67

3.4.1. Local da coleta da argila ............................................................................................ 67

3.4.2. Coleta da argila .......................................................................................................... 67

3.4.3. Secagem da argila ...................................................................................................... 67

3.4.4. Determinao da massa especfica da argila .............................................................. 68

3.5. Produo dos CPs cilndricos ......................................................................................... 68

3.6. Aplicao dos ensaios laboratoriais junto aos CPs cilndricos .................................... 70

3.6.1. Determinao das caractersticas fsicas dos CPs cilndricos .................................... 70

3.6.1.1. Determinao da massa seca (ms) dos CPs cilndricos ......................................... 70

3.6.1.2. Determinao da massa mida (mu) dos CPs cilndricos ...................................... 71

3.6.1.3. Determinao do ndice de absoro dgua (AA) dos CPs cilndricos ............... 71

3.6.2. Determinao das caractersticas mecnicas dos CPs cilndricos.............................. 72

3.6.2.1. Determinao da resistncia compresso dos CPs cilndricos .......................... 73

3.7. Produo dos CPs de vedao ........................................................................................ 74

3.8. Composio dos CPs de vedao.................................................................................... 76

3.9. Aplicao dos ensaios laboratoriais junto aos CPs de vedao ................................... 76

3.9.1. Determinao das caractersticas geomtricas dos CPs de vedao .......................... 77

3.9.1.1. Determinao das medidas das faces dos CPs de vedao Dimenses efetivas 77

3.9.1.2. Determinao da espessura das paredes externas e septos dos CPs de vedao . 80

3.9.1.3. Determinao do desvio em relao ao esquadro dos CPs de vedao ................ 81

3.9.1.4. Planeza das faces dos CPs de vedao .................................................................. 82

3.9.1.5. Determinao da rea bruta (Ab) dos CPs de vedao ......................................... 82

3.9.1.6. Inspeo dos lotes pelas caractersticas geomtricas dos CPs de vedao .......... 83

3.9.2. Determinao das caractersticas fsicas dos CPs de vedao ................................... 83

3.9.2.1. Determinao da massa seca (ms) dos CPs de vedao ........................................ 84

3.9.2.2. Determinao da massa mida (mu) dos CPs de vedao ..................................... 84

3.9.2.3. Determinao do ndice de absoro dgua (AA) dos CPs de vedao .............. 86

3.9.2.4. Inspeo dos lotes pelas caractersticas fsicas dos CPs de vedao.................... 86

3.9.3. Determinao das caractersticas mecnicas dos CPs de vedao............................. 87

3.9.3.1. Determinao da resistncia compresso dos CPs de vedao ......................... 87

3.9.3.2. Inspeo dos lotes pelas caractersticas mecnicas dos CPs de vedao ............. 89

3.10. Avaliao de viabilidade econmica do uso do RETA em uma indstria

ceramista da cidade de Palmas TO .................................................................................... 90

4. RESULTADOS E DISCUSSES .................................................................................. 91

4.1. Lodo oriundo da ETA 006 .............................................................................................. 91

4.1.1. Estimativa da massa seca de lodo .............................................................................. 91

4.1.1.1. Massa seca de lodo crtica diria .......................................................................... 91

4.1.1.2. Massa seca de lodo anual ...................................................................................... 95

4.1.2. Determinao da massa especfica do lodo ............................................................... 99

4.2. Argila proveniente da indstria ceramista ................................................................. 100

4.2.1. Determinao da massa especfica da argila ............................................................ 100

4.3. Definio da proporo ideal de lodo por meio de ensaios nos CPs cilndricos ...... 101

4.4. Corpos-de-prova de vedao ........................................................................................ 102

4.4.1. Proporo de massa de lodo e argila nos CPs de vedao ....................................... 102

4.4.2. Anlise das caractersticas geomtricas dos CPs de vedao .................................. 104

4.4.2.1. Anlise das medidas das faces dos CPs de vedao Dimenses efetivas ......... 104

4.4.2.2. Anlise das espessuras das paredes externas e septos dos blocos ...................... 110

4.4.2.3. Anlise do desvio em relao ao esquadro e da planeza das faces ..................... 115

4.4.3. Anlise das caractersticas fsicas ............................................................................ 119

4.4.4. Anlise das caractersticas mecnicas ...................................................................... 123

4.4.5. Resumo da anlise das caractersticas ..................................................................... 127

4.5. Avaliao de viabilidade econmica do uso do lodo em uma indstria ceramista da

cidade de Palmas TO ......................................................................................................... 128

5. CONCLUSES E SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ...................... 132

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................... 136

ANEXO A Resultado do ensaio de resistncia a compresso dos CPs cilndricos ...... 139

ANEXO B Resultado do ensaio de resistncia a compresso dos CPs de vedao das

amostras A ............................................................................................................................. 140

ANEXO C Resultado do ensaio de resistncia a compresso dos CPs de vedao das

amostras B ............................................................................................................................. 141

19

1. INTRODUO

O sistema de abastecimento de gua contribui sobremaneira para melhorar a qualidade

ambiental e da sade nas reas urbanas e rurais.

A democratizao dos processos de captao, tratamento e distribuio foi um dos

principais motivos do salto e manuteno dos indicadores de sade e aumento da perspectiva

de vida da populao do Brasil.

O tratamento de gua para abastecimento ao pblico realiza processos e operaes com

introduo de produtos qumicos, transformando gua inadequada para o consumo humano em

um produto que atenda aos padres de potabilidade definidos em legislao e distribui-las

a populao.

No sistema de tratamento convencional, no qual abrange coagulao, floculao,

decantao, filtrao, fluoretao, desinfeco e correo de pH, os resduos slidos se originam

da descarga dos decantadores, na lavagem de filtros e tambm na lavagem dos tanques de

preparao de solues e suspenses de produtos qumicos.

Todavia, no cenrio brasileiro atual, uma razovel parte destes resduos tm sido

lanados em cursos dgua sem qualquer tipo de tratamento. Nos ltimos anos, esta prtica est

sendo questionada, pois este mtodo pode implicar em impactos ambientais e tambm em riscos

sade humana devido existncia de metais pesados e agentes patognicos.

Tendo em vista falta de leis ambientais especficas no Pas para estabelecer os

parmetros de controle para o tratamento e a disposio final dos lodos de ETAs, igualmente

ao fato de no adotar mtodos de tratamento e de disposio final aplicados em outros pases,

devido ao alto gasto inerente a implementao e operao, ento, no Brasil adotado como

prtica mais usual, o despejo do resduo diretamente nos corpos receptores mais prximos s

estaes de tratamento de gua ou na rede coletora de esgotos.

Isto causa um expressivo impacto ambiental, tais como, assoreamento dos rios,

interferncia na fotossntese das plantas aquticas, alterao das propriedades fsico-qumicas

da gua (tubidez, cor, pH etc.) e podendo acarretar em danos sade de pessoas que a utilizam.

Atualmente existem mais de 7.500 ETAs de ciclo completo ou convencional no Brasil,

sendo que, so estimadas 2.000 toneladas/dia de lodo de ETA sendo descartados sem nenhum

tratamento.

Para solucionar a crise ambiental gerada pelos lanamentos destes resduos, necessrio

se basear no equilbrio entre as demandas de energia e materiais com a gerao de resduos

20

slidos. Tal equilbrio depende da viabilidade tcnica e econmica junto aos atuais modelos de

sustentabilidade ambiental, propondo um direcionamento de novos procedimentos na

sociedade, no que tange ao reuso e a reciclagem.

Nos dias atuais, na rea da construo civil, a reciclagem de resduos uma prtica

costumeira e crescente. Tornando possvel o reaproveitamento e utilizao de resduos slidos

oriundos da construo civil e tambm de outras atividades, como a de saneamento. Esta prtica

ambientalmente adequada arrefece o consumo de matrias-primas e energia, transformando

o que antes era descartado em recurso e tambm reduz os impactos ambientais ocasionados das

prticas inadequadas de descarte final.

Usufruir resduos tem se demonstrado promissor na produo de novos materiais no

setor da engenharia civil, porm, para ocorrer sustentao econmica deste novo negcio,

deve haver um valor de mercado atrativo aos consumidores e tambm aos empresrios; quanto

aos produtos oriundos deste reuso, devem-se levantar os gastos do processo em si da reciclagem

e tambm dos impactos ambientais futuros.

Nesse sentido, o presente trabalho avaliar a substituio parcial da argila por uma

proporo de lodo produzido na ETA 006 da cidade de Palmas no Estado de Tocantins, na

composio de blocos cermicos de vedao.

21

1.1. Objetivos

1.1.1. Objetivo Geral

Avaliar a viabilidade tcnica da incorporao de lodo proveniente de decantadores e da

lavagem de filtros da Estao de Tratamento de gua 006 da cidade de Palmas TO, na

composio de blocos cermicos de vedao, como alternativa de disposio final adequada

para este resduo slido.

1.1.2. Objetivos Especficos

a) Definir, por meio de ensaio com corpo-de-prova cilndrico, a proporo ideal de

lodo para incorporao no bloco de vedao;

b) Confeccionar bloco de vedao de cermica, contendo participao de lodo

proveniente de ETA;

c) Avaliar a conformidade dos blocos cermicos, atravs de ensaios estabelecidos

pela NBR 15270-1 (2005) para determinar as caractersticas geomtricas, fsicas

e mecnicas;

d) Estudar a viabilidade econmica para indstrias ceramistas da cidade de Palmas

TO na utilizao do RETA na confeco de blocos cermicos de vedao.

22

1.2. Justificativa e Importncia do Trabalho

Os resduos das estaes de tratamento de gua tm a caracterstica de possurem grande

umidade, acima de 95%, estando normalmente na forma fluida. Tais dejetos geralmente

possuem concentraes de slidos acima de 2,5%, o que pode acarretar em alteraes

significativas nessas guas (ACHON; SOARES; MEGDA, 2005, p.1). Contudo, mesmo com a

proporo de lquido ser maior do que a de slido, na NBR 10004 (2004) o RETA classificado

como resduo slido.

Tal caracterstica no permite o seu lanamento in natura em guas superficiais, devido

s concentraes desse despejo, o qual provoca a degradao da qualidade ambiental e das

condies estticas.

Lanar indiscriminadamente, direta ou indiretamente, RETAs nos corpos de gua,

ocasiona aumento da concentrao de metais txicos no sedimento, limitao da luminosidade

do meio lquido devido ao aumento da concentrao de SST cuja ocorrncia afeta a

reprodutibilidade da biota em geral , limita ou at impede o uso do corpo receptor como

manancial de abastecimento de comunidades situadas jusante, alm de haver compostos

orgnicos txicos provenientes do tratamento da gua (DI BERNARDO; DANTAS; VOLTAN,

2012, p.2).

Tais situaes degradantes so amparadas na legislao brasileira para serem evitadas e

punidas se ocorrerem, por meio das leis 6.938, de 31 de agosto de 1981 Poltica Nacional do

Meio Ambiente e 9.605, de 12 de fevereiro de 1998 Crimes Ambientais, cujos contedos

abordam as condies nas quais so necessrias uma nova postura dos gestores do sistema de

abastecimento de gua, tendo em vista os resduos gerados e sua disposio no meio ambiente

(ACHON; SOARES; MEGDA, 2005, p.2).

No pargrafo nico do artigo 12 da Lei Federal 6.938/1981 citado de forma clara que

as entidades e rgos envolvidos, devero constar em seus projetos, a realizao de obras e a

aquisio de equipamentos, os quais sero destinados ao controle da degradao ambiental e a

melhoria da qualidade do meio ambiente envolto.

Nesta mesma lei, no artigo 3 do inciso IV, classificado como poluidor a pessoa fsica

ou jurdica, de direito pblico ou privado, responsvel, direta ou indiretamente, por atividade

causadora de degradao ambiental.

Ou seja, os responsveis pelas estaes de tratamento de gua que permitirem o desgue

de resduos nos cursos dgua podero se enquadrar neste termo e serem responsabilizados pela

23

poluio e outros crimes ambientais, conforme est previsto na Lei Federal 9.605/1998, no

artigo 54, do pargrafo 2, do inciso V, na qual cita que incide em crime no caso de ocorrer

por lanamento de resduos slidos, lquidos ou gasosos, ou detritos, leos ou substncias

oleosas, em desacordo com as exigncias estabelecidas em leis ou regulamentos, com pena de

recluso, de um a cinco anos.

Ainda na Lei Federal 9.605/1998, no artigo 70, considera-se infrao administrativa

ambiental toda ao ou omisso que viole as regras jurdicas de uso, gozo, promoo, proteo

e recuperao do meio ambiente, sendo que, tal infrao pode acarretar em uma multa de at

R$ 50.000.000,00 (cinquenta milhes de reais).

Em virtude dos fatos supracitados e amparados pela legislao, este trabalho visa aplicar

e analisar o lodo produzido na ETA 006 da cidade de Palmas no Estado de Tocantins na

fabricao de blocos cermicos de vedao, com o intuito de no futuro esta ser uma prtica

corriqueira de fornecimento deste resduo produzido pelas companhias detentoras da concesso

de saneamento nos municpios junto indstria ceramista, e permitindo que tal prtica no futuro

acarrete numa reduo no impacto ambiental gerado atualmente pelos resduos das ETAs e

tambm gere um impacto positivo ao meio-ambiente em virtude de reduo da extrao de

argila nas jazidas.

24

1.3. Estrutura do Trabalho

No captulo 1, so apresentados a introduo, o objetivo geral e os objetivos especficos

deste estudo de viabilidade do bloco cermico de vedao com propores variadas de RETA.

No captulo 2, discorrido o referencial terico, no qual so estudados os conceitos que

sero aplicados como embasamento terico para o desenvolvimento deste trabalho. Sendo

abordadas as etapas de tratamento de gua, abordado sobre o lodo gerado no processo de

tratamento de gua, tais como, seus impactos, suas caractersticas e sua aplicao em blocos

cermicos, e tambm realizada referncia sobre a cermica vermelha e suas propriedades.

No captulo 3, so apresentados os processos, os equipamentos e os locais que sero

utilizados para obteno do lodo de ETA, para fabricao do bloco cermico e tambm no que

tange a avaliao dos blocos na ordem tcnica e econmica, assim como a metodologia aplicada

para a sua confeco e tambm para avaliao de conformidade com a Norma vigente dos

blocos gerados.

No captulo 4, so dispostos os resultados obtidos, as discusses e interpretaes

originadas com a elaborao deste trabalho.

No captulo 5, so abordadas as consideraes finais com relao a todo o trabalho,

mostrando uma anlise dos resultados apresentados no captulo anterior e propondo a realizao

de trabalhos futuros a partir deste.

No penltimo captulo, so relacionadas as fontes de referncia bibliogrfica que foram

estudadas e aplicadas no trabalho.

E no ltimo captulo so apresentados como anexos os resultados dos ensaios de

resistncia a compresso individual (fb) aplicados nos corpos-de-prova, resultados estes que

foram emitidos pelo laboratrio do CEULP/Ulbra.

25

2. REFERENCIAL TERICO

Este captulo tem o intuito de abranger as metodologias e as tcnicas que sero utilizadas

na obteno do bloco cermico contendo em sua composio lodo provindo da ETA 006 da

cidade de Palmas no Estado de Tocantins.

2.1. Tratamento de gua

O tratamento de gua de abastecimento um conjunto de processos e operaes

realizados com o propsito de adequar as caractersticas fsico-qumicas e biolgicas da gua

encontrada no curso dgua (gua bruta) com padro organolepticamente agradvel e que no

incorra riscos sade humana (DI BERNARDO, 2003).

No Brasil, para a gua ser consumida pelo homem preciso que se apresente com

caratersticas que atendam ao padro de potabilidade estipulado pela portaria n 2.914 do

Ministrio da Sade (2011). Para tanto, necessrio que a mesma seja tratada, com as seguintes

finalidades (SANTOS, R., 2007, p.98):

a) higinica: para remover bactrias, protozorios, vrus e demais microrganismos

nocivos, e tambm para reduo de excesso de impurezas e teores elevados de

compostos orgnicos;

b) organolptica: para corrigir a cor, o sabor e o odor;

c) econmica: para reduzir a corrosividade.

A gua bruta coletada nos mananciais contm caractersticas que podem ser modificadas

conforme a regio e tambm quanto s condies de como so feitas a captao. As impurezas

contidas nela esto dispostas em suspenso ou dissolvidas (FRANCO, 2009, p.6).

Eckenfelder apud Franco (2009, p.6) relata que a maioria dessas partculas apresenta

carga negativa em sua superfcie. Segundo Richter apud Franco (2009, p.6), esta caracterstica

acarreta em uma repulso entre as partculas, a ponto de mant-las separadas em suspenso.

Normalmente as partculas suspensas na gua apresentam tamanhos variados de 10-3 a

10mm, e destas, algumas so removveis facilmente devido a facilidade em flutuar ou decantar,

enquanto que, outras partculas exigem mtodos mais robustos para remove-las, tendo em vista,

serem mais finas e podendo at serem classificadas como matria coloidal (FRANCO, 2009,

p.6).

26

A figura 1 representa graficamente as diversas partculas embutidas na gua, salientando

os seus tamanhos e a regio de disperso coloidal, na qual o mecanismo de coagulao atua

(FRANCO, 2009, p.7).

Figura 1 - Tamanho das partculas distribudas na gua bruta

Autor: CEPIS apud PAVELLINI apud FRANCO, 2009, p.7

Os mtodos para angariar uma gua prpria para o consumo humano so diversos.

Todavia, o tratamento a ser aplicado depende da gua bruta captada, ou seja, gua bruta com

caractersticas piores demandar tratamentos mais elaborados, enquanto que, ocorre o contrrio

quanto gua de qualidade superior.

Atravs de inspees sanitrias e de resultados de anlises fsico-qumicas e

bacteriolgicas representativas do manancial utilizado que haver o alinhamento para

realizar o tratamento adequado e os processos exigidos para tal.

Os sistemas de abastecimento de gua para a populao do meio urbano compreende

uma srie de subsistemas, dos quais a estao de tratamento de gua quando se utiliza

manancial superficial a parte principal (REALI, 1999, p.2).

Os principais tipos de tratamento de gua nas estaes so: Filtrao Lenta, Filtrao

Direta, Filtrao Direta Descendente e Tratamento Completo, conforme abordado na figura 2,

juntamente com as etapas abrangentes de tratamento (FRANCO, 2009, p.8). E nesta mesma

ilustrao possvel identificar o resumo em dois grupos de tecnologia de tratamento de gua,

27

sem coagulao e com coagulao, os quais atuam em funo exclusiva da qualidade da gua

bruta.

Figura 2 - Classificao geral das tecnologias de tratamento de gua bruta e suas etapas

Autor: DI BERNARDO, 2012, p.7

IBGE apud Di Bernardo (2003, p.6), atravs da Pesquisa Nacional de Saneamento

Bsico, relata que, as tecnologias de tratamento de gua so classificadas como:

a) convencionais: incluem todas as etapas tradicionais do processo (coagulao,

floculao, decantao, filtrao, correo de pH e desinfeco);

b) no-convencionais: incluem a filtrao direta ascendente e descendente, a dupla

filtrao conforme Di Bernardo (2003, p.301) a dupla filtrao consiste na

instalao de filtros ascendentes seguido de filtros descendentes e a filtrao

lenta.

No mais considerada tecnologia de tratamento a simples desinfeco, cujo mtodo s

aplicado em guas brutas subterrneas, e apenas nas quais h condies organolepticamente

agradveis e que no oferea riscos a sade humana.

Nas ETAs a tecnologia mais aplicada o tratamento completo ou tambm denominada

tratamento convencional (DI BERNARDO apud FRANCO, 2009, p.8). Este sistema realiza a

retirada de partculas finas em suspenso e em solues presentes. Para eficcia deste processo

necessria utilizao de produtos qumicos os quais desestabilizam as partculas coloidais,

formando flocos com tamanho suficiente para serem removidos no processo de decantao

(REALI, 1999, p.3).

28

Grande parte dos flocos formados no decanta com facilidade, situao esta, em que h

a necessidade de aplicao de coagulantes. Pelo fato das impurezas se encontrarem no estado

coloidal, a fora gravitacional tem pouca influencia na decantabilidade (FRANCO, 2009, p.7).

Reali (1999, p.3) relata que, com a remoo dos flocos possvel clarificar a gua. E

aps a decantao, a gua encaminhada aos filtros para clarificao final, na qual tambm

parte dos flocos que no foram retidos anteriormente fica retida. Por meio dessas operaes no

tratamento completo, a ETA produz gua para abastecimento e gera resduo, o qual o objeto

principal de estudo deste trabalho.

Para escolher dentre as diversas possibilidades de tratamento da gua bruta necessrio

conhecer as caractersticas da gua captada, alm de conhecer o ponto de coleta e o custo deste

empreendimento, para com isso, viabilizar o atendimento s exigncias previstas na portaria n

2.914 do Ministrio da Sade (2011).

2.2. Etapas de tratamento de gua

importante ressaltar que, de acordo com as caractersticas da gua bruta, algumas

etapas do tratamento podero ser ou no necessrias para tornar a gua distribuda, apta ao

consumo pela populao. Esta subseo do Referencial Terico tem o intuito de explanar com

mais profundidade sobre estas etapas.

2.2.1. Pr-tratamento

Esta etapa complementa a remoo preliminar de material flutuante, areia fina, argila,

silte, matria orgnica natural e algas (COSTA, 2011, p.20), sendo tais materiais representados

na figura 3.

29

Figura 3 - Impurezas que podem estar presentes em guas superficiais

Autor: DI BERNARDO; BRANDO; HELLER L, 1997, p.21

O pr-tratamento constitudo por unidades preliminares de filtrao em leitos de maior

granulometria, por meio de pr-filtros dinmicos e pr-filtros em leitos de pedregulho (DI

BERNARDO; BRANDO; HELLER L, 1997, p.3).

Nas pocas de maiores intensidades chuvosas os picos de slidos suspensos e de

turbidez so consideravelmente elevados, e ocorre uma alta concentrao de alguns tipos de

microrganismos, o que torna muito difcil o funcionamento da ETA sem as unidades de pr-

tratamento. Alm disso, tambm existe a indicao para usar pr-tratamento, no caso de lagos,

nos quais se apresentam florescimentos de algas (DI BERNARDO; BRANDO; HELLER L,

1997, p.22).

Devido ao fato que normalmente a captao de gua bruta ocorre em locais onde no h

muito fluxo ou turbulncia, ento, no ocorre com frequncia presena de areia. Mas caso o

local seja turbulento, basta reduzir a velocidade da gua para sedimentar as partculas

grosseiras, e com isso, realizar a sua remoo (COSTA, 2011, p.20).

Costa (2011, p.20) informa que nesta fase, tambm podem ser removidos componentes

qumicos como ferro e mangans solveis pela aerao, atravs do contato com o oxignio da

atmosfera, fazendo com que o ferro passe da forma bivalente para a trivalente e precite-se.

30

No pr-tratamento podem ser removidas impurezas especficas por meio da aplicao

de produtos qumicos, alm disto, pode realizar uma pr-desinfeco, ou por fim, realizar o

condicionamento do pH para melhorar o desempenho do coagulante, tudo dependendo, das

caractersticas da gua bruta (COSTA, 2011, p.21).

2.2.2. Coagulao

A coagulao a mudana fsico-qumica de partculas coloidais de uma gua atravs

da adio de produtos qumicos , acarretando em partculas que possam ser removidas em

seguida por meio do processo fsico de separao (SANTOS, A., 2011, p.28).

A adio do coagulante ocorre na unidade de mistura rpida, podendo ser hidrulica ou

mecnica. Com esta adio e sob alto grau de agitao, as partculas coloidais e suspensas, que

possuem carga negativa em sua superfcie so desestabilizadas atravs da ao das espcies

hidrolisadas do coagulante com carga positiva, permitindo a aproximao e a aglomerao das

partculas, formando flocos (SILVEIRA, 2012, p.24).

Na figura 4 apresentada como fica a situao da gua j com os flocos formados, logo

aps o processo de coagulao.

Figura 4 - Tratamento de gua com coagulao

Autor: NATURALTEC, online

Alm do objetivo de alterar a propriedade da matria para promover sua suspenso, este

processo tem a finalidade de (COSTA, 2011, p.21):

31

a) remover a turbidez orgnica ou inorgnica que no pode sedimentar

rapidamente;

b) remover a cor verdadeira e aparente (referente a parcela de turbidez);

c) exterminar bactrias, vrus e organismos patognicos propensos a separao por

coagulao;

d) destruir alguns tipos de alas e plnctons;

e) eliminar substncias produtoras de sabor, odor e precipitados qumicos

suspensos ou compostos orgnicos.

Segundo Valncia apud Costa (2011, p. 22) os processos a seguir podem ocorrer durante

a coagulao:

a) absoro-desestabilizao baseado nas foras eletrostticas de atrao e

repulso;

b) ponte qumica que estabelece uma relao de dependncia entre as foras

qumicas e a superfcie dos colides;

c) supersaturao de coagulantes na gua.

Segundo Costa (2011, p.21) invivel economicamente utilizar outro processo como a

sedimentao simples para remover partculas muito finas.

2.2.3. Floculao

a aderncia das partculas coaguladas e do material em suspenso da gua, aps adio

de coagulantes, formando partculas maiores e mais densas do que as da fase de coagulao,

tambm chamadas de flocos (SANTOS, A., 2011, p.31).

Na figura 5 mostrada a adio das substncias floculante e coagulante junto gua.

32

Figura 5 - Adio de substncia floculante e coagulante a gua

Autor: BATISTA, online

um processo cujas partculas so transportadas dentro do lquido para fazer contato

com o objetivo de estabelecer pontes entre si e para formar malhas tridimensionais de cogulos

porosos (COSTA, 2011, p.22).

Para ocorrer a melhor ao do coagulante, deve se prover uma grande agitao da gua

denominada de fase da mistura rpida. Concluda esta etapa, para que os flocos sejam formados

corretamente, a velocidade da gua dever ser controlada para no ser muito lenta para evitar a

no formao dos flocos e nem to rpida para evitar choques com fora e evitar que sejam

quebrados (COSTA, 2011, p.22).

Na figura 6 demonstra-se o processo de funcionamento de floculadores mecnicos.

33

Figura 6 - Floculadores mecnicos

Autor: AQUASTORE, online

2.2.4. Sedimentao ou Decantao

Consiste na etapa de separao dos slidos ou partculas j com o formato de flocos

do meio aquoso. Isso ocorre em decantadores onde so segregados os flocos mais densos do

que a gua, devido ao da fora gravitacional que causa a deposio dessas partculas no

fundo do decantador, propiciando a clarificao do meio (SANTOS, A., 2011, p.32).

Na figura 7 apresentada a forma de funcionamento de um decantador vertical.

Figura 7 - Decantador vertical

Autor: AQUASTORE, online

Enquanto que na figura 8 apresentada a forma de funcionamento de um decantador

horizontal.

34

Figura 8 - Decantador horizontal

Fonte: AQUASTORE, online

As unidades de sedimentao so alojadas jusante das unidades de coagulao e

floculao para reduo da carga de slidos aplicada nas subsequentes unidades de filtrao

(COSTA, 2011, p.22).

2.2.5. Filtrao

A filtrao a etapa em que ocorre a remoo de partculas suspensas, coloidais e de

microrganismos inseridos na gua que escoa atravs de material poroso capaz de reter ou

remover alguma de suas impurezas ainda presentes, as quais no sedimentaram nas fases

anteriores (DI BERNARDO, 2003, p.20).

Com certo tempo de funcionamento, h necessidade da lavagem do filtro, realizada

atravs de introduo de gua no sentido ascensional com velocidade de certa forma alta com

o intuito de prover a fluidificao parcial do material poroso com a liberao das impurezas

presentes (DI BERNARDO, 2003, p.20).

Segundo Di Bernardo (2003, p.20) as estruturas que removem as partculas durante a

etapa de filtrao so complexas e direcionadas pelas caractersticas fsicas e qumicas das

partculas, da gua e do meio filtrante, data de filtrao e da forma como so operados os filtros.

A filtrao o resultado da ao de trs mecanismos distintos (DI BERNARDO, 2003,

p.20):

a) transporte: responsvel pela conduo das partculas suspensas at as

proximidades da superfcie dos coletores.

35

b) aderncia: as partculas podem permanecer aderidas a superfcie dos coletores,

as quais resistem s foras de cisalhamento resultantes.

c) desprendimento: quando as foras de cisalhamento superam as foras de

aderncia, tem-se o desprendimento.

Na figura 9 apresentado um exemplo de filtrao utilizando filtros descendentes, no

qual ocorre o escoamento de cima para baixo da gua a ser filtrada.

Figura 9 - Filtrao direta descendente

Fonte: DI BERNARDO, 2003, p.21

Por fim, a filtrao o processo final de remoo de impurezas numa ETA (DI

BERNARDO e DANTAS apud SILVEIRA; 2012, p.25).

2.2.6. Desaguamento

Segundo Silveira (2012, p.43) o desaguamento de lodo de ETA tem por objetivo

aumentar o teor de slidos totais o que acarreta numa reduo de volume do lodo, esse processo

pode ser realizado atravs do uso de sistemas naturais e/ou mecnicos de remoo de gua.

Nos sistemas naturais existem as tecnologias de lagoas de lodo, leitos de secagem, leitos

de drenagem e bag de geotxtil, conforme exemplificado por meio das figuras 10 e 11, as quais

mostram dois tipos de bags de geotecido (SILVEIRA, 2012, p.43).

36

Figura 10 - Bag vertical

Fonte: SILVEIRA, 2012, p.45

Figura 11 - Bag horizontal


A forma natural do desaguamento utiliza somente agentes naturais, como a gravidade e

a evaporao. Este tipo de sistema apresenta como desvantagens a necessidade de grandes reas

e das condies climticas adequadas ao uso (SILVEIRA, 2012, p.44).

Quanto aos sistemas mecnicos, atualmente se utilizam as tecnologias de centrfugas,

filtros prensa de esteira e filtro prensa de placas (SILVEIRA, 2012, p.43).

37

De acordo com Silveira (2012, p.44) este sistema envolve altos custos de aquisio e

manuteno, alm de consumir energia e produtos qumicos e depende de um

acondicionamento prvio ao desaguamento.

Segundo Silveira (2012, p.44) os sistemas mecnicos so mais adequados para estaes

com reas disponveis reduzidas e nas quais h inteno de se obter uma maior concentrao

de slidos.

Na tabela 1 realizada uma comparao entre os desempenhos das operaes de

desaguamento dos lodos em decorrncia do teor de slidos suspensos totais (SST).

Tabela 1 - Comparao do ST entre as operaes de desaguamento de lodos de ETA

Tcnica de desaguamento Teor de SST (%)

Centrfuga 20 30

Filtro prensa de esteiras 20 25

Filtro prensa de placas 35 45

Leitos de secagem 20 25

Lagoas de lodo 7 15


2.2.7. Desinfeco

A etapa de desinfeco consiste na eliminao de microrganismos patognicos,

causadores de enfermidades infecciosas na populao, como febre tifoide e paratifide,

disenteria bacilar, disenteria amebiana, clera, giardase, hepatite A e B, poliomielite,

criptosporidiose e gastroenterite (DANIEL, 2001, p.3).

A execuo desta operao pode ser realizada mediante aplicao de cloro e seus

derivados, oznio e perxido de hidrognio, ferratos, cido peractico, permanganato de

potssio, radiao ultravioleta, processos oxidativos avanados, fotocatlise heterognea e

radiao solar (SANTOS, A., 2011, p.36).

A ao destes desinfetantes sobre os microrganismos ocorre por meio de trs

mecanismos distintos (STANIER et al apud DANIEL, 2001, p.12):

a) destruio ou danificao da organizao estrutural da clula;

b) interferncia no nvel energtico do metabolismo;

38

c) interferncia na biossntese e crescimento com combinao de diversos

mecanismos, tais como a sntese de protenas, cidos nuclicos, coenzimas ou

clulas estruturais.

2.2.8. Alcalinizao

No momento em que uma gua corrosiva admitida num encanamento processado

um ataque ao material ferroso e tal agressividade proporcional a relao entre o pH e a

alcalinidade, e tambm quanto a relao entre o gs carbnico livre e a alcalinidade. Portanto,

quanto menor a alcalinidade, maior ser o pH para preveno da corroso (SANTOS, A., 2011,

p.30).

Realizada a correo de pH com lcalis neutraliza-se o gs carbnico e cria tambm

condio de estabilidade para o carbonato de clcio (CaCO3) presente na gua, viabilizando o

depsito deste nas paredes da tubulao, cuja atuao como camada protetora (SANTOS, A.,

2011, p.30).

O dixido de carbono (CO2) possui caractersticas cidas e em quantidades

considerveis aumenta-se a corrosividade da gua, desfazendo a camada protetora de carbonato

de clcio (CaCO3), situao esta que desprotege a tubulao (SANTOS, A., 2011, p.30).

Todavia, para evitar esta desproteo realizada a correo de pH da gua tratada, por

meio da adio de hidrxido de clcio (Ca(OH)2), o qual gera uma reao com a alcalinidade e

com o dixido de carbono (CO2) (SANTOS, A., 2011, p.30).

Por fim, no tratamento de gua deve-se evitar a corroso nas tubulaes de ferro, para

estabilizar a vida til dos materiais hidrulicos e evitar a propagao do metal para a populao

(SANTOS, A., 2011, p.31).

2.2.9. Fluoretao

De acordo com a portaria n 2.914 (2011) do Ministrio da Sade, depois de removidas

as impurezas, a gua deve ser fluoretada com o objetivo de prevenir problemas dentrios, como

a crie dentria.

Na figura 12 demonstra-se a aplicao do cido fluossilcico (H2SiF6) para a fluoretao

e do hidrxido de clcio (Ca(OH)2) para a alcalinizao na etapa final do tratamento da gua,

39

permitindo com que gua se apresente pronta ao consumo humano e tambm para que no

ocorra corroso da tubulao devido a correo de pH aplicada.

Figura 12 - Demonstrao das etapas de Fluoretao e Alcalinizao

Fonte: AQUASTORE, online

2.3. Lodo de estaes de tratamento de gua

Tal qual em uma indstria, na ETA tambm existe uma matria-prima, no caso a gua

bruta, sendo esta trabalhada atravs de diversos processos e operaes para se chegar ao produto

acabado, neste caso a gua potvel, acompanhada da gerao de resduos.

De acordo com Cordeiro apud Silveira (2012, p.26) no Brasil os sistemas de tratamento

de gua sempre foram destinados para produzir gua com qualidade necessria para

atendimento aos padres do Ministrio da Sade, e praticamente inexistindo o foco em

averiguar caractersticas qualitativas e quantitativas, bem como os possveis impactos

ambientais e a forma como devem ser tratados e disponibilizados os RETAs.

Na ETA de ciclo completo, a gerao de resduos ocorre principalmente pelas limpezas

ou descargas dos decantadores e da lavagem dos filtros, conforme abordado na figura 13.

40

Figura 13 - Esquema de uma planta de ETA de ciclo completo e os pontos de gerao dos

RETAs

Fonte: REALI apud SILVEIRA, 2012, p.25

Segundo Di Bernardo, Dantas e Voltan (2012, p.11) as cmaras de floculao, a cmara

de pr-oxidao, de absoro e ps-desinfeco etc. tambm originam lodo devido s lavagens

peridicas, porm, em quantidades menos significativas para o montante final.

Conforme relatado por Di Bernardo e Dantas apud Silveira (2012, p.26), em propores

volumtricas, a maior quantidade de lodo decorrente da lavagem de filtros. Todavia, em

propores de massa, a maior parte produzida gerada nos decantadores devido ser a

sedimentao o primeiro processo fsico de separao dos slidos junto gua.

2.3.1. Impactos ocasionados pelo lodo de ETA

De acordo com Di Bernardo, Dantas e Voltan (2012, p.2) o lanamento de forma

indiscriminada do RETA, conforme demonstrado na figura 14, nos corpos dgua ocasiona um

aumento da concentrao de metais txicos no sedimento os quais se encontram presentes em

certos trechos do corpo receptor , ocasiona tambm a limitao da luminosidade do meio

lquido devido ao crescimento da concentrao de SST interferindo na reprodutibilidade da

biota em geral.

41

Figura 14 - Lanamentos de forma indevida dos RETAs sem tratamento nos corpos

receptores

Fonte: DI BERNARDO; DANTAS; VOLTAN, 2012, p.2

Normalmente, limita ou at impede o uso do corpo receptor como fonte de

dessedentao de animais ou como manancial de abastecimento de comunidades localizadas

jusante, alm da presena de compostos orgnicos txicos retirados ou criados na ETA (DI

BERNARDO; DANTAS; VOLTAN, 2012, p.2).

Na mesma linha, Achon, Megda e Soares apud Silveira (2012, p.35) informam que,

dentre os impactos mais relevantes deste resduo num corpo dgua, ressalta-se a reduo da

concentrao de oxignio dissolvido, mortalidade da comunidade bentnica de invertebrados,

reduo do volume til do rio, problemas renais e cardiovasculares no homem. Alm disso,

elevao na concentrao de slidos, turbidez, cor aparente, alterao de pH etc.

importante ressaltar que, os resduos de ETA possuem elevada presena e

considervel diversificao de organismos patognicos (DI BERNARDO; DANTAS;

VOLTAN, 2012, p.2). Esta situao ilustrada na figura 15, demonstrando alguns organismos

encontrados no lodo.

42

Figura 15 - Organismos encontrados em RETAs

Fonte: DI BERNARDO; DANTAS; VOLTAN, 2012, p.3

De acordo com um estudo elaborado por Achon, Megda e Soares apud Silveira (2012,

p.37) foi possvel montar uma rede de causa e efeito a partir do levantamento dos impactos

oriundos do lanamento in natura dos RETAs nos corpos receptores, conforme demonstrado na

figura 16.

43

Figura 16 - Rede de causa e efeito do lanamento in natura dos RETAs em corpos d'gua

Fonte: ACHON; MEGDA; SOARES apud SILVEIRA, 2012, p.37

Segundo Achon, Megda e Soares e Barbosa apud Silveira (2012, p.37) os impactos do

lanamento indiscriminado do lodo sem tratamento est associado principalmente grande

concentrao de metais, com mais relevncia Alumnio e Ferro, os quais no momento da

exposio ao corpo dgua com baixa velocidade de escoamento afeta a camada bentnica dos

rios, assoreia o corpo receptor, e acarreta em alteraes da cor, da composio qumica e da

biota envolvida.

2.3.2. Caractersticas do lodo de ETA

Segundo Di Bernardo, Dantas e Voltan (2012, p.2) as caractersticas quantitativas e

qualitativas do RETA dependem de diversos fatores relacionados as estaes de tratamento de

gua, as quais merecem certo destaque a seguir:

a) qualidade da gua bruta;

b) tecnologia de tratamento de gua;

44

c) eficincia das unidades de tratamento;

d) caractersticas e dosagens dos produtos qumicos empregados na produo;

e) condies de operao e manuteno.

O RETA apresenta-se no estado de gel quando em repouso, porm, transforma-se em

fluido quando agitado, o que o classifica como fluido no-newtoniano (YUZHU apud SILVA

JUNIOR apud SILVEIRA, 2012, p.26). Vale ressaltar que na NBR 10004 (2004) os lodos

provenientes de estaes de tratamento de gua so classificados como resduos slidos.

De acordo com a mesma NBR 10004 (2004), o lodo de ETA classificado como resduo

slido Classe II A no inerte, o qual pode possuir propriedades de biodegradabilidade,

combustibilidade ou solubilidade em gua e, devido a isso, s poder ter um destino final, por

meio de leis ambientais vigentes.

Os resduos de ETAs so compostos de boa parte de partculas do solo, material

orgnico presente na gua bruta, subprodutos oriundos da adio de produtos qumicos e gua.

As partculas contidas na gua a ser tratada so basicamente colides os quais conferem

mesma turbidez e cor. Os colides tem tamanho variado de 10-6 mm a 10-3 mm, tal situao

dificulta a retirada da gua nos lodos (ANDREOLI, 2001, p.125).

De acordo com Reali apud Silveira (2012, p.27) um manancial pode apresentar

variaes sazonais significativas na qualidade de sua gua, tal como, mudanas na turbidez, que

pode influenciar significativamente na quantidade e qualidade do lodo produzido. A tabela 2

demonstra como a produo do lodo produzido ligada diretamente a qualidade da gua

utilizada.

Tabela 2 - Produo de lodo baseado na qualidade da gua bruta

Fonte de captao Faixa de produo de lodo (g de slidos

secos por m de gua tratada)

gua de reservatrio com boa qualidade 12 18

gua de reservatrio com mdia qualidade 18 30

gua de reservatrio com qualidade ruim 30 42

gua de rio com qualidade mdia 24 36

gua de rio com qualidade ruim 42 54

Fonte: REALI apud SILVEIRA, 2012, p.27

45

Segundo Andreoli (2001, p.125) as caractersticas tradicionais do saneamento so

fundamentais na definio da estrutura dos RETAs, contudo, tambm devem ser trabalhados os

parmetros no tradicionais, nos quais se permita ter uma viso diferenciada. Sendo assim,

seriam os valores de slidos, DQO, metais e pH. Alm destes, devem ser analisadas a resistncia

especfica, o tamanho das partculas e a composio estrutural dos slidos no lodo, para permitir

a correta tomada de deciso na forma de remoo de gua dos resduos.

O lodo composto de uma fase lquida e de uma slida, sendo necessrio ter o

conhecimento de ambas para dar a disposio adequada. Existem diversos modelos que

procuram aferir a relao de gua presente nos lodos, e um dos modelos exposto por Hsieh e

Raghu apud Andreoli (2001, p.125) no qual a gua presente nos RETAs pode ser classificada

da seguinte maneira:

a) gua livre: parcela de gua que se move livremente por gravidade. Tal gua pode

ser removida com facilidade atravs de sistemas mecnicos, drenabilidade ou

evaporao. importante salientar que o tempo de remoo dessa gua

decisivo para a forma a ser adotada.

b) gua de floco: est intimamente ligada partcula floculada. Para remover esta

parcela necessria uma quantidade relativa de energia.

c) gua capilar: est fortemente ligada partcula slida atravs de pontes de

hidrognio. A diferena entre esta parcela e a do floco que a capilar est livre

para se locomover, enquanto que, a capilar s se move com a partcula. Para

remover esta parcela necessria a aplicao de fora mecnica.

d) gua absorvida: ligada quimicamente partcula slida coloidal. Para remover

esta parcela necessria a aplicao de altas temperaturas ou por meio de

elevada quantidade de energia.

As caractersticas do lodo podem ser segregadas em funo da importncia e do objetivo

do estudo. Assim as caractersticas so classificadas (ANDREOLI, 2001, p.126):

a) ambientais: para as questes ambientais serem avaliadas, principalmente quanto

disposio. Os principais parmetros de anlise so: pH, slidos, metais, DQO,

toxicidade, biodegrabilidade, presena de pesticidas e fertilizantes e compostos

orgnicos.

b) geotcnicas: tal caracterizao necessria na identificao de possveis formas

de remoo de gua e de futuras utilizaes para os slidos que resultarem.

Alguns parmetros desta caracterstica so: tamanho e distribuio das

46

partculas, limite de plasticidade e limite de liquidez, resistncia especfica,

resposta ao aquecimento ao resfriamento e a sedimentabilidade.

Determinando estes parmetros possvel equacionar a questo do RETA, seja para as

condies de despejo ou para projetos de sistemas que removam gua do lodo.

2.3.3. Confeco de bloco cermico como forma de distribuio final do

lodo de ETA

No segmento da construo civil, o lodo de estao de tratamento de gua, alm de sua

utilizao na fabricao de concreto, tambm pode ser aplicado na confeco de peas

cermicas, como telhas e blocos.

Conforme Tsutiya e Hirata apud Junior (2009, p.27), as propriedades fsico-qumicas do

RETA so parecidas com s encontradas em argilas naturais.

Como citado por Andreoli (2006, p.324-325), a incorporao do lodo normalmente

feita na preparao da massa cermica, atravs do processo de mistura das diferentes argilas

para composio da massa. Nas indstrias de cermica com processo fabril pouco tcnico esta

mistura inicial feita manualmente, por p carregadeira ou at adicionadas diretamente no

misturador. Enquanto que nas indstrias ceramistas mais preparadas tecnicamente so

utilizados equipamentos prprios da etapa de pr-mistura, permitindo com que massas mais

uniformes surjam e tambm mais homogneas e de melhor qualidade.

Para obter sucesso na utilizao do lodo em peas cermicas necessrio avaliar os

seguintes fatores (CORNWELL et al. apud JUNIOR, 2009, p.27):

a) proximidade entre a indstria cermica e a ETA produtora do lodo;

b) caractersticas fsico-qumicas dos resduos, coagulantes e outros produtos

qumicos aplicados nas unidades de tratamento;

c) aceitao deste lodo pelos ceramistas;

d) impactos que este uso possa incorrer no processo industrial ceramista.

Os lodos os quais apresentam composio orgnica superior a 30% causam perdas

significativas de massa durante a queima, comprometendo a qualidade do bloco no que tange a

absoro de umidade e resistncia compresso.

A formao granulomtrica das massas de cermica vermelha tem papel fundamental

no processamento e nas propriedades dos diversos produtos fabricados. O fato de introduzir

materiais no-plsticos, como areia e p-de-carvo, contidos em RETA, em maior ou menor

47

quantidade, modifica a granulometria das massas, podendo incorrer em alteraes durante a sua

produo. Esta situao ocorre porque a areia e o p-de-carvo possuem partculas de tamanhos

maiores do que os da argila (CORNWELL et al. apud JUNIOR, 2009, p.28).

Ainda segundo Cornwell et al. apud Junior (2009, p.28) a umidade inserida no lodo

muito importante para o seu manuseio e incorporao no processo fabril de peas cermicas.

Corroborando esta citao, conforme Andreoli (2006, p.324), uma das grandes vantagens na

incorporao do lodo argila a possibilidade de correo de umidade da argila.

Em estudos realizados por Teixeira apud Junior (2009, p.28) com a adio de 0, 10, 20

e 30% do lodo em massa cermica, foi constatado que a resistncia mecnica flexo reduz em

decorrncia do aumento de concentrao do lodo como matria-prima.

Tambm desenvolveu um estudo sobre o tema, David et al. apud Junior (2009, p.28),

no qual foi adicionado lodo junto a argila, em diferentes propores, e por meio deste, foi

constatado que a incorporao deve ser analisada caso a caso para verificar a compatibilidade

entre os materiais e o processo fabril.

Uma opo pouco estudada a incorporao do resduo da ETA com caractersticas

pastosas diretamente no equipamento de mistura e destorroamento. Este tipo de incorporao

tem a vantagem de facilitar a homogeneizao da massa cermica, permitindo uma distribuio

mais uniforme. Ou seja, o lodo pode ser direcionado para correo da umidade na massa

cermica, procedimento este que j comum nas indstrias ceramistas (ANDREOLI, 2006,

p.324-325).

Este procedimento facilita a estocagem do RETA na indstria de cermica, cujo

armazenamento se d atravs de tanques e, alm disso, dosado por gravidade. Em contrapartida,

como o lodo possui alta umidade, a proporo do lodo na massa ser menor para no

desestabilizar o produto em produo, e por fim, no recomendada a sua estocagem por

perodos longos devido ao odor exalado (ANDREOLI, 2006, p.325).

A caracterizao do RETA possibilita a incorporao destes resduos a massa cermica,

apresentando tanto componentes importantes (argilo-minerais) como prejudiciais massa

cermica em quantidades excessivas (material orgnico e umidade elevada). Portanto,

necessrio compreender que a adio do lodo na massa cermica demandar um ajuste na

formao da massa cermica e no processo de produo.

48

2.4. Cermica vermelha

Cermica a pedra artificial obtida pela moldagem, secagem e cozeduras de argilas. Em

materiais cermicos, a argila fica aglutinada devido a uma pequena quantidade de vidro, cujo

surgimento devido ao do calor de coco sobre os componentes da argila (RGO, 2008,

p.24).

Segundo Norton apud Rgo (2008, p.24) cermica pode ser definida em um sentido que

implica a definio de dicionrio da palavra olaria (pottery). A palavra grega keramos diz

respeito coisa queimada, desta forma, o termo moderno cermica, a qual abrange cermica

branca, esmalte, refratrios, vidros, cimentos, materiais de construo civil e materiais

abrasivos, adaptvel ao termo original.

A cermica vermelha compreende um grupo de materiais formados por tijolos macios

e furados, telhas, blocos cermicos de vedao e estruturais, lajes para forro e piso, elementos

vazados e lajotas para piso. Como perceptvel, estes produtos so mais destinados a construo

civil (VARELA apud RGO, 2008, 24).

Tais produtos geralmente so fabricados adjacentes aos grandes centros de consumo,

utilizando argilas e siltes com alto teor de impurezas, principalmente no que se refere a minerais

de ferro, responsveis pela cor vermelha (ANDREOLI, 2006, p.289-290).

Rgo (2008, p.24) tambm ressalta que, a cor vermelha destes produtos se deve aos

teores de xido ou hidrxidos de ferro liberados durante a queima, acima de 3%. Mais uniforme

ser a cor do produto, quanto mais homognea for a sua distribuio.

O processo de produo da cermica vermelha de forma geral, simples, o que permite

maleabilidade das olarias na utilizao de produtos alternativos, como o caso do RETA. Esse

tipo de empresa tem o papel de desempenhar vrias empresas da cadeia envolvida at o

atingimento dos produtos acabados (ANDREOLI, 2006, p.290).

A fabricao de produtos oriundos da cermica vermelha representa um desafio ao

controle e uniformidade devido a grande quantidade de variveis envolvidas no processo, pois,

cada etapa interfere na etapa seguinte e em consequncia no produto final.

49

2.4.1. Argilas para cermica vermelha

A principal e essencial matria-prima da cermica vermelha so as argilas. Sendo estas

sedimentares e normalmente superficiais, contendo teores variveis de matria orgnica

(RGO, 2008, p.24).

As argilas para cermica vermelha devem possuir as seguintes caractersticas (SOUSA

SANTOS apud RGO, 2008, p.25):

a) ter plasticidade;

b) possuir resistncia mecnica aps a queima adequada para aplicaes;

c) viabilizar a aplicao de tcnicas simples de processamento;

d) ter cor vermelha aps a queima;

e) ser disponvel em abundncia.

2.4.2. Propriedades da cermica vermelha

As propriedades dos materiais cermicos so definidas pelas caractersticas atmicas e

microestruturais dos materiais que os compem. Tais caractersticas podem ser tratadas por

meio da seleo das matrias-primas, do processo de fabricao e do produto, sendo

fundamental este controle para que sejam minimizados os defeitos microestruturais (RRED

apud JUNIOR, 2009, p.37).

Junto s caractersticas apresentadas nas argilas da cermica vermelha acrescente-se

tambm algumas propriedades apresentadas pelas mesmas, durante e aps a transformao do

produto final, como plasticidade, porosidade, retrao linear, absoro de gua, umidade e

perda ao fogo.

2.4.2.1. Plasticidade

a propriedade de o material mido ficar sem romper e deformado devido a aplicao

de uma tenso, sendo que, a deformao continua mesmo aps a tenso aplicada ter sido

retirada.

Ou seja, um corpo plstico definido como aquele em que pode ser deformado, sem

que sobrevenha a ruptura. No tem limite de plasticidade e como tambm no pode ser encruado

a frio, sendo este o caso das argilas molhadas (RGO, 2008, p.26).

50

Ainda segundo Rgo (2008, p.26) para a cermica vermelha, a determinao da

plasticidade de suma importncia, devido indicao de adequao para ser conformada por

extruso.

O limite de plasticidade o indicador da quantidade de gua mnima a qual a argila ou

a massa cermica deve conter para ser conformada. O limite de liquidez refere-se a quantidade

mxima de gua que a argila ou a massa cermica deva conter para ainda ser moldvel,

representando a quantidade de gua que ainda pode ser adicionada a partir do LP, sem que

ocorra alterao do estado plstico do material (RGO, 2008, p.26).

O ndice mnimo do LP 10%, sendo que, inferior a este percentual torna-se

comprometida etapa de conformao, devido ao grande risco de mudana no comportamento

plstico (VIEIRA et al. apud RGO, 2008, p.26).

2.4.2.2. Porosidade

A importncia da porosidade para um corpo cermico se deve a sua excelente medida

do grau de manuteno ou de sintetizao em decorrncia da temperatura de queima. A

porosidade dimensionada atravs do volume de gua ou ar necessrio para enchimento dos

poros ou se existem poros fechados. Na grande maioria das massas cermicas ou argilas ocorre

retrao logo aps a secagem e queima, em decorrncia do fechamento dos poros devido a

solicitao a aproximao das partculas entre si por meio da solicitao da tenso superficial

(NORTON apud RGO, 2008, p.26).

2.4.2.3. Retrao linear

Os produtos provenientes da argila sofrem retrao ou contrao aps a secagem, devido

eliminao da gua utilizada na composio da matria-prima. Com a eliminao da gua

surgem vazios, acarretando em uma aproximao das partculas em decorrncia das foras de

atrao eletrostticas, provocando a conhecida aglomerao (FACINCANI apud RGO, 2008,

p.26).

Com a retrao possvel estimar a composio granulomtrica da argila, cuja maior

concentrao indica granulometria muito fina, na qual se exige mais gua para amassamento.

Alm disso, por meio da retrao podem-se avaliar outras propriedades da argila como a

51

plasticidade, a resistncia mecnica a cru e os comportamentos na secagem e queima (RGO,

2008, p.27).

Segundo Dondi apud Rgo (2008, p.27), a variao tima de retrao de secagem para

blocos e telhas de 5 a 8% e a aceitvel de 3 a 10%. No que tange a retrao de queima, a tima

menor do que 1,5% mas aceitvel entre 1,5 e 3%.

2.4.2.4. Absoro de gua

Caso haja tempo suficiente, o volume absorvido de gua praticamente igual ao volume

de poros abertos do corpo. Certos materiais cermicos esto em constante contato com a gua,

como vaso sanitrio e manilhas, e nestes casos devem se ter a menor quantidade possvel de

poros abertos. Uma quantidade excessiva de poros indica que o produto acabado no sofreu o

processo correto de queima, devido a quantidade mnimas de poros que surgem quando o

material bem sintetizado (RGO, 2008, p.27).

Segundo a NBR 15270-1 (2005) o ndice de absoro dgua no deve ser inferior a 8%

e nem superior a 22%. Caso estes valores sejam ultrapassados, ento, o produto poder estar

comprometido para determinados fins. Uma absoro muito baixa compromete a aderncia com

a argamassa, enquanto que, uma absoro muito alta reduz a resistncia do bloco, quando usado

aparente.

2.4.2.5. Umidade

A umidade nas matrias-primas apresenta uma determinada quantidade de gua, devido

ao processo natural das chuvas quando esto em seu local de origem

[versão final] rafael silvestre de souza vilela - tcc ii

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