Uso da técnica de planejamento experimental para otimização de massa cerâmica com a incorporação de resíduos de cinza de casca de arroz, cinza de lenha e lodo de ETA

Abstract

Nos últimos anos, os mais diversos setores industriais vêm sendo citados como fontes de poluição e contaminação do meio ambiente, devido à grande quantidade de resíduos gerados, que são frequentemente lançados diretamente no meio ambiente com impactos negativos nos ecossistemas. Entre esses resíduos podem ser citados os resíduos minerais, as cinzas volantes, os lodos de estações de tratamento de água e esgoto e outros, em virtude do enorme volume de resíduos gerados tanto durante a mineração como no processo e beneficiamento. A tendência atual é a busca de alternativas para o reaproveitamento desses resíduos, e a indústria da construção civil tem liderado a sua aplicação. A indústria de materiais cerâmicos, como a de cerâmica vermelha e de revestimento cerâmico, apresenta um grande potencial para absorver os resíduos sólidos industriais. Isto se dá em vista da grande quantidade de peças produzidas e da sua tolerância para a mudança de composição ou de suas matériasprimas. O presente trabalho tem como objetivo a incorporação de resíduos de cinza de casca de arroz (CCA), lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) e cinza de lenha em massa cerâmica. Por meio do delineamento de misturas, da metodologia de superfície de resposta e da otimização gráfica estudaramse as propriedades de absorção de água (AA), retração de queima (RQ) e o módulo de ruptura à flexão (MRF) das formulações preparadas com composições de CCA, lodo de ETA e cinza de lenha, e realizaramse ensaios de caracterização ambiental e físicomineralógicos, seguidos pelos ensaios tecnológicos em escala de laboratório. Os resultados possibilitaram delimitar várias composições que tornam possível a obtenção de massas cerâmicas com propriedades satisfatórias. Os resultados mostraram que é possível a obtenção de blocos e revestimentos cerâmicos com a adição de até 25% de resíduo em relação à massa cerâmica, atingindo uma temperatura de até 1150 °C. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In recent years, several industrial sectors have been cited as sources of pollution and environmental contamination due to the large amount of waste generated, which are often posted directly in the environment with negative impacts on ecosystems. Among these wastes can be cited the mining waste, fly ash, the sludge from water and sewer treatment and others, because of the huge volume of waste generated during mining and processing as in the process. The current trend is to seek alternatives for the reuse of waste and construction industry has led to its application. The ceramics industry, as red ceramic and ceramic tile, has great potential to absorb the solid waste industry. This happens due to the large quantity of parts produced and their tolerance for change in composition or its raw materials. The essay’s goal is to incorporate waste rice husk ash (CCA), sludge from water treatment (ETA) and ash wood in ceramic body. Through the mixture design, response surface methodology and graphics optimization, it was analyzed the properties of water absorption (AA), firing shrinkage (RQ) and the modulus of rupture (MRF) of the formulations prepared with compositions CCA, ETA sludge and ash wood, and held trials of environmental, physical and mineralogical characterization, followed by technological tests on laboratory scale. It was possible to delimit several compositions that make it possible to obtain ceramic bodies with satisfactory properties. The results showed that it is possible to obtain ceramic bricks and tiles with the addition of up to 25% waste in ceramic body until reaching a temperature of 1150 °C.