Estudo de viabilidade da incorporação do lodo de pintura proveniente da estação de tratamento da indústria automobilística para produção de cerâmica estrutural

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaO presente trabalho teve como objetivo avaliar a incorporação do resíduo sólido (lodo) da estação de tratamento de efluente proveniente da etapa de pintura da indústria automobilística para obtenção de um produto cerâmico. A grande quantidade de lodo formado por empresas do ramo desperta preocupação em relação ao descarte destes resíduos, tendo em vista os efeitos nocivos que podem causar quando dispostos de forma inadequada no meio ambiente. O processo de queima conjunta do rejeito sólido com materiais argilosos retém os elementos metálicos e inorgânicos potencialmente perigosos contidos no rejeito. Além disso, aproveita a energia química contida na fração orgânica do rejeito, com economia de energia na queima; produzindo um produto com retorno econômico. O lodo foi adicionado à argila em percentuais de 0, 5 e 10%. Corpos-de-prova foram elaborados por prensagem manual em 3 diferentes pressões de compactação (300 Kgf/cm2, 350 Kgf/cm2 e 400 Kgf/cm2) e posteriormente submetidos ao processo de queima em temperaturas de 800 ºC, 1000 ºC e 1200 ºC, seguindo um planejamento fatorial parcial de 3 fatores e 3 níveis. O estudo da influência destas variáveis sobre as propriedades que indicam a qualidade do material cerâmico foram avaliadas através da análise de variância (ANOVA) e visualizadas com o auxílio de gráficos de curvas de nível. Com base nos resultados, verificou-se que é perfeitamente possível construir materiais cerâmicos com até 10% de adição do resíduo na massa sem alterar significativamente a qualidade das propriedades físicas do material (retração linear, densidade aparente, absorção de água e resistência mecânica à flexão), sendo que em algumas delas a adição de 5% do resíduo mostrou ser equivalente àqueles materiais produzidos com 100% de argila (sem resíduo). Para a produção de telhas, apenas materiais queimados acima de 1000 ºC são capazes de atender as especificações exigidas, podendo estes ser compostos por até 10% de resíduo. The present work has as goal evaluate the incorporation of the residual solid part (mud) of an treatment station into the affluent stage of automobilist painting industry on clay for the production of a ceramic product. The great quantity of mud formed for enterprises from the same line of business brings out concern related with the discard of those residual forms, considering the harmful environment effects when incorrectly discarded. The process of jointly burning of solid rejects with clay material holds the metallic elements and inorganic potentially dangerous inserted into the reject material. Moreover, it makes use of the chemical energy inserted into the organic fraction of the reject material, with a reduction of energy in the burning process; producing a product with economical return. The mud was added on the clay with a chemical content of 0%, 5% and 10%, sampling were elaborated for manual pressure in three different press of compactation (300Kgf/cm2, 350Kgf/cm2 e 400 Kgf/cm2) and afterward submitted to the burning process on temperatures spotted in 800 ºC, 1000ºC and 1200 ºC, following an partial factorial planning of 3 factors and 3 levels. The study of the influence of those variables on the attributes which indicate the quality of the ceramic material were evaluated through the analysis of variants (ANOVA) and visualized with the support of surface graphics of answer. Based on those results, it was verified that it is perfectly possible build ceramic materials with until 10% on addition of residual into the mass without significantly alter the quality of physical attributes of the material (linear retraction, apparently density, absorption of water and mechanical flexion resistance), being that in some of them the 5% adding of the residual form demonstrated be equivalent at the materials produced with 100% of clay (with no residual form). To produce roofing tiles, only materials burned over a 1000 ºC are able to fill the demanded specifications, being those composed up to 10% of residue