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Título: Desenvolvimento de agregados artificiais por ativação alcalina de lamas residuais para utilização no tratamento de águas residuais
Autor: Silva, Isabel Cristina Castanheira e
Orientador: Albuquerque, António
Gomes, João Castro
Palavras-chave: Geopolímeros
Agregados poliméricos artificiais
Lamas residuais
Águas residuais - Sistemas de tratamento
Sorção
Biodegradação
Data de Defesa: 2013
Resumo: Os geopolímeros são materiais artificiais obtidos por ativação alcalina de materiais alumino-silicatados. No presente trabalho, desenvolveram-se inicialmente vários agregados geopoliméricos artificiais (AGA), utilizando lamas residuais das minas da Panasqueira e diferentes razões R(P/S) e R(S/H), tendo sido selecionada uma mistura mais estável em água para ser utilizada como meio de enchimento de sistemas de tratamento de águas residuais. O AGA foi posteriormente testado em termos de resistência à compressão, ataque ácido e desgaste, para diferentes condições de cura a seco e em água, e as suas propriedades físicas e químicas foram analisadas, tendo sido observado que a densidade, superfície específica, resistência e durabilidade eram próximas das de outros materiais comummente utilizados como meio de enchimento e, portanto, adequadas para utilização em sistemas de tratamento. Verificou-se que a desintegração de amostras produzidas em determinadas condições de cura, o aumento do pH da água e o decréscimo na resistência em água estariam associados a uma reação de geopolimerização incompleta, que poderá ser explicada por uma insuficiente concentração da solução de ativação , tendo resultando numa baixa dissolução de Si e Al. Os AGA foram posteriormente utilizados num filtro vertical de escoamento descendente para avaliar a sua eficácia na remoção de poluentes característicos das águas residuais urbanas, tendo sido observado que, independentemente das condições de operação, a remoção de fósforo ocorreu essencialmente por sorção e a de matéria orgânica, amónio e nitrato ocorreu através de mecanismos de biodegradação, a taxas e eficiências próximas das observadas em estudos onde foram utilizados outros agregados. Os ensaios em descontínuo permitiram uma remoção de matéria orgânica e amónio muito mais elevada do que os ensaios em contínuo, o que terá estado relacionado com a ocorrência de um tempo de retenção muito superior que favoreceu o contacto entre compostos poluentes e o biofilme. Assim, o desenvolvimento de materiais artificiais por ativação alcalina de lamas residuais para utilização como meio de enchimento de sistemas de tratamento por filtração, apresenta-se como uma solução viável para competir com os materiais tradicionalmente utilizados.
URI: http://hdl.handle.net/10400.6/3604
Designação: Tese apresentada à Universidade da Beira Interior para a obtenção do grau de doutor em Engenharia Civil
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