Produção de concentrados zeolíticos a partir do lodo de ETA

Autor(es)

Thais Beatriz Miqueleti de Sena

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2025-02-25

Membros da banca

Cauê Ribeiro de Oliveira; Hudson Wallace Pereira de Carvalho; Ana Rita de Araujo Nogueira

• Orientador: Cauê Ribeiro de Oliveira

Resumo

A crescente preocupação ambiental e a necessidade de encontrar soluções sustentáveis para o tratamento de resíduos gerados por estações de tratamento de água (ETAs) motivaram a realização deste trabalho, que teve como objetivo sintetizar concentrados zeolíticos a partir de lodos selecionados de ETAs, caracterizar esses materiais e avaliar seu comportamento em experimentos de incubação do material em solo. Inicialmente, obteve-se as amostras representativas de lodos de ETAs em diferentes períodos do ano, provenientes de estações consideradas modelo pela empresa SABESP, que forneceu os resíduos. Selecionou-se essas amostras no início do processo de produção dos concentrados zeolíticos. Para garantir a estequiometria adequada para a precipitação de zeólitas, tornou-se necessário corrigir a proporção de Si/Al, permanecendo uma relação de 1:1 mol Si:Al. A partir dessas amostras, os concentrados zeolíticos foram sintetizados utilizando o método hidrotermal e, posteriormente, em autoclave para produção do material em escala pré-piloto, em meio alcalino contendo NaOH 4 mol L-1. O processo ocorreu à 120°C durante 5 horas de envelhecimento. O produto final consistiu em uma mistura de zeólita e outras fases minerais, avaliadas por meio de técnicas de caracterização padrão, incluindo análise mineralógica por difração de raios X, análise química por fluorescência de raios X, avaliação morfológica por microscopia eletrônica de varredura, análise da área superficial e volume de poros por fisissorção de N2, e análise termogravimétrica para estudar o rendimento. Um aspecto crucial do estudo foi a avaliação da efetiva imobilização de alumínio na estrutura zeolítica, feita após análise química de alíquotas coletadas em diferentes meios (ácidos orgânicos, inorgânicos, neutro e alcalino) nos quais o material foi submetido à agitação por um período de até 312 horas. Além disso, testes de incubação em solos e areia foram realizados, nos quais houve a incorporação do material sintetizado além de um fertilizante fosfatado solúvel, como o superfosfato triplo (TSP). A incubação ocorreu em temperatura e umidade controladas por até 42 dias. A análise do fósforo trocável nos solos e areia após extração por solução Mehlich-3 permitiu determinar em quais condições o concentrado zeolítico afeta a capacidade de disponibilização do fósforo. Esses experimentos foram realizados com variações no ensaio para evidenciar que o lodo de ETA tratado não tem efeitos significativos de imobilização de fósforo. Os resultados deste estudo têm o potencial de contribuir significativamente para o desenvolvimento de métodos eficazes e sustentáveis para a disposição e o tratamento de resíduos de ETAs. (AU)

• Processo FAPESP: 23/02665-1 - Produção de concentrados zeolíticos a partir de lodos de ETA
• Beneficiário: Thais Beatriz Miqueleti de Sena
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado