Valorização de resíduos da indústria de celulose por geopolimerização

• Autor(a) principal: Gonçalves, Olívia Cristina Ramalhosa
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/13967
• topic: Engenharia de materiais; Indústria do papel - Aspectos ambientais; Resíduos industriais; Cinzas volantes

A gestão dos resíduos industriais, os quais são gerados continuamente e em grandes quantidades, perante uma legislação ambiental exigente é uma preocupação pelo que a procura de soluções tornou-se um desafio da atualidade. Assim, este trabalho teve como propósito o desenvolvimento de materiais alternativos e sustentáveis a partir de resíduos provenientes da indústria da pasta do papel, de forma a minimizar os impactos ambientais e preservar os recursos naturais. A geopolimerização ou ativação alcalina foi a técnica adotada para a valorização dos resíduos, uma vez que permite o aproveitamento e escoamento destes resíduos industriais que aportam particularidades, como a elevada alcalinidade e o considerável teor em silício e alumínio. Os resíduos estudados foram as cinzas volantes (CTB e CA5) resultantes da cogeração de energia, os dregs originados no circuito de recuperação química, as lamas primárias provenientes do tratamento primário de efluentes líquidos e o efluente alcalino originário da produção da pasta crua. Numa primeira fase caracterizaram-se os materiais e, em seguida, procedeu-se ao processamento dos geopolímeros a partir de várias misturas de resíduos utilizando o hidróxido de sódio como ativador. As amostras processadas foram caracterizadas em termos das suas propriedades, nomeadamente resistência mecânica, densidade, porosidade, condutividade térmica, etc. Também se efetuaram ensaios de filtração, de lixiviação e de imersão em meio ácido de forma a avaliar possíveis aplicações para os geopolímeros obtidos. O uso de diferentes condições de processamento permitiu concluir que a ativação alcalina é influenciada por inúmeros parâmetros, em particular pelas condições de cura (temperatura), ativador (tipo e concentração), granulometria das matérias-primas e razões molares entre os vários óxidos. As baixas resistências mecânicas alcançadas limitam a utilização dos geopolímeros processados neste trabalho a aplicações não estruturais. Em contrapartida, possuem propriedades que permitem ponderar a sua aplicação como material de isolamento térmico e em sistemas de tratamento por filtração pois possuem baixa condutividade térmica e uma excelente capacidade de absorção de chumbo e de fixação de espécies tóxicas como o cádmio, chumbo e crómio.