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Tipo: Dissertação
Título: Utilização de resíduos de construção e demolição reciclados na sorção de Pb 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ e As 5+
Use of recycled waste from construction and demolition in sorption of Pb 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ and As 5+
Autor(es): Oliveira, Francysmary Sthéffany Dias
Abstract: Pesquisas reportadas na literatura têm sido conduzidas no sentido de identificar componentes ou substâncias que sirvam como inibidores da mobilidade ou que possam reter contaminantes em solos, em especial, metais pesados, por sua alta toxicidade e caráter cumulativo. Tendo em vista que são ainda incipientes as informações sobre o potencial de sorção de metais pesados por resíduos de construção e demolição (RCD), esta pesquisa teve como objetivo avaliar a capacidade de retenção de Pb 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ e As 5+ por este tipo de resíduo; dois Latossolos, um argiloso e outro arenoso; e misturas dos Latossolos com partículas finas dos resíduos, na razão de 70 % de solo e 30 % de RCD. Para isso, foram realizados, inicialmente, ensaios de equilíbrio em lote em amostras dos cinco sorventes (RCD, solos argiloso, solo arenoso, misturas solo argiloso-RCD e solo arenoso-RCD) às quais foram adicionadas soluções monoespécie de chumbo, cádmio e cromo na forma de nitrato, e arsênio na forma de arsenato de sódio, permitindo avaliar como cada elemento interagiu com cada amostra. Em uma segunda etapa, aos mesmos sorventes foram adicionadas soluções multiespécie, chumbo-cádmio e cromo-arsênio que permitiram estudar a competição entre cada par de elementos por sítios de troca. Foram ensaiados cinco lotes de amostras, em triplicatas, com a mesma razão sorvente:solução de 1:20, em que se variaram as concentrações das soluções. Curvas teóricas de sorção de Freundlich e de Langmuir foram utilizadas para ajustar os pares de pontos obtidos experimentalmente, concentração de equilíbrio do soluto na solução versus massa de soluto sorvida por massa de solo. Os resultados permitem afirmar que os RCD apresentaram maior capacidade em sorver Pb 2+ , Cd 2+ e Cr 3+ , em comparação aos outros sorventes. A adição dos resíduos de construção e demolição - cujas características químicas e mineralógicas contribuem para a elevação do pH do meio - aos dois Latossolos aumentou suas capacidades de sorção de Pb 2+ , Cd 2+ e Cr 3+ , já que estes elementos são sorvidos com maior eficiência em condições de pH elevado. O As 5+ , entretanto, foi mais fortemente sorvido pelo solo argiloso e pela mistura solo argiloso-RCD, pois além de ser mais eficientemente removido quando em condições de pH baixo, este elemento é fortemente sorvido por óxidos metálicos. O solo argiloso apresentou maior capacidade de sorção que o arenoso, para todos os elementos analisados, visto que apesar de apresentar argila de baixa atividade, ser mais ácido e possuir menor CTC que o arenoso, o solo argiloso apresenta maior teor de matéria orgânica e esta, mesmo que em pequenas quantidades, é de grande importância na retenção de metais no solo.
Several studies reported in the literature have been conducted to identify components or substances that serve as mobility inhibitors or which can retain contaminants in soils, especially, heavy metals, by theirs high toxicity and cumulative behavior. Considering that information about the potential heavy metal sorption by RCD are still insufficient, this study aimed to evaluate the retention capacity of Pb 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ and As 5+ by RCD, two Latosol, a clay and a sand, and by mixtures containing 70 % of soil and 30 % of RCD’s particles. For this, initially, batch tests were performed with samples of the five sorbents (RCD, clay soil, sand soil, mixtures of clay soil-RCD and sand soil-RCD) which monospecie solutions of lead, cadmium and chromium in the form of nitrate and arsenic in the form of sodium arsenate were added, which allowed evaluating how each element interacted with each sample. Then, worked up with multispecie solutions of lead-cadmium and chromium-arsenic, which allowed to check the competition between each pair of elements by sorption sites. Five batches of samples were tested, in triplicate, with the same sorbent: solution ratio, 1:20, the concentrations of the solutions varied. Freundlich and Langmuir’s theoretical sorption curves were used to adjust the pairs of data points, the equilibrium concentration of solute in the solution versus the solute mass sorbed per soil mass. The results allow to conclude that the RCD have greater ability to absorb Pb 2+ , Cd 2+ and Cr 3+ . The addition of RCD – which have chemical and mineralogical characteristics that contribute to pH elevation for both soils – increased the sorption ability of Pb 2+ , Cd 2+ , and Cr 3+ by the clay Latosol and the sand Latosol, because these metals are sorbed more efficiently at higher pH values. The As 5+ , however, was more strongly sorbed by the clay soil and the mixture clay soil-RCD, because the highest sorption efficiency of this element occurs at low pH values, and the As 5+ is an oxyanion strongly sorbed in metallic oxides. Finally, the clay soil showed greater sorption capacity than the sand soil for all the metals studied, because despite having low activity clay, be more acid and has a smaller CTC than sand soil, clay soil has a higher organic material content and this, even in small quantities, has great importance in a metal retention in the soil.
Palavras-chave: Resíduos de material de construção
Materiais de construção - Reaproveitamento
Sorção
Metais pesados
CNPq: Engenharias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: OLIVEIRA, Francysmary Sthéffany Dias. Utilização de resíduos de construção e demolição reciclados na sorção de Pb 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ e As 5+. 2015. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7293
Data do documento: 13-Jul-2015
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