Uso productivo de lodos de plantas de tratamiento de agua potable en la fabricación de ladrillos cerámicos

Abstract

ResumenUno de los problemas más importantes en el tratamiento de agua con coagulación química es la generación de lodos, cuya disposición final es predominantemente en cuerpos de agua, afectando su calidad y usos potenciales; el uso productivo de lodos puede ayudar en la recuperación de los recursos naturales y disminuir la contaminación ambiental. En este estudio se evaluó el uso de lodo aluminoso en la fabricación de ladrillos cerámicos; los resultados muestran que es viable incorporar estos lodos en reemplazo parcial de uno de los materiales constitutivos del ladrillo, en este caso la arena en un porcentaje del 10%; sin embargo, para evitar comprometer la resistencia a la compresión debe optimizarse la deshidratación previa del lodo para aumentar el potencial de aprovechamiento. El ladrillo obtenido cumple características adecuadas para uso no estructural.Palabras Clave: Absorción de agua, deshidratación de lodos, ladrillos cerámicos, lodos aluminosos, resistencia a la compresión. AbstractOne of the most important problems for water treatment systems based on chemical coagulation process is the sludge generation, whose final disposition is made predominantly onto water, affecting their quality and potential uses. The productive use of this sludges represents a way to relieve some of the problems of solid waste management that helps in the recovery of natural resources and reduces the environmental pollution. This study allowed the evaluation of the use of aluminous sludge for the manufacture of ceramic bricks. The results show that it is feasible to use these sludges in partial replacement of one of the constituent materials of brick, in this case the sand in percentages above 10%; however, to avoid compromising the compression resistance it should be optimized the previous sludge dewatering to increase the potential waste-to-energy scheme. The brick obtained has appropriate characteristics for non-structural use.

Characterization using XRD of puzzolanic materials from residual sludge from water treatment

“…The pozzolans are commonly siliceous materials or aluminosilicates which are capable of improving the properties of different products; this makes them useful in the formation of clay pieces which are subjected to a sintering process [1]. In Colombia, red and black clays are commonly used as raw materials for the formation of masonry products.…”

“…In Colombia, there is no currently any regulation for the final disposal of sludge, which is why PTAPs discharge them further downstream from the watercourses from which they initially acquire their waters [5]. In Colombia the reuse of pozzolan materials mainly covers the construction sector, but in the case of sludge produced by water treatment, the reported information scarces, being thus used as additives for the production of Clinker, cement Portland, fertilizer in agricultural soils and as a raw material in recovery of aluminium [1][2][3][6][7][8]. For the manufacture of masonry units in Colombia, the Colombian Technical Standard (NTC) [9] must be taken into account, according to which the specimens created can be classified into units for structural and non-structural construction.…”

Tratamiento de lodos generados en el proceso convencional de potabilización de agua

“…Los coagulantes químicos más utilizados en sistemas de potabilización de agua son las sales de aluminio (i. e. sulfato y policloruro de aluminio) y las de hierro (i. e. cloruro y sulfato férrico) [1,2]. Al respecto, Babatunde et al [3] señalan que estas sales tienen potencial de reutilización y ofrecen excelentes posibilidades de comercialización.…”

“…No obstante, debido a que sus propiedades mecánicas incrementan proporcionalmente con las dosis de coagulante utilizado, estas operaciones pueden resultar complejas y, en la mayoría de los casos, su disposición en fuentes de agua superficial resulta ser la alternativa de manejo preferida [11] debido a lo simple de esta operación en las plantas, a la carencia de terrenos cercanos para su disposición y a los altos costos de las tecnologías convencionales para su tratamiento, con lo cual se generan problemas para el ambiente y la salud humana [1,12]. Li et al [13] señalan que el drenaje de lodos de las unidades sedimentadoras representa el 1,5-2,0 % del volumen total del agua generada en las PTAP.…”

“…En tres PTAP de ciclo convencional de diferentes ciudades del país, se realiza el tratamiento de estos lodos donde prima el tratamiento físico por medio de la deshidratación, mientras que en el municipio de Caldas (Antioquia) se cuenta con una planta piloto para el tratamiento de lodos donde se espesan por medio de polímeros hasta su secado para su posterior disposición. Asimismo, han sido pocas las publicaciones para la reutilización y tratamiento de lodos provenientes de PTAP [1,15].…”