Water treatment sludge and rice husk ash to sustainable geopolymer production

Geraldo, Rodrigo H.; Fernandes, Luiz Flávio Reis; Camarini, Gladis

doi:10.1016/j.jclepro.2017.02.076

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“…As a result, some waste has been identified as potential ingredients for use in the production of ceramics, e.g. fly ash [3,4], bottom ash [5], blast furnace slag [6], glass waste [7], petroleum waste [8], polished tile waste [9], paperprocessing residues [10], waste marble powder [11], water treatment sludge [12] and oil production waste [13].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Rice husk/rice husk ash as an alternative source of silica in ceramics: A review

Hossain

Mathur

Roy

2018

Journal of Asian Ceramic Societies

279

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Use of waste or by-products from different industries and the agricultural sector has received increasing attention in the scientific, technology, ecological, economic and social spheres in recent years. Rice husk (RH) is a by-product of rice milling and rice husk ash (RHA) is generated by combustion in a separate boiler. Both RH and RHA are abundantly accessible in rice growing countries such as China, India, Brazil, the USA, and Southeast Asia. RH has therefore been recycled by burning it for energy production. This generates RHA, which contains a huge quantity (85-95%) of amorphous silica. Over the past two decades, RHA has been used extensively in numerous fields for manufacturing of different silicates, zeolites, catalysts, nanocomposite, cement, lightweight construction materials, insulators, and adsorbents. This paper presents a comprehensive overview on the processing of nano-silica from RH/RHA. It tries at the same time, to present a critical review of the application of RHA as an ingredient for the production of various ceramic materials, e.g. refractory, glass, whiteware, oxide and non-oxide ceramics, silica aerogel and SiO 2 /C composites. In summary, amorphous silica derived from RHA or RH provides a potential alternative to conventional silica sources (e.g. quartz) for the manufacture of value-added ceramics for practical applications.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Rice husk/rice husk ash as an alternative source of silica in ceramics: A review

Hossain

Mathur

Roy

2018

Journal of Asian Ceramic Societies

279

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“…More recently, RHA has been investigated as a silica source for the production of sodium silicates, which are typically used for the alkali activation of geopolymers and AAB. Research focussed mainly on the use of RHA-based silicate solutions for the activation of metakaolin, either neat metakaolin (Kamseu et al, 2017;Tchakouté et al, 2016aTchakouté et al, , 2016b or metakaolin blended with other precursors such as slag (Bernal et al, 2012), water treatment sludge (Geraldo et al, 2017), or fly ash (Mejía et al, 2016).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Use of Vietnamese rice husk ash for the production of sodium silicate as the activator for alkali-activated binders

Tong

Vinai

Soutsos

2018

Journal of Cleaner Production

193

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Geopolymer and Alkali-Activated Binders (AAB) has recently emerged as a new, green material with the potential to replace Portland cement in several applications. They can reduce the CO2 footprint of concrete by up to 80% and this is in addition to being more durable in certain aggressive environments. However, commercial alkaline activators contribute significantly to the cost and CO2 footprint of AAB concrete mixes. This research investigated the production of a low cost, low environmental impact sodium silicate solution (waterglass) from Rice Husk Ash (RHA) and more specifically RHA from Vietnam. A hydrothermal process for the dissolution of RHA in sodium hydroxide solution was developed. Sodium hydroxide solution concentration, process temperature and duration were studied. Optimised procedure parameters were found to be: NaOH concentration 3M, heating temperature 80 ℃ and heating duration 3h. The obtained solution was used for the production of AAB mortar made with a blend of fly ash and ground granulated blast furnace slag. Obtained compressive strength of mortar was in the range of 60 MPa at 28 days, matching the strength obtained from control samples produced with commercially available activators. Microstructural investigation (isothermal calorimetry, infrared spectroscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analysis) on pastes confirmed the equivalence between the solution produced with the optimised method and commercially available options. Cost analysis indicated that the proposed method could allow a reduction of almost 55% of the cost for the activation of AAB. Results from a simplified preliminary environmental analysis suggested increased sustainability of the RHA-derived solution when compared with commercially available waterglass.

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“…Produção de materiais cerâmicos [22][23][24][25][26][27][28][29][30][31] Produção de tijolo solo-cimento [32] Substituição de areia [33,34,35] Substituição parcial de cimento Portland [36,37] Pozolana artificial [38,39,40] Produção de compósito [41,42] Produção de geopolímeroscomo precursor [9,[43][44][45] Produção de geopolímeroscomo agregado [46,47,48] Na Tabela 1 pode-se verificar que existem várias alternativas de aplicações tecnológicas para lodos de ETA, porém, independentemente da aplicação, observou-se que esse tipo de resíduo, na maioria das vezes, causou efeitos adversos à estrutura dos materiais aos quais fora incorporado. Tais efeitos estão associados, sobretudo, à elevada umidade e matéria orgânica, tipicamente presentes em lodos de ETA.…”

Section: Alternativa Referênciaunclassified

“…Lodos de ETA são classificados como resíduos sólidos [6], por isso necessitam de destinação final ambientalmente adequada que, de acordo com a Política Brasileira de Resíduos Sólidos [7], "inclui a reutilização, a reciclagem, a compostagem, a recuperação e o aproveitamento energético [...]". No Brasil, esse tipo de resíduo tem sido frequentemente lançado em cursos d"água [8,9], prática que deve ser evitada pois se caracteriza como crime ambiental, principalmente nos casos em que a ETA não possui outorga para utilizar corpos hídricos para fins de diluição [10,11]. As ETAs do Brasil quando tratam seus lodos é para viabilizar seu transporte e disposição em aterros [9].…”

Section: Introductionunclassified

“…No Brasil, esse tipo de resíduo tem sido frequentemente lançado em cursos d"água [8,9], prática que deve ser evitada pois se caracteriza como crime ambiental, principalmente nos casos em que a ETA não possui outorga para utilizar corpos hídricos para fins de diluição [10,11]. As ETAs do Brasil quando tratam seus lodos é para viabilizar seu transporte e disposição em aterros [9].…”

Section: Introductionunclassified

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Perspectivas de aplicações tecnológicas de lodo gerado no processo de tratamento de água dos rios Negro e Solimões

Santos¹,

Filho²,

Manzato

2018

Matéria (Rio J.)

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RESUMO Este trabalho teve como objetivo caracterizar um subproduto do processo de tratamento de água, visando inseri-lo na cadeia produtiva da construção civil. Tal subproduto foi gerado em uma estação de tratamento de água (ETA), que realiza a captação de água bruta do Rio Negro e, eventualmente, do Rio Solimões. Para adequar a água desses mananciais aos padrões de potabilidade brasileiros, executa-se na ETA uma série de processos físico-químicos, os quais acarretam a geração do resíduo designado lodo de ETA. Visando identificar possíveis aplicações tecnológicas para o referido resíduo, fez-se uma pesquisa bibliográfica pertinente. Desse modo, constatou-se que esse tipo de subproduto necessita de beneficiamento prévio à utilização. Sendo assim, para tornar o lodo de ETA estudado uma matéria-prima apropriada, submeteu-se o mesmo a procedimentos de secagem, moagem e calcinação. Antes e após tais procedimentos, suas características foram determinadas por meio de Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG), dentre outras técnicas. Os resultados das caracterizações evidenciaram que mais de 80% da composição do lodo de ETA calcinado corresponde a óxidos de silício e alumínio. Acreditase que, após o beneficiamento, o lodo tornou-se uma matéria-prima econômica e ambientalmente sustentável, podendo ser utilizado como substituto parcial de argilas, na produção de materiais cerâmicos; substituto parcial de cimento Portland, em pastas, argamassas e concretos; aditivo mineral ou pozolana artificial; precursor ou agregado geopolimérico.

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Water treatment sludge and rice husk ash to sustainable geopolymer production

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Rice husk/rice husk ash as an alternative source of silica in ceramics: A review

Rice husk/rice husk ash as an alternative source of silica in ceramics: A review

Use of Vietnamese rice husk ash for the production of sodium silicate as the activator for alkali-activated binders

Perspectivas de aplicações tecnológicas de lodo gerado no processo de tratamento de água dos rios Negro e Solimões

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