Estudo do encapsulamento de um solo contaminado com cromo utilizando cimento Portland

Abstract

A presença de contaminantes inorgânicos em solos é uma problemática do ponto de vista ambiental devido ao alto risco de contaminação do meio ambiente. Para controlar tais contaminantes, utiliza-se com frequência a técnica de encapsulamento, cujo processo ocorre por meio de mistura entre o contaminante e um agente aglutinante. Essa mistura tem como objetivo reduzir a lixiviação do contaminante através de processos físicos e químicos e converter os contaminantes perigosos em rejeitos aceitáveis para disposição final ou para outros usos, em concordância com as normas vigentes. O modelo de dosagem racional porosidade/teor volumétrico de cimento (η/(Civ)n) vem se mostrando adequado para fins de dosagens solocimento, dado que considera o papel da compactação e da quantidade de cimento em um único índice. Entretanto, tal índice não foi relacionado a remediação de solos pela técnica de solidificação e estabilização. Nesse contexto, a presente pesquisa buscou analisar o comportamento das misturas contaminadas e cimentadas de solo residual de Arenito Botucatu para três valores do índice porosidade/teor volumétrico de cimento (i.e. 18, 20 e 23). O comportamento mecânico do material encapsulado foi analisado através dos ensaios de compressão simples, rigidez e durabilidade, e o comportamento físico-químico através dos ensaios de lixiviação e solubilização. Os resultados corroboraram a aplicabilidade do método η/(Civ)n, visto que houve uma boa concordância entre o índice adotado e a resistência, rigidez inicial, durabilidade e lixiviação das misturas. As análises de lixiviação apresentaram diferentes níveis de eficiência, em que o método adaptado de lixiviação em monólito apresentou menores concentrações lixiviadas do que a NBR 10005. De modo geral, o encapsulamento ocorreu em todas as configurações de dosagens analisadas e o índice η/(Civ)0,28 mostrou-se adequado para avaliar o encapsulamento do Cromo.

Inorganic contaminants in soils are an environmental concern due to the high risk of environmental contamination. To control such contaminants, the encapsulation technique, which involves mixing the contaminant with a binding agent, is frequently used. The purpose of this mixture is to reduce the leaching of the contaminant through physical and chemical processes and convert hazardous contaminants into acceptable waste for final disposal or other uses - following current regulations. The rational dosage model of porosity/volumetric cement content (η/(Civ)n) has proven to be suitable for soil-cement dosages, as it considers the role of compaction and the amount of cement in a single index. However, this index has not been related to soil remediation using solidification and stabilization techniques. In this context, the present research aimed to analyze the behavior of contaminated and cemented mixtures of Botucatu residual soil for three values of the porosity/volumetric cement content index (18, 20, and 23). The mechanical behavior of the encapsulated material was analyzed through unconfined compression tests, initial shear modulus, and durability tests. The physical-chemical behavior was analyzed through leaching and solubilization tests. The results confirmed the applicability of the η/(Civ)n method, as there was good agreement between the adopted index and the strength, initial stiffness, durability, and leaching behavior of the mixtures. The leaching analyses showed different levels of efficiency, where the adapted monolith leaching method proved to be more favorable than NBR 10005. Overall, encapsulation occurred in all analyzed dosage configurations, and the η/(Civ) 0.28 index proved to be suitable for evaluating the encapsulation of Chromium.