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Ecodesign em processos : (re)utilização de efluentes do processo de tingimento de ágata para coloração artificial do basalto carijó

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Ecodesign em processos : (re)utilização de efluentes do processo de tingimento de ágata para coloração artificial do basalto carijó

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Título Ecodesign em processos : (re)utilização de efluentes do processo de tingimento de ágata para coloração artificial do basalto carijó
Autor Greve, Gustavo
Orientador Duarte, Lauren da Cunha
Data 2013
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Faculdade de Arquitetura. Programa de Pós-Graduação em Design.
Assunto Ágata : Beneficiamento
Basalto : Beneficiamento
Cadeia produtiva
Ecodesign
Engenharia de materiais
Tratamento de efluentes
[en] Carijó basalt
[en] Dyeing
[en] Investment analysis
[en] Rhyodacite
[en] Technical analysis
Resumo O presente trabalho buscou verificar aspectos relacionados ao (re)aproveitamento e agregação de valor, analisando a viabilidade técnica e de investimento em processos de coloração artificial do “basalto carijó” (riodacito) utilizando efluentes dos processos de tingimento inorgânico vermelho de ágata. Para isto foram inicialmente buscadas e descritas informações acerca das cadeias produtivas da ágata e do basalto e processos de beneficiamento destas, bem como de processos de impregnação industrialmente utilizados. A partir das informações obtidas foi iniciado o ciclo de ensaios e análises, dividido em três fases. Todos os ensaios realizados tiveram como objetivo, além do tingimento da rocha, o desenvolvimento de processos ambientalmente sustentáveis. Na primeira fase, dada a falta de informações sobre processos de impregnação em rochas ou materiais idênticos, foram utilizados processos de simples imersão, sob vácuo e/ou pressão. O primeiro ensaio foi estabelecido aleatoriamente e os subsequentes programados a partir da análise visual dos resultados obtidos nos anteriores. Na segunda fase, considerando a baixa influência verificada pelas cargas de pressão e vácuo utilizadas anteriormente, optou-se pela utilização de aquecimento de 90ºC durante os ensaios – processo baseado nos utilizados para o tingimento da ágata – tendo, diferentemente da primeira fase, todos os ensaios seus parâmetros de execução previamente estabelecidos. Nestes, foram obtidos resultados mais ágeis e melhores no que tange a alteração de cor. Após a realização dos processos de tingimento, as amostras foram serradas, para a verificação da possível impregnação do efluente, e, posteriormente, uma das metades de cada amostra levada à queima em forno sob temperatura de 200ºC durante 8 horas – processo também baseado nos utilizados para o tingimento da ágata. Na terceira fase, buscando a minimização da possibilidade de volatilização do efluente e da impregnação deste na rocha – não verificada nas amostras serradas na segunda fase de ensaios – foi reduzida para 40ºC a temperatura de aquecimento utilizada durante os processos e aumentados os tempos de exposição das amostras ao pigmentante. Também nesta fase foram utilizados efluentes provenientes de lotes com diferentes concentrações de Fe para a verificação da influência desta nos resultados. Ao final, também foram serradas e queimadas as amostras. Os resultados obtidos em cada ensaio foram digitalmente registrados para análise quantitativa utilizando padrão H (matiz), S (saturação) e B (brilho). Tecnicamente, após a análise quantitativa, foram verificados melhores resultados nos processos desenvolvidos na fasedois (sob 90ºC) sendo, a partir destes desenvolvida análise de investimento para ambas as indústrias envolvidas – ágata e basalto. Bons resultados foram obtidos na análise de investimento para a indústria de beneficiamento de ágata a partir dos valores de mercado utilizados como parâmetros. Já para a indústria de beneficiamento do basalto o impacto do custo de contratação dos serviços de tingimento junto à indústria da ágata determinou a inviabilidade de investimento no processo.
Abstract This study aimed to verify aspects concerning to (re)use and appreciation, analyzing the technical and the investment feasibility in artificial processes to dye "Basalto Carijó" (rhyodacite) using effluent from dyeing processes of inorganic red agate. Initially are described and sought information about supply chains and beneficiation processes of production chains agate and basalt, as well as impregnation processes industrially used. From the information obtained was started the three stages of experimentation and analysis. All trials were designed, to beyond the dyeing of the rocks, to advance in environmentally sustainable processes. In the first stage, given the lack of information about impregnation process on rocks or identical materials, simple immersion processes were used under vacuum and / or pressure. The first trial was randomly established and the subsequent programmes was starting from the visual analysis of the results obtained in the precedents. In the second stage, considering the low influence verified by loads of pressure and vacuum used previously, we opted for the use of heating of 90 ° C during the trials - based process used in for dyeing agate - having, unlike the first phase, all trials was previously established. Better, with respect to color change, and more agile results were obtained in these experiments. After completion of the dyeing process, the samples were sawn, to check the possible impregnation of the effluent, and subsequently one half of each sample was burned oven at a temperature of 200 ° C for 8 hours - process also based in used to dyeing agate. In the third phase, seeking to minimize the possibility of volatilization of the wastewater and soak this in the rock - not observed in samples sawn in the second phase of trials - was reduced to 40 ° C heating temperature used during the procedure and was increased the time of exposure the samples to the colorant. Also at this stage effluents from batches with different concentrations of Fe to verify the influence of the results were used. At the end, were also burnt the halves of the sawn samples. The results obtained in each experiment were digitally recorded for quantitative analysis using H (hue), S (saturation) and B (brightness) standard colours. Technically, after the quantitative analysis, the best results on the processes developed in phase two (under 90) being developed from these investment analysis for both industries involved have been checked. Good results were obtained in the analysis of investment industry for beneficiation agate from the market values used as parameters. As for the processing industry Basalt the impact of the cost of hiring the services of dyeing with the agate industry determined the impracticability of investment in the process.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/101216
Arquivos Descrição Formato
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