Síntesis y caracterización de materiales cerámicos a partir de lodos residuales del tratamiento de agua potable

Abstract

En el presente trabajo se muestran los resultados de la inclusión de lodos residuales del tratamiento de agua potable y bentonita como aditivos para unidades cerámicas; así como el análisis químico, mecánico y estructural para las materias primas y las unidades formadas. Para ello se fabricaron morteros usando como blanco arcilla roja y sustituyendo en un 10% y 20% la cantidad de lodo y bentonita, logrando llegar a reemplazar hasta un 40% la materia prima. Los especímenes fueron sinterizados hasta 1100 °C llevando un proceso de calentamiento durante 20 h. Los cerámicos obtenidos fueron sometidos a ensayos de resistencia a la compresión, absorción de agua y coeficiente de saturación según lo establecido en la NTC 4017 y a ensayos de corrosión según la NTC 489, para llegar a ser catalogados según la NTC 4205 como unidades de mampostería no estructural. A las materias primas se les realizó un análisis mediante termodifracción de rayos X, logrando un seguimiento de las transformaciones de las fases cristalinas presentes en la arcilla y el lodo. Las unidades formadas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva (EDS), logrando observar la morfología de las diferentes mezclas y su composición química; finalmente se realizó un estudio de remoción del colorante naranja de metilo mediante espectroscopia ultravioleta visible (UV-Vis). Los resultados obtenidos demuestran que el lodo y la bentonita pueden ser incorporado en proporciones de 10% y 20% respecto a la cantidad de arcilla, la morfología es variada observándose amorfos procedentes de la bentonita y cristales procedentes de la arcilla y el lodo; adicional el material puede remover hasta en un 45% del colorante naranja de metilo. _