ENSAIO DE COLUNA

O ensaio de coluna foi realizado utilizando uma coluna cilíndrica de acrílico adquirida da empresa Soil Measurement Systems, chamado de Equipamento de Lixiviação em Coluna ou “Column Leaching Equipment”. O conjunto possui quatro colunas separadas sendo pares do mesmo diâmetro, mas com alturas diferentes. A Figura 4.3 apresenta a foto de uma destas colunas desmontada.

A coluna de acrílico usada no ensaio consiste em um cilindro com espessura de parede de aproximadamente 01 cm, diâmetro de 6,35 cm e altura de 7,62 cm. A coluna possui uma

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montagem de terminação em cada uma das duas extremidades, sendo que cada montagem de terminação é composta por:

 Um disco de acrílico de 1 cm de espessura e com diâmetro aproximadamente 10 cm maior que o diâmetro externo da coluna. Possui um furo central rosqueado de medida idêntica à do conector da tubulação, uma cavidade circular concêntrica usinada com 1 mm de profundidade e diâmetro igual ao diâmetro externo da coluna, além de seis furos para fixação com parafusos;

 Uma placa metálica distribuidora de 1 mm de espessura e diâmetro igual ao diâmetro externo da coluna, com diversos furos de 1 mm de diâmetro;

 Uma membrana de náilon com diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro externo da coluna;

 Uma junta de vedação de borracha, na forma de um anel cilíndrico, com diâmetro interno ligeiramente maior que o diâmetro externo da coluna;

 Um anel cilíndrico de acrílico de 01 cm de espessura, diâmetro interno ligeiramente maior que o diâmetro externo da coluna e diâmetro externo igual ao diâmetro do disco de acrílico. Ele possui um anel de vedação de borracha embutido e seis furos para fixação ao disco;

 Seis parafusos curtos com porcas do tipo borboleta para fixação do disco de acrílico ao anel de acrílico. São utilizados três parafusos desse tipo para cada terminação;

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Figura 4.3. Aparato utilizado para ensaios de coluna.

Uma amostra indeformada de solo foi coletada nas proximidades da BNF, a uma profundidade de 30 cm abaixo da superfície do terreno, retirando toda a camada com matéria orgânica presente no local da amostragem.

Cravou-se no local da coleta um molde cilíndrico de polietileno com diâmetro interno aproximado de 20 cm e altura em torno de 30 cm, fechado em sua parte superior, ou seja, o lado que não foi cravado no solo. Na parte lateral do cilindro, foi feito um corte longitudinal na sua parede, a fim de facilitar a retirada da amostra de solo de dentro do molde. Esse corte, antes da cravação, foi fechado com arame, envolvendo todo o diâmetro externo do cilindro, para evitar que, no momento da cravação, pudesse haver movimentação das suas paredes, e com isso, a perda da sua função.

Coluna cilíndrica Disco acrílico Junta vedação Anel cilíndrico borracha vedação Placas metálicas

Membrana náilon Conexões Parafusos

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Após a cravação do molde cilíndrico, o solo ao redor foi retirado a fim de facilitar a retirada do molde com o solo que, depois desse procedimento, o conjunto foi disposto dentro de sacos plásticos para evitar a perda de umidade, e levado ao laboratório para preparação do corpo- de-prova submetido ao ensaio de coluna.

No laboratório, a amostra de solo coletada com o cilindro foi retirada do molde e envolvida em sacos plásticos, para evitar a perda da umidade nas laterais, e a desagregação do solo. A coluna de acrílico foi posicionada no centro da amostra trazida de campo, e levemente cravada na parte superior da mesma. Utilizando uma espátula, o corpo-de-prova foi moldado talhando-se com cuidado a amostra logo abaixo da coluna de acrílico, e, a cada centímetro talhado, a coluna era encaixada nesta parte. Com este procedimento, o corpo-de-prova foi tomando as dimensões internas da coluna de acrílico de modo a preencher todo o seu volume interno.

Após o preenchimento da coluna pelo corpo-de-prova, o conjunto foi pesado em uma balança, previamente tarada com a massa da coluna de acrílico vazia, a fim de definir a massa específica natural do corpo-de-prova e parte da amostra de solo talhado foi levado à estufa para determinar a umidade de campo. A coluna foi montada com os anéis de vedação e parafusos para o início da saturação do corpo-de-prova. A saturação foi realizada à contrapressão para retirada de todo o ar nos vazios do corpo-de-prova.

Com o corpo-de-prova saturado, a água da BNF com as concentrações conhecidas dos elementos, foi colocada em um frasco de vidro, conectado na parte superior da coluna acrílica com o sistema de engate rápido para o início do ensaio. Este frasco contendo a água ácida teve a função de um reservatório para manter o fluxo constante da solução no corpo-de-prova, e também para manter as mesmas concentrações, que foram analisadas durante o tempo de ensaio, para verificar se a água mantinha as mesmas características.

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A partir de certo tempo de ensaio, até se conseguir um volume mínimo para a realização da análise, volume este em torno de 10 ml, o efluente foi coletado, medido o seu pH, e levado para ser realizada a análise química dos elementos de interesse. A Figura 4.4 apresenta um esquema básico de como é o ensaio de coluna, e na Figura 4.5 é mostrado o ensaio real, utilizando todo o aparato para o ensaio.

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