Caracterização físico-química e mineralógica de cinzas de lodo de esgoto para produção de material cimentício

Resumo

A extração de matéria prima para produção de cimento assim como a destinação incorreta de lodo de esgoto são exemplos de atividades que podem causar prejuízos ao meio ambiente e a saúde humana, uma vez que o lodo de esgoto contém substâncias tóxicas e agentes patogênicos. A utilização das cinzas de lodo de esgoto (CLE) na construção civil tem sido vista como uma solução sustentável para ambos os problemas. Destaca-se também que o lodo  de esgoto ao ser calcinado elimina de sua composição certas substâncias tóxicas, apresentando também interação com alguns componentes de hidratação do cimento. A pesquisa tem por objetivo a produção e caracterização físico-química e mineralógica de cinzas de lodo de esgoto para uso na produção de material cimentício. O programa de investigação experimental consistiu, inicialmente, da coleta de lodo de esgoto em uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), localizada na Região Metropolitana de Recife (RMR). Em seguida, o lodo foi seco ao ar livre durante 15 dias objetivando a evaporação da água , moído em um moinho de bolas tipo Los Angeles, peneirado, calcinado em forno mufla e, por fim, moído novamente. Para a determinação da temperatura de queima, para a produção de cinzas a partir do lodo, foi realizada a análise termogravimétrica, identificando-se o valor de 800 ºC ± 10 ºC. Para a caracterização das cinzas foram realizados ensaios de massa específica, superfície específica, granulometria a laser, fluorescência de raio-x (FRX) e difração de raio-x (DRX). Os resultados indicaram os seguintes dados para as cinzas: massa específica igual a 2,62 g/cm³; superfície específica igual a 561,48 m²/kg; granulometria correspondente a d(10)= 3,289 µm, d(50) =19,306 µm e d(90)= 52,992 µm; dos óxidos encontrados através da análise de FRX, o óxido de silicio (SiO2), óxido de alumínio (Al2O3) e óxido de cálcio (CaO) apresentaram os maiores teores respectivamente 46,58%, 18,98% e 8,63%; e através da DRX foram identificados os minerais quartzo, anidrita, microclínio intermediário, albita, muscovita, cristobalita, chabazita e hematita, sendo a estrutura predominantemente cristalina e heterogênea. Mesmo que as cinzas de lodo de esgoto apresentem características distintas dependendo de onde o lodo foi coletada e do tratamento que recebeu, mediante os resultados obtidos dos ensaios de caracterização e na análise desses resultados concluiu-se que as cinzas de lodo de esgoto demonstraram um bom potencial para ser utilizado futuramente em materiais cimentícios.