Cinzas de lodo de esgoto em concretos ecoeficientes: uma revisão da literatura para produção de adição mineral - temperatura de calcinação e a sua relação com a pozolanicidade – pesquisas de 2014 a 2024
DOI:
https://doi.org/10.21439/conexoes.v19.4045Palavras-chave:
cinzas de lodo de esgoto (CLE), pozolanicidade, Resíduos, sustentabilidade, adição mineralResumo
O lodo de esgoto produzido anualmente no mundo inteiro excede 30 milhões de toneladas e o processo de incineração tem se tornado a forma de gerenciamento mais adequada deste resíduo. Esta incineração é capaz de reduzir até 90% do volume de lodo, restando 10% de cinzas residuais que podem ser utilizadas em substituição parcial ao cimento Portland no concreto, contribuindo para a redução de emissões de CO₂. Este trabalho tem objetivo de sintetizar o conhecimento técnico no contexto brasileiro e internacional, quanto as pesquisas com cinza de lodo de esgoto no que tange às melhores temperaturas para a sua calcinação e produção de adição mineral, analisando a sua pozolanicidade e os percentuais mais comumente utilizados em substituição ao cimento Portland em concretos. Foi definido um recorte temporal entre os anos de 2014 e 2024 para artigos nacionais e internacionais. Foram utilizadas as bases de dados: catálogo de teses e dissertações CAPES, Portal de periódicos UFG, Portal de busca integrada (USP), Portal de periódicos CAPES, Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações e plataforma Science direct. Resultados mostraram que a cinza de lodo de esgoto (CLE) é promissora como material pozolânico quando incorporada ao cimento Portland, devido à presença de sílica amorfa e alumina. Esses compostos aumentaram a reatividade da pasta de cimento e influenciaram positivamente a cinética de hidratação, aperfeiçoando assim, propriedades mecânicas e de durabilidade do concreto. Conclui-se que o uso otimizado de CLE contribuiu para a produção de concretos ecoeficientes, tornando-se deste modo, uma alternativa viável para a construção civil.
Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12653/2014 – Revisão 2015. Materiais pozolânicos – Requisitos. Rio de Janeiro, 2014 (Revisão 2015).
ASTM - American Society for Testing Materials.ASTM C618 – Standard specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete. West Conshohocken, 2008a.
ANDRADE, C. A. Nitratos e metais pesados no solo e em plantas de Eucalyptus grandis após aplicação de biossólido da ETE de Barueri. 1999. Dissertação (Mestrado) - Universidade de São Paulo.
BASTO, Priscilla; NETO, Antônio de Melo; REGIS, Paulo de Araujo. Caracterização e determinação da pozolanicidade de cinzas de lodo de tratamento de esgoto. 2018.
COSTA, Felipe Murilo Silva da. Feasibility study of the use of sewage sludge ash as addition in Portland cement mortar. 2014. 122 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
FELIPE, Alexsandro dos Santos. Utilização de nanotubos de carbono e nano-SiO₂ em argamassas produzidas com cinzas do lodo de esgoto em substituição parcial do cimento Portland. 2015. Tese (Doutorado em Ciências dos Materiais) – Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, 2015.
FONTES, Cintia Maria Ariani et al. Cinza de lodo de esgoto (CLE) em concretos de alto desempenho: caracterização e aplicação. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 2016.
HATFIELD, A.K. Cement Statistics and Information. Serviço Geológico dos Estados Unidos. 2021. Disponível em: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-cement.pdf. Acesso em: 01 jul. 2024.
GEYER, A. L. B. Contribuição ao estudo da disposição final e aproveitamento da cinza de lodo de estações de tratamento de esgotos sanitários como adição ao concreto. 2001.
ISTUQUE, Danilo Bordan. Estudo da influência da cinza de lodo de esgoto como material não-convencional na produção de geopolímeros à base de metacaulim. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Faculdade de Engenharia do Campus de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017.
IWAKI, G. Destinação final de lodos de ETAs e ETEs. Disponível em: https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/destinacao-final-de-lodos-de-etas-e-etes/. Acesso em: 25 maio 2021.
KRÜGER, O.; GRABNER, A.; ADAM, C. Complete Survey of German Sewage Sludge Ash. Environmental Science & Technology, v. 48, n. 20, p. 11811-11818, 8 out. 2014. American Chemical Society (ACS). Disponível em: http://dx.doi.org/10.1021/es502766x
LYNN, C.; DHIR, R.; GHATAORA, G.; WEST, R. Sewage Sludge Ash Characteristics and Potential for Use in Concrete. Construction and Building Materials, v. 98, p. 767-779, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08.122.
LEI 12.305/2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm. Acesso em: 01 jul. 2024.
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. São Paulo: Ibracon, 2008. 674 p.
MEJDI, Mehdi et al. Hydration mechanisms of sewage sludge ashes used as cement replacement. Cement and Concrete Research, v. 135, p. 106115, 2020.
MULLER et al. Influence of silica fume on the microstructure of cement pastes: New insights from 1H NMR relaxometry. Cement and Concrete Research, 2015. 10 p.
NAAMANE, S.; RAIS, Z.; TALEB, M. The effectiveness of the incineration of sewage sludge on the evolution of physicochemical and mechanical properties of Portland cement. Construction and Building Materials, v. 112, p. 783-789, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.195.
NUVOLARI, A. et al. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2011. 565 p.
PEREIRA, K. L. A. Estabilização de um solo com cimento e cinza de lodo para uso em pavimentos. 2012. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
SANTANA, Tamires Cordeiro. Estudo da aplicação do lodo de esgoto e da cinza de lodo de esgoto em materiais de construção: uma revisão sistemática. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciências em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Estadual de Feira de Santana, 2022.
SANTOS, Camilla Lais Lima dos. Análise de propriedades físicas, mecânicas e microestruturais de argamassas para concreto produzidas com cinzas de lodo de esgoto calcinado. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola Politécnica, Universidade de Pernambuco, 2020.
TANTAWY, M. A.; EL-ROUDI, A. M.; ABDALLA, E. M.; ABDELZAHER, M. A. Evaluation of the pozzolanic activity of sewage sludge ash. ISRN Chemical Engineering, Article 487037, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.5402/2012/487037.
THIAGO, Cristiane Maria da Silveira. Avaliação do Potencial Pozolânico da Cinza de Lodo de Águas Residuárias por Meio de Técnicas Instrumentais. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista, 2014.
URBIZAGASTEGUI, Ruben; RESTREPO-ARANGO, Cristina. Crescimento da literatura sobre bibliometria, informetria e cientometria no Brasil. Revista Ibero-Americana de Ciência da Informação, v. 10, n. 1, p. 6–31, 2017. DOI: 10.26512/rici.v10.n1.2017.2469. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/RICI/article/view/2469. Acesso em: 04 jul. 2024.
VERONESE, Renato Baiochi Alves; MOREIRA, Karla Cristina Bentes; SIDEL, Salmo Moreira; D’OLIVEIRA, Maria Carolina de Paula Estevam. Avaliação do uso de cinza do lodo de esgoto como substituição parcial ao uso do cimento em misturas de concreto. Revista de Engenharia e Tecnologia, 2021. Disponível em: https://revistas.uepg.br/index.php/ret/article/view/18041/209209214435. Acesso em: 01 jul. 2024.
XIA, Yan et al. Hydration of ternary blended cements with sewage sludge ash and limestone: hydration mechanism and phase assemblage. Construction and Building Materials, v. 375, p. 130868, 2023.
ZHANG, Z.; QIAN, S.; MA, H. Corrigendum to “Investigating mechanical properties and self-healing behavior of micro-cracked ECC with different volume of fly ash” [Constr. Build. Mater. 52 (2014) 17–23]. Construction and Building Materials, v. 55, p. 479, 2014.
ZHOU, Y.; YU, P.; YANG, H.; LI, S.; HE, S. Pore structure and compressive strength of alkali-activated mortar with sewage sludge ash (SSA) under optimal incineration conditions. Construction and Building Materials. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061824018865. Acesso em: janeiro, 2025.
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