Potencial do uso combinado de lodo de estação de tratamento de água e resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais na produção de massa cerâmica argilosa

Abstract

RESUMO: A crescente preocupação acerca da geração e destinação dos resíduos sólidos tem se intensificado consideravelmente. Nos últimos anos, a tendência de incorporar resíduos em formulações argilosas tem se intensificado, especialmente no contexto da indústria de cerâmica vermelha. Essa abordagem não só reduz os impactos ambientais, mas também agrega valor econômico a materiais que seriam descartados, resultando em produtos mais sustentáveis e conscientes, com impacto positivo ao meio ambiente e na economia. Diante disso, o estudo em questão propôs a incorporação de resíduos de estação de tratamento de água (ETA) e beneficiamento de rochas ornamentais à massa argilosa, com o objetivo de avaliar seu potencial na indústria cerâmica. Primeiramente, a argila e os resíduos, utilizados como matérias-primas, foram caracterizadas por meio de fluorescência de raios X, difração de raios X, distribuição de tamanho de partícula e termogravimetria. Posteriormente, foi realizada análise individual da influência de cada resíduo na composição da massa argilosa. Para isso, foram variados os percentuais do lodo de ETA, com valores de 5, 10 e 15% em relação à massa total. Do mesmo modo, também foi variado o percentual do resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais, adotando-se as proporções de 10, 20 e 30%. Além disso, foram desenvolvidas nove formulações ternárias, combinando diferentes teores do lodo de ETA e resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais em massa argilosa. Os corpos de prova (cps) foram conformados por extrusão e queimados à 850 e 950°C por 180 minutos, com taxa de aquecimento de 2°C/min. Lodo depois, buscou-se caracterizar as formulações por meio de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, perda ao fogo e tensão de ruptura à flexão. Também foi realizada análise de eflorescência nos cps das melhores formulações após a queima à 950°C. A formulação ternária com 10% de lodo de estação de tratamento de água combinado com 10% do resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais apresentou as melhores propriedades. Conclui-se que é possível aproveitar simultaneamente ambos os resíduos como matéria-prima alternativa na produção de material cerâmico contribuindo para a sustentabilidade dos setores envolvidos.

ABSTRACT: The growing concern about the generation and disposal of solid waste has intensified considerably. In recent years, there has been a tendency to incorporate waste into clay formulations, especially in the context of the red ceramic industry. This approach not only reduces environmental impacts, but also adds economic value to materials that would otherwise be discarded, resulting in more sustainable and conscious products, with a positive impact on the environment and the economy. Based on the above, the study in question proposed the incorporation of water treatment sludge and the residue from ornamental stone processing into the clay mass. The objective is to evaluate its potential in the ceramics industry. First, the clay and wastes, used as raw materials, were characterized using X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size distribution and thermogravimetry. Subsequently, an individual analysis of the influence of each residue on the composition of the clay mass was carried out. To achieve this, the percentages of water treatment sludge were varied, with values of 5, 10 and 15% in relation to the total mass. The percentage of residue from ornamental stone processing was also varied, adopting proportions of 10, 20 and 30%. Furthermore, nine ternary formulations were developed, combining different levels of water treatment sludge and residue from ornamental stone processing in clayey mass. The specimens were formed by extrusion and burned at 850 and 950°C for 180 minutes, with a heating rate of 2°C/min. They were then characterized through linear firing shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent density, mass loss on ignition and flexural strength. Efflorescence analysis was also carried out on the specimens of the best formulations after burning at 950°C. The ternary formulation with 10% water treatment plant sludge combined with 10% residue from the processing of ornamental rocks showed the best properties. It is concluded that it is possible to simultaneously use both wastes as alternative raw materials in the production of ceramic material, contributing to the sustainability of the sectors involved.