Avaliação da incorporação do lodo da ETA UFV na manufatura de tijolos de solo-cimento

Abstract

Neste trabalho foi avaliada a possibilidade de incorporação de lodo de estação de tratamento de água (ETA) na manufatura de tijolos de solo-cimento, na perspectiva de preservação ambiental e aproveitamento de um resíduo como matéria prima em aplicação produtiva. Por meio de delineamento experimental de misturas foram avaliados vários traços de composições solo-cimento-lodo: solo com características arenosas, proveniente da jazida Nô Silva na microrregião de Viçosa, MG; lodo do decantador da ETA da Universidade Federal de Viçosa (UFV) e cimento Portland tipo CP III-40-RS. A aptidão do lodo para aplicação em solo-cimento foi inicialmente avaliada com base em caracterização física (granulometria e limites de Atterberg, dentre outras), mineralógica (difração de raios-X), química (análise de raios-X por dispersão de energia EDS) e morfológica (microscopia eletrônica de varredura MEV). As características granulométricas e de consistência do lodo (material predominantemente fino, com limites de liquidez e de plasticidade elevados), além da presença de teores relativamente elevados de matéria orgânica, sugerem que a incorporação do lodo em tijolos de solo-cimento deva se dar em baixas proporções. Com efeito, os testes com tijolos preparados com diversos traços de mistura solo-cimento-lodo revelaram que a resistência mecânica diminuiu com o incremento de lodo e que o requisito da norma NBR 8491 para aceitação do tijolo em obras de alvenaria sem função estrutural (2,0 MPa) seria atendido com traços com 6% de lodo (substituindo parcialmente o solo) e no mínimo 15% de cimento. Sugere-se a continuidade dos estudos na busca de opções que viabilizem a incorporação de proporções mais elevadas de lodo e tornem os tijolos de solo-cimento-lodo uma opção mais atrativa do ponto de vista econômico.

In this work, with a view of environmental protection and the use of a waste residue as a raw material for productive applications, the possibility of using water treatment plant (WTP) sludge in the making of soil-cement bricks was evaluated. By means of a mixture experimental design, several soil-cement- sludge compositions were tried, using: a sand soil from 'Nô Silva' field, located in the surroundings of Viçosa-MG; and a Portland cement type CP III-40-S. The suitability of WTP sludge for being used in soil-cement was initially evaluated in the basis of its physical (e.g. granulometric composition and Atterberg limits), mineralogical (X-ray diffraction), chemical (energy dispersive X-ray analysis EDS) and morphological (scanning electron microscopy SEM) characterization. Some of the physical characteristics of the sludge (e.g. high proportions of fine particles, and high liquid and plastic limits) as well as the relatively high organic matter content, suggested from the beginning that the incorporation of WTP sludge in soil-cement bricks should be done in small proportions. In effect, the trials carried out with bricks that were prepared with different proportions of soil, cement and sludge showed that the higher the sludge fraction the lesser the bricks mechanical resistance. The results also indicated that Brazilian standard of 2,0 MPa mechanical resistance for soil- cement bricks with no structural function would be attained only with mixtures containing 6% of sludge (partially replacing the soil) and a minimum of 15% of cement. It is suggested that further experiments should look at solutions that make it possible to add higher fractions of sludge, turning soil-cement-sludge bricks a more attractive option from the economic point of view.