Uso de lodos de decantador de tratamiento de agua en composites de cemento

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v13i4.45592

Palabras clave:

Concreto; Mortero; Reemplazo; Evaluación del ciclo de vida.

Resumen

El objetivo de este manuscrito es presentar una alternativa sustentable para el aprovechamiento de residuos de Plantas de Tratamiento de Agua (EDAR), específicamente lodos de tratamiento de agua (EDA), en la construcción civil. La propuesta es utilizar lodos de depuración de aguas como material de construcción, más concretamente en la sustitución parcial del cemento en morteros autocompactantes (SCC). Debido al importante uso de recursos naturales en la construcción civil y la consecuente degradación ambiental, el uso de lodos de tratamiento de agua (WCS) como material de construcción puede ser una opción. Sin embargo, la baja calidad del agua de los ríos y la necesidad de agua potable obligan a las plantas de tratamiento de agua a utilizar mayores cantidades de compuestos químicos, lo que genera un importante desperdicio conocido como WCS. La metodología utilizada para la dosificación del hormigón autocompactante (HAC) sigue el proceso descrito por el método de Gomes, aplicable tanto al hormigón como a los morteros autocompactantes. En este estudio se analizó la sustitución parcial del cemento al 2,5% y 10% por lodo clarificante al agua (WCS) en morteros autocompactantes (SCC) y se encontró que la resistencia a la compresión aumentó de 27,3% a 30%. % para las probetas, con la adición de 2,5% y 10% de WCS, respectivamente. Se llevó a cabo una evaluación del ciclo de vida para demostrar los beneficios ambientales de reemplazar el cemento con WCS. Los resultados preservan la viabilidad de aplicar WCS en la construcción civil, al mismo tiempo que resaltan la necesidad de realizar investigaciones adicionales sobre el tema.

Citas

ABNT. (2004). ABNT NBR 10004: Resíduos sólidos – Classificação (Solid waste – Classification). In Associação Brasileira de Normas Técnicas: Vol. 2° Edição (Issue 10004, pp. 1–71).

ABNT NBR ISO 14040. (2009). Gestão ambiental - avaliação do ciclo de vida - princípio e estrutura Associação Brasileira de Normas Técnicas. 1–40.

Almeida, J., Faria, P., Ribeiro, A. B., & Santos Silva, A. (2021). Life Cycle Assessment of Mortars Produced Partially Replacing Cement by Treated Mining Residues. Applied Sciences, 11(17). https://doi.org/10.3390/app11177947

Alqam, M., Jamrah, A. I., & Daghlas, H. Al. (2011). Utilization of Cement Incorporated with Water Treatment Sludge. Jordan Journal of Civil Engineering, 5. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:36981492

Azevedo, A. R. G., Alexandre, J., Marvila, M. T., de Castro Xavier, G., Monteiro, S. N., & Pedroti, L. G. (2020). Technological and environmental comparative of the processing of primary sludge waste from paper industry for mortar. Journal of Cleaner Production, 249, 119336. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119336

Brachini, M. L. O., Santos, V. C., Gonçalves, P. C., Mirian, L. N. M., & Oliveira, V. D. (2020). Utilização do lodo de tratamento de água em argamassas auto adensáveis Use of water treatment sludge in self-compacting mortars Resumo. 1, 1–14.

Carvalho Gomes, S., Zhou, J. L., Li, W., & Long, G. (2019). Progress in manufacture and properties of construction materials incorporating water treatment sludge: A review. Resources, Conservation and Recycling, 145, 148–159. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.02.032

Ciroth, A., & Burhan, S. (2021). Life Cycle Inventory Data and Databases. In A. Ciroth & R. Arvidsson (Eds.), Life Cycle Inventory Analysis : Methods and Data (pp. 123–147). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-62270-1_6

Goedkoop, M., Heijungs, R., Huijbregts, M., Schryver, A. De, Struijs, J., & Zelm, R. Van. (2009). ReCiPe 2008. Potentials, January, 1–44. http://www.pre-sustainability.com/download/misc/ReCiPe_main_report_final_27-02-2009_web.pdf

Gomes, Alexandre; Barros, P. C. (2009). Métodos de dosagem de concreto autoadensável (Pini (ed.); 1o). Pini.

Grácio, M. C. C. (2016). Acoplamento bibliográfico e análise de cocitação: revisão teórico-conceitual. Encontros Bibli: Revista Eletrônica de Biblioteconomia e Ciência Da Informação, 21(47), 82. https://doi.org/10.5007/1518-2924.2016v21n47p82

Kashyap, S., & Datta, D. (2017). Reusing industrial lime sludge waste as a filler in polymeric composites. Materials Today: Proceedings, 4(2, Part A), 2946–2955. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.02.176

Liu, Y., Zhuge, Y., Chow, C. W. K., Keegan, A., Li, D., Pham, P. N., Huang, J., & Siddique, R. (2020). Utilization of drinking water treatment sludge in concrete paving blocks: Microstructural analysis, durability and leaching properties. Journal of Environmental Management, 262, 110352. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110352

Nakic, D. (2018). Environmental evaluation of concrete with sewage sludge ash based on LCA. Sustainable Production and Consumption, 16, 193–201. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.spc.2018.08.003

Oliveira Andrade, J. J., Wenzel, M. C., da Rocha, G. H., & da Silva, S. R. (2018). Performance of rendering mortars containing sludge from water treatment plants as fine recycled aggregate. Journal of Cleaner Production, 192, 159–168. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.246

Pavlík, Z., Pavlíková, M., Záleská, M., Łagód, G., Suchorab, Z., & Guz, L. (2019). Life cycle assessment of the use of sewage sludge as Portland cement

replacement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 710(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/710/1/012038

Pfister, S., Vionnet, S., Levova, T., & Humbert, S. (2016). Ecoinvent 3: assessing water use in LCA and facilitating water footprinting. The International Journal of Life Cycle Assessment, 21(9), 1349–1360. https://doi.org/10.1007/s11367-015-0937-0

Silva, A. P. T. da, Silva, L. R. R. da, Ribeiro, V. A. dos S., Melo, M. de L. N. M., Gonçalves, P. C., Martins, M. V. L., Santos, V. C. dos, & Souza, M. H. B. de. (2022). Use of water treatment sludge in Self-Compacting Mortar (SCM). Research, Society and Development, 11(2), e0111225112. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25112

Treinta, F. T., Filho, J. R. F., Sant’Anna, A. P., & Rabelo, L. M. (1983). Bibliometric studies of research collaboration: A review. Journal of Information Science, 6(1), 33–38. https://doi.org/10.1177/016555158300600105

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Publicado

26/04/2024

Cómo citar

OLIVEIRA, V. R. de .; SOUZA, M. H. B. de .; MARTINS, M. V. L. .; GONÇALVES, P. C. .; RIBEIRO, V. A. dos S. .; MELO, M. de L. N. M.; RENÓ, M. L. G. .; SANTOS, V. C. dos . Uso de lodos de decantador de tratamiento de agua en composites de cemento. Research, Society and Development, [S. l.], v. 13, n. 4, p. e9513445592, 2024. DOI: 10.33448/rsd-v13i4.45592. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/45592. Acesso em: 17 may. 2024.

Número

Sección

Ingenierías