Coletanea habitare volume_4_parte_03

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    05-Jun-2015

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  • 1. 8 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional 8 2. Vanderley M. John engenheiro civil pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos UNISINOS (1982). Mestre em Engenharia Civil (1987) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS. doutor em Engenharia (1995) e livre-docente (2000) pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo USP. Fez ps-doutorado no Royal Institute of Technology na Sucia (2000-2001). professor associado do Departamento de Engenharia de Construo Civil da Escola Politcnica da USP. Diretor do CB 02 da ABNT desde 1995, representa esta organizao no conselho tcnico do PBQP-H. Participou diversas vezes da diretoria executiva da ANTAC, tendo sido seu presidente entre 1993 e 1995. Foi pesquisador do IPT no perodo de 1988 a 1995 e professor da UNISINOS (1986-1988). Atua nas reas de Cincia de Materiais para Construo e Infra- estrutura, com nfase em Reciclagem de Resduos e Aspectos Ambientais. E-mail: john@poli.usp.br Srgio Cirelli ngulo engenheiro civil pela Universidade de Londrina em 1998, obteve o ttulo de Mestre em Engenharia de Construo Civil e Urbana em 2000 pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - USP. Foi professor do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Londrina no ano de 2001. Ministrou palestras e cursos em instituies como Petrobrs, Universidade Estadual de Londrina, Universidade Catlica de Santos e Faculdades Metropolitanas Unidas. Autor de artigos publicados em congressos e peridicos nacionais e internacionais. Atualmente, pesquisador e candidato a doutor em Engenharia de Construo Civil e Urbana pela Universidade de So Paulo atuando na rea de Reciclagem de resduos para a Construo. E-mail: sergio.angulo@poli.usp.br Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional

2. 9 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos 2.Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos Vanderley M. John e Srgio Cirelli ngulo 1 Introduo O objetivo deste captulo apresentar uma proposta de metodologia para a conduo dos processos de pesquisa e desenvolvimento visando a transformar resduos em produtos viveis em determinadas condies de mercado. Essa proposta est direcionada tanto para grupos de pesquisa envolvi- dos em projetos de desenvolvimento de mercado para resduos quanto para profissi- onais responsveis pela gesto de resduos que buscam novas alternativas. 1.1 Da Necessidade de uma Metodologia De forma geral, as pesquisas de reciclagem de resduos se limitam a aspectos do desenvolvimento tcnico do material e, felizmente de forma mais freqente, a analisar os impactos ambientais do processo. Entretanto, a nfase em viabilidade do mercado um compromisso com a eficcia da pesquisa, pois os benefcios sociais de um processo de pesquisa somente vo se realizar na sua totalidade se o novo produto produzido gerar empregos, reduzir o volume de aterros, consumir resduos em vez de recursos naturais e evitar a contaminao do ambiente ou o comprometimento da sade da populao. Acidentes ambientais e de sade pblica j ocorreram, como os casos da cal reciclada que era contaminada por dioxinas e foi comercializada durante 3. 10 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional anos em So Paulo e da tentativa de produo de painis utilizando fosfogesso, o que levou a processos de colonizao das superfcies por fungos, comprometendo a qua- lidade do ar do interior dos edifcios e a esttica. Ora, a viabilidade em um determi- nado mercado depende da viabilidade econmica do processo, da estratgia de marketing adotada, da adequao do produto s restries legais locais e de sua aceitao pela sociedade. Assim, o desenvolvimento de investigao no domnio de cincias dos materiais e ambientais fundamental, mas no suficiente. No inteno dos autores negar o valor das pesquisas que se limitem a um ou outro desses aspectos, uma vez que o avano no conhecimento cientfico traz benefcios alm daqueles imediatos que motivaram o seu autor. Conseqentemente, um processo de pesquisa e desenvolvimento de tcnicas para reciclagem de resduo que resultem viveis em determinado mercado uma tarefa complexa, a qual envolve conhecimentos de cincias de materiais, ambientais, de sade, econmicas, marketing, legais e sociais, alm da avaliao de desempenho do produto em um cenrio de trabalho multidisciplinar. Este trabalho resultado de um projeto financiado pelo programa HABITARE da FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos), em que os desenvolvimentos conceituais da metodologia foram testados em diferentes pesquisas voltadas a res- duos especficos, como escria de aciaria, de alto-forno, resduos de construo e demolio, lodo de esgoto e vidro, e tambm voltadas para os efeitos ambientais da reciclagem promovida pela indstria cimenteira brasileira. Os resultados dessas pes- quisas esto apresentados em um site da Internet (www.reciclagem.pcc.usp.br). Este projeto envolveu uma equipe ampla, que apresentada no item 9.2, na pgina 264. 1.2 Comprometimento dos geradores do resduo Se no houver a firme disposio da direo de uma empresa em desenvolver mercado para seus resduos, dificilmente um projeto de pesquisa ter sucesso com- pleto por vrias razes. Em primeiro lugar, o estabelecimento de um processo de reciclagem somente ser possvel se o reciclador tiver confiana na estabilidade do fornecimento de sua matria-prima (o resduo) por perodo suficientemente longo a amortizar seu investimento. Em segundo lugar, boa parte das vezes, o desenvolvi- mento de uma aplicao comercial para um resduo demandar o conhecimento dos processos internos da empresa que definem as caractersticas dos resduos. Em ter- 4. 11 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos ceiro lugar, a reciclagem do resduo exigir uma mudana na cultura da empresa: o lixo vira um novo produto comercial. Na verdade, o resduo-produto ainda estar sujeito s restries legais aplicveis aos resduos. O(s) consumidor(es) deste novo produto demanda(m) nveis de qualidade constante e prazos de fornecimento, e o processo necessita ser ajustado para atender a essa demanda. Em quarto lugar, a maximizao dos benefcios da reciclagem do resduo poder requerer mudanas no processo de produo ou gesto dos resduos, de forma a aumentar a reciclabilidade (DE SIMONE; POPOFF, 1998), o que pode, inclusive, alterar a formulao do produto. Neste ltimo caso, tem-se o exemplo da sugesto apresentada por um gru- po de trabalho ingls de alterar a distribuio de cores das embalagens de vidro produzidas na Inglaterra de maneira a possibilitar a reciclagem inclusive das embala- gens importadas, j que um vidro colorido somente pode ser reciclado para um vidro da mesma cor (DETR, 1999c). A possibilidade de reduo de custo na gesto de resduos e at de aumentar o faturamento sempre um argumento central em discusses com geradores de resduos. A Figura 1 esquematiza a evoluo de preo das cinzas volantes medida que novas aplicaes foram desenvolvidas: em um primeiro momento o gerador pagava para os consumidores retirarem o produto, enquanto, atualmente, o produto vendido. Figura 1 Ganho de valor das cinzas volantes conforme a aplicao do produto foi se consolidando e descobrindo os seus nichos de aplicaes onde ela melhora as propriedades do concreto (CORNELISSEN, 1997) 5. 12 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional Caso no exista esse comprometimento, a pesquisa ficar limitada aos aspec- tos de conhecimento bsico e/ou pesquisa acadmica, de valor significativo, mas sem o alcance ambiental e social mais imediato. 2 Etapa 1 O Processo de Gerao do Resduo 2.1 Estimando a gerao dos resduos A estimativa da quantidade de resduo gerada por determinado tempo e even- tuais sazonalidades so importantes para (a) determinar a estrutura necessria para gerir o processo e realizar a reciclagem; (b) indicar a escala de produo de reciclagem necessria, o que freqentemente limita as tecnologias; e (c) indicar tendncias futu- ras de gerao de resduo (Figura 2), j que o processo de reciclagem deve ser pensa- do para o longo prazo. Figura 2 Estimativas da gerao de resduos de compsitos na Europa (THE EUROPEAN ALLIANCE FOR SMC, 2003) Resduos gerados em baixa quantidade limitam as opes comerciais da reciclagem que exigem processamento industrial, sempre sensvel escala. Para o desenvolvimento de produtos cuja participao do resduo na composio final seja pequena, algumas estratgias so possveis, desde a mistura de um resduo ou um grupo de resduos com matrias-primas virgens at a criao de plos de reciclagem que articulem grupos de empresas, como os das indstrias de compsitos japonesa (Japanese Recycling Composites) e europia (European Composite Recycling Concept). J a sazonalidade da produo, tpica da agroindstria, pode exigir a formao de estoques que permitam s unidades de reciclagem operar de maneira contnua. 6. 13 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos Via de regra, no existem dados consolidados e confiveis sobre a gerao de resduos industriais, mesmo para uma indstria que apresente um sistema de gesto de resduos. Nesse caso, as estatsticas freqentemente so relativas combinao dos resduos gerados (por exemplo, nmero de contineres enviados) ou esto dis- persas na contabilidade empresarial, o que torna difcil a sua localizao. Por essa razo, recomendvel verificar a consistncia das estimativas. O balano de massas (onde a massa de resduos ser a massa total de matrias-primas, incluindo gua, descontados os poluentes gasosos e lquidos emitidos e a massa de produtos) quase sempre uma alternativa vivel, embora trabalhosa. A adoo de ndices de gerao de resduos em relao massa de produo tambm uma opo, mas que pode levar freqentemente a erros, dado que diferenas entre mat- rias-primas e processos industriais podem fazer ndices de gerao variar significati- vamente entre diferentes instalaes industriais, mesmo dentro de um mesmo pas. 2.2 Custos associados aos resduos Os custos associados pratica atual de gesto de resduos so parte funda- mental na avaliao da viabilidade econmica da reciclagem e no interesse do gera- dor em desenvolvimento de alternativas de reciclagem. Segundo um levantamento da EPA, mesmo nos EUA, boa parte das empresas no realiza apropriao direta dos custos ambientais, especialmente porque os siste- mas de contabilidade no prevem esta rubrica (DESIMONE; POPOFF, 1998). Segundo esse estudo, os custos ambientais podem chegar at a 20% dos custos totais e, via de regra, eles esto colocados em algum departamento, juntamente com custos de produtos e processos. Custos de contingncia para eventuais atividades de remediao das reas de deposio, multas ambientais, etc., que podem ocorrer in- clusive por mudana futura na legislao, no so considerados de forma direta. Os custos de disposio de resduos em aterro incluem tambm embalagem, tratamento, transporte, licenciamento ambiental, etc. Alm dos custos diretos, exis- tem os custos indiretos, como o desgaste da imagem da empresa devido sua gesto ambiental ineficiente, que pode levar a confrontos com organizaes sociais e perda de consumidores. Esse um outro fator que pode determinar o interesse por uma tecnologia de reciclagem (DESIMONE; POPOFF, 1998). 2.3 Processo industrial que gera o resduo O entendimento do processo de produo responsvel pela gerao de um res- duo industrial um ponto fundamental no processo de busca de reciclagem. O estudo 7. 14 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional do processo e de suas matrias-primas fornece informaes importantes quanto po- tencial composio qumica do resduo bem como a possveis fontes de variabilidade. Um bom ponto de partida para o entendimento do processo industrial a bibliografia relativa ao processo especfico, mas necessrio um estudo das condi- es concretas de produo do resduo em questo porque freqentemente existem variaes no processo de produo, diferentes classes de um mesmo produto, e ma- trias-primas podem variar significativamente, afetando a composio dos resduos. 2.3.1 Exemplos: escria de aciaria, cinzas industriais e lodo de esgoto Nomes genricos como escria de aciaria englobam escrias produzidas por, pelo menos, dois processos diferentes, fornos de arco eltrico e fornos de converso a oxignio ou LD, alm de uma grande variedade de aos. Essa variedade de proces- sos e produtos gera escrias de composio muito diferentes, com relaes 2 < CaO/SiO2 < 4,5. A natureza da adio usada nesses processos, cal ou dolomito, afeta tambm a composio qumica e a reciclabilidade (GEISELER, 1996) (Tabela 1). No caso de produo de ferro-ligas, a relao CaO/SiO2 pode ser inferior a 2. Tabela 1 Influncia do tipo de processo e de adies na composio de escrias de aciaria europias (GEISELER, 1996) Da mesma forma, as escrias de alto-forno podem ser cidas, se a relao CaO/SiO2 < 1, ou bsicas (JOHN, 1995), dependendo do processo industrial. Essa natureza afeta a reciclabilidade desses produtos. Sakai e Hiraoka (1997) e Lamers e Born (1994) discutem a influncia de dife- rentes tecnologias de calcinao de resduo slido municipal nas caractersticas das cinzas geradas. O teor de lcalis nas cinzas de bagao de cana governado pela eficincia do processo de extrao do caldo1 . 1 Comunicao pessoal com o Prof. Dr. Wesley Jorge Freire (UNICAMP). Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional 8. 15 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos Na grande So Paulo, existem instalaes de tratamento de esgoto que ope- ram com tecnologias significativamente diferentes (Figura 3) e recebem resduos de natureza muito diversa, alterando de maneira significativa a composio qumica dos lodos gerados, principalmente em funo dos condicionadores do lodo empregados nas estaes de tratamento (Tabela 2). a) Estao de tratamento Parque Novo Mundo cidade de So Paulo b) Estao de tratamento ABC cidade de So Paulo Figura 3 Instalaes de tratamento de lodo de esgoto que operam com diferentes tecnologias (SANTOS, 2003) 9. 16 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional Tabela 2 Influncia do tipo de adies na composio qumica dos lodos de esgoto (dados de SANTOS, 2003) 2.4 Processo de gesto do resduo Considerado em um processo tradicional como um estorvo ou problema, o resduo, especialmente se no perigoso, no freqentemente tratado como produto. Os processos de gesto do resduo afetam as caractersticas dos resduos, incluindo as possibilidades de reciclagem. Algumas vezes, os resduos recebem tratamentos para facilitar o seu manu- seio. Os processos de transporte e estocagem dos resduos gerados afetam decisivamente sua reciclabilidade (WBCSD, 1998), pois resduos de natureza diferente so freqentemente misturados nessas etapas, o que provoca contaminaes recprocas (EC, 2000). 2.4.1 Exemplo escria de alto-forno No caso da escria de alto-forno, a existncia ou no do processo de resfriamento brusco governa a microestrutura do resduo o seu teor de vidro, mais especificamente , com enormes implicaes nas possibilidades de aplicaes: so- mente a escria predominantemente vtrea possui poder aglomerante (JOHN, 1995). Devido a limitaes operacionais, em muitas siderrgicas, uma parte da escria resfriada lentamente e se cristaliza. Assim, em um s processo, geram-se dois resdu- os, com a mesma composio qumica, mas com potenciais de reciclagem completa- mente diferentes. Ainda mais, existem diferentes tipos de granulao: a com gua e a por pelotizao (JOHN, 1999). Esta ltima resulta em um produto granular, de den- sidade mais baixa. Neste processo, os gros de maior dimetro possuem um teor de vidro menor e so normalmente mais adequados a agregados leves, e os gros de menor dimetro, que resfriam mais rpido, possuem um teor de vidro mais elevado, sendo utilizados na produo de aglomerantes. 10. 17 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos As escrias de aciaria, por exemplo, podem sofrer um processo de beneficiamento por cominuio seguida da retirada das fraes metlicas por separa- o magntica. Esse processo bem como sua eficincia vo determinar o teor de metal no produto, uma caracterstica importante quando se trata de reciclagem. Figura 4 Granulao de escria de alto-forno na Companhia Siderrgica de Tubaro 2.4.2 Exemplo resduo de construo e demolio (RCD) No caso de resduos de construo e de demolio, por exemplo, caambas colocadas junto ao meio-fio so contaminadas por outros tipos de resduos, como restos de comida e at de mveis velhos (Figura 5). Figura 5 Contaminao de resduos de construo e demolio por outros resduos 11. 18 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional A existncia de tubulao de descida de resduos nica e de caamba nica faz com que as caambas de resduos de canteiros de obra misturem fases diferentes, geradas de forma separada, o que dificulta a reciclabilidade. Problema similar ocorre durante a demolio de forma convencional no Brasil (Figura 6). Dessa forma, o resduo de construo e demolio disponvel um resduo misto de concretos, alvenarias, revestimentos e outros com menores possibilidades de utilizao. Em outros pases, peas estruturais de concreto so separadas por prticas de demolio seletiva (HENDRIKS, 2000). Figura 6 Mistura de componentes construtivos do resduo de construo e demolio pela ausncia de gesto em demolies Outro aspecto relevante o tempo de estocagem, que pode possibilitar trans- formaes no resduo, como hidratao das escrias e das cinzas de resduo urbano, e que, freqentemente, torna mais aguda a contaminao ambiental. Pechio e Battagin (1999) mostram que os depsitos de escria de alto-forno granulada existentes em siderrgicas brasileiras com at 10 anos de idade possuem um maior teor de resduos insolveis devido contaminao do produto e tambm um grau de hidratao que, embora no elevado, afeta significativamente a resistncia mecnica dos cimentos produzidos com essas escrias. J no caso das escrias de aciaria, o envelhecimento possibilita uma hidratao do CaO presente e a corroso do ferro metlico, diminu- indo o potencial expansivo, que dificulta a aplicao do produto. A reciclagem de resduos exige que os procedimentos de manejo e estocagem passem a ser controlados, alterando processos internos de uma instalao industrial. Essas alteraes podem ser difceis de serem implantadas por limitao de espao, de custo ou at mesmo por motivos culturais. 12. 19 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos 3 Etapa 2 Caracterizao do resduo Em boa parte das situaes, as informaes disponveis sobre determinado resduo so apenas aquelas oriundas do controle do processo de produo ou requeridas pelas agncias de controle ambiental, como, por exemplo, os ensaios ne- cessrios determinao da categoria em que o resduo se encaixa dentro da lei. Embora essa informao seja muito importante, ela no suficiente para permitir uma deciso no processo de reciclagem, pois faltam informaes sobre a natureza fsico-qumica do resduo. Para processos de reciclagem, importante determinar o valor mdio e tam- bm a variabilidade de cada aspecto relevante do resduo, visto que o processo de reciclagem deve ser desenhado para absorver a maior parcela possvel dos resduos. Especial ateno deve ser dada representatividade das amostras para estudo. A representatividade de materiais slidos particulados funo da massa. A teoria de Pierre Gy (Equao 1) um exemplo de ferramenta que pode ser utilizada na estima- tiva da amostragem representativa (LUZ, 1998; PITARD, 1993), levando em conta diversos fatores, como tamanho de partculas, concentrao das fases de interesse no resduo, eficincia do processo de separao destas fases, entre outros. Em LUZ (1998), um captulo do livro exemplifica a utilizao da metodologia em situaes reais. Equao 1 em que: M a massa (gramas); m o fator de composio mineralgica, em g/cm3 ; x o teor mnimo (m/m) da fase de interesse presente no resduo; a massa mnima das fases presentes no resduo (g/cm); l o fator de liberao das partculas, no qual o valor 1 utilizado quando o mineral o nico constituinte de parte dos gros, 0,5 se a fase de interesse est em gros em combinao com outra fase, e assim por diante; f o fator de forma das partculas, com valor usual em torno de 0,5. h o fator de distribuio de tamanho de partculas, parmetro que procura levar em conta a possibilidade de segregao; d o dimetro da maior partcula (cm); e Sa a estimativa de variabilidade, podendo ser utilizado o desvio padro do teor do mineral de interesse no resduo. 13. 20 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional Da mesma forma, para determinao do valor mdio dos aspectos relevantes, necessria uma amostra que integre um perodo suficientemente grande de gerao para incorporar as fontes da variabilidade (LUZ, 1998) de maneira a fornecer uma estimativa confivel. O estudo de variabilidade pode ser feito por meio da anlise de uma srie suficientemente grande de amostras representativas de perodos curtos de gerao do resduo, capaz de representar as informaes relevantes. A definio des- ses perodos de coleta deve ser feita considerando-se o tamanho das pilhas de mate- rial a serem acumuladas antes do processamento. A NBR 10007 apresenta as condies para amostragem do resduo, em fun- o do seu estado (lquido ou slido), forma de estocagem, entre outros, para estimar tanto a composio mdia quanto a variabilidade do resduo, mas pouca ateno dada ao tamanho das amostras. Essas condies podem servir de ponto de partida para a definio de um procedimento da retirada de amostra representativa. 3.1 Aspectos a caracterizar A caracterizao do resduo deve compreender a determinao: a) da composio qumica do resduo de forma quantitativa, por tcnicas gravimtricas por via mida, fluorescncia de raios X, ICP, de forma completa, uma vez que a presena de teores na faixa do ppb pode ser um fator de preocupa- o para algumas substncias; b) das suas caractersticas microestruturais (arranjo atmico, fases cristalinas, teor de vidro, teor e natureza dos volteis, etc.) por tcnicas como difrao de raios X, termogravimetria, calorimetria de varredura, microscopia eletrnica de varredu- ra, incluindo microanlises qumicas; c) das caractersticas fsicas como massa especfica real, granulometria, porosidade por intruso de mercrio ou absoro de lquidos, eventualmente das caracters- ticas mecnicas, alm da caracterizao ambiental; e d) de outras caractersticas relevantes, como poder calorfico, condutividade tr- mica, radioatividade, etc. A deciso sobre que ensaios realizar visando caracterizao do resduo bem como sobre as tcnicas mais adequadas problema tcnico cuja dificuldade no deve ser subestimada. A seleo de tcnicas de anlise qumica depende da natureza da fase de interesse e da concentrao esperada. Assim, uma anlise qumica de um produto pode requerer o uso de vrias tcnicas de caracterizao, diferentes e com- 14. 21 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos plementares. Assim, uma exaustiva reviso bibliogrfica sobre o resduo, sobre o seu processo de gerao, fundamental para subsidiar a montagem do programa de caracterizao do resduo. Quando se trata de reciclar resduos, a composio qumica, em termos de xidos mais importantes, no suficiente, porque necessrio avaliar o risco ambiental do resduo. Isso implica a caracterizao de metais pesados presentes em concentra- es baixas (ppm ou ppb), na quantificao de ons solveis presentes em concentra- es baixas no soluto, na presena de substncias orgnicas complexas como hidrocarbonetos poliaromticos (PAH) e dioxinas. A caracterizao da microestrutura tambm decisiva. Alguns resduos po- dem conter fases metaestveis e podem sofrer alteraes alotrpicas que geram mu- dana de volume. Outras fases podem reagir com elementos do meio ambiente e aumentar a massa e o volume. Por exemplo, nas escrias de aciaria, parte do CaO est presente na forma de xido de clcio puro, em uma das formas alotrpicas do C2 S que tambm podem ser expansivas, ou em outras formas mineralgicas est- veis, como o silicato triclcico (GEISELER, 1996). Parte do ferro, expresso na an- lise qumica com o Fe2 O3 , pode estar na forma de ferro metlico, cujo processo de corroso pode levar tambm a processos expansivos ou de manchamento dos produ- tos (MACHADO, 2000), ou combinada com clcio ou magnsio, entre outros. O teor de vidro determinante na reciclagem de escrias granuladas de alto-forno, cinzas volantes, entre outros. Assim, alm da caracterizao de xidos fundamentais, desejvel determinar em que fases minerais cada espcie qumica se encontra, o que pode ser feito com tcnicas de caracterizao de microestrutura, como microssonda eletrnica, DRX, termobalana, entre outros. A porosidade e a morfologia so im- portantes em cinzas destinadas adio ao concreto. A correta interpretao desse conjunto de dados demanda, muitas vezes, es- foro significativo de pesquisa. 3.1.1 Exemplo da escria de aciaria Para caracterizar a escria de aciaria de fornos de converso LD, Machado (2000) empregou a estratgia descrita na Tabela 3, e os resultados so apresentados nas tabelas subseqentes. Os resultados da anlise qumica expressa em termos de xidos fundamentais esto na Tabela 4 e a anlise combinam trs tcnicas diferen- tes: fluorescncia de raios X, gasometria para determinao do CO2 e determinao do teor de cal livre utilizando-se dissoluo seletiva em etilenoglicol. A determinao 15. 22 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional do teor de cal livre crucial nesse material, j que a frao xido de clcio e magnsio que, ao se hidratar, aumenta de volume. Os valores so coerentes com os dados j publicados para esta mesma siderrgica, embora seja possvel observar va- riaes significativas entre as amostras. a termogravimetria que vai permitir estimar quanto do clcio e do magnsio j se encontra na forma de hidrxido ou carbonato (Tabela 5). Os valores se referem apenas a fraes volteis (H2 O e CO2 ) e necessitam ser corrigidos em funo da estequeometria. Essas espcies qumicas so produto do envelhecimento da escria no estoque, uma vez que elas no so estveis na temperatura de gerao da escria, o que significa que os produtos ficaram expostos umidade por um perodo e parte da expanso j ocorreu. Assim, comparando os valores, observa-se que existe uma parcela significativa de cal livre na forma de xidos e que, ao se hidratar, provocar a expanso dos gros. Tabela 3 Estratgia para a caracterizao da escrias de aciaria (MACHADO, 2000) 16. 23 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos Tabela 4 Resultados da anlise qumica (MACHADO, 2000) Tabela 5 Resumo dos resultados da termogravimetria. As perdas de massa se referem apenas s parcelas volteis das diferentes espcies qumicas O teor de ferro no oxidado no foi medido, embora seja importante, visto que a corroso desta fase leva a processos expansivos. No entanto, a difrao de raios X mostra a presena de fases como wstita (FeO) e hematita (Fe2 O3 ) na amos- tra L2, as quais possuem uma grande porcentagem de ferro em formas oxidadas. As demais fases identificadas nas escrias foram a larnita (Ca2 SiO4 ); CMIS - silicato de clcio, ferro e magnsio - (Ca2 Fe1,2 MgO0,4 Si0,4 O5 -); gismondina (CaAl2 Si2 O8 .4H2 O); xido de clcio (CaO); e portlandita (Ca(OH)2 ). O xido de clcio certamente provo- car expanso do produto ao se hidratar. A larnita pode apresentar transformao alotrpica, provocando desagregao superficial dos gros. A primeira fase ocorre pela hidratao, e a segunda, pela presena de outras fases, uma vez que a tcnica identifica apenas aquelas fases bem cristalinas em teores superiores a 5%. Observa- se, adicionalmente, que existe coerncia entre os resultados da difrao de raios X, a anlise qumica e a termogravimetria. 17. 24 Coletnea Habitare - vol. 4 - Utilizao de Resduos na Construo Habitacional 3.1.2 Exemplo Lodos de esgoto Santos (2003) estudou os lodos de esgoto gerados em estaes de tratamento da SABESP, em So Paulo. Como ponto de partida, utilizou dados de anlises diver- sas j existentes para caracterizar o resduo. Esses dados foram complementados com anlise de amostras retiradas de algumas das estaes. A dificuldade inerente a essa classificao so as diferenas significativas do lodo entre estaes e sua varia- o ao longo do tempo. Essa variabilidade certamente condicionar as estratgias de reciclagem. (Amostra 01) (Amostra 02) Figura 7 Difrao de raios X das amostras de escrias de aciaria (MACHADO, 2000) 18. 25 Metodologia para desenvolvimento de reciclagem de resduos Figura 8 Variabilidade do teor de cdmio em torta de lodo de esgoto. Os valores de So Paulo se referem ao controle realizado pelas estaes de tratamento no perodo de um ano (SANTOS, 2003). Valores da Dinamarca e Frana so mdias entre vrias estaes (SLOOT et al., 1997) A difrao de raios X indica que a amostra do material composta de quartzo, feldspato, mica, caulinita e calcita, este quando tratado com cal hidratada e cloreto frrico. A torta do lodo de esgoto possui material de granulometria fina, 40% na faixa das argilas (