Evaluación del uso de lodos de una planta de tratamiento de agua residual de la industria de autolavado como sustituto parcial en la elaboración del cemento

Se utilizaron lodos provenientes de una planta de tratamiento de agua residual de la industria de autolavado como reemplazo en pastas de cal para evaluar su reactividad. Las pastas se prepararon según la norma ASTM C-305 con una relación másica de 0.5 agua/cal y se dejaron en proceso de curado durante 56 días. Los lodos fueron estudiados con pretratamiento (LI) y sin ningún tipo de pretratamiento (LS), dicho pretratamiento consistió en la calcinación de los lodos a 650°C. Ambas muestras de lodos fueron caracterizadas por fluorescencia de rayos X (FRX), plasma acoplado inductivamente (ICP) y análisis elemental. Las pastas se prepararon con un reemplazo de 5%, 10 %, 15% y 20% con cada muestra de lodos. Durante el proceso de curado, se midió la reactividad de los lodos y su respectiva formación de geles C-S-H, esto se determinó mediante análisis termogravimétrico (TGA). Posterior a esto, las mezclas que presentaron mayor reactividad en el día 28 (LS5%, LS10%, L10% y LI20%) fueron empleadas para la fabricación de monolitos de cemento según la norma ASTM C-305 con una relación másica de 0.5 agua/cemento y se dejaron en proceso de curado durante 28 días. Durante este proceso se determinó su reactividad por TGA y su resistencia mecánica utilizando una prensa de prueba universal (UTP) según el estándar NTC 220. Al final del proceso se encontró que las mezclas de LS% y LI10% presentaron la mayor reactividad y resistencia, estando cerca del valor alcanzado por la muestra de cemento puro.

Sludge residues from car washing sewage treatment plant was evaluated as substitute in lime paste synthesis according to ASTM C-305, with 0.5 water/CaO mass proportion and 56 days of curing process. Dry sludge residues were used with (LI) and without (LS) pretreatment, which consisted in sludge calcination at 650°C, both samples were characterized by X-Ray fluorescence (XRF), inductively coupled plasma (ICP) and elemental analysis. The pastes were prepared with a replacement of 5%, 10%, 15% and 20% every sample of sludge residue. During curing process, formation of hydrate calcium silicate was determined by thermogravimetric analysis (TGA), at 28 days of the process it was obtained that LS5%, LS10%, LI10% and LI20% replacements presented greater quantities of hydrate calcium silicate (CSH) in their formulation. Consequently, these proportions were used as substitute of cement in cement monoliths synthesis according to ASTM C-305 with 0.5 water/cement mass proportion and 28 days of curing process. The mechanical strength properties of every mixture were probed by their load resistance determination using a universal testing press (UTP) according to NTC 220 standard during curing process. Additionally, the formation of hydrate calcium silicate was also determined by TGA. At the end, mixtures of LS5% and LI10% presented the highest mechanical strength and reactivity, close to the results obtained with pure cement.

Ingeniero Ambiental

Pregrado