RECICLAGEM DE RESÍDUO CASCA DE OVO EM MASSA CERÂMICA PARA REVESTIMENTO POROSO
M.N. Freire, J.N.F. Holanda
Universidade Estadual do Norte Fluminense, CCT-LAMAV, Av. Alberto Lamego 2000, 28013-602 Campos dos Goytacazes, RJ. holanda@uenf.br
RESUMO
Neste trabalho o objetivo principal é avaliar a possibilidade de incorporação de resíduo de casca de ovo em massa cerâmica para revestimento poroso. A casca de ovo é um resíduo abundante gerado no setor alimentício, que apresenta grandes dificuldades de disposição final. O resíduo foi caracterizado em termos da composição química e difração de raios-X. Corpos cerâmicos de revestimento poroso com adições de até 15 % em peso de resíduo foram preparados por prensagem uniaxial em 35 MPa e queimados em 1150 ºC. As seguintes propriedades tecnológicas foram determinadas: retração linear, absorção de água e tensão de ruptura à flexão. Concluiu-se que a casca de ovo rica em carbonato de cálcio pode ser usada como uma matéria-prima alternativa de baixo custo na fabricação de revestimento cerâmico poroso (B III).
Palavras-chave: Casca de ovo, revestimento poroso, reciclagem.
INTRODUÇÃO
A indústria alimentícia Brasileira anualmente consome enormes quantidades de ovos galináceos para produção de massas, pães, doces, maionese, entre outros. Esta atividade, no entanto, é acompanhada pela geração de grande quantidade de resíduo na forma de casca de ovo. De acordo com Novelli et. al.(1) são geradas no Brasil cerca de 172000 toneladas de casca de ovo.
Em geral a maioria do resíduo de casca de ovo gerado no Brasil tem sido descartado no meio ambiente. Embora o resíduo de casca de ovo não seja considerado perigoso, ele não pode ser simplesmente descartado em aterros sanitários e lixões. Isto se deve ao fato de atrair ratos e vermes causando problemas ambiental e de saúde pública.
No presente trabalho é feito um estudo com o objetivo de incorporar o resíduo de casca de ovo numa formulação cerâmica para revestimento poroso. O resíduo é
utilizado em substituição ao material de carbonato tradicional(2) usado na fabricação de revestimento cerâmico poroso.
MATERIAIS E MÉTODOS
As massas cerâmicas foram formuladas utilizando uma argila vermelha, calcário, quartzo e resíduo de casca de ovo, em proporções de acordo com a Tabela I. A argila e o calcário são provenientes da região de Campos dos Goytacazes-RJ(2). Foi usado um quartzo comercial.
O resíduo de casca de ovo coletado numa empresa da região de Campos dos Goytacazes foi caracterizado em termos de composição química e difração de raios-X.
Tabela I – Composição das formulações estudadas (% em peso).
Materiais A B C
Argila 70 70 70
Calcário 10 5 0
Resíduo 5 10 15
Quartzo 15 15 15
As peças cerâmicas foram preparadas por prensagem uniaxial utilizando uma pressão de compactação de 35 MPa. Após compactação, as peças cerâmicas foram secadas a 110 ºC por 24 h. A etapa de queima foi feita usando um ciclo de queima rápido na temperatura de patamar de 1150 ºC.
As seguintes propriedades tecnológicas foram determinadas: retração linear, absorção de água e tensão de ruptura à flexão em carregamento de três pontos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela II apresenta a composição química do resíduo de casca de ovo utilizado. Verifica-se o alto percentual de óxido de cálcio (CaO), que está fundamentalmente relacionado a presença de carbonato de cálcio (CaCO3). O alto percentual de perda ao
fogo da ordem de 47,80 % se deve a decomposição de carbonato de cálcio e matéria orgânica presente na casca de ovo.
Tabela II - Composição química do resíduo de casca de ovo Óxidos % em peso CaO 50,70 SiO2 0,09 Al2O3 0,03 Fe2O3 0,02 MgO < 0,01 Na2O 0,19 K2O < 0,01 TiO2 < 0,01 MnO < 0,01 P2O5 0,24 SO3 0,57 PF (1000 ºC) 47,80
Os resultados da análise por difração de raios-X são mostrados na Figura 1. Foram identificados somente picos característicos do carbonato de cálcio na forma de calcita (CaCO3). 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2000 4000 6000 8000 Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca Ca 5 Ca - CaCO3 Inte nsida de (u. a.) 2θ (Graus)
A Figura 2 apresenta os resultados da retração linear das massas cerâmicas durante o processo de sinterização. Verifica-se que a incorporação do resíduo de casca de ovo resultou numa diminuição da retração linear. Isto é importante por contribuir para obtenção de uma melhor estabilidade dimensional das peças cerâmicas.
A B C 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 Retração li ne ar (%) Amostras
Figura 2 – Retração linear das peças cerâmicas.
A Figura 3 mostra os resultados da absorção de água das peças cerâmicas. Verifica-se que a absorção de água (porosidade aberta das peças) aumentou ligeiramente com a incorporação do resíduo de casca de ovo. Isto é decorrente do maior teor de carbonato de cálcio da casca de ovo, que se decompõe durante sinterização gerando uma estrutura mais porosa.
A B C 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 A b sorção de á gua (%) Amostras
Figura 3 – Absorção de água das peças cerâmicas.
A B C 15,5 16,0 16,5 Te nsaõ de rup tu ra a fl ex ão (M P a) Amostras
Figura 4 – Tensão de ruptura a flexão das peças cerâmicas.
A Figura 4 mostra os resultados de tensão de ruptura à flexão das peças cerâmicas. Verifica-se um apequena diminuição da resistência mecânica com a incorporação do resíduo. No entanto, todas as peças cerâmicas apresentam valores de resistência mecânica acima de 15 MPa, conforme previsto na norma NBR 13818 da ABNT (casse B III).
CONCLUSÕES
Os resultados experimentais obtidos neste trabalho indicam a possibilidade da incorporação de resíduo de casca de ovo, uma matéria-prima alternativa de baixo custo, para fabricação de revestimento cerâmico poroso (classe B III).
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS
1. S. Novelli, E.G. Silva, G. Kaspar, N.H. saito, Anais do 49º Congresso Brasileiro de Cerâmica, Águas de S. Pedro, SP, 2005, p. 1-5.
2. S.J.G. Sousa, Dissertação de Mestrado, UENF-PPGECM, Campos dos Goytacazes, RJ, 2003.
RECYCLING OF EGGSHELL WASTE IN WALL TILE PASTE ABSTRACT
In this work the maim aim is to evaluated the possibility of incorporation of eggshell waste in wall tile paste. The eggshell is an abundant waste from food industry that presents difficulty for disposal. The waste was characterized in terms of chemical composition and X-ray diffraction. Ceramic pieces with up to 15 wt.% waste were prepared by uniaxial pressing at 35 MPa, and fired at 1150 ºC. The following technological properties were determined: linear shrinkage, water absorption and flexural strength. It was concluded that the eggshell is rich in calcium carbonate, and that could be used as a cheap alternative raw material for manufacture of wall tiles.
