Uso de escórias de incineração de RSU em obras geotécnicas na ótica do desenvolvimento sustentável

Abstract

O crescimento exponencial da população mundial tem conduzido à elevada produção de resíduos. Na tentativa de diminuir os impactes negativos no ambiente e na saúde humanaassociados à gestão dos resíduos, a legislação associada a esta temática tem vindo a promovera economia circular. Neste âmbito, a possibilidade de utilizar as escórias de incineração deresíduos sólidos urbanos em diferentes aplicações tem vindo a ser cada vez mais estudada. Oobjetivo principal deste trabalho é, neste contexto, analisar escórias de incineração, tanto doponto de vista ambiental como geotécnico, de modo a analisar o seu potencial para valorizaçãocomo material de construção em obras geotécnicas. Foi, ainda, avaliado o comportamentomecânico de duas misturas com areia, para avaliar potenciais melhorias de comportamento quepossam resultar do uso de misturas. A amostra de escórias estudada no presente trabalho diz respeito a escórias envelhecidas (3 meses) e foi submetida a diferentes caracterizações: física,química, ecotoxicológica e mecânica. No que diz respeito à caracterização química, obtiveram se concentrações muito reduzidas de metais potencialmente tóxicos nos lixiviados obtidos apartir das escórias, cumprindo com os limites estabelecidos para aceitação em aterros pararesíduos não perigosos e indicando um baixo potencial de lixiviação. Da mesma forma, no testeecotoxicológico com a bactéria Aliivibrio fischeri não se observaram efeitos ecotóxicos. Assim,do ponto de vista ambiental, os resultados obtidos foram favoráveis. Relativamente aocomportamento mecânico, na avaliação da compactação (com ensaio de Proctor), as escóriasapresentam melhor comportamento de compactação. Da análise de resistência ao corte (ensaiocaixa de corte) verificou-se que as escórias também apresentam melhor resistência ao corte. Daavaliação da compressibilidade unidimensional (ensaio edométrico), verificou-se que asescórias apresentam maior compressibilidade, verificando-se uma diminuição quandoadicionada a areia, ainda que pouco significativa. Após a realização de todos os ensaioslaboratoriais, que permitiram a caracterização da amostra de escórias e do seu comportamentodo ponto de vista ambiental e geotécnico, verificou-se que as escórias apresentam elevadopotencial para aplicações geotécnicas sem perspetiva de causar danos ambientais. Assim, épossível afirmar que este tipo de aplicações promove a sustentabilidade ambiental.

The exponential growth of the world population has led to high production of waste. In an attempt to reduce the negative impacts on the environment and human health associated with waste management, legislation related to this topic has been promoting a circular economy. In this framework, the possibility of using municipal solid waste incineration bottom ash in different applications has been increasingly studied. The main objective of this work is, in this context, to analyze incineration bottom ash, both from an environmental and geotechnical point of view, in order to analyze its potential for recovery as a construction material in geotechnical works. The mechanical behavior of two mixtures with sand was also evaluated, in order to evaluate potential improvements in behavior that may result from the use of mixtures. The bottom ash from this study concerns aged bottom ash (3 months) and was subjected to different characterizations: physical, chemical, ecotoxicological, and mechanical. Regarding chemical characterization, very low concentrations of potentially toxic metals were obtained in leachates obtained from bottom ash, complying with the limits established for acceptance in landfills for non-hazardous waste and indicating a low potential for leaching. Likewise, in the ecotoxicological test with the bacterium Aliivibrio fischeri, no ecotoxic effects were observed. Thus, from the environmental point of view, the results obtained were favorable. Regarding the mechanical behavior, in the evaluation of compaction (with the Proctor test), pure bottom ash presented better compaction behavior. From the analysis of shear strength (shear box test), it was verified that the pure bottom ash also presented better shear strength. Concerning compressibility one-dimensional (oedometer test), the bottom ash presented higher compressibility, showing a decrease when sand was added, although not significant. After carrying out all the laboratory tests, which allowed the characterization of the bottom ash sample and its behavior from an environmental and geotechnical point of view, it was found that the bottom ash has high potential for geotechnical applications with no prospect of causing environmental damage. Thus, it is possible to state that this type of applications promote environmental sustainability.