Benefícios da escória residual para correção da acidez do solo

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 16042 (2022) Citar este artigo

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A tendência mundial é encontrar novos materiais com melhores características ambientais. O desenvolvimento sustentável da AGENDA 2030 e da Legislação de Gestão de Resíduos sustenta a disposição de grande quantidade de escória em aterros sanitários, causando consequências ambientais que têm chamado a atenção para a necessidade de sua reciclagem mais eficaz. As indústrias pesadas operam na área de Galati há mais de 30 anos e uma educação ecológica é necessária para uma gestão eficiente das escórias residuais. Os recursos de terras agrícolas são um problema em todo o mundo e através deste estudo investigativo mostramos que a mistura de escória de alto forno e escória residual despejada em aterro pode ajudar na remediação da acidez do solo e no aumento do rendimento das culturas. As propriedades químicas, estruturais e morfológicas de três diferentes amostras de escória investigadas são avaliadas para reciclagem na agricultura. Os resultados indicaram que a mistura obtida de resíduos de escória despejados em aterro e de escória metalúrgica granulada mostra sua utilização na economia das terras afetadas. Portanto, por meio de análise elementar determinada por equipamento analítico de fluorescência de raios X, foi alcançada a relação ponderal ótima para a composição da mistura solo-escória. A mistura obtida apresenta um equilíbrio entre pH do solo = 5,2 correspondente a um solo meio ácido e escória pH = 12,5 que corresponde a um caráter fortemente básico o que é benéfico no processo de melhoria de solos ácidos para a melhoria das características do solo.

No passado, as indústrias siderúrgicas eram projetadas para produzir aço em qualidade e quantidade específicas, sem qualquer monitoramento na proteção ambiental, o que levava ao aumento de maior volume de subprodutos (escória). A deposição de grande quantidade de escórias em aterros provocou consequências ambientais que têm chamado a atenção para a necessidade da sua reciclagem mais eficaz1. Além disso, os terrenos preenchidos com escória despejada tornaram-se uma importante fonte de poluição de fatores ambientais que afetam negativamente a saúde humana na perspectiva de problemas de saúde cardiovascular e respiratório2,3,4.

As várias escórias residuais que emergem das usinas siderúrgicas são a escória de alto forno (BFS) e a escória do conversor Linz-Donawitz (LD). A composição dessas escórias difere dependendo da fonte de geração, mas consiste em óxidos como sílica, alumina, ferro, cal e magnésia5. Durante muitos anos, devido ao rápido crescimento da industrialização, a quantidade de escória metalúrgica depositada em pátios de armazenamento de escória, terras agrícolas ocupadas e rios assoreados atingiu quantidades enormes6.

Ao longo da última década, o aumento do número de regulamentações ambientais corroboradas com o aumento dos custos e a diminuição da capacidade nos aterros forçou as indústrias siderúrgicas a minimizar a eliminação de resíduos e a encontrar formas de recuperação de recursos e reutilização de escórias residuais. Hoje em dia, as escórias provenientes dos processos de alto-forno e siderurgia são consideradas produtos comercializáveis ​​utilizados em cimento, material de leito de estradas, material de melhoramento de solos, material de engenharia civil, fertilizantes e apenas uma pequena percentagem é processada como resíduo em aterros sanitários. Durante a produção do aço, é gerada uma tonelada de resíduo de escória para cada tonelada de aço inoxidável produzido7. Uma importante contribuição na economia de recursos naturais, na redução das emissões de CO2 e na redução do consumo de energia consiste no uso sustentável das escórias para formar uma sociedade baseada na prática da reciclagem. O principal objetivo do programa HORIZONTE 2020 da UE é recuperar e reciclar recursos de resíduos metalúrgicos e apoiar uma economia ecológica amigável8,9,10.

Em particular, a maior unidade siderúrgica integrada de Galati, localizada no sudeste da Roménia, é líder no fabrico de produtos metalúrgicos, com uma capacidade de produção actual de 3 milhões de toneladas de aço por ano, bem como a capacidade de aumentar essa produção no futuro. . Com uma história que remonta a 1968 a Siderurgia de Galati, com uma superfície de 1600 ha, altura em que tinha uma produção superior a 8 milhões de toneladas de aço/ano e 12.000 funcionários. O Lixão de Escória da Siderurgia de Galati tem uma superfície de 110 ha e uma capacidade ocupada de 70 milhões de toneladas de escória. O Lixão foi fechado em 2009, mas a escória não foi reciclada e atualmente tem 60 m de altura.