ESTUDO DA CRISTALIZAÇÃO DE VIDROS OBTIDOS DE LODO DE ESGOTO

INTRODUÇÃO: O descarte de lodo de esgoto em aterros e incineradores representa um desafio ambiental considerável. A busca por alternativas sustentáveis impulsiona o interesse na transformação desse resíduo em materiais de alto valor agregado, como vidros magnéticos, potencialmente aplicáveis em terapias de hipertermia por indução magnética (HIM). Alinhando-se aos princípios da economia circular, essa abordagem propõe novas políticas para reciclagem e valorização de resíduos. OBJETIVOS: O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade do uso de lodo de esgoto calcinado como matéria-prima para a fabricação de vidros com propriedades magnéticas, avaliando seu potencial para aplicação em HIM e analisando os desafios técnicos relacionados à composição, homogeneidade e desempenho magnético do material produzido. MATERIAIS E MÉTODO: A matéria-prima central utilizada foi lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento Santa Quitéria, em Curitiba (Sanepar – Curitiba/PR). Após secagem a 100 °C e posterior calcinação a 900 °C para eliminação de compostos orgânicos e agentes patogênicos, o lodo calcinado foi caracterizado por difração de raios X (DRX) e espectroscopia de dispersão de energia (EDS), revelando predomínio de cristobalita e a presença de óxidos de ferro e cálcio. Inicialmente, o resíduo foi incorporado a uma mistura vítrea inspirada em um “vidro de controle” previamente produzido e analisado, com teor conhecido de óxido de ferro (19,8%) e propriedades magnéticas já mensuradas. Como a primeira formulação resultou em baixo teor de ferro (2,4%), uma nova composição foi elaborada, com 40% de lodo calcinado, 24% de vidro reciclado, 16% de bórax e 20% de Fe₂O₃ puro para ajustar a concentração de ferro. RESULTADOS: As amostras obtidas foram fundidas e, em seguida, avaliadas magneticamente por teslamômetro. O vidro produzido com a nova formulação apresentou pico de campo magnético de 4,3 mT e valor central de 1,0 mT, inferiores aos 6,8 mT observados em um alicate comercial usado como referência. A baixa magnetização e a heterogeneidade da amostra sugerem distribuição inadequada das fases magnéticas e cristalização desordenada. A análise por DRX revelou 59,49% de magnetita (Fe₃O₄) entre as fases cristalinas, enquanto 34,45% dos picos de difração permaneceram não identificados, indicando uma microestrutura complexa. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Os resultados demonstram que é tecnicamente possível incorporar lodo de esgoto calcinado na produção de vidros com fases magnéticas. Contudo, a variabilidade natural do resíduo limita a reprodutibilidade do processo e a homogeneidade do produto final. Além disso, o material obtido exibe magnetização estática abaixo do necessário para o uso direto em HIM, que demanda materiais altamente responsivos a campos magnéticos alternados de alta frequência e em escala nanométrica. Desta forma, o material produzido apresenta potencial para aplicações futuras, desde que submetido a etapas adicionais de processamento, como a moagem em nanopartículas, para aperfeiçoamento de suas propriedades magnéticas.

PALAVRAS-CHAVE: Vidro magnético; Lodo de esgoto; Hipertermia por indução magnética; Óxido de ferro; Sustentabilidade.