Nanossílica de resíduos de terra de diatomácea da indústria cervejeira com atividade pozolânica

Autores

  • Rafaela de Jesus Paula Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Carlos Eduardo Martins Moreira Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Antônio Teodoro Dutra Junior Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Dreison Mendanha Leal Arouca Poço Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Filipe Gomes Fagundes Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Evaneide Nascimento Lima Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Robson Pereira de Lima Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Augusto Cesar da Silva Bezerra Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
  • Osania Emerenciano Ferreira Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Eduardo da Silva Martins Universidade do Estado de Minas Gerais
  • Alan Machado Uemg

DOI:

https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.6939

Palavras-chave:

Diatomito, Resíduo, Caracterização

Resumo

A indústria cervejeira gera grandes volumes de diatomito residual, cuja destinação ainda representa um desafio ambiental. Em função desse desafio, este trabalho propõe a valorização desse resíduo como matéria-prima para a produção de nanossílica (NS). Para tanto, o diatomito residual foi submetido a tratamento térmico a 700 °C por 6 horas e caracterizado por diversas técnicas. A análise morfológica por MEV revelou uma estrutura porosa, enquanto a caracterização química por DRX, FRX/EDX e FTIR confirmou a sílica como fase majoritária. O tamanho médio de cristalito, estimado pela equação de Scherrer, foi de 21,69 nm. Além disso, o ensaio de condutividade elétrica indicou uma variação de 3,833 mS/cm, classificando a NS como material de boa pozolanicidade. Os resultados sugerem que a conversão do diatomito residual em NS agrega valor ao resíduo industrial subaproveitado, sendo uma alternativa alinhada aos princípios da economia circular e à redução do impacto ambiental.

Referências

AGGREY, P.; SALIMON, A. I.; ABDUSATOROV, B.; FEDOTOV, S. S.; KORSUNSKY, A. M. The structure and phase composition of nano-silicon as a function of calcination conditions of diatomaceous earth. Materials today: proceedings, v. 33, p. 1884–1892, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.358.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 12653: Materiais pozolânicos – Requisitos. Rio de Janeiro, 2012.

CAI, L.; GONG, J.; LIU, J.; ZHANG, H.; SONG, W.; JI, L.. Facile preparation of nano-Bi2MoO6/diatomite composite for enhancing photocatalytic performance under visible light irradiation. Materials, v. 11, n. 2, 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/ma11020267.

FONT, A.; SORIANO, L.; REIG, L.; TASHIMA, M. M.; BORRACHERO, M. V.; MONZÓ, J.; PAYÁ, J. Use of residual diatomaceous earth as a silica source in geopolymer production. Materials letters, v. 223, p. 10–13, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.04.010.

GARCÍA-DÍAZ, A.; BUENO-RODRÍGUEZ, S.; FELIPE-SESÉ, M. A.; ELICHE-QUESADA, D. Effect of the incorporation of spent diatomaceous earths on the properties of alkaline activation cements based on sewage sludge ash. Archives of Civil and Mechanical Engineering, v. 24, n. 2, p. 1-10, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s43452-024-00873-1.

GONG, X.; TIAN, W.; BAI, J.; QIAO, K.; ZHAO, J.; WANG, L. Highly efficient deproteinization with an ammonifying bacteria Lysinibacillus fusiformis isolated from brewery spent diatomite. Journal of Bioscience and Bioengineering, v. 127, n. 3, p. 326-332, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2018.08.004.

KIMOSOP, S. J.; ORATA, F.; SHIKUKU, V. O.; OKELLO, V. A.; GETENGA, Z. M. Insights on adsorption of carbamazepine onto iron oxide modified diatomaceous earth: kinetics, isotherms, thermodynamics, and mechanisms. Environmental Research, v. 180, p. 108898, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.108898.

LUXÁN, M. P.; MADRUGA, F.; SAAVEDRA, J. Rapid evaluation of pozzolanic activity of natural products by conductivity measurement. Cement and concrete research, v. 19, n. 1, p. 63–68, 1989. DOI: https://doi.org/10.1016/0008-8846(89)90066-5.

MADANI, H.; BAGHERI, A.; PARHIZKAR, T. The pozzolanic reactivity of monodispersed nanosilica hydrosols and their influence on the hydration characteristics of Portland cement. Cement and concrete research, v. 42, n. 12, p. 1563–1570, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.09.004.

MAGALHÃES, L. J. R.; FERREIRA, D. M.; RAMOS-GAVILÁN, A. B. Enhancing concrete sustainability with spent diatomaceous earth from the wine industry: Long‐term experimental and statistical analysis. Structural concrete, p. 1–19, 2024.DOI: https://doi.org/10.1002/suco.202400889.

MEJÍA, J. M.; MEJÍA DE GUTIÉRREZ, R.; MONTES, C. Rice husk ash and spent diatomaceous earth as a source of silica to fabricate a geopolymeric binary binder. Journal of cleaner production, v. 118, p. 133–139, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.01.057.

OZDEMIR, C.; GUMUS, O. Y.; CALIS-ISMETOGLU, G.; UNAL, H. I. Electroactively smart vibration damping suspensions of diatomite/silicone oil. Rheologica acta, v. 61, n. 7, p. 459–472, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s00397-022-01342-3.

PAYÁ, J.; SORIANO, L.; FONT, A.; ROSADO, M. V. B.; NANDE, J. A.; BALBUENA, J. M. Reuse of industrial and agricultural waste in the fabrication of geopolymeric binders: mechanical and microstructural behavior. Materials, v. 14, n. 9, p. 2089, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/ma14092089.

SAIDI, T.; HASAN, M. The effect of partial replacement of cement with diatomaceous earth (DE) on the compressive strength and absorption of mortar. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, v. 34, n. 4, p. 250–259, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jksues.2020.10.003.

SIERRA, E J.; MILLER, S. A.; SAKULICH, A. R.; MACKENZIE, K.; BARSOUM, M. W. Pozzolanic activity of diatomaceous earth. Journal of the American Ceramic Society, v. 93, n. 10, p. 3406-3410, 2010. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03886.x

SILVEIRA, V. A. L.; DE RESENDE, D. S.; BEZERRA, A. C. DA S. Sanitary ware waste in eco-friendly Portland blended cement: Potential use as supplementary cementitious material. Cement, v. 19, n. 100126, p. 100126, 2025. doi: https://doi.org/10.1016/j.cement.2024.100126.

STAVRINOU, A.; THEODOROPOULOU, M. A.; AGGELOPOULOS, C. A.; TSAKIROGLOU, C. D. Phenanthrene sorption studies on coffee waste- and diatomaceous earth-based adsorbents, and adsorbent regeneration with cold atmospheric plasma. Environmental Science and Pollution Research, v. 31, n. 28, p. 39884-39906, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-023-27381-8.

TSAI, W. T.; HSIEN, K. J.; YANG, J. M. Silica adsorbent prepared from spent diatomaceous earth and its application to removal of dye from aqueous solution. Journal of Colloid and Interface Science, v. 275, n. 2, p. 428–433, 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.02.093.

Downloads

Publicado

11/08/2025

Como Citar

de Jesus Paula, R., Moreira , C. E. M., Dutra Junior , A. T., Poço, D. M. L. A., Fagundes , F. G., Lima , E. N., … Machado, A. (2025). Nanossílica de resíduos de terra de diatomácea da indústria cervejeira com atividade pozolânica. ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO, 9(1), 1–6. https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.6939