Effect of the addition of organic wastes (cork powder, nut shell, coffee grounds and paper sludge) in clays to obtain expanded lightweight aggregates

Four organic solid wastes (coffee grounds, ground nut shell, paper money sewage sludge and cork powder) have been investigated as bloating inducing agents in lightweight aggregate (LWA) manufacturing when mixed in small proportions (2.5 wt.%) with three types of clays. The pellets obtained were fired in a rotary kiln at the maximum feasible temperature for 4 min. A similar impact was observed both in the working conditions and in the properties of the LWAs, showing that the differences between said residues are not as decisive as those of the clays to which they are added. The organic wastes have played a crucial role in achieving reducing conditions inside the aggregate. Thus, their addition has led to substantial improvements both from an operational point of view, lowering the working temperature, and from a technological perspective, favoring bloating and the development of a highly porous and lightweight structure. Leachate studies have shown that the LWAs meet the regulatory limits. The outcomes of this investigation show that, in line with the precepts of the Circular Economy, the recovery of organic wastes of different nature can have a place in the production of environmentally friendly LWAs. Resumen: Se han investigado cuatro residuos sólidos orgánicos (posos de café, cáscara molida de frutos secos, lodos de depuradora de papel moneda y polvo de corcho) como agentes expansivos en la fabricación de áridos ligeros (LWAs) al mezclarse en pequeñas proporciones (2,5 wt.%) con tres tipos de arcillas. Los pellets conformados se han cocido en un horno rotatorio a la máxima temperatura viable durante 4 min. Se observó un impacto similar tanto en las condiciones de trabajo como en las propiedades de los LWAs, mostrando que las diferencias entre dichos residuos no son tan influyentes como las de las arcillas a las que se añaden. El componente orgánico ha jugado un papel crucial en la consecución de las condiciones reductoras dentro del árido. Así, su adición ha supuesto mejoras sustanciales tanto desde el punto de vista operativo, reduciendo la temperatura de trabajo, como desde una perspectiva tecnológica, favoreciendo la expansión y el desarrollo de una estructura altamente porosa y ligera. Por otro lado, los LWAs obtenidos cumplirían con los límites reglamentarios de lixiviación de metales pesados. Se demuestra que la valorización de residuos orgánicos de distinta naturaleza puede tener cabida en la producción de LWAs respetuosos con el medio ambiente.