O professor associado Viet pesquisa materiais de concreto a partir de lodo de esgoto e cinzas volantes.

O Professor Associado Dr. Huynh Trong Phuoc (Universidade de Can Tho ) participou de uma pesquisa sobre materiais estruturais semelhantes ao concreto, feitos a partir de lodo de esgoto e cinzas volantes, para aplicação em nivelamento de terrenos.

O professor associado Huynh Trong Phuoc (35 anos) acaba de receber o prêmio Globo de Ouro de 2023 por suas notáveis ​​conquistas em pesquisa científica e formação, sendo a criação de materiais a partir de lodo de esgoto um de seus trabalhos mais importantes.

O professor associado Phuoc afirmou que a pesquisa foi realizada quando ele cursava seu doutorado na Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia de Taiwan, há sete anos. Naquela época, uma empresa de tratamento de águas residuais em Taipei encomendou uma pesquisa sobre o uso do lodo disponível na própria estação de tratamento como material para nivelamento interno em suas instalações.

O Dr. Phuoc e sua equipe de pesquisa desenvolveram uma fórmula para misturar lodo sedimentado com cinzas volantes e uma pequena quantidade de cimento e outros aditivos para criar um material de baixa resistência controlada (CST). O cimento e os aditivos adicionados criam um ambiente favorável para que as cinzas volantes e o lodo sedimentado participem de reações químicas, formando um material CST com capacidade de suportar cargas.

O professor associado Huynh Trong Phuoc (segundo da esquerda para a direita) durante seus estudos e pesquisas em Taiwan. Foto: Fornecida pelo entrevistado.

Ele explicou que o lodo em estações de tratamento de águas residuais contém níveis relativamente altos de dióxido de silício (SiO2) e óxido de alumínio (Al2O3), semelhantes à composição das cinzas volantes encontradas em usinas termelétricas a carvão. A densidade e a distribuição granulométrica desses dois materiais não são significativamente diferentes, tornando-os muito adequados para mistura em material CLSM. "Dependendo das necessidades específicas da unidade compradora, o teor de cada componente do material pode ser ajustado para obter um produto que atenda às especificações exigidas", disse ele.

A equipe de pesquisa desenvolveu um processo para criar materiais CLSM usando lodo e cinzas coletados diretamente de fontes de emissão e levados ao laboratório para uso direto, sem processamento adicional.

O professor associado Phuoc afirmou que, dependendo das condições específicas, tanto a mistura úmida quanto a mistura seca (os materiais devem ser secos antes do uso) podem ser utilizadas. Para os materiais CLSM usados ​​no reaterro, a equipe optou pela mistura úmida para reduzir os custos de processamento.

Processo de coleta de resíduos de lodo na fábrica para fins de pesquisa. Foto: Fornecida pelo entrevistado.

Após inúmeros testes, avaliações e ajustes em laboratório, a equipe otimizou a fórmula para garantir que o produto atendesse aos requisitos de uso. Essa também foi a etapa mais difícil e demorada, envolvendo cálculos complexos, planejamento e mistura. A equipe precisou realizar muitos testes, pois mesmo um pequeno ajuste na composição alterava significativamente as propriedades do produto. Além disso, o método e o processo de mistura, bem como o tipo de equipamento utilizado, também impactaram bastante os resultados da pesquisa.

Em comparação com os materiais de enchimento de areia tradicionais, o Professor Associado Phuoc argumenta que se tratam de dois métodos completamente diferentes. O enchimento de areia tradicional depende da energia de um rolo compactador para compactar o material até atingir a densidade desejada antes de ser aceito. O CLSM, por outro lado, é um tipo de material de baixa resistência e resistência controlada, semelhante ao concreto, projetado com propriedades para atender a diferentes finalidades, o que significa que pode ser ajustado de acordo com as necessidades de uso. Quanto maiores os requisitos de qualidade, maiores serão os custos de produção.

O material tem grande potencial para aplicações práticas em aterros sanitários; no entanto, o Professor Associado Phuoc acredita que, para ser amplamente utilizado como material convencional de aterro, é necessária uma análise dos custos reais de produção e uma avaliação dos impactos ambientais a longo prazo. "São necessárias normas e regulamentações específicas para os requisitos técnicos de construção e testes de aceitação", afirmou. Além disso, é necessária uma fonte estável e confiável de lodo e cinzas volantes de alta qualidade para fornecer quantidades suficientes para a produção industrial em larga escala antes que a aplicação prática possa ser concretizada.

Imagem microscópica de materiais CLSM obtida pela equipe de pesquisa. Foto: Fornecida pela equipe.

A pesquisa da equipe foi muito bem recebida e levou à implementação de um projeto piloto de aterro no terreno de uma estação de tratamento de água em Taipei. Avaliações preliminares realizadas imediatamente após a implementação demonstraram a alta aplicabilidade do material desenvolvido. A equipe de pesquisa realiza monitoramento e coleta de amostras periódicas para acompanhar o desempenho a longo prazo desse material, visando otimizar os métodos de projeto e construção para materiais CLSM.

No Vietnã, alguns estudos têm sido realizados sobre a aplicação de cinzas volantes e lodo como materiais de nivelamento, mas poucos foram publicados em artigos científicos. Para a aplicação desses materiais no Vietnã, é necessário desenvolver um conjunto de normas técnicas que sirvam de base para o cálculo das taxas de consumo de materiais, a serem utilizadas em projetos de construção de estradas e pontes financiados pelo orçamento estatal.

Além disso, o fornecimento de matéria-prima deve ser estável e contínuo para a execução de projetos de grande escala. Embora as cinzas volantes possam atender aos requisitos, o Professor Associado Phuoc acredita que o descarte de lodo é difícil, pois os sistemas de tratamento de efluentes precisam de dragagem apenas uma vez a cada 1-2 anos. Ele afirmou que isso poderia ser resolvido pesquisando o uso de outros recursos para substituir o lodo ou alterando a fórmula para aumentar ou diminuir a proporção de matéria-prima, mantendo o atendimento aos requisitos. "Atualmente, uma empresa de construção de transportes propôs um projeto piloto em pequena escala, após o qual eles irão propor o estabelecimento de normas técnicas, a realização de avaliações de impacto ambiental e outros procedimentos para a implementação em larga escala", disse o Professor Associado Phuoc.

vnexpress.net