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 da pesquisa sobre materiais semelhantes ao concreto, feitos a partir de lodo de esgoto e cinzas volantes, aplicados ao nivelamento de terrenos.

O professor associado Huynh Trong Phuoc (35 anos) acaba de receber o prêmio Globo de Ouro de 2023 por suas conquistas notáveis ​​na área de pesquisa e formação científica , sendo a criação de materiais a partir de lodo residual um de seus projetos de destaque.

O professor associado Phuoc disse que a pesquisa foi realizada quando ele fazia seu doutorado na Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia de Taiwan, há 7 anos. Naquela época, uma empresa de tratamento de águas residuais em Taipei encomendou um estudo para utilizar o lodo disponível na fábrica como material para aterro sanitário interno no campus.

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

O Professor Associado Dr. Huynh Trong Phuoc (segundo da esquerda para a direita) durante seu período de estudos e pesquisa em Taiwan. Foto: NVCC

Ele afirmou que o lodo em estações de tratamento de águas residuais contém um teor relativamente alto de dióxido de silício (SiO2) e óxido de alumínio (Al2O3), composição semelhante à das cinzas volantes em usinas termelétricas a carvão. A densidade e a composição granulométrica desses dois materiais não diferem muito, tornando-os bastante adequados para a mistura na fabricação de materiais CLSM. "Dependendo das necessidades específicas do cliente, o teor de cada componente do material pode ser ajustado para obter um produto que atenda aos requisitos de uso", explicou.

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

O professor associado Phuoc afirmou que, dependendo das condições específicas, é possível misturar diretamente com umidade ou misturar a seco (os materiais devem ser secos antes do uso). Para materiais CLSM destinados a aterros sanitários, o grupo optou pelo método de mistura úmida para reduzir os custos de processamento.

Processo de coleta de lodo na fábrica para fins de pesquisa. Foto: NVCC

Após inúmeros testes em laboratório, avaliando e ajustando as etapas, a equipe otimizou a fórmula para que o produto atendesse aos requisitos de uso. Esta também é a etapa mais difícil e demorada, exigindo cálculos de projeto e mistura. A equipe precisou realizar diversas tentativas, pois cada pequena alteração nos ingredientes alterava significativamente as propriedades do produto. Além disso, o método e o processo de mistura, bem como o tipo de equipamento utilizado, também influenciaram consideravelmente os resultados da pesquisa.

Em comparação com os materiais de enchimento de areia tradicionais, o Professor Associado Phuoc afirmou que se tratam de dois métodos completamente diferentes. No enchimento com areia convencional, depende-se da força do rolo compactador para compactar o material até atingir a densidade desejada. Já o CLSM é um material de baixa resistência controlada, semelhante a um tipo de concreto projetado com propriedades para atender a diferentes finalidades, o que significa que pode ser totalmente ajustado de acordo com as necessidades de uso. Quanto maiores as exigências de qualidade, maior o custo de produção.

O material tem grande potencial para aplicações práticas em aterros sanitários. No entanto, o Professor Associado Phuoc afirmou que, para que possa ser utilizado em larga escala como material comum em aterros, é necessário analisar os custos reais de produção e avaliar o impacto ambiental a longo prazo. "É preciso haver normas e regulamentações específicas sobre os requisitos técnicos para construção e aceitação separada", disse ele. Além disso, a fonte de lodo e cinzas volantes precisa ter uma origem estável em termos de qualidade, suficiente para fornecer grandes reservas para a produção em escala industrial, de modo a viabilizar sua aplicação prática.

Imagem de microscopia confocal de varredura a laser (CLSM) da equipe de pesquisa. Foto: NVCC

A pesquisa da equipe foi muito bem recebida e um aterro sanitário experimental foi implantado nas dependências de uma estação de tratamento de água em Taipei. Avaliações preliminares realizadas imediatamente após a implantação demonstraram a alta aplicabilidade do material desenvolvido. A equipe está monitorando e coletando amostras periodicamente para acompanhar o desempenho a longo prazo desse material, visando otimizar os métodos de projeto e construção para materiais CLSM.

No país, já foram realizados alguns estudos sobre a aplicação de cinzas volantes e lodo como material de nivelamento, mas poucos foram publicados em artigos científicos. Para aplicá-lo no Vietnã, é necessário desenvolver um conjunto de normas técnicas que sirvam de base para o cálculo das quantidades de material necessárias em projetos de pontes e estradas, financiados com recursos do orçamento público.

Além disso, a fonte de matéria-prima deve garantir estabilidade e continuidade para a execução de projetos de grande escala. A cinza volante pode atender à demanda, mas, segundo o Professor Associado Phuoc, é difícil suprir a demanda por lodo, pois os sistemas de tratamento de água realizam a dragagem apenas uma vez a cada 1-2 anos. Ele afirmou que esse problema pode 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, existem empresas de construção de rodovias que levantaram a questão de projetos-piloto em pequena escala e propuseram o estabelecimento de normas técnicas, avaliações de impacto ambiental e outros procedimentos para implementação em larga escala", disse o Professor Associado Phuoc.

Ha An

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