Inovação

15/11/2019

Pesquisa testa esgoto na produção de piso de concreto

Pesquisa testa esgoto na produção de piso de concreto

Aquasfera, com informações da Unicamp

Pesquisa desenvolvida por três professores da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC) da Unicamp resultou em um sistema que substitui em 100% o uso de água potável por esgoto tratado na produção de pisos intertravados de concreto destinados a pavimentação. O trabalho foi realizado pela a arquiteta e urbanista Mariana Rodrigues Ribeiro dos Santos, pelo engenheiro químico Adriano Luiz Tonetti e pelo engenheiro civil Gustavo Henrique Siqueira, do Departamento de Estruturas.

O trabalho tem o objetivo de fornecer suporte a técnicas e processos que permitam minimizar o consumo da água tratada na produção de concreto. Segundo os pesquisadores, cerca de 9% do total da água utilizada pelas indústrias dos centros urbanos mais populosos do país é utilizado na produção desse material.

Estações de Tratamento de Esgoto

O estudo teve três vertentes. Inicialmente, coube ao engenheiro químico Adriano Tonetti avaliar a viabilidade da utilização do esgoto tratado, proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) operada pela Sanasa em Campinas (SP), para a fabricação de blocos de concreto.

Em seguida, o engenheiro civil Gustavo Siqueira acompanhou a produção dos corpos de provas, constituídos por amostras cilíndricas de 0,10 m de diâmetro e 0,20 m de altura que seriam avaliadas em relação à resistência à compressão e à capacidade de absorção de água.

Os resultados obtidos nos ensaios desenvolvidos no Laboratório de Estruturas a partir desses corpos de provas, em que a água portável foi substituída pela água do esgoto tratado — em 25%, 50%, 75% e, finalmente, 100% — foram comparados entre si e com os resultados provenientes de amostras produzidas apenas com o emprego de água tratada.

Corpos de provas (Foto: Divulgação/Unicamp)

Os parâmetros utilizados nas comparações mostraram-se praticamente semelhantes em todos os corpos de provas e nos blocos produzidos tanto com esgoto tratado como com água potável. As indicações iniciais sugerem que a água de reúso poderá vir a ser uma boa alternativa para reduzir o consumo de água potável na produção de concreto.

Blocos com 100% de esgoto tratado

Finalmente, Mariana, com formação em arquitetura e urbanismo e atuação mais ligada à área de planejamento ambiental, avaliação de impactos e atividades correlatas, deteve-se em verificar como as pessoas avaliam os blocos de concreto intertravados produzidos a partir de 100% de esgoto tratado. O material foi aplicado, em caráter experimental, em uma faixa no piso do estacionamento da FEC, paralela a outra constituída por blocos convencionais.

Faixa de blocos instalados em caráter experimental (Foto: Divulgação / Unicamp)

Um questionário aplicado na FEC entre professores, alunos e funcionários, que teve cerca de 240 participantes, procurou verificar a aceitação do produto elaborado a partir de esgoto tratado na utilização em residências. Ela considera a aceitação boa, pois cerca de 85% dos pesquisados utilizaria o material na área externa, índice que caiu para 55% quando se considerou seu uso nas dependências internas.

As ressalvas decorreram principalmente de duas indagações: o material não seria nocivo à saúde? Qual sua durabilidade?

Entretanto, os pesquisadores deixam claro que esses receios não se justificam, uma vez que os pisos não acarretam quaisquer problemas relacionados à saúde ou à resistência.

A maioria dos usuários do estacionamento da FEC não percebeu diferença entre as duas faixas de blocos lá implantadas, fabricados a partir de 100% da água de reuso e da água potável. Isso se deve ao fato de as duas séries de blocos terem a mesma aparência e a pequena diferença de cor é inerente ao próprio processo de produção.

Custo inferior com o reúso

A maioria declarou-se favorável ao emprego desse novo produto face à redução de custos e recursos utilizados, além dos benefícios para o meio ambiente. Frise-se que, no caso, a água de reúso tem custo muito inferior ao da água potável, o que para usinas de concreto certamente é interessante, mas resta verificar como elas receberiam a inovação.

Os estudos renderam, até o momento, dois artigos nos periódicos mantidos pela Associação Internacional de Águas (IWA Publishing) o que demonstra interesse da sociedade e da comunidade cientifica pelo tema. 

No Water Supply os pesquisadores abordam o “Environmentally friendly interlocking concrete paver blocks produced with treated wastewater”. No Journal of Water, Sanitation &Hygiene for Development o tema foi “Water reuse in the production of non-reinforced concrete elements: An alternative for decentralized wastewater management.

Impactos no meio ambiente

O professor Adriano Tonetti lembra que as normas atuais ainda não permitem a utilização de água de esgoto tratado para produção de concreto. Entretanto, o estudo dessa viabilidade se justifica pelo fato de a indústria de concreto estar entre as que mais demandam água o que pode comprometer o abastecimento em regiões como a Sudeste em que há escassez hídrica.

Na região de Campinas, observou Tonetti, a disponibilidade hídrica é menor que a do Nordeste. “No futuro, caso não utilizemos a água de forma inovadora e consciente, ela não estará suficientemente disponível para atender populações e empresas, o que poderá vir a comprometer empregos e gerar problemas sociais. Cada vez mais urge buscar alternativas sustentáveis que venham a garantir água para todos”.

Ensaios realizados no Laboratório de Estruturas revelaram a manutenção das propriedades mecânicas em todos os blocos produzidos com esgoto tratado. O mesmo foi observado em relação aos blocos instalados há mais de 18 meses no estacionamento da FEC. Mesmo assim, os pesquisadores ressalvam que ainda há ainda necessidade do acompanhamento do comportamento do material ao longo do tempo e também avaliações de suas propriedades microscópicas.

O professor Gustavo Siqueira ainda deixa claro que os testes foram feitos em elementos não estruturais e, portanto, sem a presença de barras de aço: “O estudo tem que avançar para que se constate a ausência de reações em peças de concreto armado ou mesmo alterações de longo prazo no concreto simples porque se sabe que o esgoto tratado tem componentes orgânicos, embora o concreto não favoreça a proliferação de microrganismos”.

Conscientização dos alunos

Como a construção civil constitui uma das atividades que mais consomem recursos naturais e causa impactos ambientais negativos ao meio ambiente, a professora Mariana Santos considera muito importante desenvolver nos alunos de engenharia civil a consciência de preservação ambiental. “Acho que grande parte dos cursos de engenharia não incorpora essa necessidade e neles prevalece ainda a ênfase na produção tradicional. Nosso estudo ajuda os profissionais de engenharia a pensar em alternativas”.

O professor Adriano considera que essa conscientização é facilitada por uma pesquisa que tem caráter interdisciplinar, envolvendo várias áreas de engenharia da Unidade. “A questão ambiental deve permear a formação do engenheiro do futuro que precisa estar preocupado com os materiais que vai usar, de onde eles vêm, como são obtidos, quais suas características e que impactos ambientais provocam tanto em decorrência das origens, dos processos de produção como dos usos”.

Em relação à preocupação com à saúde, o grupo de pesquisadores deixa claro que não pretende que essa água de reúso seja utilizada nas reformas ou construções residenciais em que haveria contato direto com ela. O objetivo do estudo é o seu emprego em usinas de concreto e nas empresas que produzem peças de concreto, nas quais não há contato direto dos trabalhadores com a água.