Introdução
No mundo, produz-se um pouco mais de um quilo de resíduos por pessoa/dia, o que significa milhões de toneladas diárias de lixo domiciliar que se decompõem, emitem gases de efeito estufa na atmosfera e contaminam os lençóis freáticos; são, além disso, um criadouro de vetores infecciosos, de maus odores e passivos ambientais, tudo o que converte os resíduos sólidos domiciliares (RSD) no segundo problema ambiental do mundo.
Em 2006, a empresa Tratamento e Gestão de Resíduos Ltda (Tryger) desenvolveu (1) e patenteou (2) uma tecnologia para o tratamento industrial desses resíduos (TI/RSD) que os inertiza física, química e biologicamente, transformando-os em um produto inerte e inócuo: drux.
Resolvido o tema dos RSD, continuou-se investigando (I+D) sobre usos alternativos para o drux, entendendo-o como um novo produto disponível no mercado (3). É necessário ter em conta que sua produção é massiva porque, embora reduza em 50% os RSD totais, ainda se obtém de um volume muito massivo destes.
As investigações devem abranger diferentes alternativas de uso para que, em conjunto, dado o volume massivo de resíduos, possam assegurar uma reciclagem perfeita e total do lixo domiciliar, cumprindo assim com o princípio básico de uma economia circular. Optou-se por investigar primeiro a construção de estradas que, por suas dimensões, implicam grandes volumes. Segundo estudos realizados pela Direção de Vialidade, o Chile tem 82 mil quilômetros de rede viária e apenas 21% é de asfalto, isto é, 17.220 km de asfaltos. Nos Estados Unidos, 94% das estradas utilizam este tipo de material e na União Europeia, 90%.
Investigação
O objetivo desta investigação é estudar a viabilidade de incorporar drux na composição do asfalto em substituição ao agregado pó de rocha. O concreto foi descartado porque não se comporta bem com grandes massas higroscópicas. Estabeleceu-se contato com o Laboratório Nacional de Vialidade do Ministério de Obras Públicas (LNV/MOP) do Chile. A partir de uma série de reuniões prévias, o diretor do LNV/MOP propôs realizar os ensaios nas condições mais adversas possíveis, isto é, com o máximo de matéria orgânica dentro do intervalo de variabilidade dos RSD do Chile: 60% de matéria orgânica total.
Preparou-se uma amostra de drux na Planta Piloto de Villarrica a partir de lixo coletado pelos caminhões em um dia de segunda-feira. Uma análise grosseira desses resíduos revelou a seguinte composição da amostra coletada.
A esses 56,25 kg foram adicionados 5,5 kg de mistura de aditivos após sua moagem durante 1 hora e 12 minutos, obtendo-se após secagem um drux fino e seco, obtido a partir dos RSD indicados na Tabela 1. O drux seco foi embalado em latas plásticas de 25 litros e enviado ao LNV/MOP para ser utilizado nos ensaios.
Imagem 1 Drux seco produzido na Planta Piloto de Villarrica
O estudo foi desenvolvido nas dependências do Laboratório Nacional de Vialidade do Ministério de Obras Públicas do Chile (LNV/MOP) no ano de 2014.
Para realizar o estudo, utilizou-se uma mistura asfáltica a quente do design de camada de rolamento já conhecida e validada pelo LNV/MOP, a qual é denominada neste relatório como mistura padrão, a qual cumpre com a faixa granulométrica IV-A-12 estabelecida na tabela 5.408.201.F do Manual de Estradas Volume 5.
A composição da mistura padrão é indicada a seguir na Tabela N° 2
Baseando-se no design da mistura padrão, foram estudados os percentuais de incorporação do subproduto drux elaborado a partir de lixo domiciliar (RSD) com 60% de matéria orgânica; em 0, 5, 7, 10, 12, 15, 18 e 20% em relação ao peso do agregado. Este procedimento foi realizado para que a mistura resultante (agregados + drux) cumpra com a faixa granulométrica IV-A-12, a qual corresponde a uma granulometria semidensa estabelecida na tabela 5.408.201.F do Manual de Estradas Volume 5.
Foi confeccionada uma mistura asfáltica a quente, na qual as porcentagens incorporadas de drux foram substituindo o agregado Pó de Rocha.
Imagem N° 2 Mistura de agregados + drux
Às amostras Marshall preparadas com crescentes porcentagens de drux elaborado a partir de lixo domiciliar (RSD) com 60% de matéria orgânica, foram realizados os seguintes ensaios: Densidade, Fluidez e Estabilidade, além da Medição do Módulo de Rigidez (Mpa), de acordo com a Norma UNE - EN, 12697-26, Anexo C às temperaturas de ensaio de 15ºC e 25ºC.
A análise de cada porcentagem de drux foi feita mediante a confecção de três amostras por ponto.
Como a densidade do drux é baixa, seu comportamento na mistura dependerá de sua porcentagem de incorporação do material. Quanto maior a incorporação de drux, menor a densidade na mistura.
Resultados
Segundo o resultado deste estudo, em mistura asfáltica aceita-se como máximo 10% de lixo processado (Drux, elaborado com 60% de matéria orgânica) sem alterar suas propriedades mecânicas. Cumpre-se assim com as especificações da tabela 5.408.203.A do Manual de Estradas Volume 5 para ser utilizada como uma camada de rolamento.
Em termos de volumes, para a camada de rolamento de um pavimento de estrada de asfalto, 2 faixas, 7 metros de largura, 6 cm de espessura e 1 km de comprimento, é necessário utilizar 420 metros cúbicos de mistura asfáltica quente, cujo peso é de 630 toneladas. Em seguida, são necessárias 63 toneladas de drux por cada km apenas para a camada de rolamento em uma estrada de duas faixas.
Tendo em mente que produzir 63 toneladas de drux requer processar um pouco mais de 100 toneladas de lixo e que essa quantidade total é a que se produz por dia em uma cidade de aproximadamente 50.000 habitantes, conclui-se que 1 km de camada de rolamento de um pavimento asfáltico rodoviário é capaz de absorver todo o lixo gerado em um dia por uma cidade desse tamanho.
No entanto, esses resultados favoráveis obtidos em laboratório, continuarão sendo realizados ensaios para medir o comportamento mecânico da mistura em relação à mistura padrão, ou seja, ensaios de fadiga, trilha de roda e sensibilidade à água (TSR).
O estudo terminará com a realização de um trecho de teste em um contrato de construção de estradas de asfalto, que permita conhecer em campo o comportamento dessas misturas ao longo do tempo.
Conclusão
A construção de pavimentos de asfalto elaborados com 10% de drux constitui uma reciclagem perfeita, como postula a economia circular, pois reincorpora à cidade a totalidade de seus RSD sem necessidade de segregar nenhum tipo de resíduo.
A incorporação de lixo processado que contém um alto grau de material orgânico, drux, a misturas asfálticas, é um grande avanço para a proteção do meio ambiente, pois significa diminuir aterros, contribuindo para a construção de estradas e gerando pavimentos sustentáveis.
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