Escrevendo em Pesquisa da Água, Pesquisadores austríacos da TU Graz e da Universidade de Graz discutem novos materiais que evitam danos causados ​​pela corrosão do concreto induzida por micróbios.

Os sistemas de águas residuais são parte integrante da infraestrutura em todas as comunidades. Em um mundo ideal, eles operam suavemente e são duradouros. Mas os processos de transformação biogênica em sistemas de tratamento de esgoto e água são um "inimigo natural" das plantas convencionais, freqüentemente causando danos a elementos de concreto e metal cujo reparo é caro. Como resultado, não é incomum que os sistemas de águas residuais tenham uma vida útil de menos de dez anos, antes que eles precisem ser recondicionados ou componentes individuais substituídos. Gases tóxicos liberados durante processos biogênicos, como o sulfeto de hidrogênio, também representam um risco significativo para a saúde, causando uma série de sintomas, desde irritação até insuficiência respiratória e morte.

Escrevendo no jornal Water Research , um grupo interdisciplinar de pesquisadores da TU Graz e da Universidade de Graz delineou estratégias destinadas a prevenir o que é denominado corrosão do concreto induzida por micróbios (MICC).

Corrosão de concreto induzida por micróbios:fechar os olhos não é a resposta

Cyrill Grengg, do Instituto de Geociências Aplicadas da TU Graz, explicou:"O MICC geralmente corrói os tipos convencionais de concreto usados ​​em estações de tratamento de águas residuais a uma taxa de um centímetro ou mais por ano. os elementos de concreto podem ser destruídos em questão de apenas alguns anos, causando danos significativos aos sistemas de águas residuais. "De acordo com os pesquisadores, muitas vezes há uma falta de consciência desses processos e da ameaça resultante à infraestrutura de águas residuais e à saúde humana. "Fechar as tampas dos bueiros e olhar para o outro lado não é a resposta, "Grengg acrescentou. Só na Alemanha, o impacto económico da reparação do sistema de águas residuais é estimado em cerca de 450 milhões de euros por ano. Embora não haja dados disponíveis atualmente para a Áustria, os custos podem ser extrapolados e também aplicados a outros países europeus.

A corrosão ácida induzida por microbiologia (MICC) em estações de tratamento de águas residuais resulta de uma sequência de reações de redução de sulfato biogênico, seguido de reoxidação. Inicialmente, sulfato em tubulações de pressão ou águas residuais paradas é reduzido por bactérias sob condições anaeróbicas - ou livres de oxigênio, formando sulfeto de hidrogênio. Tão picante, um gás altamente venenoso escapa para o ar do esgoto e se espalha para as tubulações de esgoto e bueiros. A reoxidação por bactérias autotróficas ocorre em paredes de concreto que nem mesmo entram em contato com águas residuais. Esses microrganismos produzem ácido sulfúrico que reage com os elementos de construção de concreto. Como Günther Koraimann, do Instituto de Biociências Moleculares da Universidade de Graz, que estudou esses processos em detalhes, explica:“Isso leva à formação vigorosa de um biofilme na superfície do concreto, uma redução do valor de pH para abaixo de dois, em outras palavras, altamente ácido, e extensa formação de novos minerais, principalmente na forma de gesso. A combinação desses processos resulta na rápida destruição do concreto ”.

Solução holística

Os cientistas baseados em Graz trabalharam em uma solução holística usando uma abordagem de pesquisa interdisciplinar. A pesquisa aprofundada nos processos microestruturais e microbiológicos foi seguida pelo desenvolvimento de novos materiais resistentes ao MICC em estreita colaboração com o Instituto de Construção e Materiais de Construção em TU Darmstadt. Nesse contexto, O concreto geopolimérico provou ser particularmente adequado para resistir à corrosão ácida. Ao desenvolver este material de construção, resistência ao ácido era uma propriedade extremamente desejável, assim como as superfícies altamente antibacteriostáticas, em que a equipe de pesquisa fez avanços significativos - os microrganismos que desencadeiam o processo de oxidação inicial são incapazes de se estabelecer nessas superfícies em primeiro lugar. Por sua vez, isso evita a formação de ácido sulfúrico. Florian Mittermayr, do Instituto de Tecnologia e Teste de Materiais de Construção da TU Graz, comentou:"Alcançamos alguns resultados muito promissores com materiais que têm uma vida útil muito maior do que os tipos convencionais de concreto. O uso desses materiais de longa duração permitiria aos operadores reformar sistemas de águas residuais danificados, estendendo significativamente sua vida útil e reduzindo a carga financeira sobre o governo local e associações de águas residuais. "Os pesquisadores publicaram suas últimas descobertas sobre a prevenção de MICC na edição atual da revista. Water Research 134 (2018) 341-352:"Avanços em materiais de concreto para sistemas de esgoto afetados pela corrosão microbiana do concreto induzida:Uma revisão."

A província austríaca da Estíria forneceu apoio financeiro para a pesquisa, e se dedica a aumentar a conscientização sobre este problema global entre as autoridades locais da Estíria e associações regionais de águas residuais.