science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Van toilet tot steenbakkerij:recyclen van biosolids om duurzame bakstenen te maken

Universitair hoofddocent Abbas Mohajerani met een biosolids-steen. Krediet:RMIT University

Hoe kun je 's werelds voorraden gezuiverd zuiveringsslib recyclen en duurzaamheid in de bouwsector stimuleren? alles tegelijkertijd? Verander die biosolids in bakstenen.

Biosolids zijn een bijproduct van het afvalwaterzuiveringsproces dat kan worden gebruikt als meststof, in landherstel of als bouwmateriaal.

Ongeveer 30% van 's werelds bio-vaste stoffen worden opgeslagen of naar stortplaatsen gestuurd, het opgebruiken van waardevolle grond en mogelijk de uitstoot van broeikasgassen, een milieu-uitdaging creëren.

Nu een team aan de RMIT University in Melbourne, Australië, heeft aangetoond dat gebakken bakstenen met biosolids een duurzame oplossing kunnen zijn voor zowel de afvalwaterzuivering als de baksteenindustrie.

Deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Gebouwen , het onderzoek toonde aan dat het maken van biosolids-stenen slechts ongeveer de helft van de energie vereiste van conventionele bakstenen.

Naast het feit dat het goedkoper is om te produceren, de biosolids-stenen hadden ook een lagere thermische geleidbaarheid, minder warmte overdragen om gebouwen mogelijk hogere milieuprestaties te geven.

De Verenigde Staten produceren ongeveer 7,1 miljoen ton biosolids per jaar, terwijl de EU meer dan 9 miljoen ton produceert. In Australië, 327, Jaarlijks wordt er 000 ton biosolids geproduceerd.

Uit het onderzoek bleek dat er een belangrijke kans was om een ​​nieuwe, nuttige markt voor hergebruik te creëren:bakstenen.

Ongeveer 5 miljoen ton van de biosolids geproduceerd in Australië, Nieuw-Zeeland, de Europese Unie, De VS en Canada gaan momenteel elk jaar naar stortplaatsen of voorraden. Het gebruik van een gehalte aan biologische vaste stoffen van minimaal 15% in 15% van de geproduceerde bakstenen zou deze 5 miljoen ton kunnen verbruiken.

Bakstenen met daarin biosolids. Krediet:RMIT University

Hoofdonderzoeker, universitair hoofddocent Abbas Mohajerani, zei dat het onderzoek twee milieuproblemen probeerde aan te pakken:de voorraden biovaste stoffen en het ontgraven van grond die nodig is voor de productie van baksteen.

"Elk jaar wordt er meer dan 3 miljard kubieke meter kleigrond opgegraven voor de wereldwijde baksteenindustrie, om ongeveer 1,5 biljoen stenen te produceren, "Mohajerani, een civiel ingenieur in RMIT's School of Engineering, zei.

"Het gebruik van biovaste stoffen in bakstenen zou de oplossing kunnen zijn voor deze grote milieu-uitdagingen.

"Het is een praktisch en duurzaam voorstel voor het recyclen van de bio-vaste stoffen die momenteel worden opgeslagen of over de hele wereld worden gestort."

Het onderzoek onderzocht de fysieke, chemische en mechanische eigenschappen van gebakken bakstenen met verschillende hoeveelheden biovaste stoffen, van 10 tot 25%.

De met biosolid versterkte stenen doorstonden druksterktetests en analyse toonde aan dat zware metalen grotendeels in de baksteen opgesloten zitten. Biosolids kunnen aanzienlijk verschillende chemische eigenschappen hebben, daarom raden de onderzoekers aan om verder te testen voordat grootschalige productie plaatsvindt.

De biosolids bakstenen zijn poreuzer dan standaard bakstenen, waardoor ze een lagere thermische geleidbaarheid hebben.

Het onderzoek toonde ook aan dat de vraag naar energie voor het bakken van stenen met maximaal 48,6% werd verminderd voor bakstenen met 25% biosolids. Dit komt door het organische gehalte van de biovaste stoffen en zou de ecologische voetafdruk van baksteenfabrikanten aanzienlijk kunnen verminderen.

De resultaten van een vergelijkende levenscyclusanalyse en een emissiestudie, uitgevoerd als onderdeel van het onderzoek, bevestigden dat biosolids-bakstenen een duurzame alternatieve benadering boden om de milieueffecten van het beheer van biosolids en de productie van bakstenen aan te pakken.