Инженеры из Университета Южной Австралии (UniSA) нашли способ превратить отходы в прочный строительный материал.

Они смешали осадок от очистки воды (шлам) и шлак доменных печей — получился состав, который не только прочнее цемента на 50%, но и устойчив к кислотной коррозии.

Сейчас канализационные трубы делают в основном из бетона: он дешевый и выдерживает большие нагрузки.

Но в агрессивной среде канализации бетон быстро разрушается из-за кислот и бактерий.

Только в Австралии на ремонт таких труб ежегодно тратят почти 70 миллиардов долларов.

А если взглянуть на масштабы — в одной Южной Австралии проложено больше 9300 км канализационных сетей, а в мире их хватит, чтобы несколько раз опоясать экватор.

Новый материал, описанный в Journal of Building Engineering, может изменить ситуацию.

В его основе — щелочно-активированные вяжущие (ААМ). Когда в смесь добавили 20-40% шлама от очистки воды, прочность на сжатие оказалась вдвое выше, чем у чистого шлака, который используют в производстве цемента.

Кроме того, материал лучше сопротивляется кислотам и замедляет рост бактерий, окисляющих серу.

Шлам обычно отправляют на свалки, — объясняет аспирант Вэйвэй Дуань. — Это не только занимает место, но и вредит экологии: при транспортировке выделяется CO₂.

Профессор Ян Чжуге, руководитель исследования, считает, что замена части шлака шламом делает материал идеальным для канализационных труб.

Это продлит срок их службы, сократит расходы на ремонт и даст вторую жизнь отходам очистных станций. А еще снизит выбросы: производство цемента — один из главных источников парниковых газов.

Этот проект решает сразу три проблемы:

• Экология — утилизация шлама без захоронения и сокращение выбросов от цементной промышленности.
• Экономика — долговечные трубы = меньше трат на ремонт инфраструктуры.
• Технология — создан композит, который превосходит традиционные материалы по ключевым параметрам.

Особенно ценно, что разработка использует уже существующие отходы, не требуя сложных изменений в производстве.

Хотя результаты впечатляют, вопрос масштабирования остается открытым:

• Шлам с разных очистных станций может отличаться по составу — как это повлияет на качество?
• Нет данных о долгосрочном поведении материала под нагрузкой (10+ лет).
• Внедрение потребует пересмотра нормативов, а это всегда долгий процесс.

Ранее мы опубликовали 10 инновационных трендов в сфере сбора и обработки сточных вод.