З відходів водоочистки виготовили цеглу високої якості.

Раніше в ПНІПУ вивчали перспективність отримання будівельних матеріалів за допомогою відходів лісової промисловості.

Стаття з результатами опублікована в збірнику «Інновації в будівництві. Технології КНАУФ». Дослідження проведене в рамках програми стратегічного академічного лідерства «Пріоритет 2030».

Зараз активно вивчають прогресивні методи утилізації осаду з очистки води, коли з техногенної сировини вилучають компоненти, корисні для хімічного, металургійного та інших виробництв. Однак найбільше поширення його використання отримало в сфері будівництва при отриманні зв'язуючих речовин, пористих заповнювачів та керамічних матеріалів.

Такі відходи можуть використовуватися як модифікатор для виробництва цегли. При цьому запропоновані зараз методи його отримання та введення в керамічний склад мають свої недоліки, наприклад, кінцевий продукт не завжди відповідає необхідній міцності та морозостійкості. Також використовувати сировину в початковому стані важко через його значну вологість – понад 45-60 відсотків. Для якісної переробки в новий матеріал необхідно додавати різні технології ущільнення, кондиціонування та механічного зневоднення.

Вчені Пермського Політеху вивчили особливості застосування вугільного відходу та осаду, що утворюються від великого водопровідного очистного спорудження, та виявили оптимальні параметри їх введення та обпалу в складі керамічної маси.

Внаслідок обробки води хімічними реагентами утворюється осад, що складається з розчинного у воді сульфату алюмінію, невеликої кількості сульфату заліза та інших сполук. Він являє собою тонкозернисту суміш, а його елементний склад схожий з глиноземною сировиною, що дозволяє розглядати його як модифікатор глиняної маси для виробництва керамічних виробів. Вугільний відхід – це схожа на пісок чорного кольору розсипчаста суха суміш, до складу якої входить переважно вуглець і сульфат натрію.

«Щоб оцінити, як обидва види відходів станції водопідготовки впливають на властивості глиняної сировини, ми підготували склади, у яких визначали одні з найважливіших показників: щільність, пластичність та формувальну вологість. Від них в подальшому залежить міцність, морозо- та тріщиностійкість готового продукту. Також досліджували їх найбільш оптимальний вміст в складі керамічної маси: осаду в кількості 10, 20 та 30 відсотків, вугільного відходу – 10, 15 та 20 відсотків, а температуру обпалу – 950, 1000 та 1050°С», – розповідає Віталій Шаманов, доцент кафедри «Будівельний інжиніринг і матеріалознавство», виконуючий обов'язки декана будівельного факультету ПНІПУ, кандидат технічних наук.

Політехніки відзначають, що в порівнянні з бездобавковим складом у керамічної маси з вмістом 20 відсотків осаду на 71 відсоток збільшується показник пластичності, що вказує на більшу функціональність досліджуваного відходу в промисловості.

«Результати експериментів показали, що введення у склад вугільного відходу понад 20 відсотків і осаду понад 30 відсотків є нерозумним через значне погіршення формувальних властивостей. Введення ж відходів 14,2 та 15 відсотків відповідно при температурі обпалу в 1050°С дозволяє отримати вироби з потрібними показниками щільності та рівнем водопоглинання», – пояснює Віталій Шаманов.

Дослідження вчених Пермського Політеху показало, що спільне введення відходів водоочисних споруд в склад глиняної маси дозволить комплексно покращити фізичні властивості керамічних цеглин. Реалізація отриманих результатів при переробці осадів підвищить перспективність їх вторинного використання в будівельній галузі.