Из-за обработки воды химическими реагентами образуется осадок, состоящий из растворимого в воде сернокислого алюминия, малого количества сульфата железа и других соединений
Способ получать керамические кирпичи из отходов водоочистки разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Об этом ТАСС рассказали в пресс-службе вуза.
"В ПНИПУ уже изучили перспективность получения стройматериалов с помощью отходов лесной промышленности. Сейчас активно исследуют прогрессивные методы утилизации водоочистного осадка, когда из техногенного сырья извлекают компоненты, полезные для химического, металлургического и других производств. Однако наибольшее распространение его использование получило в сфере строительства при получении вяжущих веществ, пористых заполнителей и керамических материалов. Такие отходы могут применяться в качестве модификатора для производства кирпичей", - рассказали в университете.
По словам исследователей, они изучили особенности применения угольного отхода и осадка, образованных от крупного водопроводного очистного сооружения, и выявили оптимальные параметры их введения и обжига в составе керамической массы. Из-за обработки воды химическими реагентами образуется осадок, состоящий из растворимого в воде сернокислого алюминия, малого количества сульфата железа и других соединений. Он представляет собой тонкозернистую смесь, а его элементный состав схож с глинистым сырьем, что позволяет рассматривать его в качестве модификатора глиняной массы для производства керамических изделий. А угольный отход - это похожая на песок черного цвета рассыпчатая сухая смесь, в состав которой входят преимущественно углерод и сульфат натрия.
Как подбиралось соотношение материалов
Чтобы оценить, как оба вида отхода станции водоподготовки влияют на свойства глинистого сырья, ученые подготовили составы, у которых определяли одни из важнейших показателей: плотность, пластичность и формовочную влажность, от которых в дальнейшем зависит прочность, морозо- и трещиностойкость готового продукта. "Также исследовали их наиболее оптимальное содержание в составе керамической массы при различной температуре обжига - 950, 1 000 и 1 050 градусов Цельсия", - рассказал доцент кафедры "Строительный инжиниринг и материаловедение", и.о. декана строительного факультета ПНИПУ, кандидат технических наук Виталий Шаманов.
По словам ученого, по сравнению с бездобавочным составом у керамической массы с содержанием 20% осадка на 71% увеличивается показатель пластичности, благодаря чему она обладает большей функциональностью в промышленности. "Результаты экспериментов показали, что введение в состав угольного отхода свыше 20% и осадка свыше 30% нерационально из-за значительного ухудшения формовочных свойств. Введение же отходов 14,2% и 15% соответственно при температуре обжига в 1 050 градусов Цельсия позволяет получить изделия с нужными показателями плотности и уровнем водопоглощения", - добавил Шаманов.
Как отметили в Пермском политехе, реализация итогов этого исследования при переработке осадков повысит перспективность их вторичного использования в строительстве. Статья с результатами работы ученых опубликована в сборнике "Инновации в строительстве. Технологии КНАУФ" за 2024 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030".
