مخلفات الصرف الصحي المعالجة ترفع مقاومة الخرسانة للانحناء بنسبة 42%

أصبح مزيج خرساني استُبدل فيه 10% من الأسمنت بفحم حيوي مصنوع من حمأة برازية معالجة أقوى بصورة ملحوظة من الخرسانة التقليدية في الاختبارات المخبرية. وبعد 91 يومًا من المعالجة، أظهر زيادة قدرها 21% في مقاومة الضغط، أي مقاومة السحق، و42% في مقاومة الانحناء، التي تعكس القدرة على مقاومة الانحناء والتشقق.

أنتج باحثون من جامعة مانيبال في جايبور وجامعة لويزيانا للتكنولوجيا الفحم الحيوي من حمأة برازية جُمعت من محطة معالجة في وارانغال بولاية تيلانغانا. وجُففت الحمأة وسُخنت عند درجات حرارة بين 350 و450 درجة مئوية مع كمية محدودة من الأكسجين، ثم طُحنت وغُربلت. ولم تكن مخلفات غير معالجة أُضيفت مباشرةً إلى المزيج.

كما أدى استبدال 5% من الأسمنت إلى تحسين الأداء بعد 91 يومًا، بمتوسط زيادة قدره 20% في مقاومة الضغط و36% في مقاومة الانحناء. وقد يعمل الفحم الحيوي المسامي كخزان ماء صغير، يدعم إماهة الأسمنت تدريجيًا. وربما يساعد محتواه من السيليكا وجسيماته الدقيقة أيضًا في تكوين المركبات التي تمنح القوة ورصّها بإحكام.

لكن الفائدة كانت لها حدود. فعند استبدال 15%، انخفضت المقاومة، بينما جعلت النسب الأعلى من الفحم الحيوي الخرسانة الطازجة أقل قابلية للتشغيل. ولأن الدراسة استخدمت حمأة من محطة واحدة، لا تزال المواد من مناطق أخرى والمتانة طويلة الأمد في الظروف القاسية بحاجة إلى اختبار. ويجب أيضًا أن يقيّم تحليل مخطط له لرشح الملوثات ما إذا كانت الملوثات التي قد تكون سامة تظل محتجزة بأمان داخل المادة. ومع ذلك، تشير الخلطات الأفضل أداءً إلى استخدام مفيد لمخلفات الصرف الصحي يمكن أن يقلل الطلب على الأسمنت الذي يتسبب إنتاجه في انبعاثات كثيفة.