処理済みのし尿汚泥で、コンクリートの曲げ強度が42％向上

処理済みのし尿汚泥から作ったバイオ炭でセメントの10％を置き換えたコンクリートが、実験室での試験で従来のコンクリートより顕著に高い強度を示した。91日間の養生後、押しつぶす力への抵抗を示す圧縮強度は21％、曲げやひび割れへの抵抗を示す曲げ強度は42％向上した。

マニパル大学ジャイプル校とルイジアナ工科大学の研究者らは、テランガナ州ワランガルの処理施設で採取したし尿汚泥からバイオ炭を製造した。汚泥を乾燥させ、酸素を制限した状態で350〜450℃に加熱した後、粉砕してふるいにかけた。未処理の廃棄物をそのまま混合したわけではない。

セメントの5％を置き換えた場合も、91日後の性能が向上し、圧縮強度は平均20％、曲げ強度は平均36％増加した。多孔質のバイオ炭は小さな貯水槽のように働き、セメントの水和反応を徐々に支える可能性がある。含まれるシリカと微細な粒子も、強度を生む化合物の形成や緻密な充填に寄与している可能性がある。

ただし、効果には限界があった。置換率15％では強度が低下し、バイオ炭の割合が高くなるほど、固まる前のコンクリートの施工性も悪くなった。研究では1カ所の施設の汚泥を使用したため、他地域の材料や、厳しい条件下での長期耐久性は今後も検証が必要だ。計画されている溶出分析では、有害な可能性のある汚染物質が安全に閉じ込められているかも評価しなければならない。それでも、最も性能の高かった配合は、製造時の排出量が多いセメントの需要を減らし得る、し尿汚泥の有効利用の道を示している。