Catégories
Uncategorized

Sous-produit du traitement des eaux usées utilisé pour la réparation des nids-de-poule


Les chercheurs transforment le sable des eaux usées (à gauche) en un mortier en céramique qui peut être utilisé comme remplissage de nids-de-poule (à droite).

Les chercheurs transforment le sable des eaux usées (à gauche) en un mortier en céramique qui peut être utilisé comme remplissage de nids-de-poule (à droite).

Zhongzhe Liu

CALIFORNIE – Les scientifiques rapportent une toute nouvelle façon de réparer les routes qui est également écologique en utilisant un résidu de traitement des eaux usées appelé gravier qui est généralement éliminé dans des décharges.

Les chercheurs ont présenté leurs résultats à l’American Chemical Society (ACS) Fall 2020 Virtual Meeting & Expo.

«Nous avons eu l’idée de détourner les gravillons des eaux usées des décharges et de les transformer en un produit commercialisable», explique Zhongzhe Liu, Ph.D., qui présente le travail. « Nous l’avons formulé dans un mortier céramique qui pourrait être utilisé comme patch pour la réparation des nids-de-poule. » La substance, connue sous le nom de patch assisté par grenaillage (GAP), est finalement plus sûre pour l’environnement que l’asphalte à base d’hydrocarbures.

Mais le grain, un solide lourd et non biodégradable, nécessite un traitement pour devenir GAP. Premièrement, les eaux usées contenant des eaux usées, des restes de nourriture et d’autres déchets sont traitées dans les usines de traitement. Le résultat est de l’eau propre qui est rejetée dans les cours d’eau, mais aussi des solides du traitement préliminaire qui sont principalement du sable et du gravier, et c’est ce qu’on appelle le gravier. Étant donné que le sable contient des agents pathogènes et des impuretés qui le rendent impropre au recyclage direct, il est généralement mis en décharge et enfoui.

Liu, qui est à la California State University-Bakersfield, et ses collaborateurs cherchaient des moyens de rendre le sable utile, peut-être comme matériau routier. Ils ont décidé de l’incorporer dans une céramique phosphatée chimiquement liée (CBPC). Les CBPC sont couramment utilisés pour traiter les déchets dangereux ou radioactifs en vue de leur élimination, mais personne ne les avait encore utilisés pour les produits d’eaux usées.

Parce qu’un CBPC contient des ingrédients qui inactiveraient les microbes, les chercheurs ont pensé que cela pourrait être un bon moyen de tuer les agents pathogènes et de se retrouver avec un matériau qui pourrait être appliqué en toute sécurité sur les routes. «Dans la première étape de fabrication d’un CBPC, nous mélangons le sable humide avec de l’oxyde de calcium et de l’oxyde de magnésium, qui forment une suspension de sable alcalin qui empêche la prolifération des agents pathogènes», explique Liu. «La deuxième étape consiste à ajouter un acide faible, le dihydrogénophosphate de potassium, dans la suspension alcaline minimisée par les agents pathogènes pour former le mortier à grains CBPC.»

Le patch d’asphalte conventionnel contient du bitume, un résidu noir collant qui reste après la distillation du pétrole. Le patch conventionnel contient des hydrocarbures aromatiques polycycliques (appelés HAP) qui présentent un risque pour la santé humaine. Un patch formulé avec du sable élimine ce problème environnemental car sa matrice est composée d’oxydes de calcium et de magnésium qui ne sont pas toxiques pour l’homme.

Jusqu’à présent, les chercheurs ont analysé les performances de GAP en laboratoire, montrant qu’il a une résistance à la compression comparable à celle d’un revêtement en asphalte, et ils pensent que sa longévité sera supérieure à celle des patchs à base d’asphalte. Le groupe a déposé un brevet pour GAP sur la base de ces premiers résultats. En attendant, ils travaillent à améliorer encore la résistance à la compression de GAP, de sorte qu’il pourrait potentiellement être utilisé pour d’autres applications, telles que la construction de butées de roues à l’extrémité des places de stationnement.

La prochaine étape pour mettre GAP sur le marché en tant que patch de nid-de-poule consiste à évaluer sa force d’adhérence au contact du revêtement existant et sa durabilité lorsqu’il est exposé à des conditions environnementales extrêmes. L’équipe travaille actuellement sur des expériences à l’échelle de démonstration pour tester sur le terrain le GAP sur une route opérationnelle à trafic régulier. Si nécessaire, ils exploreront des additifs pour améliorer encore les propriétés mécaniques et la durabilité du nouveau matériau. En outre, ils prévoient de procéder à une comparaison côte à côte de GAP et de patch conventionnel pour acquérir une compréhension approfondie des avantages qu’il offre en termes d’empreinte carbone et d’avantages économiques.



Source link