Из грязи — в керамику: ученые улучшили кирпичи с помощью сточной воды

В современном городском водном хозяйстве для обработки природной воды используют химические реагенты — коагулянты, которые "помогают" объединяться частицам примесей в более крупные.

По словам исследователей, в результате коагуляции образуются осадки с высоким содержанием воды. Объемы осадков достигают до 5% от производительности станции. В Челябинске, например, они перекачиваются на очистные сооружения канализации.

Ученым ЮУрГУ удалось использовать отходы станций водоподготовки для получения керамических изделий. Обработали осадок методом замораживания - оттаивания, а затем высушили.

"Мы искусственно проморозили осадок в морозильной камере, в промышленных масштабах данный процесс проводится в специальных аппаратах — льдогенераторах. При замораживании вода кристаллизуется, одновременно с этим процессом осадок уплотняется, и после оттаивания вода легко отделяется в виде свободной жидкости", — пояснила кандидат химических наук, доцент кафедры "Градостроительство, инженерные сети и системы" ЮУрГУ Марина Белканова.

По словам исследователей, введение получившейся из осадка сухой массы в керамическую шихту (прим. ред. — смесь глин и добавок для производства керамического кирпича) позволяет улучшить свойства изделия и снизить его себестоимость.

Исследование таких осадков на свойства строительной керамики проводилось на лабораторном оборудовании университета: гидравлический пресс, печь, дериватограф (прим. ред. — прибор для исследования химических и физико-химических процессов, происходящих в веществе в условиях изменения температуры). В итоге эксперимент показал, что применение "добавки" позволяет сократить продолжительность сушки, снизить количество брака на производстве и плотность кирпича.

Также ученые отметили, что полученные данные об улучшении свойств керамики затем проверили в лаборатории челябинского завода, специализирующегося на производстве керамических блоков и кирпичей. Результаты обоих экспериментов совпали.

"В других работах, которые мы изучали для проведения исследования, были отражены результаты только одной части процесса использования осадка в производстве керамических изделий. Мы комплексно рассмотрели процесс от получения осадка и обезвоживания осадка до его использования для модифицирования строительных материалов. Разумеется, подобная практика в мире существует — например, в Америке так получают керамзит. Однако в России подобные опыты почти не проводились, а в Челябинске работа по изготовлению керамики с добавлением осадка выполнена впервые", — прокомментировал кандидат технических наук, заведующий кафедрой "Строительные материалы и изделия" ЮУрГУ Александр Орлов.

В дальнейшем ученые планируют продолжить исследование и взять за основу отходы станции водоподоготовки других городов России.