Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu tính khả thi trong sản xuất gạch bê tông sử dụng nước rỉ le từ chất thải rắn đô thị đã xử lý
Tóm tắt
Nhu cầu nước gia tăng do sự phát triển dân số và công nghiệp hóa đã dẫn đến việc tiêu thụ nước nhiều hơn. Do đó, cần tìm kiếm các phương án thay thế nước trong các ngành công nghiệp khác nhau. Bê tông là một ngành tiêu tốn nước đáng kể. Nghiên cứu này xem xét liệu nước rỉ le từ các bãi rác đô thị đã xử lý có thể được sử dụng như một sự thay thế cho nước trong quy trình trộn bê tông hay không. Để đạt được mục tiêu này, các mẫu bê tông được tạo ra với các nồng độ khác nhau của nước rỉ le đã được so sánh với mẫu đối chứng chứa nước cất về cường độ nén không hạn chế (UCS) ở tuổi 7 và 28 ngày. Kết quả thí nghiệm cho thấy nước rỉ le đã xử lý đã tăng tốc độ đóng rắn của xi măng lên gần 15 phút và làm tăng độ sụt của bê tông lên 16%. Việc thay thế hoàn toàn nước cất bằng nước rỉ le đã giảm UCS xuống 25% (từ 50 xuống 38 MPa). Kết quả từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) và siêu âm cho thấy việc tăng tỷ lệ nước rỉ le trong bê tông đã làm tăng độ rỗng. Độ rỗng gia tăng sẽ làm giảm UCS. Cần phải xem xét thêm việc rò rỉ các kim loại nặng trong nước rỉ le đối với các ma trận đã đông cứng. Quy trình rò rỉ đặc tính độc hại (TCLP) cho thấy các kim loại nặng rò rỉ trong tất cả các mẫu đều nằm trong khoảng chấp nhận được. Kết quả cho thấy việc sử dụng nước rỉ le lên đến nồng độ 20% có thể được sử dụng trong bê tông, và sản phẩm đã rắn có thể ổn định các chất ô nhiễm một cách thành công. Đây là một phát hiện có giá trị vì việc sử dụng nước rỉ le đã xử lý như một phụ gia thực tiễn trong bê tông có thể ngăn ngừa ô nhiễm môi trường.
Từ khóa
#Nước rỉ le #bê tông #cường độ nén không hạn chế (UCS) #ô nhiễm môi trường #chất thải rắn đô thịTài liệu tham khảo
ACI Committee 211.1 (2009) Proportions for normal, heavyweight, and mass concrete, ACI 211.1.91. American Concrete
Al-Jabri KS, Al-Saidy AH, Taha R, Al-Kemyani AJ (2011) Effect of using wastewater on the properties of high strength concrete. Procedia Eng 14:370–376
Asadollahfardi G, Delnavaz M, Rashnoiee V, Ghonabadi N (2016) Use of treated domestic wastewater before chlorination to produce and cure concrete. Constr Build Mater. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.039
ASTM C136 (2004) Standard method for sieve analysis of fine and coarse aggregates. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM C1723–10 (2010) Standard guide for examination of hardened concrete using scanning electron microscopy (SEM), West Conshohhocken, PA
ASTM C191 (2004) Standard test method for setting of hydraulic cement by Vicat needle. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM C192 (2004) Standard practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM C33 (2004) Standard specification for concrete aggregates. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM C597 (2004) Standard test method for pulse velocity through concrete1. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM D3987–06 (1995) Standard guide for shake extraction of solid waste with water. West Conshohhocken, PA
ASTM-C143 (2004) Standard test method for slump of hydraulic-cement concrete. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
ASTM-C150 (2004) Standard specifications for Portland cements. American Society for Testing and Materials, Philadelphia
BSI 1881–108 (1983) Testing concrete method for making test cubes from fresh concrete
Cebeci OZ, Saatci AM (1989) Domestic sewage as mixing water in concrete. ACI Mater J. https://doi.org/10.14359/9743
Chang EE, Chiang PC, Lu PH, Ko YW (2001) Comparisons of metal leachability for various wastes by extraction and leaching methods. Chemosphere. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(01)00002-9
Cusidó JA, Cremades LV (2012) Environmental effects of using clay bricks produced with sewage sludge: leachability and toxicity studies. Waste Manag. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.12.024
Dungan RS, Dees NH (2009) The characterization of total and leachable metals in foundry molding sands. J Environ Manage. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.12.004
El-Nawawy OA, Ahmad S (1991) Use of treated effluent in concrete mixing in an arid climate. Cem Concr Compos. https://doi.org/10.1016/0958-9465(91)90009-7
Ghrair AM, Al-Mashaqbeh OA, Sarireh MK et al (2018) Influence of grey water on physical and mechanical properties of mortar and concrete mixes. Ain Shams Eng J. https://doi.org/10.1016/j.asej.2016.11.005
Ismail ZZ, Al-Hashmi EA (2011) Assessing the recycling potential of industrial wastewater to replace fresh water in concrete mixes: application of polyvinyl acetate resin wastewater. J Clean Prod. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2010.09.011
Karamalidis AK, Voudrias EA (2007) Cement-based stabilization/solidification of oil refinery sludge: leaching behavior of alkanes and PAHs. J Hazard Mater. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.02.032
Luhar S, Chaudhary S, Luhar I (2019a) Development of rubberized geopolymer concrete: strength and durability studies. Constr Build Mater. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.185
Luhar S, Cheng TW, Luhar I (2019) Incorporation of natural waste from agricultural and aquacultural farming as supplementary materials with green concrete: a review. Compos Part B: Eng 175:107076
Luo Z, Li W, Wang K, Castel A, Shah SP (2021) Comparison on the properties of ITZs in fly ash-based geopolymer and Portland cement concretes with equivalent flowability. Cem Concr Res 143:106392
Ma G, Garbers-Craig AM (2009) Stabilisation of Cr(VI) in stainless steel plant dust through sintering using silica-rich clay. J Hazard Mater. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.03.098
Mahasneh BZ (2014) Assessment of replacing wastewater and treated water with tap water in making concrete mix. Electron J Geotech Eng. https://doi.org/10.13140/2.1.3211.2323
Manjunatha M, Dhanraj MR (2017) An experimental study on reuse of treated waste water in concrete – a sustainable approach. Int J Latest Eng Res Appl ISSN 2455–7137
Meena K, Luhar S (2019) Effect of wastewater on properties of concrete. J Build Eng 21:106–112. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.10.003
Moghaddam SC, Madandoust R, Jamshidi M, Nikbin IM (2021) Mechanical properties of fly ash-based geopolymer concrete with crumb rubber and steel fiber under ambient and sulfuric acid conditions. Constr Build Mater 281:122571
Mokhtarani N, Khodabakhshi S, Ayati B (2014) UV-TiO2 photocatalytic degradation of compost leachate. IQBQ 14(20):137–146. (in Farsi)
Mostafa MK, Peters RW (2017) Reuse paint wastewater in the manufacture of cement bricks and tiles. J Mater Cycles Waste Manag 19:840–850. https://doi.org/10.1007/s10163-016-0485-0
Nikhil TR NT, Sushma R SR et al (2011) Impact of water quality on strength properties of concrete. Indian J Appl Res. https://doi.org/10.15373/2249555x/july2014/60
Noruzman AH, Muhammad B, Ismail M, Abdul-Majid Z (2012) Characteristics of treated effluents and their potential applications for producing concrete. J Environ Manage. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.05.019
Ooi SL, Salim MR, Ismail M, Ali MI (2001) Treated effluent in concrete technology. J Teknol. https://doi.org/10.11113/jt.v34.648
Pal Kaur N, Kumar Shah J, Majhi S, Mukherjee A (2019) Healing and simultaneous ultrasonic monitoring of cracks in concrete. Mater Today Commun. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2018.10.022
Pandey S, Patel H, Johri R (2011) Potential reuse of chemical sludge from textile dyeing processes. In: Global risk-based management of chemical additives I. Springer, Berlin, Heidelberg, pp 183–205
Raghunathan T, Gopalsamy P, Elangovan R (2010) Study on strength of concrete with ETP sludge from dyeing industry. Int J Civ Struct Eng 1(3):379–389
Reddy Babu G, Venkata Ramana N (2018) Feasibility of wastewater as mixing water in cement. Mater Today: Proc 5(1):1607–1614
Renou S, Givaudan JG, Poulain S et al (2008) Landfill leachate treatment: review and opportunity. J Hazard Mater
Saricimen H, Shameem M, Barry M, Ibrahim M (2014) Testing of treated effluent for use in mixing and curing of concrete. J Pet Miner Res Inst
Saxena S, Tembhurkar AR (2019) Developing biotechnological technique for reuse of wastewater and steel slag in bio-concrete. J Clean Prod. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.04.363
Shekarchi M, Yazdian M, Mehrdadi N (2012) Use of biologically treated domestic waste water in concrete. Kuwait J Sci Eng
Silva M, Naik TR (2010) Sustainable use of resources - recycling of sewage treatment plant water in concrete. In: 2nd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies
Singh K (2021) Experimental study on metakolin and baggashe ash based geopolymer concrete. Mater Today: Proc 37:3289–3295
Sruthi T, Gandhimathi R, Ramesh ST, Nidheesh PV (2018) Stabilized landfill leachate treatment using heterogeneous Fenton and electro-Fenton processes. Chemosphere. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.06.172
Su N, Miao B, Liu FS (2002) Effect of wash water and underground water on properties of concrete. Cem Concr Res. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00762-1
Terro M, Al-Ghusain I (2003) Mechanical properties of concrete made with treated wastewater at ambient and elevated temperatures. Kuwait J Sci Eng
United States Environmental Protection Agency (USEPA) (2004) Office of Wastewater Management. Municipal Support Division, National Risk Management Research Laboratory (US). Technology Transfer, & Support Division. Guidelines for water reuse. US Environmental Protection Agency
Xu Q, Siracusa G, Di Gregorio S, Yuan Q (2018) COD removal from biologically stabilized landfill leachate using advanced oxidation processes (AOPs). Process Saf Environ Prot. https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.09.014
Xuan D, Poon CS, Zheng W (2018) Management and sustainable utilization of processing wastes from ready-mixed concrete plants in construction: a review. Resour Conserv Recycl 136:238–247
Zhan BJ, Poon CS (2015) Study on feasibility of reutilizing textile effluent sludge for producing concrete blocks. J Clean Prod 101:147–179. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.03.083