Immagini ingrandite che mostrano calcestruzzo realizzato con scorie trattate (al centro), aggregati convenzionali (a sinistra) e scorie grezze (a destra). La scoria trattata forma un legame più fluido con la pasta di cemento, rendere il calcestruzzo più forte. Credito:Università RMIT
I ricercatori hanno dimostrato come un sottoprodotto della produzione di acciaio può essere utilizzato sia per trattare le acque reflue che per rendere il calcestruzzo più resistente, in un approccio a rifiuti zero per aiutare a far progredire l'economia circolare.
Prodotto durante la separazione dell'acciaio fuso dalle impurità, la scoria di acciaio viene spesso utilizzata come materiale aggregato sostitutivo per la produzione di calcestruzzo.
Le scorie d'acciaio possono anche essere utilizzate per assorbire contaminanti come fosfati, magnesio, ferro da stiro, calcio, silice e alluminio nel processo di trattamento delle acque reflue, ma perde la sua efficacia nel tempo.
I ricercatori di ingegneria della RMIT University hanno esaminato se le scorie utilizzate per trattare le acque reflue potessero essere riciclate come materiale aggregato per il calcestruzzo.
Il calcestruzzo realizzato con loppa di acciaio post-trattamento era circa il 17% più resistente del calcestruzzo realizzato con aggregati convenzionali, e l'8% più resistente delle scorie di acciaio grezzo.
L'ingegnere idrico Dr. Biplob Pramanik ha affermato che lo studio è stato il primo a indagare sulle potenziali applicazioni delle scorie "potenziate dalle acque reflue" nei materiali da costruzione.
"L'industria siderurgica mondiale produce oltre 130 milioni di tonnellate di scorie di acciaio ogni anno, " ha detto Pramanik.
"Molto di questo sottoprodotto va già nel cemento, ma stiamo perdendo l'opportunità di strizzare tutti i vantaggi di questo materiale.
"Realizzare cemento più forte potrebbe essere semplice come migliorare le scorie di acciaio utilizzandole prima per trattare le nostre acque reflue.
"Anche se ci sono sfide tecniche da superare, speriamo che questa ricerca ci avvicini di un passo all'obiettivo finale di un sistema integrato, approccio senza sprechi a tutte le nostre materie prime e sottoprodotti."
Nello studio, i ricercatori di ingegneria civile e idrica hanno scoperto che le proprietà chimiche delle scorie vengono migliorate attraverso il trattamento delle acque reflue, quindi ha funzionato meglio se usato nel calcestruzzo.
"Le cose che vogliamo rimuovere dall'acqua sono effettivamente utili quando si tratta di cemento, quindi è un abbinamento perfetto, " disse Pramanik.
L'ingegnere civile Dr. Rajeev Roychand ha affermato che lo studio iniziale era promettente, ma sono necessarie ulteriori ricerche per implementare l'approccio su scala più ampia, compreso lo studio delle proprietà meccaniche e di durabilità a lungo termine delle scorie potenziate.
"Attualmente le scorie di acciaio non sono ampiamente utilizzate nell'industria del trattamento delle acque reflue:solo un impianto con sede in Nuova Zelanda utilizza questo sottoprodotto nel suo approccio di trattamento, " Egli ha detto.
"Ma qui c'è un grande potenziale per tre industrie di lavorare insieme:produzione di acciaio, trattamento e costruzione delle acque reflue e ottenere i massimi benefici da questo sottoprodotto."
Lo studio, "Riciclaggio delle scorie di acciaio dagli impianti di trattamento delle acque reflue municipali in applicazioni concrete:un passo verso l'economia circolare, " con i coautori della RMIT School of Engineering, il professor Sujeeva Setunge e il professor Kevin Zhang, è pubblicato in risorse, Conservazione e Riciclo .
