بررسی امکان استفاده از لجن تصفیه‌خانه آب در ساخت آجر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشکده تربیت مدرس

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

آبگیری و دفع لجن از جمله مهم‌ترین مراحل مدیریت تصفیه‌خانه‌های آب به‌شمار می‌رود. امروزه به‌دلیل بالا رفتن هزینه مواد اولیه و محدودیت در منابع، انتخاب روشهای استفاده از زائدات، بیش از پیش مورد توجه دست‌اندرکاران قرار گرفته است. هدف اصلی از انجام این پژوهش نیز بررسی امکان استفاده از لجن تصفیه‌خانه آب در ساخت آجر فشاری بود. به این منظور با استفاده از درصدهای مختلف وزنی لجن نسبت به رس، نمونه‌های مختلف آجر تهیه شد و مشخصه‌های هر یک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش نسبت لجن به رس، میزان خلل و فرج و میزان درصد جذب آب توسط آجر افزایش و پارامترهای مقاومت فشاری، دانسیته و وزن آجر کاهش می‌یابد. در این خصوص بیشترین نسبت لجن به رس به‌منظور حفظ حداقل مقاومت فشاری (Kg/m2 80) مطابق استاندارد به میزان 42 درصد برآورد شد. این نسبت با لحاظ حداکثر میزان مجاز جذب آّب (20 درصد) توسط آجر به 24 درصد محدود می‌شود. از آنجا که میزان جذب آب توسط آجر فقط در خصوص آجرهای نما دارای اهمیت است، لذا می‌توان از این پارامتر در برابر شاخص بسیار مهم مقاومت فشاری از لحاظ کاربرد آجر در دیوارهای باربر، چشم‌پوشی نمود. از نتایج دیگر این پژوهش می‌توان به کاهش وزن آجر و در نتیجه کاهش وزن سازه‌هایی که از این نوع آجر استفاده خواهند نمود، اشاره داشت. همچنین افزودن لجن به آجر باعث به‌وجود آمدن رنگهای متنوع در آجرهای تولیدی می‌شود و قابلیت استفاده از آن به‌عنوان آجرنما را ممکن می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Possibility of Using Water Treatment Plant Sludge in Brick Making

نویسندگان [English]

  • Babak Hakimi 1
  • Hossein Ganjidoost 2
  • Nader Mokhtarani 3
چکیده [English]

Sludge dewatering and disposal is one of the most important steps in management of water treatment plants. Today, due to rising raw material costs and limited in resources, reuse of waste is taken into consideration more than the past. The main objective of this study was to investigate the feasibility of using water treatment plant sludge in brick making. For this purpose, samples of bricks with different sludge to clay ratios were prepared and characteristics of each were studied. Results show that increase in sludge part, lead to increasing of bricks pores, as well as water absorption capacity and decrease the compressive strength, density and weight of bricks. In this regard, the minimum permissive bricks compressive strength of 80 Kg/m2 was achieved with 42% sludge to clay ratio. This ratio will be limited to 24% to allow maximum acceptable water absorption of 20%. Although water absorption is an important parameter for face bricks, but can be disregard (ignore) against compressive strength in load bearing walls. In this research by changes in the sludge ratio, various colors of bricks that makes it possible to use as face brick was generated. Bricks weight losses as well as reduction of building weight which use this type of brick is another result of the present study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brick
  • Water Treatment Plant Sludge
  • Compressive strength
  • Brick Water Absorption

1. Hoseinian, S. M. (2009). Drinking water treatment plant design, 1st Ed., Shahrab, Tehran. (In Persian)

2. Tarverdizadeh, E. (2009). “Optimization of sludge drying beds performance in wastewater treatment plant.”MSc. Thesis, Tehran University, Iran. (In Persian)

3. Mirhosseini, G., Alavimoghaddam, M.R., and Maknon, R. (2007) “Investigation of application of Tehran municipal WWTPs’ dried sludge in agriculture.” Environmental Sciences, 4(4), 47-56.

4.Vaezi, F. (1980). “Recovery and reuse of iron salts as a coagulant in water treatment.” MSc. Thesis, Tehran University of Medical Science, Iran. (In Persian)

5. Building and Housing Research Center Report. (2010). “Modification of consumption patterns.” Bazare Sakhteman and Tasisat, 1(9), 4. (In Persian)

6. Shahdad, L. (2005). “Production of lightweight bricks using low grade coal.” 1st Iranian Mining Engineering Conference, Tarbiat Modares University, Iran.

7. Jamejam Online. (2010). “Production of lightweight bricks from waste paper.” News No. 100867869101,
< http://jamejamonline.ir/printable.aspx?newsnum=100867869101.> (May 2012).

 8. Soltani Sarvestani, M.R. (2008). “Accelerate the dewatering of water treatment sludge in the context of conventional solar beds and reuse of sludge (case study: 3, 4 Tehranpars water treatment plant) .” MSc. Thesis, Abbaspour University of Technology, Iran. (In Persian)

9. Elangovan, C., and Subramanian, K. (2011). “Reuse of alum sludge in clay brick manufacturing.” Water Science and Technology, 11(3), 333-341.

10. Hegazy, B.E.E., Fouad H.A., and Hassanain, A. M. (2012). “Incorporation of water sludge, silica fume, and rice husk ash in brick making.” Advances in Environmental Research, 1(1), 83-96

11. Chiang, K.Y., Chien, K.L., and Hwang, S.J. (2008). “Study on the characteristics of building bricks produced from reservoir sediment.” J. of Hazardous Materials, 159, 499-504

12. Huang, C., Pan, J.R., Sun, K.D., and Liaw, C.T. (2001). “Reuse of water treatment plant sludge and dam sediment in brick-making.” Water Science and Technology, 44 (10), 273-277.

13. Khezri, S. M., Khalilzadeh Poshtegal, M., Khoramipour, S., and Ghafori, P. (2010). “Use of aluminum anodizing sludge cake in manufacture of bricks.” J. of Food, Agriculture and Environment (JFAE), 8 (3-4), 1158-1161.

 14. Weng, C.H., Lin, D.F., and Chiang, P.C. (2003). “Utilization of sludge as brick materials.” Advances in Environmental Research, 7 (3), 679-685.

15. Mahzuz, H.M.A., Alam, R., Alam, M.N., Basak, R., and Islam M.S. (2009). “Use of arsenic contaminated sludge in making ornamental bricks.” International Journal of Environmental Science and Technology, 6(2), 291-298.

16.Braja, M., Das, G., and Ramana, V. (2010). Principles of soil dynamics, 2nd Ed., Cengage Learning Inc.

17.Tay, J.H., and Show, K.Y. (1999). “Constructive sludge disposal option converting sludge into innovative civil engineering materials.” 7th International Association on Water Quality (IAWQ) Asia-Pacific Regional Conf., Taipei, Taiwan, 1023-1028.

18.Institute of Standards and Industrial Research of Iran. (2009). Clay brick- specification and test methods, ISIRI No 7, 4th Revision. ( In Persian)

 19.ASTM. (1998). ASTM C67 Standard test method for sampling and test brick and structural clay tile, Annual book of ASTM standards, Sec.4, Construction, 04.08, 04.09, Soil and rock (I) and (II); West Conshohocken, PA.

20.AASHTO. (1982). AASHTO T-99 Standard test methods for moisture relations of soils and soil-aggregate mixtures using 5.5 lb rammer and 12 in. drop, Standard Specifications for Highway Materials and Methods of Sampling and Testing, Part II; Washington, D.C.