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Enregistrement W2907011876 · doi:10.3390/buildings9010014

A Proposal for Recycling the World’s Unused Stockpiles of Treated Wastewater Sludge (Biosolids) in Fired-Clay Bricks

2019· article· en· W2907011876 sur OpenAlexaboutno aff
Abbas Mohajerani, Aruna Ukwatta, Tristan Jeffrey-Bailey, Michael Swaney, Mohtashim Ahmed, Glen Rodwell, Simon Bartolo, Nicky Eshtiaghi, Sujeeva Setunge

Notice bibliographique

RevueBuildings · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueRecycling and utilization of industrial and municipal waste in materials production
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesMelbourne WaterRMIT UniversityAustralian Government
Mots-clésBiosolidsLeachateEnvironmental scienceWaste managementSewage treatmentSewage sludgeBrickRaw materialWastewaterEnvironmental engineeringEngineeringCivil engineeringChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Millions of tonnes of leftover biosolids are increasingly stockpiled every year around the globe. Biosolids are a product of the wastewater sludge treatment process. Stockpiles necessitate the use of large areas of increasingly valuable land. Biosolids have many beneficial uses and are currently utilised in agricultural and land rehabilitation applications. However, it is estimated that 30% of biosolids are unused and stockpiled. A second and seemingly unrelated environmental issue is the massive excavation of virgin soil for brick production. The annual production of 1500 billion bricks globally requires over 3.13 billion cubic metres of clay soil—equivalent to over 1000 soccer fields dug 440 m deep or to a depth greater than three times the height of the Sydney Harbour Bridge. This paper investigates and proposes a practical solution for the utilisation of the world’s excess biosolids in fired–clay bricks. The physical, chemical and mechanical properties of fired–clay bricks incorporating 25%, 20%, 15% and 10% biosolids have been tested. Bricks were produced from three different biosolids samples collected at Melbourne’s Eastern Treatment Plant (ETP 22) and the Western Treatment Plant (WTP 10 & WTP 17–29). Compressive strength testing indicated results ranging between 35.5 MPa and 12.04 MPa for the biosolids-amended bricks. Leachate analysis was conducted on the bricks before and after firing, and the results demonstrate that between 43 and 99% of the heavy metals tested were immobilised inside the fired bricks compared to the heavy metals tested in the raw mixture. All leachate concentrations were found to be insignificant for the biosolids-incorporated bricks tested in this study. Biosolids can have significantly different chemical characteristics depending on the origin of the wastewater and the treatment procedure. Suitable leachate analysis should be undertaken on biosolids and test bricks before large-scale production is approved. Scanning Electron Microscopy (SEM) images illustrate that biosolids-amended bricks have a higher porosity than the control bricks, which corresponds to the lower thermal conductivity values recorded for biosolids-amended bricks. In addition, brick firing energy demands are estimated to decrease by up to 48.6% for bricks incorporating 25% WTP 17–29 biosolids due to the higher organic content of the mixture containing biosolids. The emissions study and comparative Life Cycle Assessment results show that the incorporation of biosolids into bricks is a positive and sustainable alternative approach with respect to all environmental impacts arising from the stockpiling of biosolids and brick manufacturing. Based on the results found in this comprehensive study, this paper proposes the inclusion of a minimum of 15% biosolids content into 15% of brick production in order to completely recycle all the approximately 5 million tonnes of annual leftover biosolids production in Australia, New Zealand, the EU, the USA and Canada. This is a practical and sustainable proposal for recycling all the leftover biosolids worldwide. Utilisation of only 15% of biosolids in brick production would reduce the carbon footprint of brick manufacturing whilst satisfying all the environmental and engineering requirements for bricks.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil0,032

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0020,002
Communication savante0,0050,004
Science ouverte0,0040,003
Intégrité de la recherche0,0120,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0100,004

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,249
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations69
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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