Hur kan du återvinna världens lager av behandlat avloppsslam och öka hållbarheten i byggbranschen, alla på samma gång? Förvandla dessa biosolids till tegelstenar.

Biosolider är en biprodukt från reningsprocessen för avloppsvatten som kan användas som gödningsmedel, vid marksanering eller som byggmaterial.

Cirka 30 % av världens biosolider lagras eller skickas till deponi, använda upp värdefull mark och potentiellt släppa ut växthusgaser, skapa en miljöutmaning.

Nu ett team på RMIT University i Melbourne, Australien, har visat att bränt lertegel som innehåller biosolider kan vara en hållbar lösning för både avloppsvattenrenings- och tegelindustrin.

Publicerad denna månad i tidskriften Byggnader , forskningen visade hur biosolid-tegel bara krävde ungefär hälften av energin jämfört med konventionella tegelstenar.

Förutom att det är billigare att producera, biosolids tegelstenarna hade också en lägre värmeledningsförmåga, överföra mindre värme för att potentiellt ge byggnader högre miljöprestanda.

USA producerar cirka 7,1 miljoner ton biosolids per år, medan EU producerar över 9 miljoner ton. I Australien, 327, 000 ton biosolids produceras årligen.

Studien fann att det fanns en betydande möjlighet att skapa en ny fördelaktig återanvändningsmarknad – tegelstenar.

Cirka 5 miljoner ton av de biofasta ämnen som produceras i Australien, Nya Zeeland, EU, USA och Kanada går för närvarande till deponi eller lager varje år. Om man använder minst 15 % biosolids-innehåll i 15 % av tegelstenar som produceras kan dessa 5 miljoner ton förbrukas.

Ledande utredare Docent Abbas Mohajerani sa att forskningen syftade till att ta itu med två miljöfrågor - lagren av biosolider och utgrävningen av jord som krävs för tegelproduktion.

"Mer än 3 miljarder kubikmeter lerjord grävs upp varje år för den globala tegelindustrin, att producera cirka 1,5 biljoner tegelstenar, "Mohajerani, civilingenjör vid RMITs School of Engineering, sa.

"Att använda biosolider i tegel kan vara lösningen på dessa stora miljöutmaningar.

"Det är ett praktiskt och hållbart förslag för återvinning av biosolider som för närvarande lagras eller deponeras runt om i världen."

Forskningen undersökte det fysiska, kemiska och mekaniska egenskaper hos brända lertegel som innehåller olika proportioner av biosolids, från 10 till 25 %.

De biosolid-förbättrade tegelstenarna klarade tryckhållfasthetstester och analys visade att tungmetaller till stor del är fångade i tegelstenen. Biosolider kan ha väsentligt olika kemiska egenskaper, så forskarna rekommenderar ytterligare tester innan storskalig produktion.

Biosolids tegelstenarna är mer porösa än vanliga tegelstenar, ger dem lägre värmeledningsförmåga.

Forskningen visade också att energibehovet för tegelbränning minskade med upp till 48,6 % för tegelstenar som innehåller 25 % biosolids. Detta beror på det organiska innehållet i biosolids och kan avsevärt minska koldioxidavtrycket för tegeltillverkande företag.

Resultaten av en jämförande livscykelbedömning och en utsläppsstudie som genomfördes som en del av forskningen bekräftade att biosolids tegelstenar erbjöd ett hållbart alternativt tillvägagångssätt för att hantera miljöpåverkan från biosolidshantering och tegeltillverkning.