工程师们开发了一种新的混凝土管道保护层,这可能显著减少污水系统中脂肪块的发生。
来自RMIT大学的工程师们开发了一种新的混凝土管道保护层,这可能显著减少污水系统中脂肪块的发生。
脂肪、油和油脂(通常称为FOG)在管道和混凝土污水管中以硬化著称。它们大约占美国所有污水堵塞的50%和澳大利亚的40%。这些堵塞对维护和修理的经济负担估计每年在美国高达250亿美元,在澳大利亚达到1亿澳元。
脂肪、油和油脂与污水中的钙和水的结合通常会导致脂肪块的形成。然而,工程团队开发的一种注锌聚氨酯涂层显示出作为可持续解决方案的巨大潜力,将混凝土释放的钙量减少多达80%,与未经处理的混凝土相比。
由比普洛布·普拉曼尼克博士领导的研究模拟了极端情况下的污水条件,加速了30天内脂肪块的形成。
研究结果表明,该涂层在与未经处理的混凝土相比时,减少了混凝土表面上FOG的积累,降低了30%。
普拉曼尼克表示:“脂肪、油和油脂积累的减少可归因于涂层混凝土释放的钙量显著较低,以及FOG在涂层表面上的附着力减弱,相对于粗糙的未涂层混凝土。”
“像氢氧化镁这样的传统涂层已经被使用超过20年,用于防止污水腐蚀,但可以通过与脂肪酸的相互作用无意中导致FOG的积累。”
该团队开发的创新涂层在水中表现良好,并能够耐受高达850摄氏度的温度。此外,它在室温下具有自愈合特性,能够自行修复损坏并延长其使用寿命。
普拉曼尼克指出:“我们从自然的再生特性中汲取灵感,例如人类皮肤的愈合能力。”
共同研究者萨钦·雅达夫博士解释说,团队通过用刀片划出表面划痕来测试涂层的愈合效果。
雅达夫表示:“对自愈合聚氨酯涂层引入表面划痕促使了愈合过程。”
他说:“经过愈合期后,我们注意到划伤区域有了显著改善。”
未来方向
该团队正在研发更先进的涂层,以通过改进其自愈合特性和机械耐久性来进一步减少污水中FOG的沉积。
普拉曼尼克还是新启动的ARC链接项目的首席研究员,该项目旨在为餐厅和食品服务提供商创建先进的油脂拦截器,更有效地去除小FOG颗粒,优于现有技术。
他的RMIT团队正在与东南水务、维州水务、澳大利亚水资源研究、巴文地区水务公司、昆士兰城市公用事业以及水技术公司ACO合作进行ARC链接项目。
题为“新型混合涂层材料及其在污水系统中对脂肪油和油脂沉积控制的三重独特愈合结合”研究结果刊登在化学工程杂志上。