Published May 30, 2024
| Version v1
Publication
Open
Recovery of mining and agri-food wastes in fired materials: A case study of the Moroccan industry
- 1. Mohammed V University
Description
Abstract The linear economy follows the "take-make-dispose" model generates huge amounts of waste without consideration for recycling or reuse. This model which deals with raw materials puts pressure on natural resources and creates a serious environmental impact. In a circular economy, "reduce-reuse-recycle" model is applied to recycle waste into resources and reduce the impact on the environment and society. This work aims to highlight the significance of implementing a circular economy approach in the construction sector by merging two different production lines, notably mining activity and agri-food industry. The investigation presents a sustainable management of coal gangue (CG) and olive pomace (OP) in the production of eco-friendly fired materials and introduces an innovative approach for manufacturing lightweight fired bricks. Microstructural, physical, mechanical and thermal properties were determined to evaluate the technological quality of fired materials at 900°C. As a pore-forming agent, adding 10 wt% OP yielded specimens with a bulk density of 1552 kg/m³, water absorption of 19.80%, apparent porosity of 29.61%, loss on ignition of 26.98%, and compressive strength of 7.08 MPa, satisfying standards for clay masonry units. Simultaneously, it enhances the thermal insulation by reducing thermal conductivity by 18% compared to the control sample with CG. In this regard, the transition to a greener construction sector necessitates the immediate implementation of a circular economy approach to developing eco-friendly building materials by recovering large amounts of industrial waste, limiting the overuse of natural resources (e.g., clays), and improving the engineering properties of the final product.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص الاقتصاد الخطي يتبع نموذج "أخذ- صنع- تخلص" يولد كميات هائلة من النفايات دون النظر في إعادة التدوير أو إعادة الاستخدام. هذا النموذج الذي يتعامل مع المواد الخام يضغط على الموارد الطبيعية ويخلق تأثيرًا بيئيًا خطيرًا. في الاقتصاد الدائري، يتم تطبيق نموذج "تقليل إعادة الاستخدام وإعادة التدوير" لإعادة تدوير النفايات إلى موارد وتقليل التأثير على البيئة والمجتمع. يهدف هذا العمل إلى تسليط الضوء على أهمية تنفيذ نهج الاقتصاد الدائري في قطاع البناء من خلال دمج خطي إنتاج مختلفين، لا سيما نشاط التعدين وصناعة الأغذية الزراعية. يقدم التحقيق إدارة مستدامة لشوائب الفحم (CG) وثفل الزيتون (OP) في إنتاج المواد المشتعلة الصديقة للبيئة ويقدم نهجًا مبتكرًا لتصنيع الطوب الخفيف الوزن. تم تحديد الخصائص الهيكلية الدقيقة والفيزيائية والميكانيكية والحرارية لتقييم الجودة التكنولوجية للمواد المشتعلة عند 900 درجة مئوية. كعامل لتشكيل المسام، فإن إضافة 10 ٪ بالوزن من OP ينتج عينات بكثافة كبيرة تبلغ 1552 كجم/مترمكعب، وامتصاص الماء بنسبة 19.80 ٪، والمسامية الظاهرة بنسبة 29.61 ٪، والفقدان عند الاشتعال بنسبة 26.98 ٪، وقوة الانضغاط البالغة 7.08 ميجا باسكال، وتلبية المعايير لوحدات البناء الطيني. في الوقت نفسه، فإنه يعزز العزل الحراري عن طريق تقليل الموصلية الحرارية بنسبة 18 ٪ مقارنة بعينة التحكم مع CG. في هذا الصدد، يتطلب الانتقال إلى قطاع بناء أكثر اخضرارًا التنفيذ الفوري لنهج الاقتصاد الدائري لتطوير مواد بناء صديقة للبيئة من خلال استعادة كميات كبيرة من النفايات الصناعية، والحد من الاستخدام المفرط للموارد الطبيعية (على سبيل المثال، الطين)، وتحسين الخصائص الهندسية للمنتج النهائي.Translated Description (French)
Résumé L'économie linéaire suit le modèle « prendre-faire-jeter » qui génère d'énormes quantités de déchets sans considération pour le recyclage ou la réutilisation. Ce modèle qui traite des matières premières met la pression sur les ressources naturelles et crée un impact environnemental sérieux. Dans une économie circulaire, le modèle « réduire-réutiliser-recycler » est appliqué pour recycler les déchets en ressources et réduire l'impact sur l'environnement et la société. Ce travail vise à souligner l'importance de mettre en œuvre une approche d'économie circulaire dans le secteur de la construction en fusionnant deux lignes de production différentes, notamment l'activité minière et l'industrie agroalimentaire. L'enquête présente une gestion durable de la gangue charbonnière (CG) et du grignon d'olive (OP) dans la production de matériaux cuits respectueux de l'environnement et introduit une approche innovante pour la fabrication de briques cuites légères. Les propriétés microstructurales, physiques, mécaniques et thermiques ont été déterminées pour évaluer la qualité technologique des matériaux cuits à 900°C. En tant qu'agent porogène, l'ajout de 10 % en poids d'OP a donné des échantillons avec une densité apparente de 1552 kg/m³, une absorption d'eau de 19,80 %, une porosité apparente de 29,61 %, une perte au feu de 26,98 % et une résistance à la compression de 7,08 MPa, satisfaisant aux normes pour les unités de maçonnerie en argile. Simultanément, il améliore l'isolation thermique en réduisant la conductivité thermique de 18 % par rapport à l'échantillon témoin avec CG. À cet égard, la transition vers un secteur de la construction plus vert nécessite la mise en œuvre immédiate d'une approche d'économie circulaire pour développer des matériaux de construction respectueux de l'environnement en récupérant de grandes quantités de déchets industriels, en limitant la surexploitation des ressources naturelles (par exemple, les argiles) et en améliorant les propriétés techniques du produit final.Translated Description (Spanish)
Resumen La economía lineal sigue el modelo de "tomar, hacer y desechar" que genera enormes cantidades de residuos sin tener en cuenta el reciclaje o la reutilización. Este modelo que se ocupa de las materias primas ejerce presión sobre los recursos naturales y crea un grave impacto ambiental. En una economía circular, se aplica el modelo de "reducir-reutilizar-reciclar" para reciclar los residuos en recursos y reducir el impacto en el medio ambiente y la sociedad. Este trabajo tiene como objetivo resaltar la importancia de implementar un enfoque de economía circular en el sector de la construcción mediante la fusión de dos líneas de producción diferentes, en particular la actividad minera y la industria agroalimentaria. La investigación presenta una gestión sostenible de la ganga de carbón (CG) y el orujo de oliva (OP) en la producción de materiales cocidos ecológicos e introduce un enfoque innovador para la fabricación de ladrillos cocidos ligeros. Se determinaron las propiedades microestructurales, físicas, mecánicas y térmicas para evaluar la calidad tecnológica de los materiales cocidos a 900°C. Como agente formador de poros, la adición de 10% enpeso de OP produjo muestras con una densidad aparente de 1552 kg/m³, absorción de agua de 19.80%, porosidad aparente de 29.61%, pérdida por ignición de 26.98% y resistencia a la compresión de 7.08 MPa, satisfaciendo los estándares para unidades de mampostería de arcilla. Simultáneamente, mejora el aislamiento térmico al reducir la conductividad térmica en un 18% en comparación con la muestra de control con CG. En este sentido, la transición a un sector de la construcción más ecológico requiere la implementación inmediata de un enfoque de economía circular para desarrollar materiales de construcción ecológicos mediante la recuperación de grandes cantidades de residuos industriales, la limitación del uso excesivo de recursos naturales (por ejemplo, arcillas) y la mejora de las propiedades de ingeniería del producto final.Files
latest.pdf.pdf
Files
(4.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:754c64ab9d4b3be2c823522d9a651865
|
4.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استعادة نفايات التعدين والأغذية الزراعية في المواد المشتعلة: دراسة حالة للصناعة المغربية
- Translated title (French)
- Récupération des déchets miniers et agroalimentaires dans les matériaux cuits : une étude de cas de l'industrie marocaine
- Translated title (Spanish)
- Recuperación de residuos mineros y agroalimentarios en materiales cocidos: un estudio de caso de la industria marroquí
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4399166401
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-4225084/v1
References
- https://openalex.org/W140611563
- https://openalex.org/W1508139622
- https://openalex.org/W1965479190
- https://openalex.org/W1966503191
- https://openalex.org/W1976647605
- https://openalex.org/W1979011451
- https://openalex.org/W1984333113
- https://openalex.org/W1990050864
- https://openalex.org/W1992469412
- https://openalex.org/W1995315249
- https://openalex.org/W2004348295
- https://openalex.org/W2016890159
- https://openalex.org/W2022603608
- https://openalex.org/W2060847699
- https://openalex.org/W2063845864
- https://openalex.org/W2066973348
- https://openalex.org/W2075137051
- https://openalex.org/W2082872134
- https://openalex.org/W2088745060
- https://openalex.org/W2089685849
- https://openalex.org/W2145181142
- https://openalex.org/W215418281
- https://openalex.org/W2184561725
- https://openalex.org/W2186995930
- https://openalex.org/W2247111177
- https://openalex.org/W2262852198
- https://openalex.org/W2288286406
- https://openalex.org/W2361892379
- https://openalex.org/W2466699912
- https://openalex.org/W2512590092
- https://openalex.org/W2515535647
- https://openalex.org/W2527286119
- https://openalex.org/W2531400096
- https://openalex.org/W2556748785
- https://openalex.org/W2564722944
- https://openalex.org/W2581140098
- https://openalex.org/W2625216095
- https://openalex.org/W2742034782
- https://openalex.org/W2769719797
- https://openalex.org/W2793527818
- https://openalex.org/W2890754021
- https://openalex.org/W2952395246
- https://openalex.org/W2966357580
- https://openalex.org/W3088604747
- https://openalex.org/W3119755015
- https://openalex.org/W3160121293
- https://openalex.org/W3160350048
- https://openalex.org/W3185375448
- https://openalex.org/W3185395078
- https://openalex.org/W4205823153
- https://openalex.org/W4226143989
- https://openalex.org/W4281924852
- https://openalex.org/W4283073655
- https://openalex.org/W4295166796
- https://openalex.org/W4300901275
- https://openalex.org/W4309849617
- https://openalex.org/W4385972830
- https://openalex.org/W4387632338