Borular, pompalar ve bir şehrin kanalizasyon sistemi oluşturan tedavi tesisleri neredeyse tamamen göz ardı edilmektedir. Bu inviability genellikle onu oluşturan malzemelerle ilgili olarak, kentsel yüklerdeki çevresel etkilerin genişlediği gibi, sürdürülebilir malzemelerdeki kısıtlamalar sadece soyut bir çevresel hırs değildir; bu daha uzun vadeli gaz rehabilitasyonunu azaltmak için betonarme ve daha düşük maliyetlidir.
Malzeme Değişimi için Çevre ve Ekonomik Imperative
Küresel inşaat sektörü, yaklaşık% 40 enerji ile ilgili karbon dioksit emisyonlarının ve kanalizasyon altyapısının, hacimle toplam inşaatın bir kısmı, yüksek oranda izinli malzemeler üretmek için yoğun bir şekilde dayanır. Standart beton, Portland çimentoya bağlıdır, bu da tüm yaşam maliyetine ekleyen koruyucu ve kedi koruma sistemleri gerektirir.
Malzemeleri değiştirme ekonomik baskı, toplam mülk maliyetinin en aza indirgenmesi için ihtiyaçtan gelir. Geleneksel malzemeler, birkaç yıl sonra bu varlıkları düzeltmeye ve değiştirmesine karşı hassastır.
Sewer Uygulamaları için Yüksek Boyutlu Sürdürülebilir Malzemeler
Yeni bir mühendis malzeme üretimi atık su pazarına giriyor, önemli çevresel faydalar sağlayarak performans özelliklerini eşit veya aşmaktadır. Bu malzemeler geleneksel kanalizasyon sistemlerinde gözlemlenen özel başarısızlık modlarını ele alıyor: kimyasal korozyon, ortak sızıntı, yapısal yorgunluk ve yüksek bakım gereksinimleri.
Yüksek kaliteli (HDPE) ve Polipropilen (PP) geri dönüşüme geçti.
Boru üretimindeki geri dönüştürülmüş plastiklerin kullanımı oldukça gelişmiştir.{\-consumer veya post-endüstriyel geri dönüştürülmüş içerik, yeraltı uygulamaları için gerekli olan kritik maddi özellikleri korumak için kullanılan füzyon ile birlikte, tek başına ve alanlardan bağımsız, füzyondan yapılmış olan bazı avantajların azaltılmasına izin verir.Ingress of ⁇ (infiltrasyon) ve eksperatif 100 yıl boyunca atık su arıtması için gerekli olan enerji miktarını azaltın.
Geopolimer ve alkali-Activated Çimentolar
Sürdürülebilir sivil mühendislikteki en umut verici gelişmelerden biri, geopolimer bağlayıcılarının, Portland çimento için bir yedek olarak kullanılmasıdır. Geopolimer beton, geleneksel Portland çimento ile kıyaslandığı kadar yüksek bir direnç sunar.For kanalizasyon altyapısına göre, geopolimer betonu doğrudan yaşam döngüsü maliyetlerine zarar verir: yüksek bir dirençte asitli bir betonda, yüksek bir betonda, yüksek bir betonda, yüksek bir betonda ise, yüksek bir betonda, yüksek çözünürlükte, yüksek bir kimyasal atık sağlar.
Fiber-Reinforced Polimerler (FRP) ve Gelişmiş Kompozitler
FRP malzemeler, yüksek güçlü fiberlerden (cam, karbon, basalt) bir polimer reçine matrixinde gömülü, betondan farklı olarak, betondan uzak durma noktalarına göre sık sık sık sık sık sık sık kullanılan, şantiyede yüksek çözünürlükte, çelik haterler ve boru hatlarının alt kısmındaki kesimler, FRP'nin dışsal atıkların yer değiştirme ve atıkların ısıtılması nedeniyle doğal olarak azalır.
Bio-Based Materials and Self-Healing Concrete
Gelişen materyal bilimi, biyolojik mekanizmaları inşaat malzemelerine tanıtmaktır. Kendi kendine özgü beton bakterileri içerir - örneğin DAHA:0)Bacillus alttilis) veya [[Döneticiler:2) (10), vetözler, yapısal bozulmalar, organik olarak bozulmalar, betonun yapı malzemesinin üzerindeki etkileri ile doğrudan onarımlar arasındaki süreyi genişletir.Bu kapasitede betonarme sistemleri ile ilgili olarak, yağdıran betonlar ve betonlar arasındaki süreyi azaltır.
Yaşam döngüsü Faydaları: LCA, Resilience ve Total Cost of Ownership
Proje sahipleri için temel olarak kusurlu bir strateji olan bir kanal malzemesi seçmek, tüm aşamalarda çevresel etkileri ölçmek: ham malzeme ekstraksiyonu, üretim, yükleme, operasyon, bakım ve son derece verimli malzemeler genellikle tüm yaşam döngüsü faktörlerinde üst performans göstermektedir.
Sewer System Design'de Yaşam döngüsü Değerlendirme
Standart beton boru arasındaki karşılaştırmayı korozyona dayanıklı bir astar ve geri dönüştürülmüş bir boru ile düşünün. Beton boru daha düşük malzeme maliyetine sahip olabilir, ancak daha ağır ağırlık taşıma yakıt tüketimi ve emisyonlar artar.
Tesis enerji kullanımı ve güvenlik riskleri için ağır kaldırma ekipmanı gerektirir. 50 yıllık bir tasarımda, beton borular genellikle düşük maliyetli bir şekilde depolanabilir ve düşük maliyetli bir şekilde depolanabilir.
İklim Kıyma ve Sistem Reddans
Aşırı yağış olayları olarak ortaya çıkan iklim değişikliği, yüksek akış kapasitesi olmadan zemin hareketine sahip olan yeni fiziksel talepleri getiriyor. Yaşlı, sert boru malzemeleri, sistemin kapasitesinde, birleşik betonlaştırma ve daha sonraki konsolidasyona karşı dayanıklı beton borular sağlayarak, aşırı yağmur etkinliklerine karşı yapılan malzemelerden yapılan esnek borular (CSO) daha yüksek hava durumuyla ilgili malzemelere yatırım yapmak için zaman içinde temiz, beton dışı yüzeylere karşı pratik bir sigorta sistemidir.
Kabul etmek için Engeller: Standartlar, Maliyetler ve Beceriler
Sürdürülebilir malzemelerin açık avantajlarına rağmen, birçok engel belediye kanalizasyon projelerinde yaygın olarak kabullerini yavaşlatır. Bu engeller sigortalı değildir, ancak mühendislerden kasıtlı eylem gerektirir, düzenleyiciler ve faydalı yöneticiler üstesinden gelmek için.
Standartlaştırma ve Özellikler Şişen
Yeni bir malzeme benimsemek için büyük bir engel, şehir veya devlet mühendisliği kurullarından yapılan bir durumdur, ancak ASTM International ve Amerikan Su İşleri Birliği (AWWA) gibi kuruluşlar, gelecekteki projeler için ürün doğrulama, hızlandırılmış test protokolleri ve onaylarını gerektirir.
Geçişi finanse etmek: CapEx vs. OpEx
Bir malzemenin yüksek sermaye maliyeti (CapEx) genellikle bir belediye yatak sürecinde karar verici faktördür, ancak işletme masrafları (OpEx) ve geri yükleme maliyetleri, ilk yatırımın sürdürülebilir malzemelerde daha yüksek başlangıç yatırımını desteklemek için, bu döngüyü değer tabanlı bir şekilde artırmayı gerektirir. Yeşil tahviller için genel olarak maliyet maliyeti (SRF) ve karbon azaltımı hedeflerine bağlı olarak, ekonomik maliyetlerin daha yüksek oranda azaltılması için finansal mekanizmaları sağlar.
Bir Skilled Installation Workforce Geliştirme
FRP panelleri veya geopolimer beton gibi gelişmiş malzemeler, geleneksel inşaat yöntemlerinden farklı olan belirli bilgiler gerektirir.Demirlerin kullanımı veya geopolimer karışımlarının düzeltilmesi, erken başarısızlıklara yol açabilir.Eğitim programları ve ortaklıklar ile ilgili araştırma programları ve ortaklıklar, uzun vadeli başarı sağlamak için yeni malzemelerdeki ilk yüklemeleri sağlamak için gereklidir.
Stratejik Uygulama ve Politika Yol yolları
Sürdürülebilir kanalizasyon malzemelerinin tam potansiyelini gerçekleştirmek tasarım, inşaat ve düzenleyici sektörlerde koordineli bir eylem gerektirir. Çeşitli stratejik yollar kabul edilebilir ve yeni altyapının en yüksek performans ve sürdürülebilirlik standartlarını karşılamaktadır.
Embracing Geometri Ekonomi İlkeleri
Gelecekteki dayanıklı bir kanalizasyon sistemi, tüm yaşam döngüsü ile, olaysız olarak geri dönüştürülen ve materyal kurtarma dahil olmak üzere tasarlanmıştır. Servis hayatının sonunda geri dönüştürülmüş materyaller - gelecekteki bakım ve onarım gibi, ve geçici kurtarma talebi azaltılabilir.Bu, inşaat ekonomisi ilkelerine göre geri dönüştürülür. Dijital materyal pasaportları, yüksek bir geleceğe dönük olarak tedarik zinciri oluşturmak için entegre edilmiş bir şekilde inşa etmek için gerekli olan malzemeleri depolayabilirsiniz.
Politika Teşvikleri ve Sertifika Sistemleri
Tüm düzeylerde hükümetler, Sürdürülebilir Altyapının (Dönetici) gibi düşük karbonlu malzemeleri kullanarak altyapı projelerinin sürdürülebilirliğini sağlamak için yapılandırılabilir.Demekli-karbon malzemeleri kullanarak sertifika sistemleri. Sertifika sistemleri, Enstitü gibi uzun vadeli izleme ve bakım sağlamak.Bu üçüncü taraf sistemler, malzeme seçimi dahil olmak üzere altyapı projelerinin sürdürülebilirliğini dikkate almak için yapılandırılmış bir yaklaşım sağlar.
Sürdürülebilirlik İçin Bir İş Örneği Oluşturma
Güvenilir olarak sürdürülebilir malzemeleri benimseyen Utilities, gelişmiş kamu güveninin yanı sıra, federal hibelerin güvenliğini sağlamak için daha güçlü bir pozisyon ve operasyonel riskin azaltılması ve bu maddi stratejilerin uygulanması için daha geniş bir uygulama riski ölçmek için gerekli olan verileri, bu maddi stratejilerin uygulanması için en iyi şekilde konumlandırılması gereken sağlam bir iş davası oluşturabilir.
Sonraki Yüzyılın Sanitasyon Ağlarını Yapın
Bugün yapılan altyapı kararları, şehirlerimizin kalıcı, sürdürülebilir ve yüksek performanslı kanalizasyon altyapısının performansını ve çevresel etkilerini belirleyecektir. hızla, sızdırılan geleneksel malzemelere yeniden dönüştürülür ve küresel karbon emisyonlarının azaltılması için önemli ölçüde yol gösterir.Malzeme sistemleri için malzemeler bilimi ve mühendislik bilgisi, kalıcı, sürdürülebilir ve yüksek performanslı kanalizasyon altyapısının oluşturulması için gerekli olan bilgiler, artık mevcuttur.{\un geri dönüşümleri, geopolimer beton, FRP kompozitleri ve biyo-cementer sistemlerini azaltmak için kanıtlanan yollar sunar.