Giełda wynalazków i projektów. Cenne budulce z odpadów


09-09-2020 15:50:49

W 2014 r. wybitne grono fachowców sporządziło ekspertyzę do strategii postępowania z komunalnymi osadami ściekowymi na lata 2014-2020. Jest to opracowanie obejmujące wszystkie aspekty zagospodarowania tych osadów. Z wyjątkiem jednego: pominięto całkowicie innowacyjne technologie.

Godna pożałowania awaria instalacji spalania osadów w warszawskiej Czajce i rozpaczliwe rozwożenie tych osadów po kraju wykazało, że warto sięgać po mniej zawodne sposoby utylizacji. Jedno z takich ciekawych rozwiązań powstało w Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego (IMBiGS).

Zamień ściek w spiek

Osady komunalno-przemysłowe były wykorzystywane w rolnictwie, ale nowe przepisy to ograniczają, bo osady są zanieczyszczone związkami metali ciężkich, substancjami organicznymi, bakteriami chorobotwórczymi, grzybami, jajami pasożytów i innymi niebezpiecznymi substancjami, jakie muszą być zneutralizowane. Opracowana w IMBiGS metoda wykorzystuje osady jako dodatkowe źródło energii. Witryfikacja, czyli zeszkliwianie odpadów, pozwala na uzyskanie wysokiej jakości surowca i ograniczenie ilości energii. Podgrzane osady ulegają samozapłonowi. Podczas spalania zawarte w osadach składniki organiczne są źródłem energii zapewniającym odpowiednią temperaturę. Celem wysokotemperaturowych procesów witryfikacji jest unieszkodliwienie związków zawierających metale ciężkie. Stwierdzono, że możliwe jest łączne zeszkliwianie osadów ściekowych, odpadów krzemionki i odpadowego szkła w temperaturach znacznie niższych niż dotychczas stosowane w procesach witryfikacji (1600°C) i procesach spalania osadów ściekowych w cementowniach (1400°C). Produktem końcowym jest porowaty spiek krzemianowy. Można go wykorzystywać jako kruszywo do betonów lekkich i do produkcji konstrukcyjnych elementów betonowych. Może znaleźć także zastosowanie w rolnictwie jako podłoże do upraw, w ochronie środowiska przy oczyszczaniu wody i ścieków oraz jako materiał izolacyjny i drenarski.

Z pyłu impregnat

Inna technologia wykorzystująca odpady, również nagradzana na wystawach, to Ekoimpregnat w postaci wodnego zolu krzemionkowego, wytworzony z odpadów krzemionki bezpostaciowej. Zwiększa wytrzymałość mechaniczną, odporność chemiczną i mrozoodporność elementów budowlanych, nie zmieniając wyglądu ich zewnętrznych powierzchni. Można go nakładać na powierzchnię pędzlem, natryskowo lub przez zanurzenie. Udało się uzyskać preparat z odpadowego, taniego chalcedonitu w postaci pyłu powstającego podczas wytwarzania kruszyw chalcedonitowych. Pył ten nie może być stosowany jako kruszywo ze względu na drobne uziarnienie. Osiągnięto dwa cele: zagospodarowanie odpadów i uproszczenie dotychczas stosowanych metod otrzymywania wodnego preparatu krzemionkowego.

Warstwa ochronna jest przepuszczalna od wewnątrz dla pary wodnej, ogranicza natomiast wnikanie do kamienia dwutlenku węgla i wody, soli i mikroorganizmów. Ekopimpregnat może być stosowany przede wszystkim do nowych elementów budowlanych z porowatego kamienia naturalnego, np. piaskowca, lub do renowacji starych kamienic.

A płyty ze śmieci

Oddział IMBiGS ,,Centrum Gospodarki Odpadami’’ w Katowicach i Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Płyt Drewnopochodnych w Czarnej Wodzie podjęły współpracę badawczą, której efektem ma być produkcja płyt drewnopochodnych z surowców odpadowych. Do opracowanego procesu wykorzystano odpady opakowaniowe z materiałów modyfikowanych, jak etykiety z mycia butelek po piwie, odpady pianki poliuretanowej sztywnej, folii LDPE z powłoką aluminiową oraz odpadów papieru powlekanych folią LDPE. Do procesu włączono również odpady polistyrenu ekspandowanego z opakowań poużytkowych oraz odpady folii PVC zbrojone włóknem poliestrowym. Komponenty, których użyto to: żywica mocznikowa, środek przeciwadhezyjny, środek zmniejszający palność i tkanina polipropylenowa (fizelina). Proces zaczyna się od rozdrabniania i rozwłókniania odpadów. Następnie miesza się je, dalej następuje formowanie, zagęszczanie płyt na zimno i na gorąco, obcinanie gotowych płyt na wymiar. Wypracowano receptury ściśle określające zawartość poszczególnych składników, by uzyskać płyty o różnym przeznaczeniu, np. o zwiększonej odporności na ogień (klasa E), lekkie o zmniejszonej gęstości właściwej (ok. 300 kg/m3 ), izolacyjne o zmniejszonej przewodności cieplnej (ok. 0,6 W/mK) oraz zwiększonej odporności na wilgoć. Wykonano również płyty o powierzchniach laminowanych za pomocą: folii Al, papieru, tapety, sklejki i forniru, w celach poprawy cech dekoracyjnych i parametrów technicznych. Mogą one znaleźć praktyczne zastosowanie w budownictwie jako zamiennik lub uzupełnienie asortymentu stosowanych powszechnie płyt: wiórowych, pilśniowych, gipsowo-kartonowych, ze styropianu czy pianki poliuretanowej. Mogą być konkurencyjne cenowo w stosunku do innych rodzajów płyt oferowanych na rynku krajowym.

jaz

Komentuje Waldemar Rukść

18-19
Aktualny numer WSZYSTKIE
eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl