Datum: 22.09.2017
Primjena muljeva s UPOV-a u betonskoj industriji
Projekt RESCUE dokazao je da je otpad vrijedna sirovina: u suradnji s tvrtkom Beton Lučko izrađeni su prvi betonski elementi (šesterokutne prizme, odnosno opločnici) u kojima je 10 postotni udio cementa zamijenjen pepelom dobivenim spaljivanjem mulja s UPOV-a
Tekst:
Domagoj Nakić, mag.ing.aedif.
Doc.dr.sc. Dražen Vouk, dipl.ing.građ.
Prof.dr.sc. Nina Štirmer, dipl.ing.građ.
Suzana Hozmec, dipl.ing.geot.

S porastom brige o zaštiti okoliša i investicijskim valom u komunalnu infrastrukturu nakon pristupanja Hrvatske u EU dolazi i do značajnijeg porasta broja izgrađenih uređaja za pročišćavanje otpadnih voda (UPOV). Navedeno rezultira i u rastućim količinama mulja kao nusprodukta pročišćavanja otpadnih voda. Mulj je složenog kemijskog sastava, najčešće klasificiran kao neopasan otpad, a može sadržavati i brojne mikroorganizme, viruse te druge potencijalno opasne i toksične elemente i spojeve. Stoga je njegovo zbrinjavanje izrazito skup te ekološki i socijalno osjetljiv postupak. U posljednje vrijeme na razini Europe, posebice u okviru najrazvijenijih zemalja (Švicarska, Nizozemska, a sve više i Njemačka) prisutan je trend u kojem se termičkoj obradi mulja sve više daje prednost pred ostalim načinima zbrinjavanja. Ipak, i termičkom obradom (najčešće spaljivanjem) mulja generira se pepeo kao novi nusprodukt koji zahtijeva daljnje zbrinjavanje, a iako se radi o značajno smanjenim količinama u odnosu na početnu masu mulja, odlaganje tih količina pepela također generira značajne ekonomske, ali i okolišne terete. Stoga se rastuća pozornost posvećuje iznalaženju novih metoda i aplikacija za korištenjem pepela u drugim granama industrije čime se direktno osiguravaju osnovne postavke održivog razvoja u procesu gospodarenja muljem te se okreće razvoju kružnog gospodarstva gdje otpad jedne, postaje sirovinom druge industrije.

Pepeo korišten kao zamjena za dio cementa

Rezultati provedenih laboratorijskih ispitivanja u sklopu projekta RESCUE koji se već treću godinu zaredom provodi na Građevinskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu pod vodstvom doc.dr.sc. Dražena Vouka ukazuju na znatne mogućnosti korištenja pepela iz mulja s UPOV-a u betonskoj industriji kao djelomične zamjene za cement. U sklopu ovog projekta pepeo dobiven laboratorijskim spaljivanjem muljeva s nekoliko UPOV-a s teritorija Hrvatske koristi se kao zamjena za do 30% cementa u proizvodnji morta i betona.
Na temelju provedenih laboratorijskih ispitivanja nisu zabilježeni nikakvi značajniji negativni utjecaji korištenja pepela prilikom proizvodnje morta i betona, izuzev značajnijeg smanjenja obradivosti mješavina s dodanim pepelom. Naime, uslijed nepravilne morfologije čestica pepela i znatno povećane ukupne slobodne površine na koju se veže voda, u mješavinama u kojima je pepeo korišten kao zamjena za dio cementa dolazi do povećanja potreba za vodom i posljedičnog smanjenja obradivosti. Ipak, ovaj problem iako značajan, uspješno je nadvladan korištenjem uobičajenih superplastifikatora kojima se povećava obradivost mješavina i omogućuje neometan transport i ugradnja. Sve ostale tehničke karakteristike uglavnom su uz ograničene udjele pepela (do 20% ili u nekim slučajevima čak i do 30%) ostale podjednake karakteristika referentnog morta, odnosno betona u kojima pepeo nije korišten. Navedeno se u prvom redu odnosi na postignute čvrstoće (tlačna i savojna) s tim da je potrebno istaknuti da su na dodatak pepela ipak nešto osjetljivije rane čvrstoće, dok se s povećanjem vremena hidratacije i dozrijevanjem betona (morta) uslijed reakcija u kojima neminovno sudjeluje i pepeo razlika između eksperimentalnih i referentnih mješavina gotovo u potpunosti gubi. Nadalje, ispitivanjem propusnosti eksperimentalnih mortova i betona zabilježen je u određenoj mjeri i pozitivan učinak korištenja pepela. Naime, fine čestice pepela uspješno zapunjuju sitne šupljine i pore u kompozitnim materijalima čime se pridonosi smanjenju propusnosti takvih materijala (primjerice za plin i vodu) i direktno se pridonosi povećanju njihove trajnosti. Ekološkim testovima izluživanja potvrđena je i sigurnost dobivenih materijala za okoliš i zdravlje ljudi.

Uspješna suradnja s tvrtkom Beton Lučko

S obzirom na pozitivne rezultate laboratorijskog dijela istraživanja, pristupilo se i provedbi pilot projekta u stvarnim uvjetima proizvodnje betonske galanterije u suradnji s partnerskom tvrtkom iz privrede Beton Lučko d.o.o., jednim od najvećih proizvođača betona i gotovih betonskih elemenata s prostora Hrvatske. Zajedničkim radom izrađeni su betonski elementi (šesterokutne prizme ili tzv. opločnici) u kojima je 10 postotni udio cementa zamijenjen pepelom dobivenim spaljivanjem mulja s UPOV-a. Dodatnu vrijednost ovom pilot projektu daje i činjenica da se mulj koji nastaje kao nusprodukt pročišćavanja otpadnih voda vraća u betonske elemente s direktnom primjenom u vodnom gospodarstvu, čak i u sektoru prikupljanja i odvodnje oborinskih otpadnih voda. Naime, izrađeni betonski element nalazi primjenu, između ostalog, i za oblaganje pokosa i korita otvorenih kanala.
Na temelju provedenih ispitivanja, na izrađenim elementima, a prema postavljenim zahtjevima u sklopu relevantnih normi, zadovoljeni su svi tehnički kriteriji (dimenzijska stabilnost, mehaničke i fizikalne karakteristike) te eksperimentalne šesterokutne prizme s ugrađenim pepelom ni u kom dijelu ne zaostaju za prizmama izrađenim bez dodatka pepela. Dodatno su provedenim testovima izluživanja potvrđeni i ekološki zahtjevi za izrađene elemente budući da su svi teški metali, koji inicijalno predstavljaju ekološki problem pretjeranim izluživanjem iz samog pepela, u primjeni u betonu uspješno imobilizirani unutar cementne matrice.

Otpad postaje vrijedna sirovina

Pozitivni rezultati ovog istraživanja u cjelini, od početnih laboratorijskih ispitivanja do provedbe pilot projekta u stvarnoj proizvodnoj veličini, od posebnog su interesa, kako za područje vodnog gospodarstva s ciljem zbrinjavanja mulja, tako i za industriju proizvodnje građevnih proizvoda s ciljem smanjenja emisija CO2, a koje je moguće ostvariti zamjenom dijela originalnih sirovina (cementa) u postupku proizvodnje betona.
Uz pozitivne rezultate ovog istraživanja, mulj s UPOV-a dobiva potpuno novu dimenziju pri čemu od problema i otpada postaje vrijedna sirovina. Može se dakle zaključiti da je ovakvo korištenje mulja, odnosno pepela s tehničkog, ali i okolišnog stajališta opravdano i da uz određena ograničenja udjela pepela daje pozitivne rezultate. U cilju postizanja održivosti projekta i privlačenju potencijalno zainteresiranih tvrtki, proizvodi s ugrađenim pepelom se, uz stroge ekološke prednosti, moraju pokazati kompetitivnima i s ekonomskog i tehničkog stajališta. Stoga će se u sklopu budućih aktivnosti nastojati usporediti proizvodi dostupni na tržištu s inovativnim proizvodima na bazi današnjeg i budućeg tržišta građevinskih materijala. Primjenjujući RESCUE kao primjer dobre prakse, ostale vrste otpada također se mogu preusmjeriti s odlagališta u inovativne proizvode građevinske industrije s dodanom vrijednosti.

Napiši komentar

Molim upišite sva obavezna polja označena zvjezdicom (*).
Dozvoljena je uporaba HTML koda

Oglasi

  • Najnovije
  • Popularno
  • 0 Gotovo nitko o tome ne razmišlja dok…
  • 0 Tvrtka Iveta d.o.o., jedna od vodećih hrvatskih…
  • 0 Projekt RESCUE dokazao je da je otpad…
  • 0 Od 11. do 15. listopada 2017. na…
  • 0 Zaštićeni sustavi pasivne ventilacije REGEL-air® i ClimaTec®…
  • 0 Petrokov predstavio visokokvalitetne i inovativne proizvode u…
  • 0 Keramičke ploče za atraktivnu fasadu Atlant centra…
  • 0 Pn: Uz standardnu ponudu limova koji su…
  • 0 Hrvatski proizvođač toplinsko-fasadnih sustava Lasselsberger-Knauf nedavno je…
  • 0 To je samo jedna od mnogih prednosti…