PL245366B1 - Sposób wytwarzania elementów betonowych z odpadów niebezpiecznych i odpadów innych niż niebezpieczne - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementów betonowych z odpadów niebezpiecznych i odpadów innych niż niebezpieczne z wykorzystaniem zestalacza do stabilizacji i zestalania substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach. Elementy betonowe wytworzone mogą być wykorzystywane zarówno w budownictwie przemysłowym w utwardzaniu powierzchni, budowie ogrodzeń oraz budowie innych budowli, jak i mogą być wykorzystywane w rekultywacji terenów zdegradowanych.

Z opisu patentowego europejskiego nr EP 1200158 oraz patentu polskiego nr PL 192267 znana jest technologia unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych znaną pod nazwą technologią GEODUR. Dotyczy ona kombinacji obróbki fizyko-chemicznej odpadów połączonej z immobilizacją, do której wykorzystywane są preparaty „Geodur”. Preparaty „Geodur” są elementem receptur mieszanek służących do immobilizacji odpadów, dobieranych w zależności od koncentracji substancji niebezpiecznych w odpadach oraz w zależności od właściwości fizyko-chemicznych odpadów. Kompozycja do obróbki materiałów odpadowych zawiera między innymi takie substancje jak: sole cynkowe i wapienne kwasu karboksylowego, stearyniany, związki wapniowo-aminowe, wodorotlenek amonu i inne dodatki. Kompozycja do obróbki odpadów zawiera też związki organiczne mające na celu redukcję napięcia powierzchniowego i homogenizację składników. Elementem mieszanek są też hydrauliczne środki wiążące z grupy złożonej z cementu, gliny i cementu portlandzkiego. Przetwarzanie odpadów w technologii „Geodur” odbywa się w temperaturze około 35 stopni C i uzyskuje się produkt o pH powyżej 11.

Opis patentowy EP 363429 zawiera sposób obróbki materiałów odpadowych zawierających jony metali ciężkich, za pomocą kompozycji takich składników, jak jony żelaza.

Opis patentowy PL 182397 ujawnia sposób wytwarzania betonu cementowego z wykorzystaniem popiołów uzyskiwanych z procesu spalania fluidalnego osadów ściekowych pochodzenia rafineryjnego i petrochemicznego. Beton ten jest produkowany z wykorzystaniem kruszywa naturalnego. Rozwiązania te nie wykorzystują do produkcji betonu innych odpadów stałych lub płynnych, nie wykorzystują żadnych zestalaczy, których celem byłoby wiązanie substancji niebezpiecznych.

Z opisu patentowego KR100902281B1 znana jest nieorganiczna kompozycja spoiwa wykorzystująca popioły odpadowe do recyklingu zasobów odpadów. Kompozycję wiążącą z popiołów odpadowych wytwarza się w następujących etapach: przygotowanie 10-50% wag. popiołów odpadowych i 50-90% wag. odpadowego żużla wielkopiecowego; wykonanie suchej zaprawy w proszku przy użyciu materiałów; dodanie zawiesiny składającej się z 25-50 części aktywowanego krzemianu do 100 części suchej zaprawy w proszku; formowanie mieszaniny; utwardzanie mieszaniny w zakresie temperatur 25-80°C przez 4-48 godzin; oraz rozformowanie utwardzonego materiału. Skład chemiczny żużla wielkopiecowego będącego odpadem charakteryzuje się tym, że zawartość SiO2 + AI2O3 + CaO wynosi 88,6% mas., a pozostałych składników 11,4% mas.

Z opisu patentowego WO9215536A1 znany jest sposób unieruchamiania odpadów niebezpiecznych z zastosowaniem suchej kompozycji cementowej zdolnej do utwardzania w postaci drobno rozdrobnionych cząstek co najmniej jednego spoiwa cementowego. Umieszcza się pewną ilość suchej kompozycji cementowej w odpadach niebezpiecznych z dodatkową ilością wody. Woda kontaktuje się z suchą kompozycją cementową w celu uwodnienia cząstek suchej kompozycji cementowej, w zasadniczo niesegregowanej masie odpadów niebezpiecznych. Uwodnioną kompozycję cementową pozostawia się następnie do zestalenia i utwardzenia do stałej masy.

Z opisu patentowego CH661921A5 znany jest proces unieszkodliwiania głównie nieorganicznych przemysłowych materiałów odpadowych przez zestalanie ich wodnych szlamów i/lub roztworów i/lub zawiesin, które są zmieszane z co najmniej jednym stałym, zasadniczo odwadniającym materiałem proszkowym (krzemionką, piaskiem i ziemiami odlewniczymi itp.) oraz z co najmniej jednym stałym sproszkowanym spoiwem hydraulicznym (cement, popiół lotny itp.) i/lub z co najmniej jednym stałym sproszkowanym materiałem inertyzującym (gliny, tlenek glinu itp.), a następnie granulowany lub granulowany w celu uzyskania stałego materiału o wartości PH między 7, a 13 i zawartość wilgoci nie większa niż około 35%. Uzyskany materiał nadaje się do składowania na kontrolowanych składowiskach odpadów.

Z opisu patentowego PL188648A1 znany jest sposób unieszkodliwiania odpadów ściekowych zawierających metale ciężkie oraz odpady niebezpieczne, który charakteryzuje się tym, że uwodnione odpady miesza się ze spoiwem hydraulicznym w proporcji wagowej 1:1 w mieszarce mechanicznej. Spoiwo hydrauliczne stanowi cement portlandzki w ilości wagowej 80-20% i cement glinowy w ilości wagowej 20-80%. Dokładnie wymieszaną masą napełnia się formy, w których masa twardnieje. Uformowane kształtki bezpiecznie transportuje się i układa na składowiskach odpadów.

Znane technologie wytwarzania produktów i elementów betonowych z odpadów z wykorzystaniem tradycyjnych spoiw (np. cementu lub cementu portlandzkiego) nie pozwalają na skuteczną neutralizację zawartych w odpadach zanieczyszczeń takich jak metale ciężkie i inne substancje chemiczne o niebezpiecznych właściwościach, jak również nie zapobiegają ich wymywaniu do środowiska. Spoiwa hydrauliczne stosowane w tradycyjnych metodach przetwarzania odpadów wiążą substancje niebezpieczne nie zapewniając uzyskania odpowiednich parametrów odpadów w zakresie wymywania związków rozpuszczalnych. W tego typu metodach przetwarzania odpadów, stosowanie spoiw hydraulicznych ma na celu stabilizację odpadu, a nie przygotowanie go do dalszego wykorzystania w wytworzeniu produktu użytecznego.

Inne znane technologie przetwarzania odpadów w celu ich wykorzystywania do wytworzenia produktów użytecznych w postaci kruszyw syntetycznych wymagają uprzedniego zastosowania obróbki fizycznej i chemicznej odpadów, gdzie na etapie obróbki fizycznej odpady są rozdrabniane w celu uzyskania odpowiedniej konsystencji i frakcji wymaganej przed przygotowywaniem mieszanki odpadów. Dodatkowo w ramach obróbki fizycznej niektóre rodzaje odpadów są ze sobą mieszane w celu uzyskania odpowiednich właściwości fizyko-chemicznych zmieszanych odpadów, które to właściwości są wymagane w dalszej obróbce chemicznej. Dalsza obróbka chemiczna odpadów polega na dodawaniu do uprzednio przygotowanych odpadów substancji chemicznych mających na celu wytrącenie, związanie lub neutralizację części substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach. W tych technologiach proces wiązania substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach poddanych wstępnej obróbce fizycznej i chemicznej następuje na etapie mieszania odpadów ze spoiwami hydraulicznymi (np. cement lub cement portlandzki).

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania elementów betonowych z odpadów niebezpiecznych i odpadów innych niż niebezpieczne z wykorzystaniem produktu w postaci zestalacza, który dozowany w poszczególnych etapach procesu produkcji w określonej ilości spowoduje neutralizację substancji niebezpiecznych zawartych w przerabianych odpadach.

Sposób wytwarzania elementów betonowych z odpadów niebezpiecznych i odpadów innych niż niebezpieczne z nałożoną warstwą ochronną charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie przygotowuje się odpady poddając je procesowi stabilizacji, neutralizacji oparów odorów i stabilizacji odczynu pH od 6 do 8, poprzez mieszanie z zestalaczem, do uzyskania właściwej konsystencji, następnie w drugim etapie mieszane są ustabilizowane odpady z pierwszego etapu z zestalaczem w ilości zawierającej się w przedziale od 1% do 45% wagowych w postaci stałej lub płynnej o składzie: CaO od 20% do 30%, AI2O3 od 10% do 25%, SO2 od 10% do 25%, oraz z wypełniaczem mineralnym w postaci drobnego naturalnego kruszywa od 20% do 60%, gdzie łączna zawartość tlenku wapnia (CaO), tritlenku diglinu (AI2O3) oraz ditlenku krzemu (SiO2) w zestalaczu wynosi nie mniej niż 40% a wytworzone elementy betonowe utwardza się poprzez nakładanie na ich powierzchnię warstwy ochronnej substancji powlekających stanowiącej mieszankę cementu portlandzkiego, zestalacza oraz substancji powlekających opartych na silikonach, żywicach syntetycznych i kauczuku.

Mieszanie odpadów połączone z dodawaniem zestalacza odbywa się w stacjonarnych mieszalnikach lub w mobilnych urządzeniach wyposażonych w mieszalniki.

Utwardzanie powierzchni elementów betonowych jest dokonywane poprzez nakładanie na wytworzone elementy betonowe warstwy ochronnej substancji powlekających, w której łączna zawartość substancji powlekających opartych na: silikonach, żywicach syntetycznych i płynnym kauczuku wynosi nie mniej niż 1%.

Etap obejmujący przygotowywania odpadów, polega na poddaniu ich procesowi stabilizacji poprzez neutralizację oparów i odorów oraz stabilizację odczynu pH odpadów, poprzez dodanie zestalacza, którego podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2).

Mieszanie odpadów połączone z dodawaniem zestalacza przebiega w odczynie pH od 6 do 8. Proces mieszania odpadów oraz dodawania do mieszanych odpadów zestalacza odbywa się w jednym lub dwóch etapach w zależności od rodzaju odpadów i ich konsystencji stąd w etapie stabilizacji odpadów oraz w etapie mieszania odpadów połączonym z dodawaniem zestalacza, przebiega z różnym poziomem dozowania zestalacza do odpadów w poszczególnych etapach.

Zastosowanie produktu w postaci zestalacza do neutralizacji substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach do wytwarzania elementów betonowych, pozwala na skuteczną neutralizację substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach z ograniczeniem ich wymywania połączonego z zestaleniem odpadów oraz powoduje zmianę właściwości fizyko-chemicznych odpadów, która umożliwia uzyskać wymagane parametry odpadu jako materiału wsadowego do wytworzenia elementów betonowych. Dodanie do zestalonego odpadu na etapie mieszania zestalacza, jako spoiwa hydraulicznego poprawia parametry wytrzymałości mechanicznej formowanych z zestalonej masy elementów betonowych.

Odpady niebezpieczne oraz odpady inne niż niebezpieczne wykorzystywane do produkcji elementów betonowych to odpady niepalne, odpady palne o niskiej kaloryczności, których unieszkodliwianie nie jest ekonomicznie opłacalne lub odpady palne, których termiczne przekształcanie jest problematyczne ze względu na negatywny wpływ składu chemicznego tych odpadów na instalację termicznego przekształcania odpadów.

Niepalne odpady niebezpieczne obejmują między innymi: skażoną ziemię (skażenia: substancjami ropopochodnymi, rtęcią, innymi metalami ciężkimi, solanką o dużym stężeniu, fenolami, substancjami chemicznymi wszelkiego rodzaju), podkłady kolejowe, skażony tłuczeń torowy, pozostałości po procesowe i poreakcyjne z procesów produkcyjnych, odpady farb i lakierów, szlamy pogalwaniczne.

Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie z odpadów produktu użytecznego, nie będącego odpadem i posiadającego właściwości, które klasyfikują go jako produkt bezpieczny dla środowiska.

Palne odpady niebezpieczne o niskiej kaloryczności lub których termiczne przekształcanie jest problematyczne, obejmują między innymi osady ściekowe z przemysłowych oczyszczalni ścieków, szlamy i muły zawierające substancje niebezpieczne, odpady farb i lakierów, odpady stałe o dużej zawartości kwasów, zasad lub chloru. Palne odpady inne niż niebezpieczne o niskiej kaloryczności obejmują szlamy i muły, osady ściekowe, niskokaloryczną frakcję pod sitową (balast) powstałą po segregacji zmieszanych odpadów komunalnych, kompost nieodpowiadający normom i nie nadający się do składowania.

Odpady stałe wykorzystywane do produkcji elementów betonowych nie obejmują: popiołów i żużli z termicznego przekształcania osadów ściekowych i odpadów, popiołów i żużli ze spalania paliw stałych, pylistych odpadów powstających w trakcie oczyszczania za pomocą mleka wapiennego gazów odlotowych w instalacjach termicznego przekształcania odpadów, zawierających tlenek wapnia (CaO) oraz ditlenek krzemu (SiO2).

Na etapie przygotowywania odpadów, niektóre rodzaje odpadów stałych, półpłynnych lub płynnych mogą wymagać przed ich przetwarzaniem dokonania stabilizacji w zakresie neutralizacji oparów i odorów oraz w zakresie stabilizacji odczynu pH.

Stabilizacja odczynu pH w odpadach wymagana jest tylko w przypadku wysokiego odczynu kwaśnego lub zasadowego odpadów (optymalny odczyn pH w procesie przetwarzania znajduje się w przedziale od 6 do 8, przy optymalnym poziomie pH równym 7). Stabilizacja odczynu pH w odpadach odbywa się za pomocą preparatów do stabilizacji.

Zestalacze do zestalania odpadów, których podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2), mogą być również wykorzystywane na etapie stabilizacji odpadów, do neutralizacji oparów i odorów oraz stabilizacji odczynu pH odpadów, przed etapem mieszania odpadów z zestalaczem. Przykładowym dostępnym produktem w postaci zestalacza jest zestalacz PS-50 południowo-koreańskiej firmy PROSTER CO. LTD.

Proces neutralizacji oparów i odorów oraz stabilizacja odczynu pH odpadów odbywa się bezpośrednio przez podaniem odpadów wykorzystywanych w danym procesie produkcji elementów betonowych z wykorzystaniem zestalacza i nie wymaga przerw w dalszym przetwarzaniu odpadów.

Mieszanie odpadów połączone z dodawaniem produktu w postaci zestalacza może odbywać się w różnego rodzaju stacjonarnych mieszalnikach (np. planetarnych, wałowych, poziomych) lub w różnego rodzaju mobilnych urządzeniach wyposażonych w mieszalniki (np. ładowarko-koparki wyposażone w mobilny mieszalnik lub mobilne prasy wibracyjne wyposażone w mobilny mieszalnik).

Dozowanie poszczególnych rodzajów odpadów (odpady stałe, półpłynne lub płynne) jest uzależnione od zawartości wody w poszczególnych rodzajach odpadów i dla każdej kompozycji odpadów jest inne.

Zawartość poszczególnych składników zestalacza jest zależna od rodzaju odpadów, stężenia substancji niebezpiecznych w odpadach oraz właściwości odpadów i zawiera się w przedziałach: CaO od 20% do 30%, AI2O3 od 10% do 25%, SiO2 od 10% do 25% oraz wypełniacz mineralny w postaci drobnego naturalnego kruszywa od 20% do 60%. Łączna zawartość tlenku wapnia (CaO), tritlenku diglinu (AI2O3) oraz ditlenku krzemu (SiO2) w zestalaczu wynosi nie mniej niż 40%.

Produkt w postaci zestalacza może być podawany w formie stałej lub płynnej. Podstawowym zadaniem zestalacza na etapie stabilizacji odpadów w procesie produkcji elementów betonowych z wykorzystaniem zestalacza jest dokonanie trwałego wiązania substancji niebezpiecznych i zapobieganie wypłukiwaniu substancji niebezpiecznych z wyrobów betonowych do środowiska.

W przypadku odpadów o dużej zawartości substancji niebezpiecznych proces mieszania odpadów oraz dodawania do mieszanych odpadów zestalacza może odbywać się w jednym lub dwóch następujących po sobie etapach (tj. w etapie stabilizacji odpadów oraz w etapie obejmującym mieszanie odpadów połączone z dodawaniem zestalacza), z różnym poziomem dozowania zestalacza.

Proces mieszania odpadów i zestalacza odbywa się przy pH około 7. Całkowity proces mieszania odpadów i zestalacza we wszystkich fazach trwa od 3 do 10 minut. Ilość dozowanego zestalacza do mieszanych odpadów jest zależna od rodzaju odpadów, ich właściwości chemicznych i zawartości substancji niebezpiecznych w odpadach i zawiera się w przedziale od 1% do 45% wagowych.

Dodawanie hydraulicznego środka wiążącego w postaci zestalacza dokonuje się w celu poprawy parametrów wytrzymałościowych uzyskanej zestalonej masy, przed wykorzystaniem jej do formowania elementów betonowych.

Formowanie zestalonej masy w celu uzyskania wyrobów betonowych odbywa się w formach, do których jest wylewana zestalona masa. Proces formowania wyrobów betonowych w formach trwa około 24 godzin.

Po wyjęciu elementów betonowych z form, są one odkładane w celu utrwalenia procesu wiązania i uzyskania zakładanych parametrów wytrzymałościowych na okres od kilku do kilkunastu dni.

Utwardzanie powierzchni elementów betonowych jest dokonywane poprzez nakładanie na wytworzone elementy betonowe warstwy ochronnej stanowiącej mieszankę cementu portlandzkiego, zestalacza oraz substancji powlekających opartych na silikonach, żywicach syntetycznych i kauczuku.

Utwardzanie powierzchni elementów betonowych jest dokonywane poprzez nakładanie na wytworzone elementy betonowe warstwy ochronnej, w której łączna zawartość substancji powlekających opartych na: silikonach, żywicach syntetycznych i kauczuku wynosi nie mniej niż 1%.

Elementy betonowe wytworzone z odpadów po dodatkowym utwardzeniu ich powierzchni mogą być wykorzystywane zarówno w budownictwie przemysłowym w utwardzaniu powierzchni, budowie ogrodzeń oraz budowie innych budowli, jak i mogą być wykorzystywane w rekultywacji terenów zdegradowanych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie nr 1 oraz w przykładzie nr 2, w których uzyskano z wytworzonych wyrobów betonowych wymywanie substancji niebezpiecznych poniżej parametrów określonych w Załączniku nr 2 Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 w sprawie dopuszczenia odpadów do składowania na składowiskach (Dz. U. 2015, poz. 1277) określających normy wymywania zanieczyszczeń dla odpadów obojętnych, co potwierdzają wykonane badania akredytowanego laboratorium.

Przykład 1

Wytwarzanie elementów betonowych z płynnych odpadów niebezpiecznych w postaci pozostałości podestylacyjnych i poreakcyjnych, zawierających duże stężenia substancji niebezpiecznych w postaci związków chlorowców z zastosowaniem w dwóch etapach zestalacza.

Zastosowano zestalacz PS-50 firmy PROSTER CO LTD., którego podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2), został wykorzystany zarówno na pierwszym etapie stabilizacji odpadów, jak i na drugim etapie mieszania odpadów.

Etap pierwszy wytwarzania. elementów betonowych z odpadów polegał na przygotowywaniu odpadów poprzez dodanie do odpadów zestalacza w celu poddania odpadów procesowi stabilizacji polegającej na: neutralizacji oparów i odorów zawartych w odpadach, wiązanie substancji niebezpiecznych zawartych w odpadach oraz regulację wskaźnika pH odpadów. Na etapie przygotowania do płynnych odpadów dodano zestalacz PS-50 w ilości 25% wagowych, którego podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2), gdzie łączna zawartość tlenku wapnia (CaO), tritlenku diglinu (AI2O3), ditlenku krzemu (SiO2) w zestalaczu wynosiła 80%, a zawartość wypełniacza mineralnego wynosiła 20%. Po wymieszaniu odpadów płynnych z zestalaczem na etapie przygotowania odpadów, odpady płynne zmieniły swoją konsystencję z fazy płynnej w fazę stałą. Sporządzona mieszanka ustabilizowanych odpadów za pomocą zestalacza PS-50 miała konsystencję plastycznej masy nadającej się do mieszania i dalszego przetwarzania z wskaźnikiem pH w przedziale od do 8. Uzyskana w pierwszym etapie mieszanka ustabilizowanych odpadów została od stawiona, na okres minimum 5 minut celem zakończenia procesu stabilizacji odpadów.

Etap drugi wytwarzania elementów betonowych z odpadów polegał na zmieszaniu mieszanki ustabilizowanych odpadów uzyskanej w etapie pierwszym z zestalaczem dodawanym jako hydrauliczny środek wiążący oraz kruszywem naturalnym. Dodawanie na drugim etapie zestalacza miało na celu związanie ww. składników i poprawę parametrów wytrzymałościowych wytwarzanych elementów betonowych.

Etap drugi mieszania odpadów połączony z dodawaniem zestalacza PS-50 o ww. składzie jako hydraulicznego środka wiążącego obejmował następujące proporcje składników:

- mieszanka ustabilizowanych odpadów uzyskana w etapie pierwszym 70% wagowych;

- zestalacz PS-50 w formie stałej w ilości 5% wagowych;

- cement w ilości 5% wagowych;

- kruszywo naturalne w ilości 20% wagowych.

W drugim etapie mieszania odpadów nie dodawano wody ponieważ wykorzystane ustabilizowane odpady miały dostateczną wilgotność.

Wymieszana mieszanka ustabilizowanych odpadów uzyskana w pierwszym etapie, zestalacza PS-50 i kruszywa naturalnego została wylana do metalowych form w celu uformowania elementów betonowych. Elementy betonowe po wyjęciu z form zostały następnie utwardzone poprzez nałożenie warstwy ochronnej substancji powlekających wytworzonej z następujących składników: mleka cementowego będącego mieszaniną cementu i wody, zestalacza P-50 oraz żywic syntetycznych.

Nałożenie warstwy ochronnej substancji powlekających na elementy betonowe zostało dokonane poprzez mechaniczny natrysk warstwy ochronnej o ww. składzie na wytworzone elementy betonowe.

Wytworzone w ww. sposób elementy betonowe z nałożoną warstwą ochronną substancji powlekających zostały poddane procesowani badania na wymywalność metali i związków chloru. Uzyskano wymywanie związków chloru i metali poniżej parametrów określonych w Załączniku nr 2 Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r w sprawie dopuszczenia odpadów do składowania na składowiskach (Dz. U. 2015, poz. 1277) określających normy wymywania zanieczyszczeń dla odpadów obojętnych.

Przykład 2

Wytwarzanie elementów betonowych ze stałych odpadów innych niż niebezpieczne w postaci osadów ściekowych i niskokalorycznej frakcji pod sitowej (balast) powstałej z przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych z zastosowaniem w dwóch etapach zestalacza.

Zastosowano zestalacz PS-50 firmy PROSTER CO LTD., którego podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2), został wykorzystany zarówno na pierwszym etapie stabilizacji odpadów, jak i na drugim etapie mieszania odpadów.

Etap pierwszy wytwarzania elementów betonowych z odpadów polegał na przygotowywaniu odpadów poprzez dodanie do odpadów zestalacza w celu poddania odpadów procesowi stabilizacji polegającej na neutralizacji oparów i odorów zawartych w odpadach oraz regulacji wskaźnika pH odpadów. Na etapie przygotowania do stałych odpadów dodano zestalacz PS-50 w ilości 15% wagowych, którego podstawowymi składnikami są: tlenek wapnia (CaO), tritlenek diglinu (AI2O3), ditlenek krzemu (SiO2), gdzie łączna zawartość tlenku wapnia (CaO), tritlenku diglinu (AI2O3), ditlenku krzemu (SiO2) w zestalaczu wynosiła 80%, a zawartość wypełniacza mineralnego wynosiła 20%. Po wymieszaniu odpadów stałych z zestalaczem na etapie przygotowania odpadów, sporządzona mieszanka ustabilizowanych odpadów za pomocą zestalacza PS-50 miała konsystencję plastycznej masy nadającej się do mieszania i dalszego przetwarzania z wskaźnikiem pH w przedziale od 6 do 8. Uzyskana w pierwszym etapie mieszanka ustabilizowanych odpadów została odstawiona na okres minimum 5 minut celem zakończenia procesu stabilizacji odpadów.

Etap drugi wytwarzania elementów betonowych z odpadów polegał na zmieszaniu mieszanki ustabilizowanych odpadów uzyskanej w etapie pierwszym z zestalaczem dodawanym jako hydrauliczny środek wiążący oraz kruszywem naturalnym. Dodawanie na drugim etapie zestalacza miało na celu związanie ww. składników i poprawę parametrów wytrzymałościowych wytwarzanych elementów betonowych.

Etap drugi mieszania odpadów połączony z dodawaniem zestalacza PS-50 o ww. składzie jako hydraulicznego środka wiążącego obejmował następujące proporcje składników:

- mieszanka ustabilizowanych odpadów uzyskana w etapie pierwszym 60% wagowych;

- woda do 10% wagowych;

- zestalacz PS-50 w formie stałej w ilości 10% wagowych;

- cement w ilości 5%;

- kruszywo naturalne w ilości 15% wagowych.

Wymieszana mieszanka ustabilizowanych odpadów uzyskana w pierwszym etapie, zestalacza PS-50, wody i kruszywa naturalnego została wylana do metalowych form w celu uformowania elementów betonowych. Elementy betonowe po wyjęciu z form zostały następnie utwardzone poprzez nałożenie warstwy ochronnej substancji powlekających wytworzonej z następujących składników: mleka cementowego będącego mieszaniną cementu i wódy, zestalacza P-50 oraz kauczuku.

Nałożenie warstwy ochronnej substancji powlekających na elementy betonowe zostało dokonane poprzez mechaniczny natrysk warstwy ochronnej o ww. składzie na wytworzone elementy betonowe.

Wytworzone w ww. sposób elementy betonowe z nałożoną warstwą ochronną substancji powlekających zostały poddane procesowani badania na wymywalność substancji niebezpiecznych. Uzyskano wymywanie substancji niebezpiecznych poniżej parametrów określonych w Załączniku nr 2 Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczenia odpadów do składowania na składowiskach (Dz. U. 2015, poz. 1277) określających normy wymywania zanieczyszczeń dla odpadów obojętnych.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania elementów betonowych z odpadów niebezpiecznych i innych niż niebezpieczne z nałożoną warstwą ochronną znamienny tym, że w pierwszym etapie przygotowuje się odpady niebezpieczne i/lub inne niż niebezpieczne poddając je procesowi stabilizacji, neutralizacji oparów, odorów i stabilizacji odczynu pH od 6 do 8, poprzez mieszanie z zestalaczem do uzyskania wymaganej konsystencji, po czym w drugim etapie miesza się ustabilizowane odpady z pierwszego etapu z zestalaczem w ilości zawierającej się w przedziale od 1% do 45% wagowych w formie stałej lub płynnej o składzie: CaO od 20% do 30%, AI2O3 od 10% do 25%, SiO2 od 10% do 25%, oraz z wypełniaczem mineralnym w postaci drobnego naturalnego kruszywa od 20% do 60%, gdzie łączna zawartość tlenku wapnia (CaO), tritlenku diglinu (Al2O3) oraz ditlenku krzemu (SiO2) w zestalaczu wynosi nie mniej niż 40% a wytworzone elementy betonowe utwardza się poprzez nakładanie na ich powierzchnię warstwy ochronnej substancji powlekających.
2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że mieszanie odpadów połączone z dodawaniem zestalacza odbywa się w stacjonarnych mieszalnikach lub w mobilnych urządzeniach wyposażonych w mieszalniki.
3. 3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że na wytworzone elementy betonowe nakłada się warstwę ochronną, która utworzona jest z mieszanki cementu portlandzkiego, zestalacza oraz substancji powlekających opartych na silikonach, żywicach syntetycznych i kauczuku, w której łączna zawartość substancji powlekających opartych na: silikonach, żywicach syntetycznych i kauczuku wynosi nie mniej niż 1%.