Aktualności i Wydarzenia
Konferencja „Innowacyjne pomysły młodych naukowców: Nauka – Startup – Przemysł” w Krakowie
Streszczenie wygłoszonego referatu "Surowce wtórne jako dodatki mineralne do spoiw na bazie cementu portlandzkiego":
"Celem pracy jest studium przypadku realizowane na linii produkcyjnej zakładu oczyszczalni ścieków komunalnych, które ma opracować nową propozycję technologiczną End-of-Waste zagospodarowania powstających w instalacji osadów ściekowych (19 08 05, wg 2014/955/EU), aktualnie poddawanych procesowi spalania i składowanych jako odpady nietoksyczne i ustabilizowane. Wyznaczone kryteria dla ich waloryzacji w postaci surowca wtórnego, pozwolą na ich włączenie jako dodatku mineralnego (supplementary cementitious materials, SCMs) do klinkieru lub cementu, tym samym umożliwiając ich wejście na rynek. Opracowane wytyczne techniczne zwiększą ich konkurencyjność wobec dostępnych w sektorze materiałów budowlanych pierwotnych zasobów naturalnych i sztucznych.
Dodatki mineralne przy produkcji cementu w celu ich włączenia do betonu są bardzo korzystne z punktu widzenia ekonomicznego, jakoże produkuje się mniej klinkieru portlandzkiego, oszczędzając w ten sposób energię. Korzyści technologiczne z tego tytułu są związane z powstawaniem produktów spoiwowych lub betonowych o wyższych wartościach początkowych odporności mechanicznej, urabialności i wytrzymałości chemicznej struktur budowlanych. Ekologiczne korzyści związane są ze zmniejszoną w konsekwencji emisją CO2, co pośrednio przyczynia się do ograniczenia efektu cieplarnianego. Stosowane od czterech dekad dodatki mineralne wykorzystywane są do bezpośredniego łączenia z klinkierem portlandzkim lub mieszane z cementem. Zasadniczo rozróżniane są ich dwa rodzaje: aktywne, pucolanowe (naturalne i sztuczne pucolany: aktywowane termicznie glinki, popioły lotne, naturalne pucolany pochodzenia wulkanicznego, diatomit, pył krzemionkowy) lub hydraulicznie aktywne dodatki (żużle wielkopiecowe), oraz nieaktywne, krystaliczne wypełniacze (fillers pochodzenia krzemionkowego lub wapiennego).
Proponowany schemat End-of-Waste waloryzacji osadów ściekowych w pierwszej kolejności przewiduje ocenę potencjalnych składników niebezpiecznych i toksycznych oraz zawartości materii organicznej i sposobu ich neutralizacji/obróbki. Następnie, w celu uzyskania końcowego produktu ubocznego o stałych właściwościach fizykochemicznych, stosowanego jako SCM, wykonana zostanie analiza chemiczna ich głównych składników całkowitych i reaktywnych, zgodnie z wymaganiami norm PN, EN i ASTM, ze szczególnym uwzględnieniem parametru aktywności pucolanowej. Po sklasyfikowaniu w ten sposób danego SCM jako aktywnego lub nieaktywnego dodatku mineralnego, zbadane zostaną jego właściwości w spoiwach na bazie cementu portlandzkiego. Produkcja nowych cementów i otrzymanych produktów w postaci betonów, zapraw i past jest realizowana mając na względzie trzy zasadnicze perspektywy: wytrzymałość mechaniczna na ściskanie i zginanie, stabilność objętościową i trwałość chemiczną przed agresywnymi chemikaliami typu siarczany, chlorki, itp. Ostatecznie, wpływ proponowanej procedury End-of-Waste zostanie poddany ocenie biorąc pod uwagę aspekt legalny, ekonomiczny, rynkowy, społeczny i środowiskowy.
Obecna propozycja jest odpowiedzią na regionalny program prac prowadzonych w ramach zrównoważonego rozwoju w Polsce centralnej, poprzez przedstawienie idei dla lokalnej gospodarki materiałowej waloryzacji osadów ściekowych w postaci produktu ubocznego do produkcji betonów i spoiw w tych samych warunkach i przy identycznych zastosowaniach konstrukcyjnych jak betony i spoiwa cementu portlandzkiego, obecnie podyktowane kwestiami środowiskowymi i ekonomicznymi w większości uprzemysłowionych krajów UE."