Ponowne wykorzystanie i recykling mieszanek - Bll

Ponowne wykorzystanie
i recykling mieszanek mineralnoasfaltowych
Dariusz Słotwiński, Prezes PSWNA
28-30.09.2011, Ożarów Mazowiecki
Co to jest EAPA?
• EAPA to europejskie stowarzyszenie przemysłu,
reprezentujące producentów mieszanek asfaltowych
i firmy zaangażowane w budowę
i utrzymanie nawierzchni bitumicznych
Misja
• Promowanie dobrego wykorzystania mieszanek
mineralno-asfaltowych w tworzeniu i utrzymaniu
zrównoważonej europejskiej sieci dróg
Cele EAPA
• wspieranie skutecznego i zrównoważonego wykorzystania mieszanek
mineralno-asfaltowych.
• zbieranie i wymiana informacji, know-how i dobrych praktyk.
• promowanie wiedzy i zrozumienia.
• reprezentowanie swoich członków w instytucjach UE.
• promowanie wizerunku branży nawierzchni asfaltowych w Europie.
• wprowadzenie innowacyjnych środków i najlepszych rozwiązao
w celu poprawy warunków zdrowia, bezpieczenstwa i
środowiska wszystkich zatrudnionych w tym przemyśle.
• uczestniczenie w europejskiej działalności normalizacyjnej
• promowanie nowych rozwiązao, takich jak WMA i
wyższych poziomów recyklingu mieszanek mineralno-asfaltowych.
Recykling – ponowne wykorzystanie
• Recykling: taka sama funkcja jak w pierwotnym
zastosowaniu
(dodanie destruktu asfaltowego do nowych mieszanek
mineralno-asfaltowych)
• ponowne wykorzystanie : wykorzystanie
w mniejszym stopniu niż w pierwotnym zastosowaniu
(destrukt asfaltowy jako podbudowa, wypełniacz, lub
materiał w podbudowie)
Recykling od roku 1970
Historia
• W latach 1955 – 1958 wierzchnie warstwy
były recyklingowane w „prymitywny”
sposób z dodatkiem ropy
• Z powodu Kryzysu Energetycznego
w latach 1973-74 recykling mieszanek
mineralno-asfaltowych rozpoczął się
z powodu oszczędzania bitumu
W Niderlandach
• 1976: Renofalt, użycie pary do podgrzania
starej mieszanki mineralno-asfaltowej
• 1982 Wprowadzenie mieszarki bębnowej
w Niderlandach
• 1990 Wprowadzenie MARS (Mikrofalowy
System Recyklingu Mieszanek MineralnoAsfaltowych)
Recykling mieszanek mineralno-asfaltowych
•
•
•
Rozpoczął się conajmniej 35 lat temu
Zbudował znaczący wynik w recyklingu
Wykorzystanie „odpadów” w mieszankach
mineralno-asfaltowych od wielu lat
Wyfrezowana nawierzchnia
Techniki recyklingu
Centralna wytwórnia :
• Wytwórnia z otaczarką o mieszaniu cyklicznym (na
gorąco)
• Wytwórnia z bębnowym mieszalnikiem (na
gorąco)
• Recykling na zimno
In-situ recykling
• Recykling na gorąco
• Recykling na zimno / ponowne użycie
10 - 40 %
30 - 80 %
35 %
Segment bębna
Do 50 %
Trochę faktów (2009)
• Roczna produkcja mieszanek mineralnoasfaltowych w Europie to 326 milionów ton
• 4159 stacjonarnych wytwórni mas
bitumicznych
• 795 mobilnych wytwórni mas bitumicznych
• 1642 zdolnych do recyklingu na gorąco
( = 33,4 %)
Mieszanki mineralno-asfaltowe
w liczbach - 2009
Mieszanki mineralno-asfaltowe
w liczbach 2009
Podsumowanie
Dostępne w Europie
52.716.960 ton
Recykling / ponowne użycie
(oparte na danych recyklingu
/ ponownego zużycia)
86,5 %
Stare nawierzchnie ze smołą
• Nie używad destruktu asfaltowego
zawierającego smołę do recyklingu na
gorąco
• Recykling na zimno destruktu asfaltowego
zawierającego smołę mógłby byd możliwy
(w zależności od ustawodawstwa w kraju)
Spojrzenie na przemysł asfaltowy
•
Przemysł silnie wspiera wszelkie wysiłki
ukierunkowane na zwiększenie zawartości
procentowej destruktu asfaltowego w nowych
mieszankach mineralno-asfaltowych na gorąco
•
Pierwszym celem jest recykling
destruktu asfaltowego
Drugą opcją jest ponowne użycie
destruktu asfaltowego
•
Stymulowanie recyklingu
Przemysł silnie wspiera
• Wspieranie wzrostu zużycia destruktu asfaltowego
• Ponowne użycie destruktu na najwyższym możliwym
poziomie
• Dokumenty ofertowe powinny dawać możliwosć
używania destruktu asfaltowego
• Własciciel drogi powinien zabierać swój destrukt
• Destrukt asfaltowy powinien być produktem
• Modyfikacje w wytwórniach mas jesli > 10%
dodanego destruktu
Pisma prezentujące stanowisko
EAPA
„Argumenty przemawiające za
stymulowaniem rządu
aby promować ponowne użycie i recykling
mieszanek mineralno-asfaltowych”
Maj 2008
Oswiadczenie przemysłu na temat
recyklingu mieszanek asfaltowych
i użycia odpadów
z nawierzchni asfaltowych
Maj 2004
Argumenty przemawiające za
promocją recyklingu
Argumenty przemawiające za zwiększeniem/promowaniem
recyklingu to :
-Oszczędzanie materiałów nienaruszonych
-Oszczedzanie ograniczonych zasobów naturalnych,
minimalizowanie wpływu na srodowisko
- wspomaganie zrównoważonego rozwoju
-Jakosć mieszanek zawierających destrukt asfaltowy jest (przynajmniej)
adekwatna do mieszanek mieneralno-asfaltowych zawierających
tylko materiały nienaruszone
-Jest (lub może być) to atrakcyjne finansowo
-Unika się w ten sposób składowisk i obciążania przyszłych pokoleń
-Dobrze wpływa to na wizerunek przemysłu
-Standardy europejskie dają możliwosć uzywania destruktu asfaltowego
w mieszankach mineralno-asfaltowych
-Istnieje europejski standard dla destruktu asfaltowego
- niektóre kraje mają już więcej niż 30 lat doswiadczenia
- mieszanki mineralno-asfaltowe są w 100% zdolne
do recyklingu/ponownego użycia
Korzyści ekonomiczne
Source materials: Don Brock, Astec Industries, Inc.
Zwiększanie recyklingu mieszanek
mineralno-bitumicznych
•
•
•
•
Silniejsze wsparcie ze strony władz
środowisk inżynierskich / konsultantów
Dostosowanie specyfikacji odnoszących się do
mieszanek mineralno-asfaltowych
Ustawodawstwo związane z wyrzucaniem/
składowaniem materiałów do ponownego użycia
Destrukt asfaltowy powinien byd uważany za
materiał budowlany, a nie jako odpad
Wnioski
•
•
•
•
•
Recycling is a challenge for the industry
Mieszanki mineralno-asfaltowe są w 100%
zdolne do ponownego użycia i powinny zostać
zachowane
Klient może stymulować recykling
Ustawodawstwo może stymulować recykling
Recykling jest ważny / odpowiedzialność
właściciela produktu/ właściciela drogi
Polityczne trendy i problemy
•
•
•
•
•
Zrównoważony rozwój
Minimalizacja wpływu na środowisko
Optymalizacja wykorzystania zasobów
naturalnych
Zwiększone restrykcje odnośnie wyrzucania
materiałów zdatnych do ponownego użycia
Bodźce ekonomiczne zachęcające do recyklingu
i / lub ponownego wykorzystania
Użytkowanie odpadów od innych
Używaj innych produktów tylko wtedy gdy:
• Nie ma ujemnego wpływu dla zdrowia
i bezpieczeństwa pracowników
• Nie ma wpływu na środowisko, teraz ani
w przyszłości
• Jest możliwość przyszłego zrecyklingowania
i ponownego zużycia pozostałości mieszanki
• Nie ma negatywnego wpływu na techniczną
wydajność mieszanki
Na zimno w centralnej wytwórni
Destrukt asfaltowy zmieszany z :
• Emulsją bitumiczną / spienionym
bitumem
i/lub
• cementem
Rozwój recyklingu / ponownego zużycia
w Niemczech
jako przykład
37
Produkcja mieszanek mineralno-asfaltowych
i ilosć destruktu asfaltowego (1982 – 2010)
38
Ilość destruktu asfaltowego oraz użycie/ponowne
użycie destruktu (1987– 2010)
Wiederverwendung
Aufkommen
16
14
[Mio. Tonnen]
12
10
8
6
4
2
0
D
Użycie destruktu asfaltowego
3,0
11,5
sonstige Verwertung [Mio. t]
Wiederverwendung in
Asphaltmischgut [Mio. t]
40
Ponowne użycie destruktu
asfaltowego w procentach
90%
Wiederverwendungsrate
80%
70%
Mieszanka mineralno-asfaltowa = materiał do
ponownego zużycia !
60%
50%
Podobnie dobrymi przykładami są na przykład:
szkło, żelazo
40%
30%
Jahr
41
Niedawne postępy
• wybórcze frezowanie i odrębne składowanie
destruktu asfaltowego
• Przesiewanie destruktu i selektywne dodawanie
destruktu
• Suche składowanie destruktu asfaltowego
• Używanie bębnów równoległych
42
3 różne dozowniki dla destruktu
asfaltowego
43
Osobne dozowniki dla
destruktu asfaltowego
44
Frezowanie odrębnych warstw
Rozdzielne składowanie
Okryte składowanie
47
Zmniejszanie wilgotnej zawartości
w destrukcie asfaltowym
48
Wytwórnia mas bitumicznych
z bębnem równoległym
49
Bęben równoległy
… w środku
Bęben równoległy
50
Użycie bębnów równoległych
w Niemczech i Niderlandach
Niemcy
Niderlandy
667 Wytwórni Mas Bitumicznych
44 Wytwórni Mas Bitumincznych
Całkowita produkcja: 51,0 Mio. t
Całkowita produkcja: 10,2 Mio. t
rok: 2007
Rok: 2007
19 %
98 %
2%
81 %
AMA ohne Paralleltrommel
AMA mit Paralleltrommel
EN 13108 Standardy Mieszanek
• Warstwy scieralne z < 10% destruktu
asfaltowego
• Warstwa regulująca, warstwa wiążąca i
podbudowa z < 20%destruktu asfaltowego
bez (dodatkowych) wymagań
EN 13108 Standardy Mieszanek
• Warstwy ścieralne z > 10% destruktu
asfaltowego
• Warstwy regulujące, warstwy wiążące
i podbudowy z > 20% destruktu
asfaltowego:
• Penetracja bądź punkt mięknienia
lepiszcza w wyjściowej mieszance
powinno spełniać wymogi penetracji bądź
punktu mięknienia wybranej klasy.
EN 13108-8 “Destrukt Asfaltowy”
Recykling z gumą
Możliwość wielokrotnego wykorzystania
Przydatność do wielokrotnego użycia nie została jeszcze
dostatecznie zbadana, ponieważ przez częściowe podgrzewanie
błonki lepiszcza asfaltowego w granulacie asfaltowym w suszarce
mogą również powstawać temperatury powyżej 180°C.
Z technicznego punktu widzenia możliwość wielokrotnego
wykorzystania według obecnego stanu podana jest w takim samym
stopniu jak dla tradycyjnych asfaltów z lepiszczem wg TL-Asphalt.
Recykling z gumą
Powstało mało prac naukowych na temat możliwości recyklingu nawierzchni
z asfaltu gumowego, natomiast pojawiło się wiele pytań związanych
z problemami, które mogłyby wystąpić w przypadku recyklingu nawierzchni
z asfaltu gumowego. Na pytania te musi zostać udzielona odpowiedź
z teoretycznego punktu widzenia przez NCDOT, a następnie na podstawie
laboratoryjnych i praktycznych ewaluacji. Jeżeli recykling nawierzchni
z asfaltu gumowego nie może zostać przeprowadzony przy użyciu obecnej
technologii, wtedy użycie asfaltu gumowego nie będzie dobrym rozwiązaniem
problemu odpadów stałych zużytych opon.
Dwa pytania, na które trzeba udzielić odpowiedzi to:
(1) Jaka jest efektywność dodania czynników recyklingujących zarówno
chemicznych jak i lepkich cementów asfaltowych do destruktu asfaltu gumowego?
(2) Jaki jest wpływ recyklingu mieszanki modyfikowanej gumą na jakość powietrza?
Recykling z gumą
W odniesieniu do skuteczności wpływu czynników recyklingujących lub świeżej mieszanki
z cementem na asfalt gumowy i mieszankę mineralno-asfaltowo-gumową, mieszanki
modyfikowane gumą nie powinny stanowić znaczącego problemu dla recyklingu ponieważ
guma nie odgrywa w tym przypadku roli lepiszcza tylko kruszywa. Wziąwszy to pod uwagę,
guma nie wpływa w znaczący sposób na lepkość starej mieszanki asfaltowej z cementem.
Asfalt gumowy jednakże, jest lepiszczem które musi zostać spenetrowane przez czynnik
recyklingujący bądź świeżą mieszankę aby odmłodzić starą mieszankę mineralnoasfaltową. Ponieważ stary asfalt gumowy ma wyższą lepkość niż konwencjonalna
mieszanka, penetracja czynnika recyklingującego bądź świeżej mieszanki będzie
zredukowana, a więc mieć to będzie wpływ na jakość materiału poddanego recyklingowi.
Muszą zostać przeprowadzone testy laboratoryjne w celu stwierdzenia czy mieszanki
mineralno-asfaltowo-gumowe mogą zostać poddane recyklingowi, testy metod niezbędnych
do procesu recyklingu, oraz wydajności zrecyklingowanej mieszanki. Jeżeli recykling nie
jest możliwy, pozbycie się destruktu asfaltu gumowego może być konieczne.
Dokonają tego służby konserwacji NCDOT, do użycia w stabilizacji pasów poboczy. Nie
przewiduje się jednak, że mieszanki modyfikowane guma przedstawią ten problem.
Recykling z gumą
W przypadku jakości powietrza, na obecnym poziomie użycia destruktu
asfaltowego (10-20%) ilość zawartej gumy w przypadku każdej metody wynosiłaby
mniej niż 1 procent całkowitej mieszanki podlegającej recyklingowi, bez względu na
to czy byłby to asfalt gumowy czy mieszanka modyfikowana gumą. Na tych
poziomach, nie powinno to w znaczący sposób wpływać na jakość powietrza.
Projektowanie mieszanki mineralno-asfaltowej, która utylizuje asfalt gumowy bądź
destrukt asfaltowy modyfikowany gumą powinno być uwzględnione w dalszych
badaniach laboratoryjnych. Nie przewiduje się, że wkomponowanie małych ilości
asfaltu gumowego bądź destruktu asfaltowego modyfikowanego gumą w znaczący
sposób zmieni proces projektowania mieszanki. Jakkolwiek, powinno się pamiętać
w trakcie tego procesu, że destrukt asfaltowy zawiera gumę i mogą wystąpić pewne
różnice we właściwościach mieszanki związane z obecnością małych ilości gumy.
Przy wzroście zawartości procentowej asfaltu gumowego bądź destruktu
asfaltowego modyfikowanego gumą może być konieczne aby zastosować
procedurę projektowania dla nowej mieszanki utylizującej destrukt asfaltowy
z dodatkiem gumy taką jak by się zastosowało dla nowej mieszanki asfaltu
gumowego bądź mieszanki mineralno-asfaltowej modyfikowanej gumą.
Czy mieszanka mineralno-asfaltowa
z gumą może podlegać recyklingowi?
Wiele agencji angażuje się w recykling nawierzchni drogowych. Nawierzchnia
asfaltowa z gumą została zrecyklingowana z sukcesem przy wielu okazjach. Jednym
z najbardziej bieżących raportów jest raport z Los Angeles. LA poddał recyklingowi
dwunastoletnią asfaltowo-gumową nawierzchnię na Olympic Blvd. Wykonane
zostały również testy jakości powietrza pod wpływem szlifowania, transportu
i przetwarzania gumy asfaltowej. Wyniki testów wykazały, że zrecyklingowana
nawierzchnia asfaltowo-gumowa odzyskana z Olympic Blvd. spełniła normy
i przeszła wszystkie testy i jest odzyskiwalna zarówno przy użyciu technologii
mikrofalowej jak i konwencjonalnej technologii projektowania mieszanki. Wyniki
z testowania jakości powietrza wskazują, że ekspozycja na zanieczyszczenia
powietrza znajduje się dużo poniżej CAL/OSHA dopuszczalnych limitów ekspozycji
(PEL), a w większości przypadków, poniżej granicy wykrywalności.