Введение
В мире производится чуть более килограмма отходов на человека в день, что означает миллионы тонн бытового мусора ежедневно, который разлагается, выделяет парниковые газы в атмосферу и загрязняет подземные воды; кроме того, это рассадник инфекционных векторов, источников неприятных запахов и экологических проблем, что делает твердые бытовые отходы (RSD) второй по значимости экологической проблемой в мире.
В 2006 году компания Tratamiento y Gestión de Residuos Ltda (Tryger) разработала (1) и запатентовала (2) технологию для промышленной обработки этих отходов (TI/RSD), которая физически, химически и биологически инертирует их, превращая в инертный и безвредный продукт: дракс.
Решив вопрос с RSD, продолжается исследование (I+D) альтернативных способов использования драка, рассматривая его как новый продукт, доступный на рынке (3). Необходимо учитывать, что его производство массовое, так как, хотя оно и сокращает на 50% общий объем RSD, он все равно получается из очень массового объема этих отходов.
Исследования должны охватывать различные альтернативы использования, чтобы в совокупности, учитывая массовый объем отходов, они могли обеспечить идеальную и полную переработку бытового мусора, тем самым соблюдая основной принцип циркулярной экономики. Было решено сначала исследовать строительство дорог, так как их размеры предполагают большие объемы. Согласно исследованиям, проведенным Дирекцией дорожного движения, в Чили 82 тысячи километров дорожной сети, и только 21% из них асфальтированы, это 17 220 км асфальта. В Соединенных Штатах 94% дорог используют этот тип материала, а в Европейском Союзе — 90%.
Исследование
Цель этого исследования — изучить возможность включения драка в состав асфальта в качестве замены порошка из каменной крошки. Бетон был исключен, так как он плохо ведет себя с большими гигроскопическими массами. Был установлен контакт с Национальной лабораторией дорожного движения Министерства общественных работ (LNV/MOP) Чили. В результате серии предварительных встреч директор LNV/MOP предложил провести испытания в самых неблагоприятных условиях, то есть с максимальным содержанием органического вещества в пределах диапазона изменчивости RSD Чили: 60% общего органического вещества.
Образец драка был подготовлен на пилотном заводе в Вильяррике из мусора, собранного грузовиками в понедельник. Грубый анализ этих отходов показал следующую композицию собранного образца.
К этим 56,25 кг добавили 5,5 кг смеси добавок после их измельчения в течение 1 часа и 12 минут, получив после сушки мелкий и сухой дракс, полученный из RSD, указанных в Таблице 1. Сухой дракс был упакован в пластиковые контейнеры объемом 25 литров и отправлен в LNV/MOP для использования в испытаниях.
Изображение 1 Сухой дракс, произведенный на пилотном заводе в Вильяррике
Исследование проводилось в помещениях Национальной лаборатории дорожного движения Министерства общественных работ Чили (LNV/MOP) в 2014 году.
Для проведения исследования использовалась горячая асфальтовая смесь из уже известного и утвержденного LNV/MOP проекта дорожного покрытия, которая в этом отчете называется стандартной смесью и соответствует гранулометрической полосе IV-A-12, установленной в таблице 5.408.201.F Руководства по дорогам, том 5.
Состав стандартной смеси указан ниже в Таблице № 2
Основываясь на дизайне стандартной смеси, были изучены проценты включения побочного продукта драка, изготовленного из бытового мусора (RSD) с 60% органического вещества; в 0, 5, 7, 10, 12, 15, 18 и 20% по отношению к весу заполнителя. Этот метод был использован для того, чтобы полученная смесь (заполнители + дракс) соответствовала гранулометрической полосе IV-A-12, которая соответствует полуплотной гранулометрии, установленной в таблице 5.408.201.F Руководства по дорогам, том 5.
Была изготовлена горячая асфальтовая смесь, в которой проценты добавленного drux заменяли минеральный порошок.
Изображение № 2 Смесь заполнителей + drux
Образцы Маршалла, подготовленные с увеличивающимися процентами drux, изготовленного из бытового мусора (RSD) с 60% органического материала, подвергались следующим испытаниям: Плотность, Текучесть и Стабильность, а также Измерение модуля жесткости (МПа) в соответствии с нормой UNE - EN, 12697-26, Приложение C при температурах испытаний 15ºC и 25ºC.
Анализ каждого процента drux проводился путем изготовления трех образцов на каждую точку.
Поскольку плотность drux низкая, его поведение в смеси будет зависеть от процента добавления материала. Чем больше добавление drux, тем ниже плотность в смеси.
Результаты
Согласно результатам этого исследования, в асфальтовой смеси допускается максимум 10% переработанного мусора (Drux, изготовленного на 60% из органического материала) без изменения его механических свойств. Это соответствует спецификациям таблицы 5.408.203.A Руководства по дорогам, том 5, для использования в качестве дорожного покрытия.
В терминах объемов, для слоя покрытия асфальтовой дороги, 2 полосы, 7 метров в ширину, 6 см толщиной и 1 км в длину, необходимо использовать 420 кубических метров горячей асфальтовой смеси, вес которой составляет 630 тонн. Затем требуется 63 тонны drux на каждый км только для слоя покрытия на двухполосной дороге.
Учитывая, что для производства 63 тонн drux требуется переработать чуть более 100 тонн мусора и что это общее количество производится в день в городе с населением около 50 000 человек, можно сделать вывод, что 1 км слоя покрытия асфальтовой дороги способен поглотить весь мусор, производимый за день в городе такого размера.
Несмотря на эти благоприятные результаты, полученные в лаборатории, испытания будут продолжаться для измерения механического поведения смеси по сравнению с эталонной смесью, а именно испытания на усталость, колееобразование и водочувствительность (TSR).
Исследование завершится реализацией пробного участка в рамках контракта на строительство асфальтовых дорог, что позволит узнать поведение этих смесей на местности с течением времени.
Заключение
Строительство асфальтовых покрытий, изготовленных с 10% drux, представляет собой идеальную переработку, как постулирует циркулярная экономика, поскольку весь городской твердый бытовой мусор возвращается в город без необходимости сортировки какого-либо вида отходов.
Включение переработанного мусора, содержащего высокий процент органического материала, drux, в асфальтовые смеси является большим шагом вперед для защиты окружающей среды, так как это означает уменьшение свалок, способствует строительству дорог и созданию устойчивых покрытий.
Отказ от ответственности
Отказ от ответственности: Содержание вышеуказанного блога предоставлено независимо Инженером Хосе Альберто Очоа Д и Родриго Урибе и не поддерживается и не проверяется Made-in-China.com. Made-in-China.com не делает заявлений и не предоставляет гарантий относительно точности, качества или надежности представленной информации. Кроме того, Made-in-China.com прямо отказывается от какой-либо ответственности за любое нарушение авторских прав, ошибки или упущения, которые могут присутствовать в содержании, предоставленном Инженером Хосе Альберто Очоа Д и Родриго Урибе. Рекомендуется, чтобы читатели самостоятельно проверяли информацию и использовали ее по своему усмотрению.