ขยะ, ดรักซ์ และยางมะตอย: โมเดลเศรษฐกิจหมุนเวียน

บทนำ

ทั่วโลกมีการผลิตขยะมากกว่าหนึ่งกิโลกรัมต่อคนต่อวัน ซึ่งหมายถึงขยะในครัวเรือนหลายล้านตันที่ย่อยสลาย ปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่บรรยากาศ และปนเปื้อนน้ำใต้ดิน นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ของพาหะนำโรค กลิ่นไม่พึงประสงค์ และปัญหาสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้ขยะในครัวเรือน (RSD) เป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมอันดับสองของโลก

ในปี 2006 บริษัท Tratamiento y Gestión de Residuos Ltda (Tryger) ได้พัฒนา (1) และจดสิทธิบัตร (2) เทคโนโลยีสำหรับการจัดการขยะอุตสาหกรรมเหล่านี้ (TI/RSD) ที่ทำให้ขยะเหล่านี้เป็นกลางทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ เปลี่ยนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นอันตรายและปลอดภัย: drux

เมื่อแก้ไขปัญหา RSD ได้แล้ว ได้มีการวิจัยต่อไป (I+D) เกี่ยวกับการใช้งานทางเลือกสำหรับ drux โดยเข้าใจว่าเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีอยู่ในตลาด (3) จำเป็นต้องคำนึงถึงว่าการผลิตของมันมีปริมาณมากเพราะถึงแม้จะลด RSD ทั้งหมดลง 50% แต่ก็ยังได้จากปริมาณที่มากมากของขยะเหล่านี้

การวิจัยต้องครอบคลุมทางเลือกการใช้งานที่หลากหลายเพื่อให้สามารถรีไซเคิลขยะในครัวเรือนได้อย่างสมบูรณ์และสมบูรณ์แบบตามหลักการพื้นฐานของเศรษฐกิจหมุนเวียน ได้เลือกที่จะวิจัยการก่อสร้างถนนก่อนเนื่องจากขนาดที่ใหญ่ซึ่งต้องใช้ปริมาณมาก จากการศึกษาที่ดำเนินการโดยกรมทางหลวง ชิลีมีเครือข่ายถนน 82,000 กิโลเมตร และมีเพียง 21% เท่านั้นที่เป็นยางมะตอย นั่นคือ 17,220 กิโลเมตรของยางมะตอย ในสหรัฐอเมริกา 94% ของถนนใช้วัสดุประเภทนี้ และในสหภาพยุโรป 90%

การวิจัย

วัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้คือการศึกษาความเป็นไปได้ในการนำ drux มาใช้ในองค์ประกอบของยางมะตอยแทนที่หินฝุ่น คอนกรีตถูกตัดออกเพราะไม่ทำงานได้ดีเมื่อมีมวลที่ดูดซับน้ำมาก มีการติดต่อกับห้องปฏิบัติการแห่งชาติด้านการคมนาคมของกระทรวงโยธาธิการ (LNV/MOP) ของชิลี จากการประชุมหลายครั้งก่อนหน้านี้ ผู้อำนวยการของ LNV/MOP ได้เสนอให้ทำการทดสอบในสภาพที่เลวร้ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นั่นคือ มีสารอินทรีย์สูงสุดภายในช่วงความแปรปรวนของ RSD ของชิลี: 60% ของสารอินทรีย์ทั้งหมด

มีการเตรียมตัวอย่าง drux ที่โรงงานนำร่องใน Villarrica จากขยะที่เก็บรวบรวมโดยรถบรรทุกในวันจันทร์ การวิเคราะห์คร่าวๆ ของขยะเหล่านี้ให้ผลการประกอบของตัวอย่างที่เก็บรวบรวม

ในน้ำหนัก 56.25 กก. นี้ ได้เพิ่มส่วนผสมของสารเติมแต่ง 5.5 กก. หลังจากการบดเป็นเวลา 1 ชั่วโมง 12 นาที ได้ drux ที่ละเอียดและแห้ง ซึ่งได้จาก RSD ที่ระบุในตารางที่ 1 drux แห้งถูกบรรจุในถังพลาสติกขนาด 25 ลิตร และส่งไปยัง LNV/MOP เพื่อใช้ในการทดสอบ

ภาพที่ 1 Drux แห้งที่ผลิตในโรงงานนำร่องใน Villarrica

การศึกษาได้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการแห่งชาติด้านการคมนาคมของกระทรวงโยธาธิการของชิลี (LNV/MOP) ในปี 2014

เพื่อทำการศึกษา ได้ใช้ส่วนผสมยางมะตอยร้อนจากการออกแบบพื้นผิวถนนที่รู้จักและได้รับการยืนยันโดย LNV/MOP ซึ่งในรายงานนี้เรียกว่าส่วนผสมมาตรฐาน ซึ่งตรงตามช่วงขนาดเม็ด IV-A-12 ที่กำหนดไว้ในตาราง 5.408.201.F ของคู่มือถนนเล่มที่ 5

องค์ประกอบของส่วนผสมมาตรฐานแสดงไว้ด้านล่างในตารางที่ 2

จากการออกแบบของส่วนผสมมาตรฐาน ได้มีการศึกษาสัดส่วนการผสมของผลิตภัณฑ์รอง drux ที่ผลิตจากขยะในครัวเรือน (RSD) ที่มีสารอินทรีย์ 60%; ในสัดส่วน 0, 5, 7, 10, 12, 15, 18 และ 20% เมื่อเทียบกับน้ำหนักของหินฝุ่น กระบวนการนี้ถูกใช้เพื่อให้ส่วนผสมที่ได้ (หินฝุ่น + drux) ตรงตามช่วงขนาดเม็ด IV-A-12 ซึ่งเป็นช่วงขนาดเม็ดกึ่งหนาแน่นที่กำหนดไว้ในตาราง 5.408.201.F ของคู่มือถนนเล่มที่ 5

ได้มีการจัดทำส่วนผสมแอสฟัลต์ร้อน ซึ่งเปอร์เซ็นต์ของ drux ที่ผสมเข้าไปได้แทนที่หินฝุ่น

ภาพที่ 2 ส่วนผสมของมวลรวม + drux

ตัวอย่าง Marshall ที่เตรียมด้วยเปอร์เซ็นต์ drux ที่เพิ่มขึ้นซึ่งผลิตจากขยะในครัวเรือน (RSD) ที่มีวัสดุอินทรีย์ 60% ได้รับการทดสอบดังนี้: ความหนาแน่น, การไหล, และความเสถียร นอกจากนี้ยังมีการวัดโมดูลัสความแข็ง (Mpa) ตามมาตรฐาน UNE - EN, 12697-26, ภาคผนวก C ที่อุณหภูมิการทดสอบ 15ºC และ 25ºC

การวิเคราะห์แต่ละเปอร์เซ็นต์ของ drux ทำโดยการจัดทำตัวอย่างสามตัวอย่างต่อจุด

เนื่องจากความหนาแน่นของ drux ต่ำ พฤติกรรมของมันในส่วนผสมจะขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของการผสมวัสดุ ยิ่งผสม drux มาก ความหนาแน่นในส่วนผสมก็จะยิ่งน้อยลง

ผลลัพธ์

ตามผลการศึกษานี้ ในส่วนผสมแอสฟัลต์สามารถยอมรับขยะที่ผ่านการแปรรูป (Drux, ผลิตจากวัสดุอินทรีย์ 60%) ได้สูงสุด 10% โดยไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล จึงเป็นไปตามข้อกำหนดของตาราง 5.408.203.A ของคู่มือถนนเล่ม 5 สำหรับใช้เป็นพื้นผิวถนน

ในแง่ของปริมาณ สำหรับชั้นพื้นผิวของถนนแอสฟัลต์ 2 เลน กว้าง 7 เมตร หนา 6 ซม. และยาว 1 กม. จำเป็นต้องใช้ส่วนผสมแอสฟัลต์ร้อน 420 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งมีน้ำหนัก 630 ตัน ดังนั้นจึงต้องใช้ drux 63 ตันต่อ 1 กม. เฉพาะสำหรับชั้นพื้นผิวในถนนสองเลน

เมื่อพิจารณาว่าการผลิต drux 63 ตันต้องใช้การแปรรูปขยะมากกว่า 100 ตันเล็กน้อย และปริมาณทั้งหมดนี้คือปริมาณที่ผลิตในหนึ่งวันในเมืองที่มีประชากรประมาณ 50,000 คน จึงสรุปได้ว่าถนนแอสฟัลต์ยาว 1 กม. สามารถดูดซับขยะทั้งหมดที่เกิดขึ้นในหนึ่งวันโดยเมืองขนาดนั้นได้

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ดีเหล่านี้ที่ได้รับในห้องปฏิบัติการ การทดสอบจะดำเนินต่อไปเพื่อวัดพฤติกรรมทางกลของส่วนผสมเมื่อเทียบกับส่วนผสมมาตรฐาน กล่าวคือ การทดสอบความล้า, การเกิดร่องล้อ และความไวต่อน้ำ (TSR)

การศึกษาจะสิ้นสุดลงด้วยการสร้างถนนทดลองในสัญญาก่อสร้างถนนแอสฟัลต์ ซึ่งจะช่วยให้ทราบพฤติกรรมของส่วนผสมเหล่านี้ในระยะยาว

สรุป

การก่อสร้างพื้นผิวถนนแอสฟัลต์ที่ผลิตด้วย drux 10% ถือเป็นการรีไซเคิลที่สมบูรณ์แบบ ตามที่เศรษฐกิจหมุนเวียนเสนอ เนื่องจากสามารถนำขยะมูลฝอยในเมืองทั้งหมดกลับมาใช้ใหม่ได้โดยไม่จำเป็นต้องแยกประเภทของขยะ

การผสมขยะที่ผ่านการแปรรูปซึ่งมีปริมาณวัสดุอินทรีย์สูง, drux, เข้ากับส่วนผสมแอสฟัลต์ ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการปกป้องสิ่งแวดล้อม เนื่องจากหมายถึงการลดจำนวนหลุมฝังกลบ ช่วยในการก่อสร้างถนน และสร้างพื้นผิวถนนที่ยั่งยืน

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: เนื้อหาของบล็อกก่อนหน้านี้จัดทำขึ้นโดยอิสระโดย Ing. Jose Alberto Ochoa D และ Rodrigo Uribe และไม่ได้รับการรับรองหรือยืนยันโดย Made-in-China.com Made-in-China.com ไม่ได้แสดงข้อความหรือรับประกันใด ๆ เกี่ยวกับความถูกต้อง คุณภาพ หรือความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่นำเสนอ นอกจากนี้ Made-in-China.com ขอปฏิเสธความรับผิดชอบใด ๆ ต่อการละเมิดลิขสิทธิ์ ข้อผิดพลาด หรือการละเว้นที่อาจมีอยู่ในเนื้อหาที่จัดทำโดย Ing. Jose Alberto Ochoa D และ Rodrigo Uribe ขอแนะนำให้ผู้อ่านตรวจสอบข้อมูลอย่างอิสระและใช้ดุลยพินิจของตนเอง