Giới thiệu
Trên thế giới, mỗi người thải ra hơn một kilogram rác mỗi ngày, điều này có nghĩa là hàng triệu tấn rác thải sinh hoạt hàng ngày phân hủy, phát thải khí nhà kính vào khí quyển và ô nhiễm các tầng nước ngầm; ngoài ra, chúng còn là nơi sinh sản của các vector truyền nhiễm, mùi hôi thối và các tác động môi trường tiêu cực, tất cả những điều này biến rác thải rắn sinh hoạt (RSD) thành vấn đề môi trường lớn thứ hai trên thế giới.
Vào năm 2006, công ty Tratamiento y Gestión de Residuos Ltda (Tryger) đã phát triển (1) và cấp bằng sáng chế (2) một công nghệ để xử lý công nghiệp các rác thải này (TI/RSD) mà làm cho chúng trở nên trơ về mặt vật lý, hóa học và sinh học, biến chúng thành một sản phẩm trơ và vô hại: drux.
Sau khi giải quyết vấn đề RSD, đã tiếp tục nghiên cứu (R&D) về các ứng dụng thay thế cho drux, hiểu nó như một sản phẩm mới có sẵn trên thị trường (3). Cần lưu ý rằng sản xuất của nó là rất lớn vì mặc dù giảm 50% tổng RSD, nó vẫn được sản xuất từ một khối lượng rất lớn của chúng.
Các nghiên cứu phải bao gồm các lựa chọn thay thế khác nhau để đảm bảo rằng, với khối lượng rác thải lớn, có thể tái chế hoàn toàn và hoàn hảo rác thải sinh hoạt, do đó tuân thủ nguyên tắc cơ bản của một nền kinh tế tuần hoàn. Đã chọn nghiên cứu trước tiên về xây dựng đường bộ vì kích thước của chúng đòi hỏi khối lượng lớn. Theo các nghiên cứu được thực hiện bởi Cục Đường bộ, Chile có 82 nghìn km mạng lưới đường bộ và chỉ có 21% là nhựa đường, tức là 17.220 km nhựa đường. Ở Hoa Kỳ, 94% các con đường sử dụng loại vật liệu này và ở Liên minh Châu Âu là 90%.
Nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu khả năng kết hợp drux vào thành phần của nhựa đường để thay thế cốt liệu bột đá. Bê tông đã bị loại bỏ vì không hoạt động tốt với khối lượng lớn hút ẩm. Đã thiết lập liên lạc với Phòng thí nghiệm Quốc gia về Đường bộ của Bộ Công trình Công cộng (LNV/MOP) của Chile. Từ một loạt các cuộc họp trước đó, giám đốc của LNV/MOP đã đề xuất thực hiện các thử nghiệm trong điều kiện khắc nghiệt nhất có thể, tức là với lượng chất hữu cơ tối đa trong phạm vi biến đổi của RSD của Chile: 60% chất hữu cơ tổng cộng.
Một mẫu drux đã được chuẩn bị tại Nhà máy Thí điểm Villarrica từ rác thải được thu gom bởi các xe tải vào một ngày thứ Hai. Một phân tích sơ bộ về các rác thải này cho thấy thành phần của mẫu thu gom.
Vào 56,25 kg này đã thêm 5,5 kg hỗn hợp phụ gia sau khi nghiền trong 1 giờ và 12 phút, sau khi sấy khô thu được drux mịn và khô, được sản xuất từ RSD được chỉ ra trong Bảng 1. Drux khô được đóng gói trong thùng nhựa 25 lít và gửi đến LNV/MOP để sử dụng trong các thử nghiệm.
Hình ảnh 1 Drux khô được sản xuất tại Nhà máy Thí điểm Villarrica
Nghiên cứu được phát triển tại các cơ sở của Phòng thí nghiệm Quốc gia về Đường bộ của Bộ Công trình Công cộng Chile (LNV/MOP) vào năm 2014.
Để thực hiện nghiên cứu, đã sử dụng một hỗn hợp nhựa đường nóng của thiết kế lớp phủ đã được biết đến và xác nhận bởi LNV/MOP, được gọi trong báo cáo này là hỗn hợp chuẩn, đáp ứng với dải hạt IV-A-12 được quy định trong bảng 5.408.201.F của Sổ tay Đường bộ Tập 5.
Thành phần của hỗn hợp chuẩn được chỉ ra dưới đây trong Bảng số 2
Dựa trên thiết kế của hỗn hợp chuẩn, đã nghiên cứu các tỷ lệ kết hợp của sản phẩm phụ drux được sản xuất từ rác thải sinh hoạt (RSD) với 60% chất hữu cơ; ở mức 0, 5, 7, 10, 12, 15, 18 và 20% so với trọng lượng của cốt liệu. Quy trình này được thực hiện để hỗn hợp kết quả (cốt liệu + drux) đáp ứng với dải hạt IV-A-12, tương ứng với một dải hạt bán đặc được quy định trong bảng 5.408.201.F của Sổ tay Đường bộ Tập 5.
Một hỗn hợp nhựa đường nóng đã được chế tạo, trong đó các tỷ lệ drux được thay thế cho cốt liệu Bột Đá.
Hình ảnh số 2 Hỗn hợp cốt liệu + drux
Các mẫu Marshall được chuẩn bị với các tỷ lệ drux tăng dần được làm từ rác thải sinh hoạt (RSD) với 60% chất hữu cơ, đã được thực hiện các thử nghiệm sau: Độ dày đặc, Độ chảy và Độ ổn định ngoài việc Đo Mô đun Độ cứng (Mpa), theo Tiêu chuẩn UNE - EN, 12697-26, Phụ lục C ở nhiệt độ thử nghiệm 15ºC và 25ºC.
Phân tích từng tỷ lệ drux, được thực hiện thông qua việc chế tạo ba mẫu cho mỗi điểm.
Vì mật độ của drux thấp, hành vi của nó trong hỗn hợp sẽ phụ thuộc vào tỷ lệ đưa vào của vật liệu. Tỷ lệ drux càng cao, mật độ trong hỗn hợp càng thấp.
Kết quả
Theo kết quả của nghiên cứu này, trong hỗn hợp nhựa đường, chấp nhận tối đa 10% rác thải đã qua xử lý (Drux, được làm từ 60% chất hữu cơ) mà không làm thay đổi các tính chất cơ học của nó. Như vậy, đáp ứng các tiêu chuẩn của bảng 5.408.203.A trong Sổ tay Đường bộ Tập 5 để được sử dụng như một lớp mặt đường.
Về khối lượng, đối với lớp mặt đường của một con đường nhựa, 2 làn xe, rộng 7 mét, dày 6 cm và dài 1 km, cần sử dụng 420 mét khối hỗn hợp nhựa đường nóng, có trọng lượng là 630 tấn. Sau đó cần 63 tấn drux cho mỗi km chỉ cho lớp mặt đường trên một con đường hai làn xe.
Với việc sản xuất 63 tấn drux cần xử lý hơn 100 tấn rác thải và tổng số này là lượng rác thải được sản xuất trong một ngày ở một thành phố có khoảng 50.000 dân, kết luận rằng 1 km lớp mặt đường của một con đường nhựa có thể hấp thụ toàn bộ rác thải được tạo ra trong một ngày bởi một thành phố có kích thước đó.
Tuy nhiên, những kết quả thuận lợi này thu được trong phòng thí nghiệm, các thử nghiệm sẽ tiếp tục được thực hiện để đo lường hành vi cơ học của hỗn hợp so với hỗn hợp chuẩn, tức là các thử nghiệm về mỏi, vết hằn và độ nhạy cảm với nước (TSR).
Nghiên cứu sẽ kết thúc bằng việc thực hiện một đoạn thử nghiệm trong một hợp đồng xây dựng đường nhựa, cho phép biết được hành vi của các hỗn hợp này trong thực tế theo thời gian.
Kết luận
Việc xây dựng mặt đường nhựa được làm từ 10% drux, là một hình thức tái chế hoàn hảo, như kinh tế tuần hoàn đề xuất, vì nó tái sử dụng toàn bộ RSD của thành phố mà không cần phân loại bất kỳ loại rác thải nào.
Việc đưa rác thải đã qua xử lý chứa một lượng lớn chất hữu cơ, drux, vào hỗn hợp nhựa đường là một bước tiến lớn trong việc bảo vệ môi trường vì nó có nghĩa là giảm bãi rác, đóng góp vào việc xây dựng đường và tạo ra các mặt đường bền vững.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Nội dung của blog trước được cung cấp độc lập bởi Ing. Jose Alberto Ochoa D và Rodrigo Uribe và không được Made-in-China.com hỗ trợ hoặc xác minh. Made-in-China.com không đưa ra tuyên bố hoặc đảm bảo về độ chính xác, chất lượng hoặc độ tin cậy của thông tin được trình bày. Ngoài ra, Made-in-China.com từ chối rõ ràng bất kỳ trách nhiệm nào đối với bất kỳ vi phạm bản quyền, lỗi hoặc thiếu sót nào có thể có trong nội dung do Ing. Jose Alberto Ochoa D và Rodrigo Uribe cung cấp. Độc giả được khuyến nghị xác minh thông tin một cách độc lập và sử dụng theo ý riêng của họ.
