Opcje utylizacji i ponownego użycia zużytego piasku do piaskowania
Piaskowanie służy do usuwania brudu, korozji, farby i innych powłok z różnych powierzchni. Czysty piasek w większości przypadków nie powinien zawierać żadnych niebezpiecznych właściwości. Typowe gałęzie przemysłu, w których stosuje się piaskowanie, obejmują budowę i konserwację statków, konserwację mostów transportowych i operacje wojskowe. Od wielu lat obróbka strumieniowo-ścierna budzi obawy związane z bezpieczeństwem pracowników podczas procesu obróbki strumieniowo-ściernej. Niepokojące kwestie obejmują narażenie pracowników na pył krzemionkowy, narażenie na ekstremalny hałas oraz zagrożenia mechaniczne i elektryczne (NIOSH, 1976). Mniej zauważalną kwestią jest utylizacja zużytego ABM. W świetle rygorystycznych przepisów dotyczących gospodarki odpadami oraz zwiększonej świadomości na temat skażenia środowiska, dodatkowy nacisk położono na zagospodarowanie tego strumienia odpadów.
Problemem związanym ze stosowanym ścierniwem jest to, że może on zawierać materiały z czyszczonej powierzchni, które nadają żwirowi niebezpieczne właściwości. Piaskowanie jest często stosowane do usuwania farby z metalu i innych powierzchni. Powłoki powierzchniowe farbą są często konieczne w celu ochrony przed pogorszeniem stanu środowiska, zwłaszcza środowiska morskiego ( najlepszym przykładem są statki i mosty). Farby te zazwyczaj zawierają metale ciężkie, które działają jako środki przeciwporostowe i antykorozyjne. Kiedy powierzchnie metalowe są czyszczone w ramach rutynowej konserwacji i ponownie malowane, metale zawarte w farbie stają się częścią odpadowej matrycy ABM. I rzeczywiście, metale ciężkie są najczęstszymi zanieczyszczeniami odpadów ABM. Zanieczyszczenie materiału ściernego powoduje potencjalne ograniczenia w zakresie usuwania i recyklingu (Ovenden, 1990).
Chociaż nie obowiązują żadne szczegółowe przepisy dotyczące zużytego piasku po piaskowaniu, jest to odpad stały i podobnie jak w przypadku każdego niewyłączonego odpadu stałego, wytwórca odpadów jest odpowiedzialny za ustalenie, czy odpady mają właściwości niebezpieczne, a zatem są odpadami niebezpiecznymi . Jest to zatem niezbędny krok w określeniu dostępnych opcji utylizacji i ponownego użycia. Przepisy dotyczące ochrony środowiska wymagają przeprowadzenia testu procedury wymywania charakterystycznej dla toksyczności (TCLP) w celu ustalenia, czy materiał jest niebezpieczny. Jeżeli jest to niebezpieczne, należy odpowiednio nim zarządzać. Jeśli nie zostanie określony jako niebezpieczny, żwir jest odpadem stałym, który należy odpowiednio zutylizować.
Dostępnych jest wiele rodzajów materiałów ściernych. Piasek jest jednym z najpopularniejszych materiałów wybuchowych. Piasek to najtańsze medium jednorazowego użytku. Alternatywy dla materiałów ściernych piaskowych obejmują inne piaski mineralne niezawierające wolnej krzemionki, żużla metalicznego i żużla węglowego. Żużel węglowy był często używany jako materiał wybuchowy. Media tego typu nie mogą być ponownie wykorzystane w procesie ściernym, lecz można je poddać recyklingowi na inne materiały (np. cement czy beton). Rodzaje ścierniw, które są używane więcej niż jeden raz, obejmują granat, śrut stalowy i kulkę szklaną. Media te można przesiewać i oddzielać po użyciu do wychwytywania cząstek nadających się do ponownego wykorzystania. Plastikowe środki czyszczące nadają się do wielokrotnego użytku i są wszechstronne. Można go stosować w sytuacjach, gdy „twardsze” materiały mogą być zbyt szkodliwe dla wrażliwych powierzchni. Jednym z takich zastosowań jest powierzchnia dżetów i samolotów. Zużyte media plastikowe można również poddać recyklingowi w celu uzyskania innych materiałów, takich jak blaty kuchenne. Inne materiały stosowane jako materiały wybuchowe obejmują łupiny orzecha włoskiego, impregnowaną gąbkę i suchy lód.
Jednym z problemów związanych z gospodarowaniem tym strumieniem odpadów jest to, że często pozostawał on niezauważony jako odpad stały i nie uznano potrzeby przeprowadzania badań pod kątem niebezpiecznych właściwości. Wynika to częściowo z fizycznego wyglądu odpadów. W przypadku użycia piasku krzemionkowego odpady bardzo przypominają piasek i dlatego niektórzy nie mogą ich łatwo rozpoznać jako odpady stałe. Materiał ten można po prostu rozprowadzić po posesji i traktować jako dodatkową ziemię. Ponieważ nowe przepisy bezpieczeństwa spowodowały stosowanie różnych typów ABM, pozostałości tych materiałów były bardziej zauważalne jako odpady stałe. Przykładem tego jest żużel węglowy, który choć pod względem fizycznym przypomina piasek, ma kolor czarny. Używany ABM jest również bardziej rozpoznawalny niż w przeszłości, ponieważ przepisy bezpieczeństwa często wymagają przechowywania ABM i nieużywania go w warunkach otwartej atmosfery. Doprowadziło to do powstawania obecnie zbieranych odpadów, które być może w przeszłości trafiały do środowiska.
Przeglądając dane regulacyjne na Florydzie dla tego wyszukiwania, nie znaleziono dużej ilości informacji. Testy procedury ługowania charakterystyki toksyczności (TCLP) przeprowadzone dla większych projektów w stanie, a także całkowite stężenie metali w kilku przypadkach, ale niewiele z tych danych zostało skorelowanych. Zebrano jednak wystarczająco dużo danych, aby dokonać kilku uogólnień. W większości odpady ABM objęte badaniem na potrzeby niniejszego raportu nie były niebezpieczne (tylko 3% było odpadami niebezpiecznymi). Jednakże zawartość metali ciężkich w odpadach była nadal wystarczająco duża, aby ograniczyć możliwości recyklingu i unieszkodliwiania. Ołów i arsen to dwa napotkane metale, które w największym stopniu przekroczyły normy oparte na ryzyku określone przez EPA i FDEP. Nadal pozostaje pytanie dotyczące rzeczywistej wymywania metali ciężkich do środowiska. Typowe dane zawarte w aktach prawnych nie obejmowały testów wymywania w celu określenia możliwego dopływu wód gruntowych, ale raczej badania pod kątem niebezpiecznych właściwości.
Wyzwania związane z gospodarowaniem tym strumieniem odpadów wynikają z faktu, że zasadniczo nie jest on niebezpieczny, jego wygląd przypomina glebę, a możliwości usuwania i ponownego użycia nie zawsze są jasno określone ani organom regulacyjnym, ani przemysłowi. Nieniebezpieczne odpady piasku po piaskowaniu nadal należy utylizować na składowisku sanitarnym. Zwykle uważa się, że wyłożone składowisko odpadów MSW jest wymagane, ale generatory zwiększyły możliwość wykorzystania składowisk odpadów budowlanych i rozbiórkowych.
W zarządzaniu ABM dostępnych jest wiele opcji recyklingu. Zużyte materiały ścierne stosowane są jako materiał wsadowy do produkcji cementu portlandzkiego. (Salt i in. 1994, Brabrand i Loehr 1993) Ta opcja recyklingu jest obecnie stosowana przez zarząd portu Tampa wraz z trzema piecami cementowymi w całym stanie Floryda. Zużyty ABM może również znaleźć zastosowanie jako kruszywo w produkcji betonu z cementu portlandzkiego oraz w produkcji betonu asfaltowego do budowy dróg. W takich przypadkach materiał musi nie tylko spełniać wymagania dotyczące utylizacji obowiązujące na poziomie stanowym i federalnym, ale także spełniać wymagania fizyczne i chemiczne procesu produkcyjnego. Inne możliwości recyklingu obejmują odzysk pewnej części ABM do ponownego użycia, wykorzystanie jako czystego materiału wypełniającego (jeśli jest wystarczająco czysty) oraz wykorzystanie jako materiału drenażowego na wysypiskach śmieci lub szambach.
Gospodarka odpadami stałymi powstałymi w wyniku obróbki strumieniowo-ściernej jest problemem, który w przyszłości będzie coraz częściej spotykany. Chociaż dostępne są istniejące wytyczne i przepisy, obecnie nie istnieje jedno źródło obejmujące tak szeroki zakres informacji. Przyszłe prace powinny koncentrować się na zebraniu i podsumowaniu najlepszych praktyk zarządzania odpadami ABM w formacie, który mógłby być stosowany przez wiele gałęzi przemysłu wykonujących obróbkę strumieniowo-ścierną, a także społeczność inżynieryjną i regulacyjną.
Bibliografia
Townsend, T. (1997). Możliwości utylizacji i ponownego użycia piasku do piaskowania. Na Florydzie:
