Surowce wtórne bazą zasobową do produkcji kruszyw Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego Surowce wtórne bazą zasobową do produkcji kruszyw Dr hab. Stefan Góralczyk prof.imbigs mgr inż. Danuta Kukielska Targi Kielce Autostrada Polska 2012 Salon Kruszyw

Polityka surowcowa UE Inicjatywa surowcowa - maksymalne wykorzystanie surowców wtórnych w technologiach ekoinwestycyjnych do wytwarzania wyrobów o jakości nie ustępującej wyrobom z surowców naturalnych Europa 2020 – unijna strategia rozwoju społeczno-gospodarczego Strategia innowacyjności i efektywności gospodarki - Ministerstwo Gospodarki

Definicje kruszyw wg norm PN-EN Kruszywo materiał ziarnisty stosowany w budownictwie Rodzaje kruszyw: Kruszywa naturalne – są pochodzenia mineralnego i poza obróbką mechaniczną nie zostały poddane żadnej obróbce Kruszywa sztuczne – są pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniku procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną modyfikację Kruszywa z recyklingu – powstały w wyniku przeróbki materiału nieorganicznego zastosowanego poprzednio w budownictwie

Podział kruszyw Surowce Pierwotne Wtórne Kruszywa naturalne Tab. 1 Surowce Pierwotne Wtórne Kruszywa naturalne Kruszywa sztuczne Kruszywa z recyklingu Rodzaje surowców do produkcji kruszyw wg. Tabeli 3 Rodzaje surowców wg. Tabeli 2

Surowce wtórne do produkcji kruszywa Dokumenty regulujące stosowanie surowców wtórnych: Dokument Komisji Europejskiej End of Waste – Aggregates Case Study z 5 marca 2007r. Dokument CEN/TC154/TG10/N736 Materiały wtórne. Kruszywa sztuczne. Raport końcowy dla kruszyw ze złóż wtórnych Normy PN-EN (12620, 13043, 13055, 13193, 13242, 13383, 13450) - Załącznik A (normatywny) –źródła materiałów do produkcji kruszywa

Kategorie i status surowców do produkcji kruszyw wg. norm PN-EN,cz.1 Tab. 2 Typ Źródło Podtyp Surowiec Historia zastosowania Szczególne wymagania wg. normy Dodatkowe wymagania P Kruszywa naturalne Wszystkie typy petrograficzne zawarte w normie PN EN 932-3 Tak Nie A Budownictwo i recykling A1 Odzyskany asfalt (destrukt) - A2 Beton kruszony A3 Kruszona cegła murarska A4 Mieszanka A1, A2 i A3 B Spalarnie stałych odpadów komunalnych B1 Popiół denny z pieców do spalania odpadów komunalnych (z wyłączeniem popiołów lotnych)   B2 Popiół lotny z pieców do spalania odpadów miejskich C Energetyka C1 Popiół lotny ze spalania węgla C2 Popiół lotny z kotłów fluidalnych C3 Żużel z kotłów elektrownianych C4 Popiół denny ze spalania węgla C5 Popiół denny z kotłów fluidalnych

Kategorie i status surowców do produkcji kruszyw, cz.2 Typ Źródło Podtyp Surowiec Historia zastosowania Szczególne wymagania wg. normy Dodatkowe wymagania D Hutnictwo żelaza i stali D1 Żużel wielkopiecowy granulowany (szklisty) Tak Nie D2 Żużel wielkopiecowy chłodzony powietrzem (krystaliczny) D3 Żużel z konwertora tlenowego (żużel konwertorowy) D4 Żużel z elektrycznego pieca łukowego (z produkcji stali węglowej) D5 Żużel z elektrycznego pieca łukowego (z produkcji nierdzewnej/wysokiej jakości stali stopowej) - E Przemysł metali nieżelaznych E1 Żużel pomiedziowy E2 Żużel molibdeniczny E3 Żużel pocynkowy E4 Żużel pofosforowy

Kategorie i status surowców do produkcji kruszyw, cz.3 Typ Źródło Podtyp Surowiec Historia zastosowania Szczególne wymagania wg. normy Dodatkowe wymagania F Odlewnictwo F1 Piasek odlewniczy Tak Nie F2 Żużel z pieca odlewniczego - G Górnictwo węglowe i skalne G1 Łupek węglowy przepalony G2 Odpady z węgla kamiennego (łupki przywęglowe) G3 Wcześniej wyselekcjonowane odpady z górnictwa węglowego i skalnego   G4 Przepracowany olej łupkowy H Prace pogłębiające H1 Piasek z pogłębiania rzek i zbiorników wodnych H2 Glina z pogłębiania I Pozostałe I1 Ziemia z prac wykopaliskowych I2 Popiół z przemysłu papierniczego I3 Popiół ze spalania odpadów I4 Popiół ze spalania biomasy I5 Stłuczka szklana I6 Glina pęczniejąca Norma EN13055

Surowce pierwotne Tab. 3 Według Załącznika A, PN-EN 932-3:1996 A.1. Skały magmowe A.1.1 Skały magmowe głębinowe   Granit, sjenit, granodioryt, dioryt, gabro A.1.2 Skały magmowe hipoabisalne Doleryt, diabaz Riolit, trachit, andezyt, dacyt, bazalt, bazaltlawa (tuf, scoria, pumeks, brekcja wulkaniczna) A.2. Skały osadowe A.2.1 Skały klastyczne Piaskowiec, konglomerat, brekcja, arkoza, szarogłaz, kwarcyt, łupek, iłowiec A.2.2 Skały pochodzenia chemicznego i biogenicznego Wapień, kreda , dolomit, czert A.3. Skały metamorficzne Amfibolit, gnejs, granulit, hornfels, marmur kalcytowy/dolomitowy, kwarcyt, serpentynit, łupek, łupek grafitowy, mylonit Żwir kruszony Żwir

Baza mineralnych surowców wtórnych - górnictwo, hutnictwo, energetyka Brak kompleksowej inwentaryzacji ilościowej. Szacunkowe dane o ilości tych surowców w poszczególnych branżach Ponad 80% odpadów wytwarzanych w kraju Na hałdach ponad 1,3 mld Mg + 97 mln Mg/rok Prawie pełne wykorzystanie żużla i popiołu – 7-10 mln Mg/rok kruszyw Ponad 75% - surowce z przemysłu wydobywczego, głównie wydobywane przy eksploatacji węgla kamiennego (ponad 30 mln t/rok) oraz metali kolorowych niewielki stopień wykorzystywania (dolomity z produkcji cynku i ołowiu oraz skały przywęglowe) IMBiGS - prace nad wykorzystaniem skał płonych z górnictwa węgla kamiennego Ok. 15-20% tego surowca (4-6mln t) w stanie surowym spełnia wymagania norm PN-EN dla kruszyw

Baza mineralnych surowców wtórnych - budownictwo Zgodnie z ustaleniami norm europejskich tę grupę surowców stanowią „stare” materiały budowlane, które w wyniku przeróbki stanowić mogą kruszywo do ponownego użycia (kruszywo z recyklingu) Szacuje się, że roczny uzysk tych odpadów wynosi ponad 2,2 mln t, z tego gruz budowlany – 0,7 mln t/rok

Baza zasobowa surowców do produkcji kruszyw w mln t. Surowce naturalne – 6567,5 Surowce wtórne Nagromadzone -1624,3 Wytwarzane w ciągu roku – 96,9

Baza zasobowa surowców do produkcji kruszyw w mln t. Tab. 4 Wyszczególnienie Liczba złóż Zasoby geologiczne Zasoby przemysłowe Bilansowe Pozabilansowe Razem A+B+C1 C2+D 1. Piaski i żwiry 8628 17232,6 9194,8 8037,8 362,9 3030,7 2. Kamienie budowlane i drogowe 731 10425 7003,5 3421,5 572 3372,2 3. Surowce ilaste 1281 2191,4 723 1468,4 56,8 164,6 Razem surowce: 10640 29849 16921,3 12927,7 991,7 6567,5 Odpady – wytwarzanie i nagromadzenie Wytworzone w ciągu roku (mln/t) – Nagromadzone (mln/t)   4. Odpady wydobywcze, m.in.: - górnictwo węgla kamiennego - cynk i ołów - Inne 73,0 1324,0 30,5 - 566,4 29,0 594,4 13,5 163,2 5. Odpady z hutnictwa i energetyki, m.in.: - popioły i żużle z energetyki - popioły i żużle z hutnictwa - żużle pomiedziowe 21,7 300,3 14,9 277 5,5 23,3 1,3 b.d. 6. Odpady budowlane, m.in.:. - gruz budowlany 2,2 0,72 Razem: 96,9 1624,3

Baza zasobowa surowców do produkcji kruszyw Surowce wtórne stanowią w stosunku do surowców naturalnych znaczącą bazę zasobową (ok.25%) Potencjalna produkcja kruszyw na bazie tylko surowców wtórnych może osiągnąć poziom ok. 30% całej rocznej produkcji kruszyw w Polsce, tzn. ok. 80-85 mnl Mg/rok.

Dopuszczenie na rynek kruszyw z surowców wtórnych – wymagania Surowiec wtórny z którego wyprodukowano kruszywo powinien być etapie badań wstępnych szczegółowo rozpoznany i przebadany, z uwzględnieniem uwalnianych substancji niebezpiecznych – jest to warunek konieczny do oznaczenia kruszywa znakiem CE. Obowiązek badania zawartości uwalnianych metali ciężkich wynika z ustaleń zawartych w Dyrektywie 89/106 EEC i Mandatu M125 Badanie substancji niebezpiecznych przeprowadza się dla wyciągu wodnego według PN-EN 1744-3 2004 Część 3: Przygotowanie wyciągów przez wymywanie kruszyw. Ocenę uzyskanych wyników przeprowadza się wg. kryteriów zawartych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 24.01.2009 r. w sprawie warunków, jakie należy spełniać przy wprowadzaniu ścieków do wód lub ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego.

Dopuszczenie na rynek kruszyw z surowców wtórnych – wymagania W celu uregulowania sytuacji w zakresie substancji niebezpiecznych w CEN podjęto działania dotyczące: Klasyfikacji kruszyw sztucznych i z recyklingu w zależności od rodzaju surowca stosowanego do ich produkcji (prace w ramach CEN/TC 154 Kruszywa); Opracowania metod badań zanieczyszczeń i kryteriów ich oceny (CEN/TC 351)

CEN/TC 154 Kruszywa Normy w trakcie zatwierdzania Fpr 16496 Wyroby budowlane - Ocena uwalniania substancji niebezpiecznych – Stosowanie ujednoliconych metod oceny - 2013-05 Fpr 16516 Wyroby budowlane - Ocena uwalniania substancji niebezpiecznych - Oznaczanie emisji do powietrza w pomieszczeniach - 2013-07 Fpr 16637-1 Standardowe wytyczne dla CEN wyboru testów wymywania odpowiednich dla produktu (-ów) - zasady ogólne - 2014-02 Fpr 16637-2 Ogólne badanie dynamicznego ługowania powierzchni w celu oznaczania powierzchni zależnej uwolnionych substancji z monolitycznych, płytowych lub arkuszowych wyrobów budowlanych - 2014-02

CEN/TC 154 Kruszywa W trakcie opracowania Test wypłukiwania dla określenia uwolnionych substancji z wyrobów budowlanych ziarnistych -2012-07 Terminologia - 2015-06 Wytyczne dotyczące oceny zgodności - 2013-04 Oznaczanie stężenia aktywności 226Ra, 232Th i 40K za pomocą spektrometrii promieniowania gamma - 2013-04 Analiza substancji nieorganicznych w wyciągach i odciekach - 0001-01 Trawienie wyrobów budowlanych w wodzie królewskiej - 2014-05 Analiza substancji nieorganicznych w wyciągach i odciekach - Część 1: Analiza spektometryczna, spektrometria optyczna (ICP-OES) - 2014-05 Analiza substancji nieorganicznych w wyciągach i odciekach - Część 2: Analiza spektometryczna, spektrometria masowa (ICP-MS) - 2014-05 Określenie oceny i klasyfikacji dla dawki emitowanego promieniowania gamma - 2014-12 Analiza zawartości substancji nieorganicznych w płynach do analizy - 2015-03

Szczególne obowiązki wynikające ze stosowania surowców wtórnych, cz.1 Dodatkowe obowiązki dla producenta wynikające ze stosowania surowców wtórnych REACH - Rozporządzennie (WE) 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z 18.12.2006 r. dot. rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów oraz utworzenia Europejskiej Agencji Chemikaliów.

Szczególne obowiązki wynikające ze stosowania surowców wtórnych, cz.2 Rejestracja substancji niebezpiecznych zawartych w wyrobach jest obowiązkowa dla wytwórcy lub importera wyrobów, gdy: Substancje mogą być uwalniane z wyrobów w normalnych i racjonalnie przewidywalnych warunkach użytkowania; Łączna ilość substancji obecna w wyrobach, z których ma być uwolniona przekracza 1t/rok na producenta lub importera. Uwzględniać należy zarówno ilości przeznaczone do uwolnienia, jak i te, które będą uwolnione. Jeśli wytwarzany/importowany jest więcej niż jeden rodzaj wyrobu, z którego ma być uwalniana substancja, to należy sumować ilości tej substancji we wszystkich wyrobach, z których ma być uwalniana.

Szczególne obowiązki wynikające ze stosowania surowców wtórnych, cz.3 Z warunków zgłaszania substancji wynika, że: Kruszywa produkowane z surowców naturalnych (ze złóż surowców mineralnych), tzn. kruszywa naturalne, spełniają podane kryteria i nie wymagają rejestracji, chyba że występują w nich substancje niebezpieczne uwalniane w ilości pow. 0,1%, a ich łączna ilość w wyprodukowanych wyrobach przekracza 1t; Kruszywa z recyklingu i sztuczne podlegają obecnie rozporządzeniu REACH i muszą być rejestrowane.

Podsumowanie Zakres wykorzystania odpadów do produkcji kruszywa jest nieograniczony, pod warunkiem że kruszywo wyprodukowane z tych surowców spełnia wymagania dla kruszyw w normach PN-EN Zakres stosowania tych kruszyw ustalają wspomniane normy PN-EN i jest on identyczny jak dla kruszyw naturalnych Wszystkie grupy kruszyw są równoprawne, jeśli chodzi o zastosowanie do betonu, mieszanek bitumicznych oraz mieszanek związanych lub niezwiązanych hydraulicznie Jedynym kryterium zastosowania kruszywa są jego właściwości.

Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego DZIĘKUJĘMY ZA UWAGĘ Dr hab. Stefan Góralczyk, mgr inż. Danuta Kukielska Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego