Gruz budowlany na składowiskach odpadów komunalnych
Gruz budowlany jest odpadem, który po przetworzeniu (czyli po kruszeniu bądź przesiewaniu) w znacznym stopniu może być powtórnie wykorzystywany: albo jako kruszywo budowlane, albo do innych celów1-3. Obecnie duża ilość tego materiału trafia najczęściej na składowiska odpadów komunalnych. Pewna jego część nie jest ewidencjonowana, co wynika z ogłoszeń w prasie i w internecie, w których czytamy, iż „gruz oddam – gruz przyjmę”.
W strumieniu odpadów komunalnych pochodzących z dużych aglomeracji (ok. 500 tys. mieszkańców) typowy gruz budowlany stanowi ok. 18% wszystkich odpadów, a razem z ziemią z wykopów – ok. 31%. Można jednak oczekiwać, że udział tego odpadu w strumieniu odpadów komunalnych będzie się zmniejszał wraz ze zmniejszaniem się ilości mieszkańców korzystających z określonego składowiska odpadów. Szczegółowa, choć skrótowa charakterystyka tych odpadów podana jest pod ich nazwą (ok. 30 pozycji) w katalogu odpadów pod kodem nr 174.
Koszty za przyjmowanie odpadów budowlanych
Krajowy Plan Gospodarki Odpadami przewiduje do roku 2014 sukcesywne zwiększanie się ilości odpadów budowlanych zbieranych selektywnie5. Ta selektywna zbiórka jest albo może być wymuszona na przedsiębiorstwach budowlano-remontowych przez odpowiednie ustalanie kosztów za przyjmowanie odpadów budowlanych na składowisko.
Takie ustalenie cen za odpady powoduje, że dla wielu przedsiębiorstw remontowo-budowlanych istotne jest, aby jak najtaniej dostarczać na składowisko posegregowany gruz. Poza tym wyższa cena za przyjęcie dużych bloków betonowych lub fragmentów murów ceglanych, wynika z tego, że uwzględnia koszty ich ewentualnego kruszenia, do wielkości ziaren, przydatnych do gospodarczego wykorzystania.
Gruz budowlany na składowisku
W wielu przypadkach gruz budowlany dostarczany na składowiska odpadów komunalnych jest skrzętnie wykorzystywany na miejscu – przydaje się jako materiał na warstwy przesypowe oraz jako materiał na drogi dojazdowe do poszczególnych kwater, co jest niezbędne dla prawidłowego prowadzenia składowiska. Pewne mineralne składniki gruzu budowlanego (zwykle ok. 70% mieszanego gruzu budowlanego) bardzo korzystnie wpływają na składowisko, ponieważ w środowisku wodnym wykazują odczyn zasadowy. Ta zasadowość odcieków przyczynia się do przejścia stosunkowo mobilnych, wolnych jonów metali ciężkich (jeżeli w takim stanie występują) w nierozpuszczalne związki (wodorotlenki, tlenowodorotlenki i inne), które w takim stosunkowo bezpiecznym dla środowiska stanie pozostają wokół ziaren wykazujących zasadowy odczyn i tracą swoją ruchliwość. To oddziaływanie na środowisko jest i będzie tym korzystniejsze, im drobniejsze będą ziarna materiałów wykazujących wspomniany proces. Do materiałów budowlanych o takim korzystnym oddziaływaniu należy zaliczyć okruchy betonu, w tym także betonu komórkowego, cegieł wapienno-piaskowych, tynków wapienno-cementowych itp.
Ziarna i okruchy betonu ze względu na zawartość uwodnionych krzemianów wapnia oraz wodorotlenku wapnia, jaki powstaje w czasie wiązania z wodą składników cementu, wykazują w wodzie zdecydowanie zasadowy odczyn o wartości pH > 10. Z upływem czasu podana wartość pH zmniejsza się.
Zbliżone zachowanie będą wykazywały również i inne mineralne materiały budowlane mogące się znajdować w gruzie budowlanym. Należy do nich zaliczyć takie materiały jak beton komórkowy i cegłę wapienno-piaskową. Zawartość krzemianów wapniowych w tych materiałach budowlanych jest znacznie mniejsza niż w betonie, dlatego też odczyn nie jest tak bardzo zasadowy i jego pH wynosi ponad 8.
Podobnie na środowisko będą oddziaływać okruchy tynków wapiennych i wapienno-cementowych oraz zaprawa murarska. W tym przypadku również wyciąg wodny tych materiałów wykaże wartość pH > 8.
Korzystne działanie na składowisko wykażą również, mogące wystąpić w gruzach z prac remontowo-budowlanych, odpadowy lub przeterminowany cement i wapno. Także szkło budowlane może wystąpić jako składnik gruzu budowlanego (szkło taflowe, szklane kształtki budowlane, wełna szklana i mineralna), poza tym wykazuje się ono korzystnym oddziaływaniem na jony metali ciężkich, chociaż nie tak efektywnie jak poprzednio wspomniane materiały. Szkło w postaci dużych okruchów bardzo powoli i w małym stopniu ulega procesom hydrolizy (rozkładowi) pod wpływem wody m.in. na zasadowe składniki. W zetknięciu z wodą, już w postaci rozdrobnionej, szkło również wykazuje zasadowy odczyn pH > 7 (ziarna szkła <60 µm wykazują pH ok. 10).
Z mineralnych składników gruzów budowlanych niekorzystne dla środowiska są coraz częściej stosowane materiały gipsowe (płyty kartonowo-gipsowe, kształtki gipsowe, zaprawy, gładzie szpachlowe itp.). Materiał ten jest stosunkowo dobrze rozpuszczalny w wodzie (ok. 2,4 g/dm³ wody) i jego obecność na składowisku przyczynia się do wzrostu stężenia jonów siarczanowych w odciekach.
Mineralne składniki gruzu budowlanego, po rozdrobnieniu do ziaren o wielkości poniżej 30 mm, stanowią doskonały materiał zarówno do niwelacji gruntu, jak i do utwardzania lokalnych dróg.
W każdym przypadku, nie omówione w tym artykule, choć mogące występować w gruzie takie materiały jak fragmenty cegieł, okładzinowe i podłogowe płytki ceramiczne czy fragmenty porcelany sanitarnej są całkowicie bezpieczne dla środowiska.
Kruszywo, jakie może być uzyskane przez kruszenie i przesiewanie gruzu budowlanego do wykorzystania w budownictwie konstrukcyjnym, posiada pewne ograniczenia. Po pierwsze, kruszywo z gruzu betonowego jest najbardziej wartościowe dla budownictwa, pod warunkiem jednak, że nie jest zanieczyszczone gipsem (ponieważ jest on składnikiem wywołującym korozję siarczanową konstrukcji i materiałów budowlanych wiązanych cementem). Po drugie, kruszywo z materiałów ceramicznych jest mniej wartościowe ze względu na znaczną, a niekorzystną porowatość (np. cegły, beton komórkowy), małą wytrzymałość mechaniczną (beton komórkowy) i ewentualnie słabą przyczepność zapraw czy zaczynu cementowego (szkliwione powierzchnie płytek ceramicznych lub powierzchnie okruchów szkła, ziarna porcelany sanitarnej).
Pomimo wspomnianych ograniczeń, kruszywo takie może być wykorzystywane w budownictwie. W przypadkach, kiedy nie przewiduje się stosowania gruzu budowlanego jako czynnika wspomagającego poprawne prowadzenie składowiska, odpad ten winien być przetworzony na kruszywo i przekazany do dalszego gospodarczego wykorzystania.
W strumieniu odpadów komunalnych pochodzących z dużych aglomeracji (ok. 500 tys. mieszkańców) typowy gruz budowlany stanowi ok. 18% wszystkich odpadów, a razem z ziemią z wykopów – ok. 31%. Można jednak oczekiwać, że udział tego odpadu w strumieniu odpadów komunalnych będzie się zmniejszał wraz ze zmniejszaniem się ilości mieszkańców korzystających z określonego składowiska odpadów. Szczegółowa, choć skrótowa charakterystyka tych odpadów podana jest pod ich nazwą (ok. 30 pozycji) w katalogu odpadów pod kodem nr 174.
Koszty za przyjmowanie odpadów budowlanych
Krajowy Plan Gospodarki Odpadami przewiduje do roku 2014 sukcesywne zwiększanie się ilości odpadów budowlanych zbieranych selektywnie5. Ta selektywna zbiórka jest albo może być wymuszona na przedsiębiorstwach budowlano-remontowych przez odpowiednie ustalanie kosztów za przyjmowanie odpadów budowlanych na składowisko.
Takie ustalenie cen za odpady powoduje, że dla wielu przedsiębiorstw remontowo-budowlanych istotne jest, aby jak najtaniej dostarczać na składowisko posegregowany gruz. Poza tym wyższa cena za przyjęcie dużych bloków betonowych lub fragmentów murów ceglanych, wynika z tego, że uwzględnia koszty ich ewentualnego kruszenia, do wielkości ziaren, przydatnych do gospodarczego wykorzystania.
Gruz budowlany na składowisku
W wielu przypadkach gruz budowlany dostarczany na składowiska odpadów komunalnych jest skrzętnie wykorzystywany na miejscu – przydaje się jako materiał na warstwy przesypowe oraz jako materiał na drogi dojazdowe do poszczególnych kwater, co jest niezbędne dla prawidłowego prowadzenia składowiska. Pewne mineralne składniki gruzu budowlanego (zwykle ok. 70% mieszanego gruzu budowlanego) bardzo korzystnie wpływają na składowisko, ponieważ w środowisku wodnym wykazują odczyn zasadowy. Ta zasadowość odcieków przyczynia się do przejścia stosunkowo mobilnych, wolnych jonów metali ciężkich (jeżeli w takim stanie występują) w nierozpuszczalne związki (wodorotlenki, tlenowodorotlenki i inne), które w takim stosunkowo bezpiecznym dla środowiska stanie pozostają wokół ziaren wykazujących zasadowy odczyn i tracą swoją ruchliwość. To oddziaływanie na środowisko jest i będzie tym korzystniejsze, im drobniejsze będą ziarna materiałów wykazujących wspomniany proces. Do materiałów budowlanych o takim korzystnym oddziaływaniu należy zaliczyć okruchy betonu, w tym także betonu komórkowego, cegieł wapienno-piaskowych, tynków wapienno-cementowych itp.
Ziarna i okruchy betonu ze względu na zawartość uwodnionych krzemianów wapnia oraz wodorotlenku wapnia, jaki powstaje w czasie wiązania z wodą składników cementu, wykazują w wodzie zdecydowanie zasadowy odczyn o wartości pH > 10. Z upływem czasu podana wartość pH zmniejsza się.
Zbliżone zachowanie będą wykazywały również i inne mineralne materiały budowlane mogące się znajdować w gruzie budowlanym. Należy do nich zaliczyć takie materiały jak beton komórkowy i cegłę wapienno-piaskową. Zawartość krzemianów wapniowych w tych materiałach budowlanych jest znacznie mniejsza niż w betonie, dlatego też odczyn nie jest tak bardzo zasadowy i jego pH wynosi ponad 8.
Podobnie na środowisko będą oddziaływać okruchy tynków wapiennych i wapienno-cementowych oraz zaprawa murarska. W tym przypadku również wyciąg wodny tych materiałów wykaże wartość pH > 8.
Korzystne działanie na składowisko wykażą również, mogące wystąpić w gruzach z prac remontowo-budowlanych, odpadowy lub przeterminowany cement i wapno. Także szkło budowlane może wystąpić jako składnik gruzu budowlanego (szkło taflowe, szklane kształtki budowlane, wełna szklana i mineralna), poza tym wykazuje się ono korzystnym oddziaływaniem na jony metali ciężkich, chociaż nie tak efektywnie jak poprzednio wspomniane materiały. Szkło w postaci dużych okruchów bardzo powoli i w małym stopniu ulega procesom hydrolizy (rozkładowi) pod wpływem wody m.in. na zasadowe składniki. W zetknięciu z wodą, już w postaci rozdrobnionej, szkło również wykazuje zasadowy odczyn pH > 7 (ziarna szkła <60 µm wykazują pH ok. 10).
Z mineralnych składników gruzów budowlanych niekorzystne dla środowiska są coraz częściej stosowane materiały gipsowe (płyty kartonowo-gipsowe, kształtki gipsowe, zaprawy, gładzie szpachlowe itp.). Materiał ten jest stosunkowo dobrze rozpuszczalny w wodzie (ok. 2,4 g/dm³ wody) i jego obecność na składowisku przyczynia się do wzrostu stężenia jonów siarczanowych w odciekach.
Mineralne składniki gruzu budowlanego, po rozdrobnieniu do ziaren o wielkości poniżej 30 mm, stanowią doskonały materiał zarówno do niwelacji gruntu, jak i do utwardzania lokalnych dróg.
W każdym przypadku, nie omówione w tym artykule, choć mogące występować w gruzie takie materiały jak fragmenty cegieł, okładzinowe i podłogowe płytki ceramiczne czy fragmenty porcelany sanitarnej są całkowicie bezpieczne dla środowiska.
Kruszywo, jakie może być uzyskane przez kruszenie i przesiewanie gruzu budowlanego do wykorzystania w budownictwie konstrukcyjnym, posiada pewne ograniczenia. Po pierwsze, kruszywo z gruzu betonowego jest najbardziej wartościowe dla budownictwa, pod warunkiem jednak, że nie jest zanieczyszczone gipsem (ponieważ jest on składnikiem wywołującym korozję siarczanową konstrukcji i materiałów budowlanych wiązanych cementem). Po drugie, kruszywo z materiałów ceramicznych jest mniej wartościowe ze względu na znaczną, a niekorzystną porowatość (np. cegły, beton komórkowy), małą wytrzymałość mechaniczną (beton komórkowy) i ewentualnie słabą przyczepność zapraw czy zaczynu cementowego (szkliwione powierzchnie płytek ceramicznych lub powierzchnie okruchów szkła, ziarna porcelany sanitarnej).
Pomimo wspomnianych ograniczeń, kruszywo takie może być wykorzystywane w budownictwie. W przypadkach, kiedy nie przewiduje się stosowania gruzu budowlanego jako czynnika wspomagającego poprawne prowadzenie składowiska, odpad ten winien być przetworzony na kruszywo i przekazany do dalszego gospodarczego wykorzystania.
- Źródła
- Chimiczewski A., Okoń U., Olszewski E., Tenerowicz M.: Zagospodarowanie materiałów odpadowych powstających przy rozbiórce obiektów budowlanych. „Przegląd Komunalny”, nr 2, s. 12-13, 1997.
- Rzeczyński B.: Recykling odpadów budowlanych, racje ochrony asobów i przetwarzania odpadów na kruszywa wtórne. „Ekoproblemy” nr 2, s. 8-9, 2003.
- Wiszniewski A.: Nowoczesny recykling gruzu budowlanego. „Recykling” nr 5, s. 5, 2003.
- DzU nr 112, poz. 1206, 2001 Katalog odpadów.
- MP nr 11, poz.159; 2003 Krajowy Plan Gospodarki Odpadami.
prof. dr hab. inż. Jan Hupka,
dr inż. Jerzy Rzechuła,
Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska
dr inż. Jerzy Rzechuła,
Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska