INERTNÍ STAVEBNÍ ODPADY Recyklace stavebních odpadů se stala v průběhu devadesátých let po vzoru většiny zemí Evropské unie i v podmínkách České republiky zcela běžnou součástí nejrůznějších etap stavebních činností - a to jak ve fázi nakládání se stavebními odpady v rámci demoliční činnosti, tak...
INERTNÍ STAVEBNÍ ODPADY
Recyklace stavebních odpadů se stala v průběhu devadesátých let po vzoru většiny zemí Evropské unie i v podmínkách České republiky zcela běžnou součástí nejrůznějších etap stavebních činností - a to jak ve fázi nakládání se stavebními odpady v rámci demoliční činnosti, tak při využití vyrobených recyklátů v následné stavební výrobě.
Recyklace stavebních sutí je v podmínkách ČR zabezpečována takřka výhradně mobilními či semimobilními recyklačními linkami. Většinou se jedná o linky, jejichž jednu část tvoří drtič (čelisťový nebo odrazový) a druhou vibrační třídič. Drtič bývá navíc velmi často vybaven magnetickým separátorem železa.
VÝSTUPNÍ FRAKCE
Producenti recyklátů odlišují výstupní frakce třídiče většinou s ohledem na předpokládané uplatnění zpracovávaného recyklátu a také s ohledem na to, o jaký druh stavebního odpadu se jedná. Zejména betonové recykláty se třídí do výrazně užších frakcí - obdobně jako drobné kamenivo.
Inertní stavební suť zpracovaná zařízením podle výše uvedeného schematu má však přece jenom omezené využití - převážně se používá jako zásypový materiál, jen ve výjimečných případech nachází uplatnění obdobné jako kamenivo. Například betonový recyklát se používá jako plnivo do živičných směsí. Je to dáno zejména tím, že takto vyrobený recyklát obsahuje příliš velký podíl jemných prachových částic. Rovněž obsahuje další nežádoucí cizorodé (většinou lehké) látky (dřevěné třísky, kousky papíru, lepenky, plastů apod.).
Separaci těchto nežádoucích příměsí lze provést pouze separátory (se suchým či mokrým odlučováním). Protože se jedná o rozměrná zařízení, vyžadující připojení dalších technologií (čištění vzduchu popř. vodní a kalové hospodářství), bývají takřka výhradně součástí větších stacionárních recyklačních zařízení.
V zemích s rozvinutým systémem recyklace stavebních sutí (SRN, Rakousko, Švýcarsko, Holandsko atd.) se postupně staly běžnou součástí stacionárních recyklačních linek, protože jenom s jejich využitím lze docílit stabilní kvalitní produkci certifikovaných recyklátů deklarovaných vlastností, určených zejména pro výrobu různých stavebních prvků či jako plnivo do stavebních hmot (betony, živice, malty).
V tuzemských podmínkách bohužel dosud nedošlo k zavedení této perspektivní technologie, což je dáno ryze ekonomickými i politickými důvody. Proti jejímu zavedení působí nejenom nízké ceny přírodních surovin, ale také v současnosti rozšířené obcházení zákona o odpadech a likvidace cenných druhotných surovin - stavební suti, formou samoúčelných zavážek terénu označovaných jako "rekultivace" či "vyrovnání terénních nerovností". Lze jen doufat, že s postupným přibližováním legislativy k zemím EU dojde také k pozitivnímu obratu v této oblasti.
Jak bylo výše uvedeno, jsou v podmínkách ČR provozovány takřka výhradně mobilní a semimobilní recyklační linky. Při zdrobňování (drcení) stavební sutě jsou využívány takřka rovnoměrně čelisťové i odrazové drtiče. Oba druhy mají své výhody i nevýhody.
MOŽNOSTI ZVÝŠENÍ KVALITY
Z hlediska stupně zdrobnění vstupní suroviny a možnosti jeho řízení je výhodnější drtič odrazový. Také kvalita výstupního zrna je výrazně lepší než u drtičů čelisťových.
Naproti tomu z hlediska prašnosti zařízení i zatížení okolí hlukem je odrazový drtič oproti čelisťovému v nevýhodě. Také provozní náklady jsou u odrazových drtičů zřetelně vyšší než u čelisťových. I přes svoji vyšší cenu budou hrát odrazové drtiče svoji nezastupitelnou roli zejména díky vysoké kvalitě zrna vystupujícího materiálu, kterou nelze čelisťovým drtičem dosáhnout.
Jak bylo prokázáno v zemích s rozvinutými systémy recyklace stavebních sutí, nejlepší varianta drtící části recyklační linky by měla obsahovat drtiče dva - primární čelisťový a sekundární odrazový, příp. kuželový. Na základě zkušeností s recyklací stavebních odpadů v podmínkách ČR se však dosud neobjevil ani jeden podnikatelský subjekt, který by byl ochoten riskovat v poněkud nepřehledných podmínkách a realizovat klasickou dvoustupňovou stacionární recyklační linku.
ZAJÍMAVÉ ŘEŠENÍ
V této situaci se jako velmi zajímavé jeví technické řešení dvoustupňové mobilní drticí a třídicí linky Scorpion 2000 od švédské firmy Svedala. Na jediném podvozku jsou umístěny nejen primární čelisťový a sekundární kuželový drtič, ale také dvouapůlsítný vibrační třídič.
Aby bylo možno oba drtiče i třidič umístit na jediný podvozek, je linka vybavena velmi neobvyklým řešením hlavního dopravního pasu, který ve své sendvičové podobě umožňuje vertikální dopravu primárně (resp. posléze i sekundárně) rozpojeného materiálu.
Primárně rozpojený materiál je tříděn na vibračním třídiči na čtyři frakce, přičemž nadsítná složka je dále drcena sekundárním kuželovým drtičem a v uzavřené smyčce přidávána k primárně podrcenému materiálu na hlavní pasový dopravník.
Je samozřejmé, že lze vytvářet i jiné kombinace materiálového toku - např. může být výstupní produkt z kuželového drtiče vynášen samostatným pasem apod.
Celá linka je poháněna elektromotory, což vyžaduje zajištění zdroje elektrické energie. Čelisťový drtič je poháněn šestipólovým motorem s výkonem 55 kW, kuželový čtyřpólovým s výkonem 90 kW. Celkový instalovaný elektrický výkon činí 185 kW (včetně pohonů vibračního třídiče a dopravníků). V této konfiguraci může linka dosahovat výkon až 140 t/hod zpracované stavební sutě.
Toto velmi neobvyklé řešení umožnilo umístit oba drtiče, třídič i veškeré dopravníky na jediný podvozek - dvouosý sedlový návěs. V transportní poloze má celé zařízení rozměry 15,25 x 2,5 x 4 m a váží 37 tun, což umožňuje relativně snadnou přepravu po veřejných komunikacích.
Separátory nežádoucích cizorodých příměsí jsou určeny pro zvýšení jakosti frakce nejvyšší kvality - převážně zrnitosti 4/45 mm. Separátory pracují na suchém i mokrém principu.
Systémy založené na principu suché separace vytlačily v minulosti užívané způsoby mokré separace recyklátů - a to z ekonomických důvodů.
Prosadily se zejména při separaci odpadů ze stavby komunikací a při recyklaci betonů. V současnosti je nejrozšířenější větrný protiproudý třídič, který může být doplněn i o některé další prvky, zvyšující jeho účinnost (systémy usměrňující dráhu tříděného materiálu).
Pro mokrou separaci se prosadily zejména aquamator, šnekový separátor, bubnový separátor a separátory sedimentační.
RŮZNÁ MÉDIA
Rozdíl obou odlišných technologických principů spočívá v první řadě v tom, že u větrného třídiče je třídícím médiem proudící vzduch, který unáší nežádoucí částice mimo proud kvalitního recyklátu, čímž dochází k jejich separaci. U mokrého způsobu separace je třídícím médiem voda.
Nežádoucí materiály jsou vynášeny na hladinu, protože mají nižší měrnou hmotnost než voda, a tak mohou být odděleny z výstupního recyklátu. Oba postupy se osvědčily i v praxi.
Větrné třídiče se prosadily zejména v minulých letech, neboť na rozdíl od mokré separace nevyžadují řešení vodního a tím i kalového hospodářství. To je hlavní důvod, proč se separace mokrou cestou doposud příliš nepoužívá.
Mokrý způsob separace má však i řadu výhod, projevujících se zejména při zajišťování stálé jakosti recyklátů a snížení podílu prachových částic v něm. Tento způsob je také charakteristický velmi vysokou účinností (takřka 100 %) při odstraňování lehkých materiálů.
Z hlediska separace různých druhů materiálů obsažených ve stavebních sutích se jako perspektivní jeví sedimentační zařízení. Tato zařízení jsou dosud rozšířena zejména v úpravnictví uhlí. Pomocí nich lze účinně separovat uhlí od hlušiny, přičemž je využíván relativně velký rozdíl měrných hmotností uhlí a hlušiny. V současnosti bývají využívána tato zařízení také při těžbě písků (separace organických znečištění) a v úpravnictví rud.
Základní princip sedimentační separace spočívá v tom, že materiál určený pro separaci je vystaven pulzujícímu vodnímu proudu. V důsledku pulzací dochází k odlišné rychlosti usazování jednotlivých složek směsi podle její měrné hmotnosti, tzn. že se těžší částice usazují na dně, zatímco lehčí vyplouvají na hladinu.
Pokud je rozdíl měrných hmotností separovaných materiálů dostatečný, je tento druh separace velmi účinný. V současnosti jsou provozována ve výše zmiňovaných úpravnických oborech zařízení s výkonností až 800 t/hod.
Rozhodujícími podmínkami pro ostrost separace v sedimentačních zařízeních jsou zejména rozdíl měrných hmotností látek obsažených ve směsi, hmotnostní podíl jednotlivých složek zastoupených ve směsi, tvar zrn, způsob pohybu vody a konstrukce vynášecího zařízení ke kontinuálnímu odvádění nejtěžších složek směsi.
Rozdíly měrných hmotností v jednotlivých materiálech jsou relativně nízké a vzájemně se překrývají, přesto byla prokázána vysoká účinnost separace.
MIROSLAV ŠKOPÁN,
Fakulta strojního inženýrství,
Vysoké učení technické v Brně
FOTO ARCHÍV
