UNIVERSITATEA ECOLOGICA DIN BUCURESTI

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALA

MASTER: Ingineria si Managementul Integrat

al Mediului in Activitati Industriale

MANAGEMENTUL INTEGRAT AL DESEURILOR GENERATE IN ACTIVITATI INDUSTRIALE

1. GESTIUNEA DEsEURILOR ÎN ROMÂNIA

România dispune de cantitati importante de resurse naturale, respectiv materii prime precum carbuni bruni si lignit, sisturi bituminoase, petrol si gaze naturale, minereuri cu continut aurifer, argint, m 959t197j agneziu, cupru, minereuri feroase si polimetalice, bauxita, minereuri de uraniu, mine de sare, sulf, dolomita si roci caoline. Procesarea acestor resurse genereaza deseuri. Sectorul industrial cel mai apropiat are la baza reprocesarea acestor materii prime autohtone. Complexul industrial este alcatuit din fabrici si întreprinderi specializate în siderurgie, chimie, petrochimie, producerea de energie, minerit, constructii de masini si diverse echipamente, textile si de încaltaminte.

Mineritul, industria si municipalitatile sunt principalii generatori de deseuri. Din 1995 pâna în 2000, deseurile miniere au fost reduse de circa 14 ori de la 31C)Ja 22,7 milioane tone, în timp ce deseurile industriale s-au diminuat de la 51 la 34 milioane tone. Aceste scaderi însemnate se datoreaza diminuarii productiei. Deseurile municipale au ramas cam la acelasi volum, totusi într-o usoara crestere atingând în anul 2000 circa 8,15 milioane tone pe an. Compozitia deseurilor este în continuare variata în functie de regiune si perioada anului

În 1989 industria contribuia cu mai bine de 50% la cresterea Produsului Intern Brut (PIB), astazi aceasta pondere fiind mai mica cu peste 10%, respectiv 40% în 1999. Volumul productiei industriale s-a diminuat cu 30-50% în 1999 fata de 1989. Motivul principal îl constituie pierderea unor piete de desfacere traditionale, cât si ramânerea în urma din punct de vedere tehnologic.

Privatizarea sectorului industrial de stat a condus la modificari privind proprietatea în paralel cu sporirea responsabilitatii solutionarii problemelor de protectie a mediului. Se poate vorbi deja despre un management al deseurilor în câteva sectoare de activitate. Responsabilitatea pentru poluarile anterioare (istorice) revine în mare masura statului. Privatizarea si modernizarea industriala trebuie facuta în paralel cu introducerea principiului celei mai bune tehnologii si practici utilizate deja în tarile Uniunii Europene.

Principalele categorii de deseuri industriale generate:

steril minier;

cenusa si zgura de termocentrala;

deseuri metalurgice;

namoluri reziduale;

deseuri chimice;

deseuri feroase;

deseuri din constructii.

Activitati industriale mari generatoare de deseuri:

industria extractiva;

producerea energiei;

metalurgia;

industria chimica;

industria de masini, produse metalice;

industria alimentara;

rafinarea titeiului.

O categorie aparte de deseuri de productie este reprezentata de deseurile periculoase. în România, au fost identificate 145 de tipuri de deseuri periculoase, din totalul de 237 înscrise în Catalogul European de Deseuri.

Cantitatea de deseuri periculoase a reprezentat:

în 1995 - 1,6% din totalul deseurilor de productie si 15% daca se elimina sterilul din minerit;

în 2000 - 1,9% din totalul deseurilor de productie si 3,7% daca se elimina sterilul din minerit.

Procentajele de mai sus indica faptul ca generarea de deseuri periculoase a scazut în ultimi 6 ani cu aproximativ 83%.

Evolutia ponderii deseurilor urbane în perioada 1995-2000

Colectarea separata a deseurilor menajere provenite de la populatia urbana nu se practica decât la scara experimentala, în câteva orase. De aceea, aproximativ 40% (peste 2 milioane tone anual) din componentele deseurilor menajere, reprezentând materiale reciclabile (hârtie, carton, sticla, materiale plastice, metale) nu se recupereaza, ci se elimina prin depozitare finala împreuna cu celelalte deseuri urbane.

Compozitia si caracteristicile deseurilor urbane

În anul 2000 erau înregistrate 303 depozite de deseuri urbane, apartinând oraselor si municipiilor, acestea reprezentând 25% din totalul depozitelor de deseuri din tara. Depozitele urbane ocupa circa 1.250 ha, ceea ce reprezinta aproximativ 10% din totalul suprafetelor afectate de depozitarea deseurilor.

Cele mai multe depozite de deseuri urbane sunt mixte (60%), acceptând pentru depozitare atât deseuri de tip urban, cât si deseuri industriale, de obicei, nepericuloase. Circa 30% din depozitele orasenesti sunt depozite menajere simple, iar 10% sunt depozite speciale pentru namolul orasenesc de epurare. Dintre depozitele de deseuri urbane, 7% se gasesc în interiorul localitatilor, 87% sunt amplasate în afara oraselor, iar 6% se afla pe malul apelor.

Aproximativ 80% din depozite ocupa suprafete relativ mici (între 0,5 si 5ha), restul de 20% fiind depozite orasenesti mari, care ocupa suprafete de la 5 la peste 20 ha. în municipiul Bucuresti, suprafata ocupata de deseuri în cazul depozitului Glina este de 40 ha (din cele 110 ha afectate depozitarii).

La nivelul anului 2002 existau în functiune 8 depozite urbane ecologice pentru urmatoarele localitati din România: Constanta, Bucuresti (Giulesti Sârbi si Vidra), Piatra Neamt, Sighisoara, Ploiesti, Braila, Sibiu.

În domeniul legislativ, în ultimi doi ani au fost adoptate reglementari importante în domeniul gestiunii deseurilor si anume reglementari privind regimul deseurilor si deseurilor periculoase, gestiunea uleiurilor uzate, gestiunea PCB-urilor si celorlalti compusi desemnati, gestiunea deseurilor industriale reciclabile, regimul bateriilor si acumulatorilor care contin substante periculoase, depozitarea deseurilor, incinerarea deseurilor, gestiunea ambalajelor si deseurilor de ambalaje, serviciile publice de salubrizare a localitatilor.

Ministerul Apelor si Protectiei Mediului, prin intermediul Institutului National de Cercetare - Dezvoltare pentru Protectia Mediului - ICIM Bucuresti, realizarea rapoarte anuale privind gestiunea deseurilor în România. ICIM si Inspectoratele de Protectia Mediului judetene efectueaza anchete anuale pe baza de chestionare la care raspund atât generatorii de deseuri industriale, cât si gestionarii de deseuri urbane si industriale.

Strategia Nationala pentru Gestiunea Deseurilor si Planul de Actiune în acest domeniu este în curs de finalizare si adoptare de catre guvern.

Se poate concluziona ca trecerea de la o economie centralizata la o economie de piata libera impune si adoptarea unor noi practici de management financiar, atât în sectorul privat, cât si în cel public. Pentru a asigura o adaptare mai buna a gestiunii deseurilor la noile conditii economice, se vor organiza cursuri de perfectionare pe probleme economice specifice. Acestea vor viza în principal formularea planurilor de afaceri necesare accesarii unor finantari durabil în conditiile economiei de piata.

Stabilirea de parteneriate între entitati publice si private a constituit o solutie a unor probleme de productie si servicii. Domeniul de gestiune a deseurilor poate beneficia substantial de pe urma unor astfel de parteneriate atât în scopul transferului de tehnologii curate, cât si pentru dezvoltarea unor facilitati precum sisteme de colectare selectiva, instalatii de recuperare, reciclare sau incinerare, depozite de deseuri.

Un rol important îl au si programele de colaborare bilaterale sau cu diferite organisme internationale axate pe dezvoltarea capacitatii institutionale care vor fi orientate, cu acordul partilor implicate, si spre gestiunea deseurilor, alegându-se obiective specifice la nivel national sau local. România este decisa sa foloseasca mai eficient toate oportunitatile de finantare externa disponibile (pâna în momentul aderarii la UE cât si dupa) pentru a-si rezolva cât mai eficient problematica deseurilor.

2. VALORIFICAREA DEsEURILOR - NECESITATE A DEZVOLTĂRII DURABILE

2. 1. Sisteme integrate de valorificare a deseurilor industriale

Modificarea ecosistemelor globale, datorita consumului si productiei, arata cât de important este procesul de regândire a utilizarii resurselor naturale de catre economie si societate. în acest context, Comisia Europeana pentru Mediu si Dezvoltare a definit un nou model ecopolitic si a creat termenul de dezvoltare durabila. Principiul dezvoltarii durabile, conform caruia, continuarea dezvoltarii economice pentru satisfacerea necesitatilor societatii de astazi, nu o risca pe cea a generatiilor viitoare, sta la baza Legii Mediului din tara noastra. Asigurarea dezvoltarii durabile necesita respectarea reglementarilor legislative bazate pe principii ca: precautii în luarea deciziilor, prevenirea riscurilor ecologice si a producerii daunelor, conservarea biodiversitatii si a ecosistemelor specifice cadrului biogeografic natural, înlaturarea, cu prioritate, a poluantilor care afecteaza nemijlocit si grav sanatatea oamenilor.

O strategie importanta pentru atingerea acestui scop, consta în dezvoltarea economiei într-un sistem (circuit) închis de transformare a materiei si energiei (flow-circular economy) fara atingerea echilibrelor ecologice, prin deversarea deseurilor în exteriorul circuitului, cu închiderea fluxului acestora. Reciclarea în conditiile actuale pare sa reintroduca în fluxul productiv maxim 2/3 din deseuri, iar restul 1/3 formeaza deseuri din alte deseuri, întocmai ca într-un flux tehnologic. Se deduce ca, deocamdata, societatea fara deseuri ramâne la nivelul notiunii de utopie.

În scopul promovarii efective a dezvoltarii durabile este necesara cooperarea între toate ramurile economice pentru mentinerea materialelor în procesare tehnica pe o durata cât mai mare, în conditii de precautie la luarea deciziilor, în vederea prevenirii riscurilor ecologice si a producerii daunelor. Aceste decizii sunt eficiente în contextul corelarii lor cu pârghiile economice stimulative sau coercitive, «poluatorul plateste». Pentru industrie, problema gestionarii deseurilor prin valorificare (recuperare si reciclare) reprezinta o necesitate nationala, o prioritate economica si ecologica.

2.2. Terminologie. Clasificarea deseurilor industriale

În contextul legislativ actual nu pare a fi stabilita exact distinctia terminologica între "materie prima secundara de recuperare" si "deseu". Sunt necesare clarificari în ceea ce priveste terminologia cuvintelor cheie care descriu activitatea în domeniul gestionarii deseurilor.

Recuperarea include activitatile de colectare, transport, stocare, selectionare si prelucrare (conditionare) a anumitor deseuri si/sau componenti ai acestora. Deseul recuperat poate fi reintodus într-un flux tehnologic prin reciclare interna si/sau reciclare externa.

Reciclarea directa (interna) consta în reintroducerea deseurilor industriale recuperate în acelasi tip de flux tehnologic care le-a produs.

Reciclarea externa sau reutilizarea este activitatea industriala de reintroducere a deseului recuperat într-un flux tehnologic total diferit de cel care l-a produs.

Deseul industrial, provenit din industria minerala poate fi descris ca un material solid sau lichid, cu o compozitie complexa, care îl face impropriu pentru utilizarea initiala. Deseul are valoare economica nula sau negativa pentru producator (detinator) la un moment si un loc dat. Pentru a evacua deseul detinatorul trebuie sa plateasca. Daca dimpotriva, pentru un deseu rezultat dintr-un proces industrial, se plateste achizitionarea lui de catre un utilizator, atunci denumirea corecta este de materie prima secundara. Pentru producator, deseurile destinate recuperarii si comercializarii devin subproduse industriale sau produse secundare.

Deseul, ca material rezidual dintr-un proces industrial sau ca produs industrial epuizat într-o etapa de utilizare, devine subprodus industrial daca dobândeste, cu sau fara tratament specific, un potential de utilizare. Delimitarea notiunilor de deseu si materie prima secundara va fi mereu fluctuanta, în functie de performantele tehnologice si interesele economice.

Deseurile industriale înglobeaza substante, materiale, produse, reziduuri generate de activitatea industriala a caror eliminare din ciclul productiv se asigura printr-o gestionare adecvata si anume:

- recuperare (conditionare) si/sau depozitare, în vederea reciclarii;

- eliminare, prin stabilizare/solidificare (în vederea stocarii ca deseu ultim) sau prin incinerare.

Scopul economiei în flux închis îl constituie echivalarea notiunii de deseu industrial cu cea de subprodus industrial, ca materie prima secundara sau combustibil secundar (de substitutie). De altfel, importanta economica si ecologica a valorificarii unor subproduse industriale cum sunt zgurile de furnal si cenusile volante de termocentrala, constituie argumente indubitabile în confirmarea caracterului de subproduse industriale sau de materii prime secundare. Acelasi caracter îl confirma din ce în ce mai multe deseuri industriale care constituie alternative ale resurselor naturale epuizate sau în curs de epuizare, în procese tehnologice din industria materialelor de constructii sau în lucrari de constructii.

Tehnologiile din constructii care sunt compatibile cu procesarea si reciclarea, prin care deseurile industriale se transforma în materii prime sau combustibili de substitutie, se bazeaza pe realizarea unui echilibru între factorul economic (realizabil) si cel ecologic (rezonabil).

Deseul ultim, admisibil în locuri autorizate de stocare, rezulta direct dintr-un proces industrial sau dupa un tratament de neutralizare (denocivizare) si nu mai poate fi tratat în conditiile tehnico-economice de moment pentru extragerea partii valorificabile sau pentru reducerea caracterului poluant si/sau periculos. Deseurile ultime sunt de natura minerala, iar potentialul poluant este dat de continutul în metale grele sub forma de compusi greu solubili. Sunt foarte putin reactive, foarte putin evolutive, foarte putin solubile. O metoda de gestionare a deseurilor ultime este solidificarea/stabilizarea în sisteme de întarire hidraulica, cu grad ridicat de impermeabilitate, deosebit de stabile fizico-chimic (practic, inerte) fata de substantele considerate agresive (O2, CO2, cloruri, sulfati) dizolvate în apa.

Conform normelor europene se disting cinci clase de deseuri industriale stocabile:

Clasa 1: deseuri industriale periculoase, dar netoxice (ca de exemplu cele de azbest);

Clasa 2: deseuri industriale nepericuloase, netoxice si asimilate;

Clasa 3: deseuri inerte, în care sunt incluse, în special;

deseurile din constructii si din demolarile cladirilor (din care se exclud materialele inflamabile si putrescibile);

deseurile solide si inerte provenind din constructii rutiere;

Clasa 4: deseuri toxice;

Clasa 5: deseuri industriale, produse în cantitati foarte mari, ale caror caracteristici sunt cunoscute si, în general, stabile, în anumite limite. între acestea sunt cenusile de

O caracteristica importanta a clasificarii, propusa în schema de mai sus, se refera la dificultatea fixarii unui anume deseu sau subprodus industrial într-o anumita clasa, pe criteriul proprietatilor fata de mediu: a) material inert; b) periculos; c) toxic. Astfel, prin înglobarea deseului într-o matrice compatibila, în proportie corespunzatoare unei "dilutii" suficiente în functie de proprietatile componentilor (matrice-deseu) si ale produsului (pamânt stabilizat, ciment, beton, ceramica) potentialul poluant scade substantial.

De exemplu, haldele de cenusi volante de termocentrala pot genera, prin lixiviere în apele naturale, compusi toxici la un nivel inacceptabil. Pe de alta parte, betoanele cu 20-25% cenusi volante sunt acceptate ca având un impact nesemnificativ asupra mediului.

Prin generalizare, rezulta ca din punct de vedere tehnic si ecologic, "exploatarea" compatibilitatii între deseul industrial si matricea materialului conventional de constructii, a condus la o noua clasa de tehnologii în industria materialelor de constructii si a constructiilor, si la o noua treapta, superioara, de gestionare a deseurilor.

Este un progres relevant în ceea ce priveste corelarea tehnologiei cu mediul, favorabil influentat, prin conlucrarea specialistilor din domenii interdisciplinare.

2.3. Necesitatea valorificarii deseurilor industriale - criterii de evaluare

2.3.1. Evaluarea logistica si economica

Nevoile crescânde de materiale de constructii în cursul ultimelor decenii au condus la restrângerea sau chiar epuizarea unor resurse de materii prime traditionale. în consecinta, distantele de transport dintre producatorul de material de constructii si utilizator au tendinta sa creasca continuu.

Pe lânga nevoia de materiale de constructii, aceleasi zone se confrunta cu o importanta cantitate de deseuri industriale, a caror depozitare este, de cele mai multe ori, incompatibila cu protectia mediului. Aceste deseuri (cu desfacere comerciala minimala) sunt acumulate în zone de haldare cu capacitate din ce în ce mai limitata. Apare o importanta penurie a posibilitatilor de depozitare care, prin impactul nefavorabil asupra mediului, duce la o crestere rapida a taxelor impuse de legislatia de mediu.

Pentru o demolare si o reconstructie rutiera, de exemplu, daca este posibila reciclarea directa (pe loc) economia totala de materiale, dupa datele Centrului de Cercetari Rutiere din Belgia [6] poate reduce cu 50% cheltuielile totale ale lucrarii, repartizate astfel:

70% reduceri cheltuieli de transport (pentru materiale noi si deseuri);

20% reduceri din pretul mai mic al materialelor recuperate;

10% reduceri din micsorarea taxele de depozitare a deseurilor.

Acest mod de valorificare nu este generalizat, înca, la nivelul santierelor de constructii, imediat dupa demolare.

Totusi, criza spatiilor de depozitare a deseurilor, care se rasfrânge dramatic asupra ambientului general, asupra restrângerii suprafetelor agricole, poate accelera activitatea de reciclare în domeniul constructiilor.

Statisticile arata ca în România, la nivelul anului 1993 erau ocupate cu deseuri industriale depozitate, de cele mai multe ori în conditii improprii, peste un milion de hectare. In consecinta, a devenit necesara promovarea continua a interesului economic prin care sa se abordeze operatiile de demolare si de reconstructie, în strânsa corelare, printr-o coordonare riguroasa a acestor doua etape, care includ si activitati de recuperare si reciclare a deseurilor.

Ca urmare a crizei de resurse naturale, corelata cu cresterea preturilor de depozitare a deseurilor, companiile industriale sunt stimulate catre decizii favorabile procesarii si livrarii, în conditii avantajoase, a deseurilor proprii, catre acei utilizatori care le valorifica sau sa accepte deseuri externe tehnologiei proprii, ca materii prime de substitutie (în ambele sensuri tranzactiile fiind favorabile economic). Acceptarea deseurilor externe ca materii prime de substitutie este oportuna daca suma costurilor materialelor (inclusiv tratarea si transportul), a costurilor de productie si de stocare este mai mica decât la utilizarea materialelor traditionale.

Pe de alta parte, firma furnizoare compara costurile de stocare a deseurilor cu costurile de livrare. Costurile de stocare includ colectarea si transportul deseurilor la locul de depozitare, serviciul de depozitare si taxele publice. Compania furnizoare opteaza pentru reciclarea externa a propriilor deseuri industrale numai daca cheltuielile de recuperare si de transport, sunt mai mici decât eliminarea în halde proprii, publice sau alt mod de gestionare.

Deoarece transportul detine o pondere importanta a cheltuielilor de reciclare, apare evidenta optiunea reciclarii deseurilor la locul de producere, în special, pe santierele de demolari si de constructii, cât si în companiile de materiale de constructii care detin tehnologii flexibile, adaptabile reciclarii. Exemple pot fi reciclarea deseurilor ceramice si a namolului din apele reziduale în fabricile de ceramica fina, a pulberii colectate în sistemele de desprafuire în fabricile de ciment si de var s.a. în domeniul lucrarilor de constructii, lipsa unor tehnologii de reciclare, ca agregate în betoane, este compensata printr-o simpla rambleiere a deseurilor inerte, ca fiind o solutie care se dovedeste, în general, cea mai economica.

Evaluarea logistica si economica necesita informatii despre:

locul de producere a deseurilor si tipul de activitate industriala;

costurile totale pentru productie, pentru transport si tratare sau preparare (purificare,
uscare, maruntire s.a.);

cantitatea produsa anual si frecventa productiei (continua sau sezoniera);

pastrarea constanta a caracteristicilor fizico-chimice;

garantia de conformitate a parametrilor calitativi detinuta de producator (furnizor).

Acesti parametri contribuie la stabilirea domeniului de reutilizare a deseurilor

industriale în conformitate cu tehnologiile curente (sau cu modificarile ce se impun) corelate cu documentatiile tehnice (standarde de produs, specificatii, instructiuni de aplicare).

2.3.2. Evaluarea tehnica

Un factor limitant, important al reciclarii îl constituie instabilitatea, adesea la aceeasi sursa a caracteristicilor fizico-chimice ale deseurilor. Desi, prin conditionare, acest inconvenient poate fi ameliorat, de multe ori costurile reciclarii nu sunt justificate de caracteristicile tehnice ale produsului finit, adesea inferioare celor specifice produselor obtinute din materii prime traditionale. Acest aspect se reglementeaza prin instructiuni tehnice de valorificare a deseurilor si de utilizare a produselor, care prescriu limitele de performanta (pentru betoane cu agregate reciclate, pamânturi stabilizate cu deseuri granulare de cariera, din industria metalugica sau miniera, îmbracaminti rutiere cu bitum reciclat etc).

Tot în sens limitativ actioneaza si mentalitatea, adesea conservatoare, a factorilor de decizie din domeniul producatorilor sau utilizatorilor de materiale de constructii. Sunt preferate materiile prime clasice pentru ca prezinta certitudinea performantelor tehnice si ecologice ale produselor obtinute, fara sa fie necesare cercetari si încercari suplimentare, adesea destul de costisitoare.

Evaluarea tehnica consta în analiza si examinarea riguroasa a caracteristicilor fizico-chimice si mecanice ale deseurilor reciclabile, care prezinta interes pentru un anumit domeniu al constructiilor si se încadreaza în conditiile limita cerute de reglementarile tehnice. Daca valorile caracteristicilor de utilizare nu sunt cele corespunzatoare reglementarilor standard, se stabilesc oportunitatile de valorificare prin tehnologii de recuperare sau conditionare (selectare, uscare, maruntire, purificare etc.) sau prin modificari adecvate (minimale) ale tehnologiei principale.

Instabilitatea proprietatilor fizico-chimice, fata de cele standard, cât si neomogenitatea unui deseu industrial sunt criterii care decid examinarea atenta a domeniului de reciclare, aceasta etapa fiind adesea hotarâtoare în procesul de valorificare. De exemplu, în cazul fosfoghipsului, utilizabil Ia fabricarea ipsosurilor, cheltuielile prea mari pentru purificare fac de multe ori impropriu acest tip de valorificare. De asemenea, în cazul deseurilor utilizate drept combustibili de substitutie, în industria cimentului, a ceramicii, puterea calorica este parametrul decisiv. Daca aceasta variaza de la un lot la altul sau de la un deseu la altul se produc disfunctionalitati importante ale mentinerii regimului termic în insatalatiile termice (cuptoare pentru ciment sau pentru ceramica de constructii).

2.3.3. Evaluarea ecologica si economica

Necesitatea diminuarii urgente a stocurilor de deseuri industriale este corelata cu caracterul profitabil al activitatilor industriale antrenate în procesul de reciclare si de reutilizare. Criteriile ecologice acceptate în domeniul gestionarii deseurilor sunt cele impuse de legislatia de mediu. Exceptie fac, în sens pozitiv, acei manageri care întrevad si avantaje economice, prin acceptarea spre procesare a unor deseuri externe pentru reciclare, sau fac eforturi (prin investitii de capital importante) sa proceseze si sa furnizeze propriile deseuri unui utilizator extern. Aceasta activitate poate avea un efect economic benefic, pe termen lung, asupra rezultatelor economice ale companiei.

Efectele economice pot sa apara si pe baza considerentelor de imagine pe piata (puternic influentata de investitiile de capital pentru tehnologii nepoluatoare si produse ecologice) sau a evitarii unor cheltuieli, prin anticiparea restrictiilor impuse de legislatia de mediu.

Organizarea unor companii industriale, Furnizoare/acceptatoare de deseuri industriale, în retele zonale de reciclare, este un mod de concretizare a programelor proprii de evaluare economica, logistica si tehnica a procesului de valorificare.

Optiunile de valorificare-cooperare pe termen lung, între un furnizor de deseuri si un utilizator de deseuri (relatie obisnita, în prezent) sunt avantajoase pentru ca:

- este suficienta o singura etapa de evaluare economica, tehnica si ecologica a
reziduurilor furnizate/acceptate;

- se stabileste încrederea si deprinderea de a obtine/furniza deseuri la parametrii
negociati privind calitatea, cantitatea si pretul.

2.4. Structuri si retele de valorificare a deseurilor industriale

În general, firmele mari consumatoare de resurse sau care produc mari cantitati de, deseuri, inevitabile procesului productiv, sunt implicate în diferite relatii bilaterale de reciclare (celule de reciclare).

O structura de reciclare este rezultatul corelatiilor de natura tehnica, informationala si Ipomerciala între utilizatorii/producatorii de deseuri cu alte societati industriale. Dezvoltarea structurii de reciclare este un proces evolutiv, pe baza cooperarii pe termen lung între utilizatori si furnizori. în aceste structuri un loc central îl ocupa firmele cu mari consumuri de materii prime si combustibili primari, ca si cele care realizeaza cantitati importante de deseuri. Acestea constituie companiile centrale, care definesc structura de reciclare, pentru care oferta (sau furnizarea) constanta de materiale reziduale (reciclate ca materii prime) are importanta vitala. De exemplu, fabricile de ciment din Austria s-au confruntat cu presiuni severe privind preturile, ca urmare a competitivitatii impuse pentru patrunderea pe piete noi (în special, Europa de Est). Acest aspect a constiuit una din cauzele utilizarii materiilor prime si a combustibililor de substitutie (sulfoghips, respectiv si anvelope uzate, solventi reziduali) prin care s-a îmbunatatit structura costurilor.

Firmele integrate în diferite sisteme de relatii de furnizare-recuperare-reciclare a deseurilor se confrunta, inevitabil, cu probleme privind relatiile bilaterale si cu modul de organizare al întregii retele (a structurii totale de reciclare).

În fig. 2.1 este prezentata o structura de reciclare în jurul unei companii din industria siderurgica, Este relevant ca principalii utilizatori de deseuri sunt din. domeniul constuctiilor si al materialelor de constructii.

Fig. 2.1. Structura de reciclare realizata în jurul unei companii siderurgice

Retele de reciclare sunt sisteme de conexiuni între companii industriale care furnizeaza sau utilizeaza deseuri industriale pe principiul continuitatii procesarii acestora. O premiza pentru activitatea continua, pe termen lung, a companiilor industriale o constituie cooperarea în domeniul reciclarii deseurilor, pe criterii care definesc acest proces ca fiind o activitate realizabila, economic si rezonabila, ecologic. Aceste doua caracteristici sunt interdependente, în sensul ca optiunile de reciclare care necesita mult efort (de exemplu, consum mare de energie la tratarea sau transportul pe distante mari a deseurilor) nu sunt avantajoase nici economic, nici ecologic.

Structurile si retelele de reciclare sunt analizate prin studii de caz, care descriu diversele simbioze industriale bazate pe conexiunile între marii producatori de deseuri si utilizatorii importanti. Un asemenea sistem de conexiuni, între companii industriale din Austria, este prezentat în fig. 2.2.

Caracteristicile generale ale retelelor de reciclare sunt:

diversitatea data de numarul de organizatii participante, cu programe diferite de
dezvoltare si de productie;

centralizarea concretizata prin adoptarea de catre un agent economic, a functiilor de
coordonare;

complexitatea data de numarul si tipul de conexiuni între organizatii si companii.

Fig. 2.2. Structuri integrate de reciclare în Austria

Lipsa informatiilor despre optiunile potentiale de reciclare si despre tehnologiile de reciclare, este una din ratiunile importante ale faptului ca organizatii integrate în retea, înca nu valorifica si continua sa depoziteze reziduurile care sunt reciclabile din punct de vedere economic si ecologic. Companiile specializate în domeniul reciclarii pot îmbunatati situatia pe plan informational. Agentiile de reciclare se pot constitui sub forma de structuri informationale si de coordonare, în vederea reducerii deficitului de informatii al agentilor economici integrati în retea. De asemenea, în cadrul structurilor de reciclare se întrevede dezvoltarea firmelor specializate în tratarea deseurilor, ca o consecinta a cresterii complexitatii procesarii, în corelatie cu tendintele de extindere a valorificarii deseurilor industriale.

Din acest sistem reiese importanta decisiva a parametrilor economici pentru dezvoltarea conexiunilor bilaterale. în structura de reciclare (din fig. 1.3) lipseste suprastructura informationala, la nivel regional. Structura de reciclare este institutionalizata prin protocoale de colaborare între Universitatea din Graz, Ministerul Mediului, Camera de Comert.

În baza studiului de caz prezentat, se poate deduce, prin particularizare, ca procesul tehnologic de obtinere a cimentului Portland este important în valorificarea deseurilor industriale combustibile si necombustibile si poate fi denumit coproces de fabricare a cimentului si valorificare (distrugere) unor deseuri industriale.

Premisele sunt generoase, fiind concretizate de compatibilitatea compozitiei materiilor prime, respectiv a clincherului cu cea a reziduurilor; de procesul termic distructiv pentru substantele poluante, fara implicatii ecologice datorate emisiilor gazoase. Deseurile cu continut de oxid de calciu, de la fabricarea acetilenei, a hârtiei pot substitui calcarul, iar reziduurile silicioase (sisturi), aluminoase (bauxitice) si cele cu continut de fier (cenusa de pirita), pot substitui partial argila, în conditiile unei compozitii modulare impuse clincherului. Cenusa rezultata la arderea combustibililor de substitutie reprezinta, de asemenea, o materie prima, pentru ca este înglobata, fizic si chimic, în clincher. De aceea, se poate aprecia ca deseurile combustibile sunt materii prime si, simultan, combustibili de substitutie.

Referitor la materialele de adaos în clincher, se cunoaste rolul zgurii granulate de furnal - cu proprietati hidraulice latente, al cenusilor volante si altor subproduse industriale, cu continut de silice activa, asupra proprietatilor cimentului. Ghipsul (pentru reglarea timpului de priza) poate fi înlocuit cu desulfoghipsul, rezultat din instalatiile de desulfurare cu calcar a carbunilor. Deseurile industriale se introduc în sistemul de procesare al cimentului în acele zone ale fluxului tehnologic care asigura o valorificare la eficienta maxima (corelata cu competitivitatea cimentului) si poluarea minima. Materialele secundare substituente ale clincherului, cum sunt zgurile, se introduc în moara de clincher, iar sisturile carbonifere cu rol de materie prima si combustibil se introduc în cuptor sau calcinator, în functie de caracteristicile fizico-chimice (compozitie oxidica si putere calorica). Deseurile combustibile netoxice sunt introduse în arzatorul secundar, la precalcinare, iar deseurile toxice sunt introduse în arzatorul principal al cuptorului, unde temperatura calorica a gazelor de ardere atinge 2000°C, suficienta pentru disocierea totala a substantelor organice toxice.

În contextul celor prezentate, se deduce rolul important al industriei cimentului în valorificarea si distrugerea deseurilor industriale toxice. Acest model, ca optiune este parte integranta a unui viitor ecosistem industrial (analog ecosistemelor biologice) prin care se încearca limitarea perturbarii ciclului materiei prin reducerea la minimum a deseurilor în mediul ambiant.

Evolutia constanta a normelor legislative catre grade ridicate de severitate, determina industria si colectivitatile publice, sa puna în aplicare strategii noi de gestionare pe termen lung. ca actiuni de compromis între factorii economici, tehnici si ecologici. Pe termen lung evolutia normelor rezulta din conjugarea efectelor datorate "rutelor de retroactiune pozitive", prezentate în schema din fig. 1 .4.

Aceste rute reprezinta o relatie cauza-efect, care determina o schimbari de tipul, "mai mult conduce la mai mult", ca ruta de retroactiune pozitiva sau "mai mult conduce la mai putin", ca ruta de retroactiune negativa.

Viteza de schimbare a sistemelor tehnologice nu poate creste nedefinit; iar schema din fig. 2.3. reprezinta un mod (inductor) de schimbare care este în acord cu politica de dezvoltare durabila, initiata în raportul final al Conferintei ONU din 1992 la Rio de Janeiro.

Fig. 2.3. Influenta normelor legislative asupra tehnologiilor de reciclare

si a protectiei mediului

Un aspect interesant, recent ca aparitie, care capata proportii de fenomen si frâneaza aceasta schimbare continua (fara sa o opreasca) este ceea ce se numeste sindromul NIMBY (never in my back yard - nimic în spatele curtii mele) care explica ambiguitatea, de fapt, a eului uman. Când se fac investitii directe la o societate economica sau comunitate, apar reticente; se aproba, de principiu, utilitatea unei instalatii de tratare a deseurilor, dar se accepta greu, în vecinatate un centru de stocare/tratare/valorificare sau o activitate industriala care aplica tehnologii de valorificare/distrugere a deseurilor toxice.

Un sistem de valorificare a deseurilor si subproduselor industriale cu un singur tip de utilizator, este nesigur si fragil, pentru ca este supus fluctuatiilor de productie, si ale cererii si ofertei pe piata de materialelor si lucrarilor de constructii realizate si cu materii prime secundare. Un exemplu îl poate constituie reciclarea sticlei, un material care se produce prin tehnologii mari consumatoare de energie si poluatoare.

În Elvetia, criza petrolului din 1973 a determinat fabricile de sticla sa valorifice masiv deseurile de sticla la fabricarea sticlei de ambalaj. Datorita reducerii consumului de combustibil la topire, fabricile de sticla si-au putut permite sa plateasca un pret bun pe deseurile de sticla. Sistemul a încurajat enorm furnizorii, dar dupa numai 6 ani, procesul a trebuit sa fie temporizat din doua cauze majore: micsorarea cererii de butelii de sticla si necesitatea tehnologica de mentinere a procentului de reciclare, sub 100%. în continuare, întreprinderea propunea furnizorilor sa livreze deseuri de sticla separate pe culori, bruna, alba, verde (la preturi diferentiate). Dar si acest demers este stopat dupa circa 10 ani pentru ca a crescut enorm pretul energiei, iar productia s-a adaptat acestuia. Furnizorii de deseuri de sticla încearca sa diversifice domeniile de recuperare, deci cauta alte debusee (filiere de recuperare). O asemenea filiera este reprezentata de concasarea grosiera a sticlei (de orice tip si culoare) pentru obtinerea de agregat de rambleiere, iar alta filiera consta în exportul sticlei ca deseu.

Acest exemplu poate constitui una din premizele de generalizare a modului de transformare/reciclare a materiei, ca proces cu o evolutie continua, pentru ca o economie de piata fara deseuri este, înca, un ideal al dezvoltarii.

3. MATERIALE UTILIZATE ÎN CONSTRUCŢIA DEPOZITELOR ECOLOGICE DE DEsEURI

Daca avem în vedere gradul ridicat al agresivitatii chimice ale unor deseuri sau potentialul poluator al altora, de pe o parte, si rolurile functionale necesare a fi îndeplinite de elementele componente ale depozitelor ecologice, pe de alta parte, se poate ajunge lesne la concluzia ca materialele si instalatiile necesare realizarii constructiei acestora trebuie sa aiba rezistente si caracteristici specifice, sensibil diferite de cele destinate altor tipuri de constructii (civile, industriale, hidrotehnice, hidroedilitare etc). Elasticitate, etanseitate, rezistenta la tasari diferentiate, la agresivitate chimica si biologica, masa si volum redus etc. sunt caracteristici evident necesare unei bune comportari în timp a constructiei si concomitent pentru protejarea (nepoluarea) factorilor mediului ambiant.

În acest context, asa dupa cum se va putea constata în continuare, materialele care raspund cel mai bine cerintelor mentionate sunt materialele geosintetice si instalatiile fabricate din polimeri.

3.1. Materialele geosintetice, elemente introductive, clasificari

Geosinteticele sunt materiale obtinute din polimeri, cu o larga utilizare în lucrarile de constructii, în general, si în cele de terasamente si filtrare-drenaj în special. Debutul utilizarii acestor materiale în constructii s-a produs în anul 1950.

Proprietatile materialelor geosintetice, avantajele pe care acestea le au, prin comparatie cu materialele clasice, le-au dat o larga aplicabilitate în lucrari de:

terasamente la consolidari de taluze, maluri, diguri, baraje de pamânt (armari);

drenaj;

fîltratie si filtratie - drenaj;

infrastructuri de drumuri si piste;

depozite de deseuri industriale si menajere.

Principalele avantaje ale geosinteticelor fata de materialele clasice (materialele granulare, betonul, fierul beton etc), sunt urmatoarele:

înlocuiesc mari volume si mase de materiale clasice, la performante egale;

aduc importante economii de materiale si energie;

uniformitatea proprietatilor garantate, pe întreaga suprafata a acestora;

reduc impactul lucrarilor de constructii asupra mediului ambiant;

sunt usor de pus în opera, cu tehnologii simple, costuri si manopere reduse,
fara utilaje speciale;

pot fi puse sub sarcina imediat dupa instalare;

pretul lor de cost este comparabil cu cel al materialelor clasice.

Dintre dezavantajele materialelor geosintetice se pot aminti:

Materialul de baza pentru realizarea geosinteticelor îl constituie polimerii, sau pentru diversificarea caracteristicilor si proprietatilor, din polimeri aditivati cu diversi componenti. Principalii polimeri folositi pentru obtinerea GS, sunt:

polietilena (PE) de joasa, medie si înalta densitate (HDPE);

polipropilena (PP);

poliesterul (PS);

poliamida (PA);

policlorura de vinii (PVC).

Ţinând seama de cea mai importanta functiune ce poate fi îndeplinita, geosinteticele se clasifica în urmatoarele categorii:

Geotextile (GT), care au drept principala functiune filtrarea si drenajul;
pentru folosinte speciale exista si GT biodegradabile, deci cu durata de viata
limitata;

Geomembranele (GM), care prin principala lor proprietate pot asigura o
etansare avansata;

Geogrilele (GG) georetelele (GR), utilizate cu prioritate pentru armare si
consolidare (ranforsare);

Geocompositele (GC), care pot îndeplini una sau mai multe functiuni, fiind
în consecinta, combinatii între primele trei grupe, sau cu alte materiale.

Amploarea utilizarii si consacrarea utilizarii acestor materiale pe plan mondial, a determinat nomenclaturizarea lor în grupe de standarde. în România nu exista standarde pentru utilizarea GS, ci doar norme ("Norme tehnice privind utilizarea geotextilelor si geomembranelor la lucrarile de constructii", indicativ C - 227 - 88, publicat în Buletinul Constructiilor vol.3/1989.

În paragrafele urmatoare se prezinta caracteristicile si domeniile de utilizare ale celor patru tipuri de GS mentionate anterior.

Fig.3.1. Roluri functionale ale materialelor geosintetice (GS)

3.1.1. Geotextilele (GT)

Geotextilele sunt materiale textile permeabile realizate din polipropilena sau poliesteri si mai rar din poliamida si polipropilena. Sunt prezentate sub forma de paturi sau straturi textile simple si rezistente cu grosimi de pâna la δ = 1 cm, latimi de I = (3/6/10) m si lungimi mari. în consecinta sunt livrate în baloturi.

Materia prima (PP, PES) în procesul de fabricatie este prelucrata, sub forma de:

filamente (fire continui obtinute prin extinderea directa a polimerului adus
prin topire sau dizolvare în stare de fluid vâscos, urmata de solidificare prin
racire în aer) folosite independent pentru fabricarea geotextilelor netesute;

fibre, obtinute din taierea filamentelor la lungimi de (40...100) mm si diametre Φ (13...30) (im; sunt folosite pentru producerea GT netesute sau pentru realizarea firelor prin filare (toarcere);

fire, obtinute prin asocierea filamentelor sau prelucrarea fibrelor; au grosimi
Φ = (10...20) fim.

Obs.: 1) asocierea filamentelor pentru obtinerea firelor (fir multifilamentar) se fac prin rasucire, iar firele se obtin din fibre prin filare;

2) caracteristicile filamentelor, fibrelor si firelor sunt finetea si rezistenta la solicitari mecanice.

Clasificarea GS, se face dupa mai multe criterii. Dupa criteriul modului de fabricatie, deosebim:

GT - clasice;

speciale:

compuse.

Dupa criteriul textil (tipul textilului)

GT - netesute;

tesute;

tricoturi;

alte categorii (speciale si compuse).

Dupa criteriul materiei prime se deosebesc urmatoarele categorii:

a) dupa tipul elementelor constituente:

. produse realizate din fibre:

=> continue (filamente),

=> taiate (pentru cele netesute);

. produse realizate din fire:

=> monofilamentare,

=> multifilamentare,

=> filate,

=> fibrilate (specifice pentru tesaturi, tricoturi, plase etc);

. produse realizate din folii sau placi, specifice pentru geotextilele speciale si
compuse;

b) dupa natura polimerului:

produse realizate dintr-un amestec de polimeri sintetici;

produse realizate dintr-un amestec de polimeri sintetici si naturali;

c) dupa provenienta materiei prime:

materiale la prima întrebuintare;

materiale recuperabile si refolosite.

Dupa criteriul tehnologiei de fabricatie:

. tehnologii textile pentru grupa GT clasice si o parte din cele speciale si compuse;

alte tipuri de tehnologii pentru o parte din GT speciale si compuse.

Dupa criteriul functionalitatii:

filtrante, drenante, de separatie;

de protectie, de ranforsare (consolidare);

alte functii ca, functia antierozionala, de suport, container, sau de glisare.

Obs.: daca un GT îndeplineste mai multe functiuni, încadrarea într-o anumita grupa se face în raport cu cea principala (cu mentionarea si a functiunilor secundare).

Dupa criteriul durabilitatii: (durata de viata/biodegrabilitatea)

produse cu durabilitate mare, adica toate geotextile sintetice);

produse cu durabilitate limitata, aici încadrându-se toate geotextilele realizate
în amestec din polimeri sintetici si naturali.

Caracteristicile de identificare (proprietatile) ale GT stabilite prin normele de standardizare, se refera la:

1) caracteristicile fizice:

masa unitara (p);

grosime (§ pentru GT livrate în balot si 0 pentru fire/fibre);

volumul unitar (y);

finete;

lungimea (pentru fire si fibre);

2) caracteristicile mecanice:

compresibilitate;

rezistenta la întindere;

rezistenta la sfâsiere initiala;

rezistenta la impact;

rezistenta la puansonare;

rezistenta la plesnire;

rezistenta la frecare;

rezistenta la smulgere;

rezistenta cusaturii;

suplete;

3) caracteristicile hidraulice:

permeabilitatea transversala sau normala (K) pe planul GT;

transmisivitatea(KD/KT);

4) caracteristicile de anduranta:

alungirea sub sarcina (fluajul);

oboseala textilelor;

colmatarea;

5) caracteristicile referitoare la degradarea GT:

degradarea la temperatura;

degradarea biologica;

degradarea produsa de razele solare;

îmbatrânire.

Fig.3.2. Semne conventionale pentru GT si functiile lor (dupa IGS News)

Functiunile tehnice ale GT, asigurate de proprietatile acestora, sunt urmatoarele:

(între strate cu functiuni diferite) de protectie (între strate cu texturi sau duritati diferite), de ranforsare (consolidare);

Fig.3.3. Geotextilul TERRAFIX (Naue Fasertchik)

antierozionala, ca varianta a functiunilor de protectie sau ranforsare;

de suport, ca varianta a functiunilor de protectie sau separare;

de container, ca particularizare a asocierii functiunilor ranforsare de
suprafata - filtrare;

de glisare, ca varianta aleasa în anumite categorii de lucrari pentru functiunea
asociata de separare - protectie.

Fig.3.4.Geotextilul DEPOTEX (Naue Fasertchik)

Larga aplicabilitate practica a GT în toate domeniile constructiilor a condus la dezvoltarea rapida a productiei de serie a acestor materiale în toate tarile lumii.

Cele mai reprezentative tipuri de GT produse în lume (majoritatea dintre acestea fiind diversificate în mai multe variante, conforme cerintelor specifice domeniului de aplicabilitate), sunt urmatoarele:

GERMANIA - secutex, terrafix, depotex, filter KB1, warzener banvlies, monofelt;

S.U.A    - filter x, monofilter, poly-filter, mirafi, nicolou;

ANGLIA - terram, typar, parawels, geojute, lotrac, greenfix, tensar MAT;

OLANDA - stabilenka, colbond, armater, enkamat;

ITALIA    - terbond, eurogrimp pA, italmat.

Din aceleasi motive, si în România, productia de GT este foarte diversificata. Cele mai reprezentative dintre acestea sunt Madril (Pes, D, Pm Pr, M, V, S-3), Terasin, Madritex, Netesin, Madrifor, Drenatex.

3.1.2. Geomembranele (GM)

Geomembranele sunt materiale geosintetice impermeabile (etanse) obtinute cu prioritate din polietilena (PE). Principala lor proprietate le confera aplicabilitate practica ca elementele constructive de etansare. în consecinta principalele proprietati ale GM sunt urmatoarele:

etanseitate practic absoluta;

se pot aplica pe orice forme de suprafete;

rezistenta chimica ridicata fata de acizi si baze;

rezistente mecanice mari;

masa specifica redusa (ms = 0,75...5,0 kg/m2).

Sunt fabricate din polietilena de înalta densitate sub forma de folii, cu grosimi 5 = (0,50...5,00) mm, latimi I = (5,0...10,0) m si lungimi cât mai mari L = (100...200) m. In consecinta, sunt livrate, ca si GT, în baloturi rulate.

Constructiv, principalele tipuri de geomembrane sunt urmatoarele:

GM-HDPE clasice (HDPE - polietilena de înalta densitate), care au ca
principala calitate, etanseitatea ridicata (de 100 de ori mai ridicata decât cea
oferita de folia realizata din policlorura de vinii)

GM-HDPE cu rugozitate (pe una din fete sau pe ambele); sunt concepute
pentru marirea aderentei foliei GM pe taluzele protejate; prezenta rugozitatii
permite marirea unghiului (a) taluzului protejat de la valori ai = 20Q...25Q
(pentru cazul foliei lise) la cc2 = 3O9...35g, si în consecinta, realizarea diminuarii
suprafetei necesare de protejat si a volumului de terasamente (vezi fig.3.5.)

GM-HDPE, cu strat conductiv electric, astfel concepute încât dupa instalare
(punere în opera), sa permita depistarea eventualelor zone cu defectiuni
(perforatii sau lipiri imperfecte între folii), deci a zonelor de întrerupere a
etanseitatii (monitorizarea calitatii lucrarii); aceasta calitate este conferita de
amplasarea pe fata inferioara a GM a unui strat electric conductiv (vezi
fig.3.6); depistarea este realizata cu ajutorul unui dispozitiv (masurarea
diferentei de potential) simplu de utilizat si rapid în obtinerea rezultatelor
(viteza de testare v « 500 m2/h);

Fig.3.5. Avantajul tehnico-economic al GM cu rugozitate

Fig.3.6. GM cu strat electroconductiv, dispozitivul pentru depistarea defectiunilor

4. GM-HDPE cu strat reflectorizant, realizata din doua straturi, unul inferior propriu-zis evident de culoare neagra si celalalt deasupra de culoare alba pentru reflectarea razelor solare; se realizeaza astfel o diminuare a supraîncalzirii datorate radiatiei solare de la At = + 20QC (GM clasica) la At = + 7QC.

Principala prioritate a geomembranelor, adica etanseitatea absoluta, le recomanda ca eficient utilizabile pentru lucrarile de etansare-izolare. între acestea, radierele si acoperisurile depozitelor de deseuri industriale si menajere, se detaseaza prin marile lor suprafete de dezvoltare. Cum latimea maxima de productie a foliilor de GM este de 10 m, se pune problema îmbinarii acestora si evident asigurarea etanseitatii în aceste zone. îmbinarea foliilor se poate realiza prin:

. simpla suprapunere, metoda care pentru asigurarea unei minime etanseitati conduce la consumuri nejustificate de material;

coasere locala, metoda ce elimina dezavantajul metodei anterioare si în plus
confera continuitate mecanica; este totusi necorespunzatoare, caci nu asigura
gradul de etan sare cerut;

lipire cu adezivi, ofera continuitatea si etanseitatea, dar prezinta dezavantajul riscului dezlipirii în timp sau al dizolvarii;

sudare prin procedee termice (încalzire), care desi mai scumpa exclude toate
dezavantajele metodelor anterioare; în plus ofera avantajul sigurantei
etanseitatii continue si al unei productivitati de realizare mult ridicata,
productivitate asigurata de utilaje (dispozitive) performante din punct de
vedere tehnologic; sudarea are doua variante de realizare:

=> simpla sudare (fig.3.7.a.);

=> sudare plus extrudare (fig.3.7.b.).

Fig.3.7. Solutii de îmbinare etansa a foliilor de GM

Chiar daca functional, geomembranele sunt concepute în principal ca elemente de etansare, tipurile lor sunt foarte diversificate pe plan mondial. între acestea pot fi mentionate datorita cautarii lor pe piata româneasca cele de tip UPSUPLAST sau CARBOFOL produse de firma NAUE FASERTECHNIK (Germania), diversificate si ele la rândul lor prin grosimi, dimensiuni în plan ale foliei, rezistente mecanice, chimice, destinatie constructiva.

3.1.3. Geogrilele (GG)

Geogrilele sunt produse utilizate în lucrarile de terasamente, având ca principal rol constructiv preluarea eforturilor de întindere (armarea pamânturilor). Utilizarea lor confera constructiilor (cu precadere terasamentelor) rezistente si fiabilitate sporite, economii la alte materiale, costuri tehnologice si manopera. Sunt executate evident din polietilena de înalta densitate sau polipropilena si prezentate sub forma unei retele de forme diverse, cu goluri mari (dimensiuni I/L = 10... 140 mm). Au latimi mari si lungimi cât mai mari, la fel ca si GM, deci sunt comercializate (livrate) în baloturi rulate.

Fig.3.8. GG tip TENSAR

Golurile retelelor, functie de destinatia tehnica pot avea urmatoarele forme (vezi fig.3.9)

patrate;

dreptunghiulare:

dreptunghiulare propriu-zise;

dreptunghiulare alungite;

dreptunghiulare alungite groase;

3. romboidale.

Sunt obtinute prin:

a)  sudarea (la cald sau cu ultrasunete) firelor sau platbenzilor de PHDE (GG. tip
SECUGRID produse de firma NEUE FASERTECHNIK);

b) practicarea unor fante în folia de polimer urmata de etirare bidirectionala la o
temperatura controlata; etirarea se executa mai întâi în sens longitudinal apoi transversal astfel încât sa se evite fracturarea structurii moleculare (GG. tip TENSAR).

Fig.3.9. Tipuri/forme ale retelelor de GG

Indiferent de tipul lor, GG au urmatoarele caracteristici:

suprafata golurilor este foarte mare prin comparatie cu cea a nervurilor; în
noduri grosimile sunt de 2-3 ori mai mari în nervuri;

rezistentele transversale sunt superioare celor longitudinale;

preiau forta de întindere din pamânt prin intermediul fortelor de frecare dintre
retea si pamânt, efect la care se mai adauga înclestarea mecanica generata între acestea, evident de încarcarile de compresiune.

Datorita masei specifice reduse punerea în opera a GG este simpla. Legatura dintre plase (retele) se face prin coasere sau legare. Nu sunt sensibile la granulele mai mari din straturile de umplutura, au flexibilitate ridicata si sunt inerte chimic.

Fig.3.10. Prezentare schematizata a tehnologiei de realizare a GG

Fig.3.11. GG mecanismul de înclestare

.1.4. Georetelele (GR)

Georetelele sunt produse geosintetice cu urmatoarele principale proprietati:

permeabilitate si transmisivitate (KD < m2/zi >) ridicata;

mare suplete si flexibilitate;

masa redusa (adeseori « 1 kg/m );

necorodabile, inerte chimic si microbiologic;

foarte rezistente la eforturi de întindere si tasari neuniforme.

Toate aceste proprietati (calitati) le recomanda ca elemente filtrant-drenante si de suport antierozional tridimensional.

Fig.3.12. GR tip SECUMAT (Naue Fasertechnik)

Sunt obtinute din polietilena simpla sau cu adaos (1-2)% negru de fum, si realizate:

a) cu structura plana din;

folii de PE stantate sau folii stantate si supuse apoi unei extensii plane la o
temperatura controlata (etirare);

fire de PE termosudate (plase);

b) cu structura spatiala, (tridimensionala), realizate prin termosudura firelor de PE
(tip SECUMAT- Germania sau TENSAR MAT Anglia).

Sunt livrate (comercializate) ca si GT, GM sau GG în baloturi rulate (roluri) cu latimi I = (1,5...6,0) m si lungimi L = (30...100) m, functie de tipul (structura) acestora.

3.1.5. Geocompozitele (GC)

Alaturi de GT, GM, GG si GR, geocompozitele sunt GS cu larga aplicabilitate în mai toate domeniile constructiilor. în fapt, GC sunt realizate din diverse combinatii între materialele anterior prezentate, si în consecinta îmbina proprietati si functiuni ale acestora. Sunt produse sub forma unor sandvisuri / structuri de GS, îndeplinind functiuni comasate sau extinse, în raport cu cele ale materialelor din alcatuire.

Principalele tipuri de GC sunt urmatoarele:

Compozite GT cu miez de materiale profilate drenante; sunt utilizate
pentru îmbunatatirea calitatilor filtrant-drenante, a rupe bariera capilara în
pamânt deasupra geotextilului si a asigura circulatia apei în planul drenului;

compozite geotextile - geomembrane; sunt utilizate pentru a mari frecarile
dintre GM si stratul suport sau cel de acoperire (varianta a GM cu
rugozitate), pentru a proteja GM de la degradari mecanice, pentru drenaj si
sub bariera de etansare sau asigurarea protectiei fata de subpresiuni;

compozite geomembrane - georetele; sunt utilizate pentru marirea frecarii si
rezistentei elementului de etansare (varianta a GM cu rugozitate);

compozite geotextile - geogrile; sunt utilizate pentru armarea asfaltului;

compozitie cu miez de material plastic puternic drenant, de tipul unor
tuburi sau alveole, acoperite pe ambele fete cu GT; se obtine astfel un strat
filtru - dren cu grosime 5 de pâna la 10 cm, rezistent si cu care se pot
consolida rapid terenurile mocirloase.

Între cele mai importante tipuri de GC, importanta conferita de calitatile functiunilor îndeplinite si de frecventa utilizarii lor în practica constructiilor/cautare pe piata, se numara:

BENTOFEX-ul, este alcatuit din doua straturi de GT între care se intercaleaza pudra de bentonita; supus actiunii apei (umectare) acest produs se gonfleaza obtinându-se un strat (bariera) cu grad foarte ridicat de etansare (K < 5.10"11m/s) sau foarte scazut de permeabilitate (< 5.10-"9 S~1), valori caracteristice bentofixului BFG 5000 produs de firma NAUE FASERTECHNIK (Germania); pentru cazul în care se doreste un grad foarte ridicat de siguranta se poate apela la un geocompozit format dintr-un strat de bentof.x alipit unei folii de GM: se livreaza în baloturi rulate (roluri).

SECUDRAN-ul este alcatuit din doua straturi de GT între care se amplaseaza o georetea de tip spatial (SECUMAT vezi fig.2.11); se obtine astfel un element drenant extrem de eficient, usor si suplu; este livrat de asemenea în roluri latimi mari si lungimi foarte mari.

Fig.3.13. GC tip SECUDRAN (Naue Fasertechnik)

TERRAFIX-ul este un element filtrant deosebit de eficient datorita caracteristicilor sale generale si realizat prin intercalarea unui strat de nisip între doua straturi de GT (vezi fig.3.12.)

Fig.3.14. GC Tip TERRAFIX (Naue Fasertechnik)

4. DEPOZITAREA DEsEURILOR RADIOACTIVE, SLAMURI sI

STERIL DIN INDUSTRIA EXTRACTIVĂ, NĂMOLURI

4.1. Depozitarea deseurilor radioactive

În perioada 1950-1964 în zona Stei - Baita, la 850 m.d.m., s-a facut o intensa exploatare de uraniu de catre fosta URSS. Roca extrasa avea pâna la 70 % uraniu si prin concasare s-a extras minereu de uraniu, în valoare estimata de actualele servicii de exploatare, la 22 mld.$. Roca a fost separata în functie de continutul de uraniu si bucati de roca se vad în noii munti creati în zona.

În prezent activitatea este sistata, se extrage foarte putin deoarece continutul de uraniu a scazut la 2-3% si se trimite la fabrici speciale care extrag uraniul. Deseurile nucleare rezultate din industria nucleara se depoziteaza în aceasta zona în galeriile ramase de la extractie (fig.4.1).

Fig.4.1. Schema depozitarii deseurilor radioactive la stei-Baita jud. Bihor

În fig.4.1.a se poate vedea un butoi de 200 l unde deseul radioactiv are câtiva cm" si restul este beton. Butoaiele se aseaza pe orizontala, la capat se realizeaza un cofraj de lemn si între butoaie se introduce praf de betonita, care datorita umezelii se transforma într-o pasta etansa (fig.4.1 .b).

4.2. Depozitarea prafului de minereu

În industria extractiva de aur, cupru etc. roca excavata se concaseaza si apoi se macina. Se separa metalele si praful de roca ramas se transporta cu ajutorul apei (hidrotransport) prin conducte la zona de depozitare (fig.4.2). Se realizeaza un depozit cu acest praf, de obicei în rambleu cu taluze înierbate si protejate cu secumat. în partea superioara unde o estacada de lemn sustine aceasta conducta de refulare pentru hidrotransport, se tot înalta cu cresterea depozitului. Se realizeaza o decantare a prafului de minereu si apa este evacuata-drenata cu o conducta în sifon. Protectia taluzelor prin înierbare este necesara ca vântul sa nu spulbere acest praf. în zona Stei-Baita-aval se poate vedea un asemenea depozit (fig.4.2).

4.3. Iaz cu slamuri de la flotatii

În industria extractiva de carbune din cariere de suprafata sau alte minerale, în procesul tehnologic apare flotatia (spalarea cu apa), rezultând un lichid rezidual care se depoziteaza în bazine de pamânt naturale (sau special sapati)

Pentru exemplificare se prezinta o solutie de folosirea materialelor geosintetice în scopul asanarii unui asemenea iaz, cu consolidarile necesare si folosirea lui, pentru construirea unui depozit de deseuri în regiunea Ruhr din Germania (fig.4.3).

Peste oglinda de slam se deruleaza în fata unui muncitor sulul de geogrila Tensar SS2 calcând pe el fara sa se înfunde. Apoi se deruleaza tot în fata un geotextil (secutex 351-4) si în final înca o geogrila Tensar SS2. Peste acest strat elastic se construieste o retea de geocelule de 1 m înaltime umplute cu piatra sort 20/30 mm (care sa nu treaca prin goluri) geogrila Tensar SS2. Cu un utilaj pe senile se înfig 18 m adâncime drenuri verticale din fibre verticale ca la secumat protejate, de un geotextil, drenurile în plan orizontal sunt la Im distanta pe ambele directii. Se obtine o drenare verticala a apei filtrata concomitent cu coborârea stratului de geocelule.

Se obtine astfel o fundatie de structura elastica de 1m, din aceste geocelule umplute cu piatra. în acest debleu se poate construi un depozit ecologic de deseuri, concomitent cu asanarea iazului de slam, încadrându-se estetic în natura dupa închiderea depozitului de deseuri.

Fig.4.3. Schema asanarii unui iaz de slam în vederea construirii pe acelasi loc a unui depozit de deseuri

4.4. Iaz cu slamuri de la emulsii bituminoase

Deponia "Neue Sorge" din Rositz la Altenburg se numara printre cele mai mari iazuri de deseuri lichide negre bituminoase vechi din landul Thiiringen, Germania. Din evacuarile productiei de emulsii bituminoase din Rositz a început din anul 1935 sa se creeze un iaz (lac) cu o suprafata de 25.000 m numit lacul negru (Teersee).

în perioadele calde se emana gaze cu miros de nesuportat si o acoperire urgenta a fost necesara.

Fig.4.4. închiderea iazului de emulsii bituminoase Teersee

"Naue Fasertechnik" din Germania a elaborat un concept de acoperirea acestui IAZ cu scopul de a micsora emisia de gaze. Se propune astfel un acoperis plutitor realizat din: geogrila Tensar SS40 asezat pe un geotextil (ca un geocompozit) peste care se asterne Secutex 301.GRK.4 si apoi Secudran R.354.DS.80I.R.354 pentru drenarea gazului si apoi pentru etansare o geomembrana, Carbofol de 1,5 mm. Ploile si scurgerile de apa care ajung pe aceasta suprafata impun ca geomembrana sa fie bine sudata si ancorata în maluri. S-a conceput astfel o instalatie plutitoare de sudarea geomembranei de carbofol (fig.4.4). Lucrarea s-a terminat în anul 1997, prin realizarea unei retele de colectare a gazelor de 20 m x 20 m si utilizat la încalzirea unei sere. în final toata suprafata este acoperita cu pamânt vegetal si recultivata.

4.5. Namolurile

Acestea provin din statiile de epurare a apelor comunale sau industriale si trebuie sa fie deshidratate.

Namolul nedeschidratat nu se poate utiliza în cazul combustiei, compostarii si
ca rezerve pentru scopuri agricole.

Costurile de transport ridicate pentru depozitarea namolului, cer material
deshidratat cu un continut cât mai ridicat de substanta uscata.

În prezent solutia problemei este deshidratarea continua a namolului. Statia de epurare Târgu Mures obtine namol deshidratat cu umiditate de 80 % cu provenienta si cantitatea anuala totala 28.669 m3/an în anul 1998 (tabelul nr. 4.1).

Tabelul nr. 4.1. Namoluri Ia statia de epurare Târgu Mures

De asemenea mai aduc la statia de epurare, cu cisterna întreprinderile (tabelul nr. 4.2).

Tabelul nr. 4.2. Namoluri aduse cu cisterna la statia de epurare Tg.Mures

Toate acestea sunt prelucrate tehnologic cu instalatia HUBER-ROTAMAT conform schemei din fig.4.5.

Fig.4.5. Schema fluxului tehnologic a instalatiei HUBER ROTAMAT pentru deshidratarea continua a namolului

Fig.4.6. Protectia infectarii mediului, prin gonirea pasarilor de catre un soim dresat

Noul fluid este transportat în reactorul de floculare prin intermediul unei pompe de namol. Coagulatorul necesar este preparat continuu într-un utilaj automat si adaugat namolului.

Mixerul static din conducte de namol garanteaza o amestecare intensiva a namolului. Reactorul de floculare are peretele din sita speciala, astfel încât are loc o prima deshidratare prin presiune hidrostatica (utilizând polielectrilot 20 kg/zi).

În presa de namol întra namolul nedeshidratat si, prin cresterea presiunii continue în melc, acesta se deshidrateaza. Prin rotatia melcului si transportul namolului suprafata de filtrare este continuu eliberata, realizându-se deshidratarea la presiune scazuta.

Reintroducerea în circuit a unei parti din filtrant garanteaza calitatea optima a filtrantului.

BIBLIOGRAFIE

[I]    Legea Protectiei Mediului nr.137. Monitorul Oficial al României, VII, 304, 1995
[2] MAES, M. La mâitrise des dechets industriels. P. Johanet & Fils S.A., Paris, 1990

[3] TANAK.A, M. Risk management for landfill disposal of solid waste. Solid Waste

Management - ISWA year book, James & James, London, 1997/1998 [4] MAYSTRE, L., Y., DUFLON, V. Dechets urbains. Nature et characterisation. Presses

Polytechniques et Universitaires Romandes, Laussane, 1994 [5] MOTTEU, H., ROUSSEAU, E. Le remploi des dechets dans l'industrie de la construction.

CSTC Magazine, 2, 1992, 21-31 [6] * * * Recuperation des boues de papeterie pour l'industrie de la construction. CSTC

Magazine, 24, 1979, 15-21 [7] MOTTEU, H. L'industrie de la construction dans le contexte europeen. CSTC Magazine, 2,

1992,15-21 [8] SCHWARZ, E. J. Recicling networks. A building block towards a sustanable development.

Solid Waste Management ~ ISWA year book, James & James, London, 1997/1998, 189-191 [9] BAAR, V. Exemplary realization of the new German ecological law on recycling. Solid

Waste Management - ISWA year book, James & James, London, 1997/1998, II5-119 [10] SCHWETLICK, W. Reuse alternatives for waste materials. Solid Waste Management -

ISWA year book, James & James, London, 1997/1998, 128-130

[II]    DIRK, G. Pulverised fuel ash solve the sewage sludge problem of the waste water
industry. Waste Management, 16, 1-3, 1996, 51-55.

[12] POPESCU, M, BLANCHARD, J. M., CARRE, J. Analyse et trataimentphisicochimique des rejets atmospheriques industriels. Emissions, odeurs et poussiers. Lavoisier TEC&DOC, Paris, 1998

[13] NAVARO, A., REVIN, Ph. Dechets et environnment. INSA - Lyon, 1996.