Recyklace stavebních materiálů a jejich další využití

Úvod

Recyklace stavebních a demoličních odpadů také velmi výrazně snižuje objemy ukládaných stavebních a demoličních odpadů, které by byly jinak velmi značné (veškeré statistiky zcela jednoznačně prokazují, že stavební a demoliční odpady se na celkové produkci odpadů v celé Evropě podílejí cca 25 až 35 %).

V souvislosti s omezováním množství ukládaných odpadů a podpo- rou jejich využívání jako druhotných surovin byla na evropské úrovni vydána řada závazných dokumentů. Kromě známé rámcové směrnice Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 2008/98/ES o odpadech je to mimo jiné i nařízení EP a Rady (EU) č. 305/2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh.

Základní požadavky pro opětovné využívání stavebních materiálů podle nařízení EP a Rady (EU) č. 305/2011

Základním evropským právním předpisem pro nakládání se stavebními a demoličními odpady je směrnice Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 2008/98/ES o odpadech, na kterou navazuje český právní řád, zejména zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Ve zmíněných právních předpisech je jednoznačně stanovena hierarchie nakládání s odpady takto (viz obr. 1):
■  předcházení vzniku odpadů;
■  příprava k opětovnému použití;
■  recyklace odpadů;
■  jiné využití, například energetické;
■  odstranění odpadů.

Z uvedené hierarchie nakládání s odpady vychází i zmíněné nařízení EP a Rady (EU) č. 305/2011. Uvádí se to již v preambuli v článku 1:
Předpisy členských států vyžadují, aby byly stavby navrhovány a prováděny tak, aby neohrožovaly bezpečnost osob, domácích zvířat nebo majetku a aby neměly nepříznivý dopad na životní prostředí.
Nutnost zohledňovat možnost recyklace stavebních materiálů musí být podle tohoto nařízení respektována již ve stadiu návrhu nové stavby, nikoliv až po její demolici. To je dáno v článku 1, odstavci 55: Základní požadavky na stavbu týkající se udržitelného využívání přírodních zdrojů by měly zohledňovat zejména možnosti recyklace staveb, jejich materiálů a částí po demolici, životnost staveb a využívání surovin a druhotných materiálů šetrných k životnímu prostředí na stavbách. Tato skutečnost je také uvedena v příloze I nařízení, kde je zařazena mezi sedm základních požadavků, které jsou kladeny na stavby. V sedmém základním požadavku se uvádí: Udržitelné využívání přírodních zdrojů. Tím se v tomto případě rozumí, toto: Stavba musí být navržena, provedena a zbourána takovým způsobem, aby bylo zajištěno udržitelné využití přírodních zdrojů a zejména:
a)  opětovné využití nebo recyklovatelnost staveb, použitých materiálů a částí po zbourání;
b)   životnost staveb;
c)   použití surovin a druhotných materiálů šetrných k životnímu prostředí při stavbě.

Z uvedeného je tedy zcela zřejmé, že o recyklaci stavebních materiálů je třeba uvažovat nejenom při odstraňování (demolicích) a změnách dokončených staveb, ale také při návrzích děl nových. U nových staveb přitom nejde pouze o využívání dostupných recyklovaných materiálů, ale také o navrhování takových staveb, které po skončení životnosti bude možno snadno demontovat, přičemž takřka všechny jejich části bude možno opětovně použít nebo recyklovat.

Faktory ovlivňující procesy recyklace stavebních materiálů

Během stavební výroby vzniká celá řada stavebních a demoličních odpadů, které uvádí Katalog odpadů, stanovený vyhláškou Ministerstva životního prostředí č. 93/2016 Sb., o Katalogu odpadů; vyhláška je prováděcím předpisem zákona o odpadech. Další text tohoto článku je věnován výhradně inertním minerálním stavebním odpadům a materiálům, tedy betonům, cihelnému zdivu, keramice, asfaltovým směsím a vytěžené zemině či hlušině – ve všech  případech takovým, které  neobsahují  nebezpečné  látky.  Problematice  recyklace  a využívání výše uvedených materiálů s obsahem nebezpečných  látek vyšším než stanovené limity podle vyhlášky č. 294/2005 Sb. (vyhláška o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů) se tento článek nevěnuje, neboť jejich další využitelnost ve stavební výrobě (pozemní a inženýrské stavby) je takřka vyloučena.

Prvotním a základním předpokladem produkce kvalitních inertních minerálních recyklovaných materiálů je zajištění kvalitní suroviny – tedy materiálu, který vzniká při odstraňování staveb. Pro tento účel je stavbu zcela nezbytné odstraňovat metodami selektivní demolice. Vzhledem k tomu, že na detailní postupy při odstraňování staveb není v ČR (na rozdíl od Rakouska [3], Německa a řady dalších zemí) vydán žádný zvláštní předpis, závisí průběh odstraňování staveb zejména na podmínkách daných stavebním úřadem při vydání stavebního povolení. Podrobnější informace o činnostech souvisejících  s přípravou demolice a jejím provedením s ohledem na získání znovu využitelných druhotných surovin jsou uvedeny např. v Metodickém návodu Ministerstva životního prostředí pro řízení vzniku stavebních a demoličních odpadů a pro nakládání s nimi (Věstník MŽP 3/2008). Při provádění demoličních činností s ohledem na možnost recyklování stavební sutě je jednoznačně nezbytné:
■  oddělit materiály obsahující nebezpečné látky, které se po odstranění ze stavby stanou nebezpečnými odpady (zejména azbesty, nátěrové hmoty, materiály znečištěné zbytky ropných produktů atd.);
■  oddělit cizorodé materiály od minerálních sutí určených k recyklaci (zejména otvorové výplně, dřevo, lepenka, sádrokartony, plasty, kovy atd.). Zejména je nutno oddělit tyto materiály:
–  kovy;
–  organické materiály – hlavně použité dřevo;
–  některé minerální látky – kamenivo, maltoviny apod.

Dále je nezbytné selektovat inertní minerální stavební odpady alespoň na tyto skupiny:
■  beton a železobeton;
■  cihelné zdivo (obsahující cihly, maltoviny, případně zbytky betonů);
■  keramika (pokud zůstává jako součást v cihelném zdivu, velmi výrazně zhoršuje vlastnosti produkovaného recyklátu);
■  výkopová zemina a kamenivo;
■  asfaltové kry, odfrézované asfaltové vrstvy apod.

Z hlediska uplatnitelnosti na trhu s druhotnými surovinami jsou nejzajímavější betony a železobetony (lze je využít jako velmi kvalitní recyklované kamenivo), asfaltové kry a odfrézované vrstvy, které obsahují jak kamenivo, tak i podíl asfaltu. Dále lze výhodně využít pro recyklaci i výkopovou zeminu, zejména s vysokým podílem kameniva. Při vhodné úpravě se zemina selektuje a jako hlavní produkt vzniká hrubé kamenivo, případně směs hrubého a drobného kameniva.

Poněkud komplikovanější je situace u recyklátu z cihelného zdiva. V Katalogu odpadů je vstupní produkt nazýván ne příliš vhodným názvem – cihly. Je zcela zřejmé, že cihelné zdivo obsahuje i řadu dalších složek; zejména jsou to maltoviny a omítky. S ohledem na nepříliš vysokou kvalitu výstupního produktu má tento materiál omezenější využití (i když vhodným postupem recyklace je možno z něj velmi jemné částice maltovin a omítek takřka odstranit). Problémem však zůstává nižší trvanlivost (odolnost proti zmrazování a rozmrazování), která je dána zejména vysokou nasákavostí. I přes tyto vlastnosti však lze i tento materiál využít v řadě aplikací ve stavebnictví. Za nevhodnou složku do recyklátů se považuje keramika (keramický střep) – zejména různé keramické dlaždice. Tento materiál se stává využitelným až po velmi jemném zdrobnění, což např. ve směsi s cihelným zdivem není realizovatelné.

Jak je z výše uvedeného stručného přehledu zřejmé, pro recyklaci je vždy vhodný pouze inertní minerální materiál, který je zbaven veškerých cizorodých příměsí. Pokud zůstanou ve stavebním odpadu cizorodé příměsi přítomny, je třeba, aby je z něj výrobce recyklátu odstranil, a vznikají mu tedy další náklady jak v důsledku zvýšené pracnosti při výrobě recyklátu, tak i v důsledku následné povinnosti naložit s takto vytříděným odpadem v souladu s platnými právními předpisy.

Výroba recyklovaných stavebních materiálů

Celou činnost související s recyklací stavebních a demoličních odpadů schematicky znázorňuje obr. 2. S ohledem na názvosloví užívané v ČSN EN, vztahující se ke kamenivu, je jako synonymum k recyklovanému inertnímu minerálnímu materiálu užíván pojem recyklované kamenivo.

Pro získání vysoké kvality zpracovávaného produktu – recyklátu – má zcela jednoznačně prioritní funkci technologický proces. Ten je dán nejen kvalitou strojního zařízení, kterým je tento materiál zpracováván, ale i celou řadou dalších faktorů – zejména materiálovými toky  v provozu recyklačního střediska.

Z hlediska strojního vybavení v současnosti dominují speciální drtiče a třídiče umístěné pro větší výkony (od cca 80 t/hod) takřka výhradně na pásových podvozcích s možností dálkového ovládání. Pro výrobu kvalitního recyklátu je nutno použít vždy kombinaci drtiče a třídiče (obr. 3), případně i odlučovače jemných složek. Nedílnou součástí mobilních drtičů se staly i magnetické odlučovače železa. V současnosti je v provozu v ČR pro účely recyklace cca 130 drtičů – přičemž odrazové i jednovzpěrné čelisťové drtiče jsou zastoupeny takřka rovnoměrně, kuželové drtiče jen výjimečně (pro specifické účely – zejména k recyklaci kameniva pro kolejové lože). U třídičů se ustálilo většinou použití dvousítných, výjimečně třísít- ných třídicích ploch. Bubnové třídiče se osvědčily spíše pro třídění kompostů a obdobných materiálů, ale při recyklaci inertních minerál- ních stavebních sutí s ohledem na vyšší provozní náklady nenalezly většího rozšíření.

Celý článek naleznete v archivu čísel 08/2018.