Materiali, ki nastanejo pri poplavah in zemeljskih plazovih, so lahko sekundarni vir surovin, vendar moramo preveriti njihovo kemijsko sestavo.

V zadnjih poplavnih dogodkih smo bili priča velikim sproščenim količinam naplavin v obliki gruščev, proda in sedimentov. Materiali, ki nastanejo pri takšnih dogodkih, so lahko sekundarni vir surovin za obnovo po poplavah, vendar je nujno preverjati kemijsko sestavo in potencialno onesnaženje tovrstnih materialov. Načelno se spodbuja uporaba sekundarnih surovin, ki nastanejo iz recikliranih odpadkov, v skladu z aktualnimi evropskimi politikami, kot sta zeleni dogovor in novi akcijski načrt za krožno gospodarstvo, vendar njihov potencial ni izkoriščen.

Delno je to posledica nezaupanja in nepoznavanja tehničnih in okoljskih lastnosti gradbenih proizvodov iz sekundarnih surovin, pa tudi nepoznavanja vpliva gradbenih proizvodov v njihovem celotnem življenjskem ciklusu. Preverjanje prisotnosti nevarnih snovi v gradbenih materialih iz sekundarnih surovin je nujno za potrditev, da je uporaba tovrstnih proizvodov glede na njihov predvideni namen uporabe varna.

Gradbeništvo je ena najpomembnejših gospodarskih panog v EU, ki po podatkih evropske komisije zaposluje več kot 25 milijonov ljudi. Pri tem približno 430 tisoč gradbenih podjetij na leto ustvari skoraj deset odstotkov dodane vrednosti evropskega gospodarstva, kar jim prinaša približno 240 milijard evrov dobička. Hkrati ta panoga porabi kar 40 odstotkov vse pridobljene energije in ustvari 36 odstotkov vseh emisij toplogrednih plinov v Evropski uniji, pri čemer največji delež k tem izpustom prispeva pridobivanje gradbenih materialov in proizvodov (Ragonnaud, G., 2023. Revision of the Construction Products Regulation, Briefing, EU Legislation in Progress, European Parliament Research Service, PE 739.243).

Ekonomske napovedi kažejo, da se bo produktivnost gradbene panoge do leta 2030 povečala kar za 35 odstotkov, to pa bo pomenilo povečanje porabe osnovnih gradbenih materialov, na primer agregatov s trenutnih 2,2 na kar 2,9 milijarde ton, cementa, drugega najbolj pogostega gradbenega materiala, pa s 160 na 213 milijonov ton na leto (Robinson, G., et al., 2021. Future of Construction, A Global Forecast for Construction to 2030. Oxford Economics Ltd., London, UK). Po drugi strani je na primer le deset odstotkov vseh agregatov pridobljenih iz sekundarnih virov, na primer reciklirani agregati iz gradbenih odpadkov in odpadkov iz rušenja. Čeprav odpadki iz tako imenovane skupine 17 pomenijo več kot tretjino celotnega toka odpadkov v Evropski uniji, ostajajo velik neizkoriščen vir sekundarnih surovin in so vse prevečkrat uporabljeni le za potrebe zasipanja z odpadki (tako imenovani backfilling), ki je poleg odlaganja in sežiga najnižje na prioritetni lestvici ravnanja z gradbenimi odpadki (Tost, M., et al., 2022. Sustainable supply of aggregates in Europe, Assessment of "non-critical" but essential rawmaterials with focus on policy and permitting elements - Final Report 12/2022. Montanuniversität Leoben, 2022).

Kje so torej razlogi, da se reciklirani materiali oziroma sekundarne surovine v gradbeništvu v Evropski uniji ne uporabljajo v večjem obsegu kljub omejenosti in pomanjkanju primarnih surovin in kljub negativnim okoljskim vplivom (siromašenje virov, emisije toplogrednih plinov) pridobivalnih aktivnosti primarnih virov?

Razlogov je več. Slabše sprejemanje gradbenih proizvodov iz sekundarnih surovin zaradi nezaupanja, nepoznavanja lastnosti, strahu pred potencialno nevarnimi snovmi, heterogenost materialov, nepoznavanja vplivov gradbenih proizvodov v celotnem življenjskem ciklusu, delno pa sta za to odgovorna neusklajena zakonodaja (na primer kompleksna merila in dolgotrajni postopki za legalizacijo pridobivanja in uporabo recikliranih materialov) ter pomanjkanje (harmoniziranih) tehničnih specifikacij, še posebej v primeru ponovne uporabe gradbenih materialov.

Evropska komisija je to področje naslovila z zelenim dogovorom in novim akcijskim načrtom za krožno gospodarstvo, ki predvidevata uvedbo zahtev glede vsebnosti recikliranih materialov za nekatere gradbene proizvode, ob upoštevanju njihove varnosti in funkcionalnosti. Še prej pa je na področje uporabe recikliranih materialov močno posegla novelacija direktive o odpadkih (2018/851/EC) (Direktiva (EU) 2018/851 Evropskega parlamenta in Sveta z dne 30. maja 2018 o spremembi Direktive 2008/98/ES o odpadkih. Uradni list Evropske unije L 150/109 z dne 14. 6. 2018), ki je uveljavila merila za končanje statusa odpadka in pravila, ki omogočajo odločanja o tem od primera do primera. Ta so bila v slovensko zakonodajo prevzeta z uveljavitvijo zakona o varstvu okolja 2 (Ur. l. RS, št. 77/22) (Zakon o varstvu okolja (ZVO-2). Uradni list RS, št. 44/22, 18/23 – ZDU-1O in 78/23 – ZUNPEOVE) in Uredbe o odpadkih (Ur. l. RS, št. 77/22) (Uredba o odpadkih. Uradni list RS, št. 37/15, 69/15, 129/20, 44/22 – ZVO-2 in 77/22.). Še posebej slednja, s Prilogo 5, ki definira okoljsko sprejemljivost z mejnimi vrednostmi v izlužkih, s svojimi kriteriji pomembno vpliva na proizvodnjo in uporabo recikliranih materialov v gradbeništvu. Za vsak recikliran gradbeni material, ki je uporabljen v zunanjem okolju in izpostavljen atmosferskim vplivom ter ima lastnost izluževanja, je v razvoju novega proizvoda treba v skladu s tehničnimi specifikacijami (s harmoniziranim standardom za agregate) pripraviti izlužek, rezultati njegove kemijske analize pa morajo biti skladni s predpisanimi mejnimi vrednostmi. Pri tem so vrednosti najstrožje za materiale, ki se bodo vgrajevali na vodovarstvenih območjih.

V zvezi s postopki za končanje statusa odpadka, pa tudi na področju predelave in uporabe stranskih proizvodov se na ravni evropske agencije za kemikalije (ECHA) pripravlja predpis za obvezno registracijo recikliranih agregatov (to so proizvodi, ki nastanejo z recikliranjem gradbenih ruševin in odpadkov ter so skladni z zahtevami tehničnih specifikacij za agregate, na primer SIST EN 13242 za agregate, ki se uporabljajo v inženirskih objektih in pri gradnji cest (SIST EN 13242:2003+A1:2008. Agregati za nevezane in hidravlično vezane materiale za uporabo v inženirskih objektih in za gradnjo cest), SIST EN 13043 za agregate za asfalt (SIST EN 13043:2002. Agregati za bitumenske zmesi in površinske prevleke za ceste, letališča in druge prometne površine) ali SIST EN 12620 za agregate za beton (SIST EN 12620:2002+A1:2008. Agregati za beton) v okviru pridobivanja okoljevarstvenih dovoljenj za postopke njihovega pridobivanja. To bo po vsej verjetnosti pomenilo dodatne stroške, daljše formalne postopke in zaostritev pogojev za podjetja, ki se ukvarjajo s predelavo gradbenih odpadkov ali stranskih proizvodov v agregate (Borderline Working Group – Recovered aggregates assessment. 18th Steering Group meeting. Exposure and Supply Chain Unit European Chemicals Agency – ECHA, 24 May 2023).

Preverjanje kemijskih lastnosti gradbenih proizvodov

Razvoj novih predpisov na področju rabe sekundarnih surovin oziroma recikliranih materialov v gradbeništvu bo na ravni EU sledil tudi s prihajajočo revizijo regulative o gradbenih proizvodih (Proposal for a Regulation of the European Parliament and of the Council laying down harmonized conditions for the marketing of construction products amending Regulation (EU) 2019/1020 and repealing Regulation (EU) 305/2011. COM(2022) 144 final), ki bo naslovila področje trajnostnosti ter še posebej bistvene lastnosti gradbenih proizvodov, ki se nanašajo na higieno, varovanje okolja in zdravja. Že zdaj ta regulativa spodbuja recikliranje in trajnostno rabo virov s sedmo bistveno zahtevo za gradbene objekte, dodatno pa se bo med drugim uveljavila zahteva za preverjanje okoljskih vplivov z analizo življenjskega ciklusa proizvoda. Evropska regulativa o gradbenih proizvodih ne diskriminira materialov glede na izvor, ampak omogoča uporabo vseh materialov, ki dosegajo merila iz sedmih bistvenih zahtev in ustrezajo pravilom enotnega trga gradbenih proizvodov. Možna je torej uporaba recikliranih materialov ali stranskih proizvodov iz industrijskih procesov, ki lahko nadomeščajo konvencionalne umetne ali naravne materiale (na primer uporaba bele žlindre ali pepelov iz kurjenja premoga pri proizvodnji cementov ali umetnega agregata iz črne jeklarske žlindre pri gradnji cest namesto naravnih agregatov iz magmatskih kamnin).

V luči spreminjajoče se zakonodaje in zaostrovanja okoljskih zahtev je treba slovenskim podjetjem zagotoviti na nacionalni ravni, v sodelovanju z javno-raziskovalnimi institucijami, strokovno in raziskovalno podporo pri razvoju okoljsko in tehnično sprejemljivih gradbenih proizvodov iz recikliranih materialov. V prihodnosti neuporaba recikliranih materialov v gradbeništvu ne sme biti več posledica nepoznavanja lastnosti proizvodov in pomanjkanja izkušenj v gradbeni operativi ali rezultat pomanjkljivega prenosa znanja iz razvojno-raziskovalnih laboratorijev v prakso. Poleg poznavanja zakonodaje in harmoniziranih standardov sta za slovensko gradbeništvo pri uporabi sekundarnih surovin in recikliranih materialov bistveni uporaba in dostopnost naprednih kemijskih analiznih metod in akreditiranih postopkov. V zadnjih nekaj letih je bilo na ZAG vzpostavljenih več analiznih metod, s katerimi je mogoče določati vsebnost potencialno nevarnih snovi, kot so strupeni elementi Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Cr(VI), Hg, Co, Mo, Sb, Se, Ba, As, in anioni F-, Cl-, ter SO42-, skladno z nacionalno uredbo o odpadkih. Pri razvoju proizvodov iz recikliranih materialov pa je hkrati potrebna tudi celovita osnovna karakterizacija vhodnih odpadkov ali stranskih proizvodov.

Kemijska sestava vhodnih materialov se določa z več različnimi metodami. Določitev je možna z uporabo rentgensko fluorescenčne spektroskopije (XRF), kadar imamo na voljo praškast vzorec in želimo določiti koncentracije elementov, ki v vzorcu prevladujejo (na primer v vzorcu pepela nas zanima, kolikšna je vsebnost silicija, kalcija, natrija, aluminija, železa, titana ...). Za določevanje elementov v tekočih vzorcih se izvajajo analize z masnim spektrometrom z induktivno sklopljeno plazmo (ICP-MS) in optičnim emisijskim spektrometrom z induktivno sklopljeno plazmo (ICP-OES). Vzorce lahko merimo direktno ali po predhodnem kislinskem razkroju. Izbira metode (ICP-MS ali ICP-OES) je odvisna od elementa, ki ga v vzorcu določamo, in njegove koncentracije. Podobno kot z XRF lahko določimo velik nabor elementov v periodnem sistemu, vendar sta ICP-MS in ICP-OES primernejša za določevanje vsebnosti elementov, ki so v vzorcu prisotni v nižjih koncentracijah, ter za elemente v sledovih, saj je merilna negotovost pri nizkih koncentracijah, pomerjenih z XRF, prevelika. Koncentracije strupenih elementov v izlužkih, pripravljenih iz različnih recikliranih materialov, odpadkov ali drugih vhodnih materialov, običajno merimo z ICP-MS, anione (na primer fluoridi, kloridi, sulfati, nitrati, fosfati) v teh vzorcih pa z ionskim kromatografom (IC). Poleg anionov je na ionskem kromatografu možno tudi določevanje šestvalentnega kroma. Šestvalentni krom oziroma Cr(VI) spojine so močni oksidanti in veljajo za zelo strupene in potencialno rakotvorne snovi, ki jih moramo po uredbi o odpadkih pogosto analizirati, ko so koncentracije celokupnega kroma višje od dovoljene vrednosti (nad 10 mg/kg).

Dostopnost in možnost izvedbe kemijskih preiskav za celostno obravnavo gradbenih proizvodov (ne samo iz recikliranih materialov, ampak tudi za običajne gradbene proizvode) je za slovensko gradbeništvo eden bistvenih pogojev za razvoj trajnostnih proizvodov in za njihovo dajanje na trg, še posebej z vidika potrjevanja njihove okoljske ustreznosti. Velik pomen zagotavljanja zanesljivih in natančnih kemijskih analiz materialov je še posebej evidenten tudi v primeru katastrofalnih dogodkov in naravnih nesreč, kot so bile avgustovske poplave na več območjih v Sloveniji.

Pri takšnih katastrofalnih dogodkih (podobno na primer pri potresih, vetru, toči) lahko nastanejo velike količine odpadkov iz rušenja in obnove objektov ter infrastrukture, naravnih materialov iz plazov ter naplavin gruščev, proda in muljev. Ob splošnem pomanjkanju materialov, potrebnih za rekonstrukcijo infrastrukture, tovrstni odpadki pomenijo lokalne vire surovin, ki so po ustrezni predelavi v agregate lahko uporabljeni pri zemeljskih in hidrotehničnih delih ali cestogradnji. Pri tem pa je nujno potrebno sprotno preverjanje okoljske sprejemljivosti materialov s kemijskimi analizami, da se ugotovijo morebitne vsebnosti potencialno nevarnih snovi.

To je po zadnjem poplavnem dogodku posebno pomembno za naplavljene materiale iz porečja reke Meže, dolvodno od Žerjava, kjer je s poplavami prišlo do premeščanja in naplavitve več sto tisoč kubičnih metrov sedimentov, na nekaterih območjih onesnaženih s svincem, cinkom in molibdenom, ki so kot staro breme tam že vse od začetkov rudarstva v tej regiji. Le na podlagi zanesljivih kemijskih analiz bo mogoče zagotoviti, da se bodo neonesnaženi sedimenti ločili, predelali in koristno uporabili kot lokalna naravna surovina, onesnaženi pa bodo ustrezno predelani ali varno odstranjeni, če bodo imeli nevarne lastnosti.

Primož Oprčkal, Alenka Mauko Pranjić in Majda Pavlin, Zavod za gradbeništvo Slovenije

Vir: TUKAJ