Entsorgungs- und Wiederverwendungsmöglichkeiten für gebrauchtes Sandstrahlmittel
Mit Sandstrahlen werden verschiedenste Oberflächen von Schmutz, Korrosion, Farbe oder anderen Beschichtungen befreit. Der saubere Sand sollte in den meisten Fällen keine gefährlichen Eigenschaften enthalten. Zu den gängigen Branchen, in denen Sandstrahlen eingesetzt wird, gehören der Schiffbau und die Wartung, die Wartung von Transportbrücken und militärische Operationen. Das Strahlen mit Strahlmitteln stellt seit einigen Jahren im Hinblick auf die Sicherheit der Arbeiter während des Strahlvorgangs ein Problem dar. Zu den besorgniserregenden Themen zählen die Exposition der Arbeitnehmer gegenüber Quarzstaub, extreme Lärmbelastung sowie mechanische und elektrische Gefahren (NIOSH, 1976). Weniger bedenklich ist die Entsorgung des gebrauchten ABM. Angesichts der strengen Vorschriften zur Abfallbewirtschaftung und des gestiegenen Bewusstseins für Umweltverschmutzung wurde ein zusätzlicher Schwerpunkt auf die Bewirtschaftung dieses Abfallstroms gelegt.
Das Problem bei den verwendeten Strahlmitteln besteht darin, dass sie Materialien von der gereinigten Oberfläche enthalten können, die dem Sand gefährliche Eigenschaften verleihen. Sandstrahlen wird häufig zum Entfernen von Farbe von Metall und anderen Oberflächen eingesetzt. Oberflächenbeschichtungen mit Farbe sind häufig erforderlich, um die Umwelt, insbesondere die Meeresumwelt (Schiffe und Brücken sind hierfür das beste Beispiel), vor Schäden zu schützen. Diese Farben enthalten in der Regel Schwermetalle, die als Antifouling- und Korrosionsschutzmittel wirken. Wenn die Metalloberflächen im Rahmen der routinemäßigen Wartung gereinigt und neu lackiert werden, werden die Metalle im Lack Teil der Abfall-ABM-Matrix. Und tatsächlich sind Schwermetalle die häufigsten Schadstoffe im ABM-Abfall. Die Verunreinigung des Schleifmittels führt zu einer möglichen Einschränkung der Entsorgung und des Recyclings (Ovenden, 1990).
Obwohl es für gebrauchte Sandstrahlabfälle keine besonderen Vorschriften gibt, handelt es sich dabei um feste Abfälle, und wie bei allen nicht ausgeschlossenen festen Abfällen ist der Erzeuger des Abfalls dafür verantwortlich, zu bestimmen, ob der Abfall gefährliche Eigenschaften aufweist und somit ein gefährlicher Abfall ist . Dies ist daher ein notwendiger Schritt bei der Bestimmung der verfügbaren Entsorgungs- und Wiederverwendungsmöglichkeiten. Umweltvorschriften erfordern die Durchführung eines Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP)-Tests, um festzustellen, ob das Material gefährlich ist. Wenn es gefährlich ist, muss das Material entsprechend gehandhabt werden. Wenn der Sand nicht als gefährlich eingestuft wird, handelt es sich um einen festen Abfall, der ordnungsgemäß entsorgt werden muss.
Es gibt viele Arten von abrasiven Strahlmitteln. Sand ist eines der am häufigsten verwendeten Strahlmittel. Sand ist das kostengünstigste nicht wiederverwendbare Medium. Alternativen zu Sandstrahlmitteln sind andere Mineralsande ohne freie Kieselsäure, Metallschlacke und Kohleschlacke. Als Sprengmaterial wird häufig Kohleschlacke verwendet. Medien dieser Art dürfen im Schleifprozess nicht wiederverwendet werden, können aber zu anderen Materialien (z. B. Zement oder Beton) recycelt werden. Zu den Strahlmitteln, die mehr als einmal verwendet werden, gehören Granat, Stahlkugeln und Glasperlen. Diese Medien können nach ihrer Verwendung zum Auffangen wiederverwendbarer Partikel gesiebt und getrennt werden. Strahlmittel aus Kunststoff sind wiederverwendbar und vielseitig. Es kann in Situationen verwendet werden, in denen „härtere“ Materialien für empfindliche Oberflächen zu schädlich sein könnten. Eine solche Anwendung ist die Oberfläche von Jets und Flugzeugen. Verbrauchte Kunststoffmedien können auch zu anderen Materialien wie Arbeitsplatten recycelt werden. Andere Materialien, die als Strahlmittel verwendet wurden, sind Walnussschalen, imprägnierter Schwamm und Trockeneis.
Ein Problem bei der Bewirtschaftung dieses Abfallstroms besteht darin, dass er oft als fester Abfall unbemerkt bleibt und die Notwendigkeit einer Prüfung auf gefährliche Eigenschaften nicht erkannt wird. Dies ist zum Teil auf das äußere Erscheinungsbild des Abfalls zurückzuführen. Wenn Quarzsand verwendet wurde, sieht der Abfall sehr nach Sand aus und ist daher für manche nicht leicht als fester Abfall zu erkennen. Dieses Material würde einfach auf dem Grundstück verteilt und als zusätzlicher Boden behandelt. Da neue Sicherheitsvorschriften dazu führten, dass verschiedene Arten von ABM verwendet wurden, fielen die Rückstände dieser Materialien eher als fester Abfall auf. Ein Beispiel hierfür ist Kohleschlacke, die zwar in ihrer physikalischen Beschaffenheit Sand ähnelt, aber eine schwarze Farbe hat. Gebrauchte ABM sind auch besser erkennbar als in der Vergangenheit, da Sicherheitsbestimmungen häufig verlangen, dass die ABM eingedämmt werden und nicht in offenen Atmosphären verwendet werden dürfen. Dies hat dazu geführt, dass jetzt Abfälle gesammelt werden, die in der Vergangenheit möglicherweise in die Umwelt gelangten.
Bei der Durchsuchung der regulatorischen Daten Floridas für diese Suche wurden nicht viele Informationen gefunden. Für größere Projekte im Bundesstaat wurden TCLP-Tests (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) und für einige auch die Gesamtmetallkonzentration durchgeführt, aber nur wenige dieser Daten wurden korreliert. Es wurden jedoch genügend Daten gesammelt, um einige Verallgemeinerungen vorzunehmen. Die für diesen Bericht untersuchten ABM-Abfälle waren größtenteils ungefährlich (nur 3 % waren gefährlich). Allerdings war der Schwermetallgehalt des Abfalls immer noch so hoch, dass die Recycling- und Entsorgungsmöglichkeiten eingeschränkt waren. Blei und Arsen waren die beiden gefundenen Metalle, die die risikobasierten Standards der EPA und FDEP am meisten übertrafen. Es bestehen weiterhin Fragen zur tatsächlichen Auswaschbarkeit der Schwermetalle in die Umwelt. Bei den typischen Daten, die in den behördlichen Unterlagen zu finden sind, handelte es sich nicht um Auslaugungstests zur Bestimmung eines möglichen Grundwassereintrags, sondern um Tests auf gefährliche Eigenschaften durchzuführen.
Die Herausforderungen bei der Bewirtschaftung dieses Abfallstroms ergeben sich aus der Tatsache, dass er im Allgemeinen nicht gefährlich ist, sein Aussehen erdähnlich ist und die Entsorgungs- und Wiederverwendungsoptionen weder den Regulierungsbehörden noch der Industrie immer klar dargelegt sind. Ungefährlicher Sandstrahlabfall muss weiterhin auf einer Mülldeponie entsorgt werden. Eine ausgekleidete Mülldeponie wird normalerweise als Voraussetzung angesehen, aber die Möglichkeit der Verwendung von Bau- und Abbruchabfalldeponien wurde von Generatoren erhöht.
Für das Management von ABM sind verschiedene Recyclingoptionen möglich. Bei der Herstellung von Portlandzement wurden verbrauchte Strahlmittel als Ausgangsmaterial verwendet. (Salt et al. 1994, Brabrand und Loehr 1993) Diese Recyclingoption wird derzeit von der Tampa Port Authority zusammen mit drei Zementöfen im gesamten Bundesstaat Florida praktiziert. Gebrauchtes ABM kann auch als Zuschlagstoff bei der Herstellung von Portlandzementbeton und bei der Herstellung von Asphaltbeton für Straßen verwendet werden. In solchen Fällen muss das Material nicht nur die gesetzlichen Entsorgungsvorschriften auf Landes- und Bundesebene erfüllen, sondern auch die physikalischen und chemischen Anforderungen des Herstellungsprozesses erfüllen. Weitere Optionen für das Recycling umfassen die Rückgewinnung eines Teils des ABM zur Wiederverwendung, die Verwendung als sauberes Füllmaterial (sofern sauber genug) und die Verwendung als Entwässerungsmaterial in Mülldeponien oder Klärgruben.
Die Entsorgung fester Abfälle aus Strahlstrahlen ist ein Thema, das in Zukunft häufiger auftreten wird. Obwohl bestehende Richtlinien und Vorschriften verfügbar sind, gibt es derzeit keine einzige Ressource, die ein derart breites Spektrum an Informationen abdeckt. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf die Sammlung und Zusammenfassung bewährter Managementpraktiken für die ABM-Abfallbewirtschaftung in einem Format konzentrieren, das von den vielen Branchen, die Strahlmittel durchführen, sowie von der Ingenieurs- und Regulierungsgemeinschaft genutzt werden könnte.
Verweise
Townsend, T. (1997). Entsorgungs- und Wiederverwendungsmöglichkeiten für Sandstrahlmittel. In Florida:
