Asfaltové Kusy Vozovek: Nebezpečný Odpad a Možnosti Recyklace

Recyklování asfaltu se stalo klíčovou součástí moderního stavebnictví, zejména v oblasti silničního inženýrství. Tento proces nejen přispívá k ochraně životního prostředí, ale také snižuje náklady na stavební materiály.

V oblasti mostních konstrukcí, včetně izolačních a ochranných vrstev vozovky, musela být ustanovení o charakteristikách asfaltových směsí upravena v souladu s požadavky nových evropských norem, které byly adaptovány do systému ČSN prostřednictvím překladu a s národními přílohami.

Pro izolační vrstvu jsou zařazena nová ustanovení o asfaltových mastixech (čl. 5.3.2) vycházející z další evropské normy EN 12970 převzaté obdobným způsobem [4].

Legislativa a Asfaltové Směsi

Dne 1. 6. 2019 nabyla účinnosti vyhláška č. 130/2019 Sb., o kritériích, při jejichž splnění je asfaltová směs vedlejším produktem nebo přestává být odpadem. Je nutné říct, že tato vyhláška je velice důležitá a dlouho se na ni čekalo. Její vznik vyvolaly i potřeby stavebních firem, které tento materiál zpracovávají, stejně jako úřady, které řešily stížnosti při uložení asfaltových ker nebo obrusů při rekonstrukci komunikací na veřejných pozemcích.

Vzhledem k nakládání s odpady, jejich umístění na povrchu terénu bylo nutné legislativně vyřešit, jak se na asfaltový materiál bude nahlížet, zda bude odpadem, nebo pro jeho další využití zůstane v jiném režimu. Problém byl jednoznačný, není žádoucí, aby byl využit každý druh asfaltu, který se vydobude z historicky starých komunikací, tudíž jej nelze nechat v režimu výrobku. Jako odpad by však, při uložení na povrchu terénu, musel splnit parametry vyhlášky č. 294/2005 Sb. příloh č. 10 tab. č. 10.1. a 10.2. Tyto limity nesplní žádný vybouraný asfalt z důvodů překročení hodnoty PAU (polyaromatické uhlovodíky), která je stanovena max. 6 mg/kg v sušině. Překročeny bývají i hodnoty uhlovodíků C10-C40 (označení délky uhlovodíkového řetězce), kde max. hodnota je 300 mg/kg v sušině.

Čtěte také: Asfaltové směsi a recyklace

Vyhláška přináší jasná pravidla v rozdělení asfaltů, které byly, nebo budou z komunikací vybourány a způsoby jejich zpracování, takže dnes máme definovány znovuzískané asfaltové směsi (ZAS), se kterými budeme dále pracovat s jako využitelnými, a také byly nastaveny postupy jejich zpracování, nakládání s nimi. Tím vzniklo jasné rozdělení na vedlejší produkty a na odpady.

Znovuzískané Asfaltové Směsi (ZAS) a Jejich Třídy

Při aplikaci nové legislativy v praxi je tedy potřeba postupovat tak, že je nejprve nutné posoudit možnosti zpracování ZAS. Ty jsou ve vyhlášce rozděleny na čtyři třídy (T1 až T4), kdy limitní hodnotou je obsah PAU v sušině. Podle všeho je obsah PAU v sušině správně navržené kritérium zaprvé proto, že je dobře hodnotitelné i z pohledu kvality asfaltů, které se na komunikace ukládaly (i zde výroba procházela vývojem a postupným zlepšováním s ohledem na životní prostředí).

Pokud je ZAS vedlejším produktem, není to materiál v režimu odpadu, ale je běžně užívanou surovinou, určenou pro vznik výrobku. Jestliže se ZAS stane odpadem, je nutné postupovat podle § 6 vyhlášky (... celkový obsah polyaromatických uhlovodíků v rozsahu podle tabulky č. 2 přílohy č. 1 k této vyhlášce ve vyrobené asfaltové směsi nepřekročí hodnotu 25 mg/kg v sušině; splnění této podmínky se prokazuje způsobem vymezeným v provozním řádu zařízení).

U ZAS vyhovujících třídě T1 a T2, které na výstupu zcela automaticky splňují požadované parametry, je možné zpracování za studena nebo za tepla. Jsou v režimu vedlejšího produktu a takto i zpracovány. Složitější situace je u ZAS odpovídajících třídám T3 a T4. Zde je nutné posoudit, zda jejich zpracování je možné a v jakém množství. Důležité je, že pro limitní hodnotu PAU při zařazení do T3 je max. 300 mg/kg v sušině. Tomu odpovídá největší množství asfaltových ker a obrusů, které jsou aktuálně v praxi z komunikací vytěžovány (běžná hodnota PAU je cca 150 mg/kg v sušině).

Vyhláška hovoří o jejich využití jako vedlejšího produktu, pouze při zpracování za studena na místě. To je technologie, které se využívá například pro obsypy krajnic, pro nezátěžové cesty k zahrádkám, domům apod., to znamená sice často, ale v malém množství. Zbytek bude muset být zpracován za tepla, ale již pouze v režimu odpadů a to v zařízeních provozovaných podle zákona o odpadech ve smyslu § 14 odst. 1.

Čtěte také: Jak likvidovat asfaltové izolační pásy?

Podle § 5 vyhlášky č. 130/2019 Sb. lze asfaltové směsi kvalitativní třídy ZAS-T3 nebo ZAS-T4 využít mimo režim odpadu jen tímto způsobem: pokud se použije v technologii recyklace za studena na místě, a to při použití asfaltového pojiva v podobě asfaltové emulze nebo zpěněného asfaltu samostatně nebo v kombinaci s vhodným hydraulickým pojivem. Použití pouze hydraulického pojiva není v takových případech přípustné.

Ekonomické a Technologické Aspekty Využívání ZAS

Při využívání ZAS je rovněž důležitý nejen technologický, ale i ekonomický pohled. V případě určení vhodné technologie lze např. zvažovat, jak velké množství ZAS bude možné přimíchat do nové směsi, aby výsledná hodnota PAU nepřekročila 25 mg/kg v sušině výrobku. Je možné očekávat hodnotu zhruba okolo 10 % příměsi. Otázkou zůstává, zda je toto pro zpracovatele zajímavá technologie. V ČR existuje asi 20 zařízení provozovaných podle § 14 odst. 1 zákona o odpadech, které umožňují zpracovávat ZAS za tepla společně s novým materiálem.

Pro zpracování ZAS za tepla se také často používaly a používají zařízení resp. stroje tzv. BAGELY, do kterých se ZAS přijímaly jako vstupní surovina pro výrobu nových materiálů. Tyto stroje byly provozovány v souladu s § 14 odst. 2 zákona o odpadech. Podle nové vyhlášky ale bez mísení s novým materiálem, na což takové stroje nejsou vlastně kapacitně určené, nemohou vyhovět nastaveným limitům. Pokud v těchto zařízeních existují zásoby ZAS (v praxi se jedná o velká množství), bylo možné do 31. 8. 2019 provést vzorkování, analýzy a následné zpracování. Pokud to provozovatelé takových zařízení nestihli, nově již musí požádat krajské úřady o souhlas ve smyslu § 14 odst. 1 zákona o odpadech.

Z ekonomického pohledu nová vyhláška samozřejmě bude znamenat v mnoha případech i změnu nákladů při využití ZAS. Již nyní o tom napovídají některé požadavky na změnu investic ve městech a obcích. Navýšení nákladů, jak jsem již výše naznačil, bude souviset s provedením analýzy asfaltů, s případným převedením ZAS do režimu odpadů atp.

Nejasnosti v Zabezpečení Ploch pro ZAS

Na závěr bych se ještě rád zmínil o situaci, která bohužel není novou vyhláškou vyřešena. Jedná se o nastavení pravidel souvisejících se zabezpečením ploch, na kterých budou ZAS před zpracováním umístěny. Měli bychom se řídit pravidly stanovenými ve vyhlášce č. 294/2005 Sb.? Názory na to, zda požadovat zabezpečení těchto ploch se na jednotlivých úřadech různí a vhodná metodika pro řešení zatím neexistuje. Otázkou je, proč požadovat zabezpečenou plochu. Zde vnímám nejasnost, která vznikla tím, že nebyla s novou „asfaltovou" vyhláškou upravena i stávající vyhláška č. 294/2005 Sb.

Čtěte také: Dopad odpadu na děti

Domnívám se, že pro úpravu vyhlášky či vydání metodiky hovoří skutečnost, že ZAS se v komunikaci na povrchu terénu vyskytovala řadu let, je vypršelá, nepředpokládá se uvolňování látek do okolí, pro vodohospodáře je rozhodující výluh. Protože největším problémem je nejednotnost různých výkladů, domnívám se, že by stejně jako vznikla např. metodika pro nakládání s autovraky, elektroodpady a s vybranými výrobky, měla vzniknout i podobná metodika pro nakládání se ZAS, pokud se přímo neupraví příslušné vyhlášky. Původci, stavební firmy, správa silnic apod. by takovou změnu jednoznačně uvítali.

Využití a Vliv Recyklovaného Asfaltu na Životní Prostředí

Prvním krokem v recyklaci asfaltu je sběr starého asfaltu z různých zdrojů, jako jsou demoliční projekty, rekonstrukce silnic nebo údržbové práce. Jakmile je starý asfalt dopraven do recyklačního zařízení, podrobuje se procesu drcení a třídění. Velké kusy asfaltu se rozdrtí na menší frakce, což usnadňuje jejich další zpracování. Drcený asfalt se zahřívá na určitou teplotu, což usnadňuje oddělení asfaltového pojiva od agregátů.

Po zahřátí se recyklovaný asfalt smísí s novými složkami, jako jsou nové agregáty, přísady a asfaltové pojivo. Po smísení se hotová recyklovaná asfaltová směs ochladí a skladuje, dokud není připravena k použití. Recyklovaný asfalt se často používá jako součást nových asfaltových směsí pro silnice a dálnice. Pomáhá snižovat náklady na výstavbu a zároveň zajišťuje potřebné technické parametry.

Vhodný je také při opravách povrchů silnic, tedy pro výmoly a praskliny. Recyklovaný asfalt ale může sloužit také jako základová vrstva pod nové asfaltové povrchy. Tím se zvyšuje stabilita a nosnost konstrukce.

Asfalt a recyklovaný asfalt (RAP) jsou v silničním stavitelství využívány s rozdílnými vlastnostmi a účelem. Standardní asfaltová směs vzniká smícháním kameniva, bitumenového pojiva a dalších přísad, které zajišťují vysokou pevnost, odolnost vůči zatížení a dlouhou životnost. Výhodou RAP je úspora nákladů a ekologický přínos díky redukci nového kameniva a bitumenu, nicméně obsahuje již dříve oxidované pojivo, což může vést k vyšší křehkosti a náchylnosti k praskání.

Recyklovaný asfalt je často levnější alternativou k novým asfaltovým směsím. Snížení nákladů na suroviny přispívá k celkovému snížení nákladů na výstavbu a údržbu silnic. Tento proces také šetří přírodní zdroje, protože snižuje potřebu těžby nových surovin. Využití recyklovaného asfaltu podporuje principy udržitelného rozvoje a přispívá k ekologičtějším stavebním praktikám.

Omlazovací Materiály a Ekologická Kritéria

Jak již bylo nastíněno, největším problémem recyklovaného asfaltů je původní pojivo, které stárne od prvního použití a má přímý vliv na recyklovanou směs. Z tohoto důvodu se do recyklovaného asfaltu přidávají tzv. omlazovací materiály. Tyto omlazovací materiály mohou být různé - od produktů z minerálních olejů (bitumenové produkty, minerální oleje, uhlovodíky), přes organická rozpouštědla, až po složitější chemii.

Recykláty ze stavebního a demoličního odpadu tedy musí splňovat nejen technické parametry dle požadavků na jejich konečné uplatnění (dle příslušných ČSN EN), ale je třeba je posuzovat i z hlediska jejich potenciálního vlivu na životní prostředí a zdraví člověka. Ekologická vhodnost pro použití se prokazuje podle jejich chemického složení, obsahu škodlivých látek a možnosti jejich vylučování do okolního prostředí. Ekologická kritéria se vždy stanovují podle požadavků platné legislativy a podle požadavků kladených na určitý druh odpadu. V legislativě ČR jsou proto normou stanoveny maximální povolené limity obsahu jednotlivých škodlivin podle různého následného uplatnění recyklovaných materiálů.

Nebezpečné Látky v Recyklátech

V rámci experimentálního programu zaměřeného na možné využití stavebních recyklátů byla na Stavební fakultě ČVUT provedena analýza hodnocení ekologických rizik. Pozornost byla zaměřena především na obsah nebezpečných látek v sušině a ve výluhu, aktivitu radionuklidů a ekotoxicitu. Laboratorní zkoušky byly provedeny společností ALS Czech republic, s. r. o. Zkoušené vzorky cihelného a betonového recyklátu a zeminy s kamením byly odebrány z různých recyklačních zařízení v rámci ČR. Výsledné hodnoty je proto možné považovat za reprezentativní.

V rámci tohoto experimentálního programu bylo vyhodnoceno 15 vzorků betonového recyklátu, 13 vzorků cihelného recyklátu, 12 vzorků zeminy s kamením. Limity pro koncentrace škodlivin jsou dány tab. č 10.1 vyhlášky 294/2005 Sb. (nejvýše přípustné koncentrace škodlivin v sušině odpadů).

Na základě naměřených výsledných hodnot se prokázalo, že nejrizikovějšími látkami u stavebních recyklátů jsou arsen, ropné uhlovodíky C10-C40 a suma extrahovatelných aromatických uhlovodíků - suma 12 PAU. Nejčastěji byl překročen limit ropných uhlovodíků C10-C40 u betonového recyklátu. Ostatní hodnoty byly překročeny pouze ojediněle. Ropné uhlovodíky C10-C40 u cihelného recyklátu překročily limit pouze u jednoho vzorku o 15 %. U zeminy byl limit překročen u dvou vzorků, z čehož jednou více než desetinásobně. V tomto případě se muselo jednat o znečištěnou zeminu např. pod dopravní nehodě, kde došlo k úniku provozních kapalin.

U betonového recyklátu představují ropné uhlovodíky problém největší, limit byl překročen u pěti vzorků. Trend těchto výsledků je poměrně logický. Do betonových podlah a podkladních vrstev můžou velice často unikat oleje a benziny, jež jsou zdrojem těchto ropných uhlovodíků. Do cihel a tvárnic můžou tyto kapaliny utéct spíše jen ojediněle. O něco větší pravděpodobnost znečištění těmito látkami hrozí v případě zeminy (zejména dopravní nehody).

PAU a Arsen

Polyaromatické uhlovodíky (PAU) představují širokou škálu nebezpečných látek. Řadí se sem například tyto látky: naftalen, acenaftylen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, pyren, benz(a)antracen, chrysen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)pyren, dibenzo(a,h)antracen, indeno(1,2,3-c,d)pyren a benzo(ghi)perylen. Pro hodnocení dle vyhlášky č. 294/2005 Sb. se počítá s jejich sumou, tzn. součtem obsahu všech těchto látek v sušině. Běžně jsou tyto látky obsaženy v motorové naftě, výrobcích z dehtu nebo třeba asfaltu. Dále tyto látky vznikají v podstatě při všech druzích spalování. Je tedy logické, že jejich vyšší obsah se vyskytuje u všech typů zkoušených recyklátů. Limitní hodnota je dle vyhlášky 6 mg/kg suš., přičemž tuto hodnotu překročilo 57 % všech zkoušených vzorků. Tyto látky jsou toxické pro celou řadu živých organismů a mohou způsobovat vážné zdravotní problémy.

Dalším problematickým prvkem je arsen. Jde o běžně se vyskytující prvek, který je v horninách, půdě i ve vodních zdrojích. V našem životním prostředí se množství arsenu nachází běžně v množství 2 až 20 mg/kg. V kontaminovaných půdách (okolí metalurgických závodů, elektráren spalující fosilní paliva či závodů s textilním a sklářským průmyslem) však jeho obsah může být několikanásobně větší.

Zákonný limit arsenu pro využití odpadu je 10 mg/kg. Tomuto limitu nevyhovělo 73% zkoušených vzorků. Vysoký obsah tohoto prvku byl naměřen u všech typů zkoušených recyklátu. Otázkou však zůstává, jak se takové množství arsenu do recyklátu dostalo.

Potřebujeme Změnu Limitů?

Jak již bylo zmíněno, nejčastější překročení stanovených limitů bylo zjištěno u arsenu, polycyklických aromatických uhlovodíků (suma 12-PAU) a ropných uhlovodíků (C10-C40). Překročení ostatních sledovaných látek bylo spíše ojedinělé. Z celkového množství byl u 85 % vzorků recyklátu překročen některý ze stanovených limitů pro využití odpadu na povrchu terénu. Tento materiál by tedy měl skončit na skládkách. Ze všech 40 zkoušených vzorků celkově vyhovělo všem stanoveným limitům pouze 6 vzorků (4 vzorky betonového recyklátu a 2 vzorky zeminy a kamení). To znamená, že pouze těchto 6 vzorků recyklátu je možno využít na povrchu terénu.

Jestliže chceme, aby se intertní stavební odpady (jako jsou zeminy, betony a cihelné sutě) vracely zpět do stavební výroby ve formě recyklátů, je třeba najít vhodný poměr mezi nastavenými limity pro opětovné využití těchto odpadů a riziky hrozících při jejich použití na lidské zdraví či životní prostředí v místě použití.

Výsledky analýz vzorků recyklátů z recyklačních center stavebních odpadů ukazují, že v praxi je využitelných do zhruba 20 % všech recyklátů, které splní podmínky nastavených limitů škodlivin v sušině.

Asfaltové Hydroizolační Pásy jako Odpad

V rámci stavební činnosti se často řeší otázka klasifikace odpadu tvořeného asfaltovými hydroizolačními pásy. Nesprávné zatřídění může vést k tomu, že jsou tyto pásy považovány za nebezpečný odpad, což je způsobeno mylnou klasifikací mezi odpad obsahující dehet nebo azbest. V České republice bylo používání dehtů pro hydroizolační materiály definitivně ukončeno v roce 1969 z technologických důvodů, kdy se přešlo na výrobu asfaltových pásů z oxidovaného asfaltu. Azbest byl dříve přidáván do asfaltové hmoty pro stabilizaci, ale v ČR byl jeho používání pro výrobu stavebních výrobků zakázán zákonem č. 157/1998 Sb. Asfaltové pásy jsou v současnosti vyráběny výlučně z ropných asfaltů a dalších komponent, které nepředstavují žádné nebezpečí.

Historie a současnost silničních konstrukcí

Dopravní infrastruktura má dlouhý vývoj, komunikace byly budovány již ve starověkých říších. Mnohé dnešní silnice využívají trasy původních vozovek. Největší pokrok v technologiích nastal na přelomu 19. a 20. století s využitím přírodních asfaltů a dehtů z černého uhlí.

Dehty a směsi dehtu s asfaltem byly hojně používány jako pojiva pro různé technologie stmelených vrstev vozovek, a to pro studené emulzní vrstvy, prolévané vrstvy PM (penetrační makadam) i pro horké obalované směsi. Problémem je, že negativní účinky těchto látek na lidské zdraví a životní prostředí nebyly dříve známy.

Zdroje kontaminace PAU

Dehtová a směsná asfalto-dehtová pojiva jsou nejvýznamnějším zdrojem kontaminace PAU ve vozovkách pozemních komunikací. PAU jsou málo rozpustné ve vodě, ale podléhají degradaci a mohou migrovat do spodních částí konstrukčních vrstev, a dokonce i do vrstev nad nimi ležících.

• Primární kontaminace: Dehtová a směsná asfalto-dehtová pojiva
• Sekundární kontaminace:
  • Rozpad gumy pneumatik
  • Ropné látky (zplodiny a úkapy)
  • Postřiky v AC souvrství
  • Spalování fosilních paliv

S ohledem na nejednoznačnost v předpisové základně byla v roce 2019 vydána první legislativa, která se specificky zabývá PAU v asfaltových vrstvách vozovek. Resortní předpisy MD ČR rovněž řeší problematiku PAU v TP 105, TP 150 a částečně i TP 210. Aktuálně s platností k 1. 10. 2023 byla novelizována vyhláška 130/2019 Sb. a nahrazena vyhláškou 283/2023 Sb. Novela vyhlášky byla iniciována na základě čtyřleté účinnosti tohoto předpisu a nově nabitými zkušenostmi z projektové přípravy a realizace staveb. Bylo nezbytné do vyhlášky zahrnout i nejproblematičtější historickou vrstvu, a to PM - penetrační makadam se shodnými principy posuzování jako AC vrstvy. S ohledem na nehomogenitu konstrukčního složení vozovek bylo rovněž nutné zpřísnit kritéria pro odběr vzorků.

Technologie zpracování materiálů s nadlimitním obsahem PAU

V kontextu výše uvedených předpisů byly zavedeny technologie pro zpracování materiálů s nadlimitním obsahem PAU. Jedná se o technologii recyklace za studena na místě, případně s výrobou směsi v mobilním míchacím centru. Recyklace spočívá v principu pasivace PAU přidáním asfaltového pojiva do frézovaného materiálu původních vrstev vozovky. Lze tak vyrobit recyklovanou vrstvu s označením RS A. Pro vyšší parametry se používá hydraulicky stmelená recyklovaná vrstva RS CA, kde pasivace PAU proběhne přidáním asfaltového pojiva a hydraulického pojiva. Nově dle vyhl. 283/2023 Sb. se nám nabízí možnost pasivace PAU ve vrstvě recyklace při použití speciálního anorganického pojiva, samozřejmě při prokázání pasivace PAU pomocí výluhové zkoušky.

Laboratorní analýzy PAU

Analýzy PAU provádí v ČR řada laboratoří, některé z nich jsou akreditovány i na měření PAU v asfaltových matricích. Je důležité, aby laboratoř byla schopna měřit tyto látky v obtížné matrici, jako je asfaltový materiál. V oboru analýz PAU v asfaltových matricích vzniká potřeba porovnání a porovnatelnosti výsledků v analytických laboratořích.

Zkušenosti s výsledky analýz PAU

V současné době se obsah PAU v asfaltové matrici posuzuje dle vyhlášky MŽP 283/2023, dříve dle vyhlášky MŽP 130/2019 Sb. Obě vyhlášky klasifikují asfaltové materiály dle obsahu sumy PAU do čtyř tříd ZAS-T1 až ZAS-T4. V nové vyhlášce 283/2023 Sb. se předpokládá, že u materiálů třídy ZAS-T3 a ZAS-T4 se následně budou provádět analýzy výluhu těchto vzorků dle tab. 2.1 této vyhlášky, která je svým rozsahem i limitními hodnotami totožná jako tab. 10.1 třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.

Z databáze výsledků bylo zpracováno více než 3 000 vzorků pro stanovení PAU v asfaltových matricích. Výsledkem porovnání je, že pro vzorky z vrstev ACO, ACL a ACP je více než 75 % vzorků zařazeno do třídy ZAS- T1, ostatní třídy odpovídají jednotkám %. Pouze pro penetrační makadam bylo 53 % vzorků zařazeno do třídy ZAS-T4. Vzorky odpovídající zařazení do ZAS-T3 a ZAS-T4 byly poté podrobeny analýzám ve výluhu dle tab. 10.1 výluhová třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.

Z tohoto výsledku vyplývá, že tento materiál by musel být uložen na skládku nebezpečného odpadu (limit pro DOC 100 mg/l) a nikoliv jako všechny ostatní vzorky na skládku ostatního odpadu (limit 80 mg/l).

Budoucí vývoj

Recyklace materiálů by se měla stát standardní součástí rekonstrukcí a oprav vozovek. Při využívání technologií recyklace omezíme zbytečné drancování omezených přírodních zdrojů a využijeme historické konstrukční vrstvy. Další výzvou je ochota stavebních firem investovat do nejnovějších strojů a zařízení pro zpracování původních materiálů a realizace vrstev recyklace za studena. Je to celospolečenský problém, který se netýká jen stavebnictví a recyklace.

tags: #asfaltové #kusy #vozovek #nebezpečný #odpad

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické putování Liberecký kraj
• Hry v přírodě
• Hrozba černých skládek pro přírodu
• Historie Tereziánské emise
• Kyselost mléka