Opties voor verwijdering en hergebruik van gebruikt zandstraalgrit
Zandstralen wordt gebruikt om vuil, corrosie, verf of andere coatings van verschillende oppervlakken te verwijderen. Het schone grit mag in de meeste gevallen geen gevaarlijke eigenschappen bevatten. Veel voorkomende industrieën waar zandstralen wordt toegepast, zijn onder meer scheepsbouw en onderhoud, onderhoud van transportbruggen en militaire operaties. Straalstralen zijn al een aantal jaren een punt van zorg als het gaat om de veiligheid van werknemers tijdens het straalproces. Zorgwekkende kwesties zijn onder meer de blootstelling van werknemers aan silicastof, extreme blootstelling aan lawaai en mechanische en elektrische gevaren (NIOSH, 1976). Een minder opvallende kwestie is de verwijdering van de gebruikte ABM. In het licht van de strenge regelgeving op het gebied van afvalbeheer en het toegenomen bewustzijn van milieuverontreiniging is er extra aandacht besteed aan het beheer van deze afvalstroom.
Het probleem met de gebruikte straalmiddelen is dat deze materialen van het gereinigde oppervlak kunnen bevatten die gevaarlijke eigenschappen aan het grit verlenen. Zandstralen wordt vaak gebruikt om verf van metaal en andere oppervlakken te verwijderen. Oppervlaktecoatings met verf zijn vaak nodig om te beschermen tegen aantasting van het milieu, met name het mariene milieu (schepen en bruggen zijn het belangrijkste voorbeeld). Deze verven bevatten meestal zware metalen die werken als aangroeiwerende en corrosiewerende middelen. Wanneer de metalen oppervlakken worden gereinigd als onderdeel van routineonderhoud en opnieuw worden geverfd, worden de metalen in de verf onderdeel van de afval-ABM-matrix. En inderdaad, zware metalen zijn de meest voorkomende verontreinigingen van ABM-afval. De verontreiniging van het schuurmiddel resulteert in mogelijke beperkingen voor verwijdering en recycling (Ovenden, 1990).
Hoewel er geen specifieke regelgeving bestaat voor gebruikt zandstraalgritafval, is het een vast afval, en net als bij elk niet-uitgesloten vast afval is de producent van het afval verantwoordelijk voor het bepalen of het afval gevaarlijke eigenschappen bezit en dus een gevaarlijk afval is. . Dit is daarom een noodzakelijke stap bij het bepalen van de beschikbare opties voor verwijdering en hergebruik. Milieuvoorschriften vereisen dat een TCLP-test (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) wordt uitgevoerd om te bepalen of het materiaal gevaarlijk is. Als het gevaarlijk is, moet het materiaal dienovereenkomstig worden beheerd. Indien niet als gevaarlijk aangemerkt, is het grit een vast afval dat op de juiste wijze moet worden afgevoerd.
Er zijn veel soorten straalmiddelen verkrijgbaar. Zand is een van de meest voorkomende straalmaterialen. Zand is het goedkoopste niet-herbruikbare medium. Alternatieven voor zandschuurmiddelen zijn onder meer ander mineraal zand zonder vrij silica, metaalslakken en steenkoolslakken. Steenkoolslakken worden veelvuldig als straalmateriaal gebruikt. Dit soort media mag niet worden hergebruikt in het schuurproces, maar kan worden gerecycled tot andere materialen (bijvoorbeeld cement of beton). Soorten schuurmiddelen die meer dan één keer worden gebruikt, zijn onder meer granaat, staalschot en glasparels. Deze media kunnen worden gescreend en gescheiden nadat ze zijn gebruikt om herbruikbare deeltjes op te vangen. Kunststof straalmiddelen zijn herbruikbaar en veelzijdig. Het kan worden gebruikt in omstandigheden waarin "hardere" materialen te schadelijk kunnen zijn voor gevoelige oppervlakken. Eén zo'n toepassing is het oppervlak van straalvliegtuigen en vliegtuigen. Gebruikte plastic media kunnen ook worden gerecycled tot andere materialen, zoals aanrechtbladen. Andere materialen die als straalmateriaal zijn gebruikt, zijn walnootschalen, geïmpregneerde spons en droogijs.
Eén probleem met het beheer van deze afvalstroom is dat het vaak onopgemerkt is gebleven als vast afval en dat de noodzaak van testen op gevaarlijke eigenschappen niet is onderkend. Dit is deels het gevolg van de fysieke verschijningsvorm van het afval. Wanneer kwartszand is gebruikt, lijkt het afval sterk op zand en wordt het daarom door sommigen niet gemakkelijk als vast afval herkend. Dit materiaal zou eenvoudigweg over het terrein worden verspreid en als extra grond worden behandeld. Omdat nieuwe veiligheidsvoorschriften ertoe leidden dat er verschillende soorten ABM werden gebruikt, viel het residu van deze materialen steeds meer op als vast afval. Een voorbeeld hiervan is steenkoolslak, die weliswaar qua fysieke aard vergelijkbaar is met zand, maar zwart van kleur is. Gebruikte ABM is ook herkenbaarder dan in het verleden, omdat veiligheidsvoorschriften vaak vereisen dat de ABM wordt ingeperkt en niet wordt gebruikt in open omstandigheden. Dit heeft geresulteerd in afval dat nu wordt ingezameld en dat in het verleden wellicht in het milieu terecht is gekomen.
Bij het onderzoeken van de regelgevingsgegevens van Florida voor deze zoekopdracht werd er niet veel informatie gevonden. Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP)-tests uitgevoerd voor grotere projecten in de staat, en de totale metaalconcentratie voor enkele ook, maar weinig van deze gegevens zijn gecorreleerd. Er zijn echter voldoende gegevens verzameld om enkele generalisaties te maken. Het afval dat ABM voor dit rapport heeft onderzocht, was voor het grootste deel ongevaarlijk (slechts 3% was gevaarlijk). Het gehalte aan zware metalen in het afval was echter nog steeds groot genoeg om de mogelijkheden voor recycling en verwijdering te beperken. Lood en arseen waren de twee aangetroffen metalen die de op risico gebaseerde normen van EPA en FDEP het meest overtroffen. Er blijven nog steeds vragen bestaan over de werkelijke uitloogbaarheid van de zware metalen naar het milieu. De typische gegevens die in de regelgevingsdossiers werden aangetroffen, voerden geen uitloogtests uit om de mogelijke grondwatertoevoer te bepalen, maar eerder om te testen op gevaarlijke kenmerken.
De uitdagingen bij het beheer van deze afvalstroom vloeien voort uit het feit dat deze over het algemeen niet gevaarlijk is, dat het uiterlijk ervan op de bodem lijkt en dat de mogelijkheden voor verwijdering en hergebruik niet altijd duidelijk zijn aangegeven voor de toezichthouders of de industrie. Niet-gevaarlijk zandstraalgritafval moet nog steeds op een sanitaire stortplaats worden afgevoerd. Normaal gesproken wordt een beklede stortplaats voor huishoudelijk afval als de vereiste beschouwd, maar de mogelijkheid om stortplaatsen voor bouw- en sloopafval te gebruiken is door generatoren naar voren gebracht.
Voor het beheer van ABM zijn een aantal recyclingmogelijkheden mogelijk. Gebruikte straalmiddelen zijn gebruikt als grondstof bij de productie van Portland Cement. (Salt et al. 1994, Brabrand en Loehr 1993) Deze recyclingoptie wordt momenteel toegepast door de Tampa Port Authority, samen met drie cementovens in de staat Florida. Gebruikt ABM heeft ook het potentieel om te worden gebruikt als aggregaat bij de productie van Portland-cementbeton en bij de productie van asfaltbeton voor wegen. In dergelijke gevallen moet het materiaal niet alleen voldoen aan de staats- en federale regelgeving inzake verwijdering, maar ook aan de fysische en chemische vereisten van het productieproces. Andere opties voor recycling zijn onder meer het terugwinnen van een deel van het ABM voor hergebruik, het gebruik als schoon vulmateriaal (indien schoon genoeg) en het gebruik als drainagemateriaal op stortplaatsen of septic tanks.
Het beheer van vast afval afkomstig van gritstralen is een probleem dat in de toekomst vaker zal voorkomen. Hoewel er bestaande richtlijnen en voorschriften beschikbaar zijn, bestaat er momenteel niet één enkele bron die zo'n breed scala aan informatie omvat. Toekomstig werk zou zich moeten concentreren op het verzamelen en samenvatten van de beste beheerpraktijken voor ABM-afvalbeheer in een formaat dat gebruikt zou kunnen worden door de vele industrieën die straalmiddelen uitvoeren, en door de technische en regelgevende gemeenschap.
Referenties
Townsend, T. (1997). Afvoer- en hergebruikmogelijkheden voor zandstraalgrit. In Florida:
