CENTRU DE CERCETARE PENTRU VALORIFICAREA DEŞEURILOR MINERALE ÎN MATERIALE DE CONSTRUCŢIE

Transcription

1 CENTRU DE CERCETARE PENTRU VALORIFICAREA DEŞEURILOR MINERALE ÎN MATERIALE DE CONSTRUCŢIE Integrarea şi contribuţia materialelor şi a lucrărilor de construcţii la dezvoltarea durabilă constituie una dintre provocările fundamentale ale prezentului şi viitorului industriei construcţiilor. Pe plan mondial, aproximativ 90% din rocile şi mineralele necombustibile, sunt cerute de industria construcţiilor. Producerea şi utilizarea materialelor de construcţie sunt activităţi asociate, în mod inevitabil, cu efecte asupra mediului înconjurător. Economia de resurse primare, construirea controlată şi nu haotică, minimalizarea deşeurilor / valorificarea prin reutilizare, recuperare şi reciclare, cu transformarea în materie primă secundară (MPS), pentru materiale de construcţie sau înglobarea în lucrări inginereşti, sunt componente majore ale conceptului de sustenabilitate a industriei construcţiilor şi a materialelor de construcţie (aspect descris, în principiu, de shema din fig. 1). procesare deşeuri depozitare materiale minerale naturale materii prime secundare procesarea materialelor deşeu alte activităţi industriale materii prime fabricarea produselor de construcţie produse de construcţie construcţii şi activităţi inginereşti în construcţii construcţii întreţinere Fig.1. Implicarea produselor de construcţie la valorificarea deşeurilor 2

2 JUSTIFICAREA ÎNFIINŢĂRII CENTRULUI DE CERCETARE PENTRU VALORIFICAREA DEŞEURILOR MINERALE ÎN MATERIALE DE CONSTRUCŢIE Problematica generală. Reutilizarea şi reciclarea deşeurilor ca materii prime secundare, cerinţă a dezvoltării durabile Conform Directivei 89/106, numita Directiva Produselor pentru Construcţii DPC, produsul de construcţie, în integritatea sa, este fabricat pentru a fi incorporat în mod durabil într-o lucrare de construcţii. Cerinţa nr. 3 a DPC Igiena, sănătatea şi mediul, este concretizată de caracteristicile de mediu ale materialelor, astfel: emisia de substanţe periculoase; emisia de radiaţii periculoase (exemplu Radon); poluarea apei şi/sau solului; impermeabilitatea faţă de apă, stabilitatea la umiditate. În contextul DPC, produsele de construcţie, inclusiv cele cu deşeuri recuperate ca materii prime secundare, se caracterizează prin două grupe de proprietăţi: a) proprietăţile tehnice (fizico-chimice, mecanice) impuse de parametri tehnici şi tehnologici ai aplicaţiei construcţii civile, lucrări geotehnice şi fundaţii, construcţii rutiere -, şi care sunt conforme cu reglementările tehnice în domeniu; b) proprietăţile de mediu a căror cunoaştere, prin teste de lixiviere reglementate, contribuie la prevenirea şi evaluarea riscului de poluare pe durata ciclului de viaţă al produsului de construcţie. Dinamica industrială şi, mai ales, necesitatea transformării în realitate a programelor Comunităţii Economice Europeane (CEE) de dezvoltare durabilă, se corelează cu evoluţia metodelor / procedeelor de tratare a deşeurilor şi solurilor poluate. Sunt cunoscute progresele înregistrate la nivelul Comisiilor specializate de lucru ale European Committee for Standardization (CEN) referitoare la performanţele de mediu ale produselor de construcţii [1-4]. Viziunea şi misiunea Centrului de Cercetare Înfiinţarea Centrului de Cercetare pentu Valorificarea Deşeurilor în Materiale de Construcţie (abreviat CC-VADEMC) poate constitui un aspect concret şi coerent de implicare a unei echipe cu expertiza multidisciplinară, în programe de cercetare de interes naţional şi, în acelaşi timp, poate fi benefic dezvoltării resursei umane şi a infrastructurii de cercetare din UTCB. Unul dintre cele mai importante domenii de cercetare pe plan european şi mondial îl constituie valorificarea deşeurilor, ca resurse minerale secundare pentru materiale de construcţie, ca urmare a diminuării resurselor minerale primare. Dezvoltarea CC-VADEMC include moduri de abordare referitoare la : 3

3 a) Cercetarea experimentală şi teoretică: i) identificarea surselor şi caracterizarea completă a deşeurilor şi a materialelor de valorificare ca materie primă secundară (MPS) în materiale de construcţie; ii) compatibilitatea tehnică, economică şi ecologică a materialelor cu deşeuri minerale; iii) predictibilitatea impactului asupra mediului a produselor de construcţie cu deşeuri înglobate. b) Consultanţa ştiinţifică şi tehnică pentru : - valorificarea în produse de construcţie a deşeurilor minerale industriale, pe baza testelor de determinare a proprietăţilor tehnice/cerute de aplicaţie şi a proprietăţilor de mediu/lixiviere a contaminanţilor (metale grele, anioni); - realizarea de modele (prin simulare în aplicaţie), pentru predicţia impactului asupra mediului pe termen lung. În principiu, modul de acţiune privind misiunea Centrului de Cercetare VADEMC este dată în schema din fig 2. Cercetarea experimentală, prin metode/proceduri de lucru şi aplicaţii in situ va constitui baza de formare şi dezvoltare a nivelului următor de abilităţi ale CC-VADEMC, de excelenţă, pentru activităţi de consultanţă ştiinţifică şi tehnică. Activităţile de cercetare şi consultanţă se vor desfăşura conform contractelor/proiectelor în cadrul Programelor CD, a contractelor UTCB cu beneficiari publici sau privaţi, pe baza experienţei echipei de cercetare, prezentată selectiv [5-13]. 4

4 DEŞEURI INDUSTRIALE Cenuşi industriale, de termocentrală, zguri metalurgice, nămoluri industriale (de electrodepunere, din industria Al, ind. hârtiei, ind. chimică, ind. extractivă), deşeuri de sticlă, deşeuri ceramice, deşeuri de carieră TRATARE/RECUPERARE OBTINERE MPS* MATERII PRIME NATURALE MATERII PRIME SECUNDARE, MPS *Teste de lixiviere/simulare Coloana de percolare prin proba granulară *MATERIALE DE CONSTRUCŢIE CU MPS - AGREGATE, FILERE, PUZZOLANE ARTIFICIALE, MATERIALE COMPOZITE - BETON, PRODUSE CERAMICE SI DIN STICLA *Teste de lixiviere de conformitate - probe granulare sau monolit CONSTRUIRE DURATA DE SERVICIU/VIAŢĂ ELIMINARE CONTAMINANŢI ÎN APĂ ŞI SOL *Teste de lixiviere contaminanti de conformitate - probe granulare sau monolit *Teste de lixivieremetale grele DEMOLARE SFÂRŞITUL CICLULUI DE VIAŢĂ AL PRODUSULUI DE CONSTRUCŢIE DEŞEURI de beton/mortar /ceramice/sticlă valorificate ca agregate sau MPS în beton Fig. 2. Sistem integrat de procesare a resurselor materiale pentru produse de construcţie, cu identificarea (*) activităţilor de cercetare pentru valorificarea deşeurilor la obţinerea materialelor de construcţie şi a testelor de lixiviere - de evaluare a proprietăţilor de mediu-, în cadrul Centrului de Cercetare 5

5 Referinţe 1. Council of European Communities. The Construction Products Directive n. 89/106/EEC; Proposal for a regulation of The European Parliament and of the Council, COM (2008) 311 final; 2008/098 code 2. CEN TC 350 WG1 PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES BATIMENTS, J. Chevalier, CSTB. 3. CEN TC 350 WG3 PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES PRODUITS DE CONSTRUCTION, J. Chevalier, CSTB. 4. CEN TC 351 WG1. CONSTRUCTION PRODUCTS - ASSESSMENT OF RELEASE OF DANGEROUS SUBSTANCES, N. Schiopu, E. Jayr, CSTB. 5. RELANSIN - Tehnologie pentru realizarea mortarelor şi betoanelor de imobilizare în matrice hidraulică a metalelor grele din deşeuri industriale, director proiect : Maria Gheorghe, RELANSIN IMNR - UTCB - Procedeu complex de obţinere a Cu, Zn ş.a. din materii prime neconvenţionale/imobilizare metale grele în materiale de construcţii, responsabil contract : Maria Gheorghe, MATNANTECH - INS - UTCB - Metoda nouă de procesare a unui compozit pe bază de fibre de sticlă înlocuitor de carton de azbest, responsabi contract : Maria Gheorghe MENER, PROCEMA S.A. - UTCB - Monitorizarea şi protejarea resurselor minerale pe baza aplicării unui sistem unitar de management al exploatării, producţiei, calităţii şi mediului, responsabil contract : Maria Gheorghe, CEEX - UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRAŞOV UTCB - Metode de procesare a cenuşilor reziduale din industria aluminiului secundar cu scopul prevenirii poluării mediului şi conservării resurselor naturale, CEEX, responsabil contract : Maria Gheorghe, RELANSIN CEPROCIM - UTCB - Analiza aprofundată privind implicaţiile structurale rezultate din utilizarea combustibililor alternativi la fabricarea cimentului, responsabil contract : Maria Gheorghe, CEEX - CEPROHART UTCB - Ecotehnologii de integrare avansată a deşeurilor industriale pentru susţinerea dezvoltării durabile, responsabil contract : Maria Gheorghe, CEEX CEPROCIM UTCB - Evaluarea riscului radiologic asupra sănătăţii populaţiei prin folosirea la construcţia de locuinţe a structurilor de întărire pe bază de noi sisteme compozite liante, responsabil contract: Robu Ion, N. SCHIOPU, E. JAYR, J. MÉHU, L. BARNA, P. MOSZKOWICZ - Horizontal environmental assessment of building products in relation to the construction products directive (CPD). WASTE MANAGEMENT, 2007, N. SCHIOPU, E.JAYR, J. MÉHU, P. MOSZKOWICZ - Environmental impact of construction products: leaching behaviour during service life. CIB 2007: proceedings of the international conference on Research and Innovation in Building and Construction: Construction for Development, May 2007, Cape Town - South Africa, pp DIRECŢII DE CERCETARE PROPRII Direcţiile de cercetare sunt definite de scopul, obiectivele şi activităţile aferente temelor de cercetare conforme cu capabilitatea echipei CC-VADEMC, cu nivelul de dotare cu aparatură şi echipamente de cercetare, dar în corelaţie cu tematica cercetării pe bază de contract [1-8]. 6

6 Obiective şi activităţi experimentale Direcţiile generale de cercetare includ principalele obiective şi activităţi: 1. Realizarea de programe experimentale de cercetare specifice, pentru tratarea materialului/deşeului pentru stabilirea potenţialului de recuperare/reciclare sau de eliminare/depozitare ca deşeu ultim, conform temei prezentate de un potenţial beneficiar; 2. Testarea caracteristicilor tehnice şi de mediu. Determinarea caracteristicilor de lixiviere ale deşeurilor solide anorganice din diferite surse industriale; 3. Stabilirea procedeului/metodei de procesare/tratare a deşeului pentru valorificare ca materie primă secundară pentru produse/materiale de construcţie, în conformitate cu cerinţele standard de conformitate pentru deşeuri valorificabile în construcţii (CEN TC 351 Produits de construction: Évaluation des émissions de substances dangereuses WG 1 Émissions dans le sol, les eaux souterraines et les eaux de surface) [9-11]. 4. Testarea caracteristicilor tehnice şi de mediu ale produselor de construcţie cu materii prime din recuperarea deşeurilor; simularea comportării pe termen lung în aplicaţie prin proceduri de lixiviere a metalelor grele şi altor contaminanţi pentru apă şi sol (conform CEN TC 351), mandatat să dezvolte metode standardizate de monitorizare/evaluare a emisiilor periculoase din aplicaţii inginereşti cu materiale pe bază de deşeuri. Tratamentul deşeurilor în vederea valorificării în materiale de construcţie, conform activităţilor realizabile, cel puţin în stadiul actual, în cadrul CC-VADEMC include: - Identificarea procedeelor tehnice şi de mediu (lixiviere) standard, şi/sau tehnici proprii, recunoscute în comunitatea ştiinţifică, de caracterizare a deşeului /materialului de construcţie; - Determinarea caracteristicilor fizico-chimice ale deşeului/materialului de construcţie, adecvate domeniului potenţial de valorificare; - Determinarea proprietăţilor de lixiviere a speciilor chimice periculoase (metale grele) în apă (de suprafaţă, apa freatică, de precipitaţii) - studiu de laborator şi in situ. Stabilirea procedeului de procesare/tratare a deşeului ca produs de construcţie include verificarea potenţialului de valorificare specific materiilor prime secundare ca: - agregat de substituţie în beton; - filer mineral, cu funcţie hidraulică, cimentoidă sau inert, în materiale compozite beton, mortar, produse de construcţie cu aplicaţii/lucrări de infrastructură rutieră. În subsidiar, CC-VADEMC dispune de capabilităţi pentru realizarea de lucrări experimentale în domeniile: - inertizarea nămolurilor de hidroxizi ai metalelor grele prin stabilizare/solidificare în matrice liantă în vederea depozitării/eliminării controlate; 7

7 - stabilizarea/valorificarea zgurilor şi reziduurilor de procesare a aluminiului secundar; - valorificarea în materiale de construcţie a nămolului roşu de procesare a bauxitei la fabricarea aluminei; - tratamentul nămolurilor industriale pentru valorificare ca filer/pigment/puzzolană în compozite cu matrice cimentoidă. Studiul de fezabilitate tehnică a procedeului de punere în operă/de valorificare în materiale de construcţie a deşeului include cea mai bună tehnologie disponibilă care nu cere un cost excesiv ( best available technologies not entailing excessive cost BATEEC ), care concretizează, de fapt, sintagma tehnologie curată. Stadiul actual de dezvoltare al CC-VADEMC poate răspunde doar parţial cerinţelor unui studiu riguros de fezabilitate. Valorificarea rezultatelor cercetării CC-VADEMC îşi propune să valorifice cercetarea prin : - editarea de documente tip know how pentru situaţii punctuale (pe baza studiilor de caz) de valorificare a deşeurilor în materiale de construcţie şi de verificare a caracteristicilor tehnice şi de lixiviere a metalelor grele; - participarea membrilor echipei la acţiuni de promovare, implicarea în comisii tehnice, grupuri de lucru specializate la nivelul Autorităţii de Mediu, ASRO, RENAR etc., invitaţi la manifestări tehnice şi ştiinţifice cu lucrări experimentale, studii de caz, de sinteză; - diseminarea rezultatelor cercetării - articole în reviste (categoria A incluse în baza ISI sau categoria B+ indexate BDI), comunicări la manifestări de prestigiu în domeniu, cărţi/monografii, lucrări de disertaţie ale studenţilor masteranzi. Referinţe 1. Gheorghe Maria, Schiopu Nicoleta - Environment and technical aspect referring to electroplating wastes recycling as secondary raw materials for pavements concrete, Environment Journal, 21(3), 2005, p Gheorghe Maria, Silviana Marica, Valentina Cetean - Ciclul de viaţă instrument pentru stabilirea performanţei de mediu în gestionarea resurselor minerale pentru materiale de construcţii, Revista Română de Materiale, 35(3), 2005, p Maria Gheorghe, Nastasia Panait, Lidia Radu, Romanita Teodorescu, Maria Roman - Contribuţii privind compatibilitatea tehnică şi ecologică a zgurilor din industria aluminiului secundar, cu matricea de ciment Portland, Revista Română de Materiale, 37 (2), 2007, p Schiopu N., Barna L., Jayr E., Méhu J. - Caractérisation des émissions de substances des produits de construction a base de bois, en contact avec l eau. ORGAGEC 05 : Les Actes du 2ème colloque 8

8 européen "Impacts sanitaires et environnementaux des matériaux organiques pour la construction". Nantes - France, 4-5 octobre 2005, p Schiopu N., Barna L., Jayr E., Mehu J., Moszkowicz P., Chevalier L.J. - Local environmental impact assessment of construction products. SB 2008: Proceedings of the 2008 World Sustainable Building Conference, September 2008, Melbourne - Australia, p Schiopu N., Tiruta-Barna L., Jayr E., Méhu J., Moszkowicz P. - Modelling and simulation of concrete leaching under outdoor exposure conditions, Science of the Total Environment, 2009, 407 (5), p AMCSIT RELANSIN UTCB - Procedură experimentală de determinare a coeficientului de permeabilitate a betonului. Instalaţia experimentală de determinare a coeficientului de permeabilitate a betonului cu deşeuri de electrodepunere. Standul de încercare la lixiviere pe termen lung pavelelor de beton cu deşeu de electrodepunere cu simularea condiţiilor naturale de mediu. Caiet de sarcini PROCEDURĂ DE LIXIVIERE a deşeurilor cu metale grele şi a sistemelor de solidificare/stabilizare granulare şi monolitice, director proiect Maria Gheorghe, AMCSIT RELANSIN UTCB - Betoane cu filer/pigmenţi recuperaţi din reziduuri de la Elco-Tg. Secuiesc - Aplicaţie - Procedura de simulare a emisiei de metale grele pe termen lung, director proiect Maria Gheorghe, CEN TC 350 WG1 PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES BÂTIMENTS, J. CHEVALIER, CSTB 10. CEN TC 350 WG3 PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES PRODUITS DE CONSTRUCTION, J. CHEVALIER, CSTB 11. CEN /TC Produits de construction: Évaluation des émissions desubstances dangereuses WG 1 Émissions dans le sol, les eaux souterraines et les eaux surface. Production scientifique: une vingtaine d articles et publications dans des revues internationales et dans des actes de congrès à comité de lecture CONTEXTUL ACTUAL ÎN DOMENIUL GESTIONĂRII DEŞEURILOR PRIN VALORIFICARE ÎN MATERIALE DE CONSTRUCŢIE Pe plan mondial şi naţional valorificarea deşeurilor minerale industriale şi de demolare în construcţii are două ţinte principale, referitoare la obţinerea de: A) Materiale şi produse de construcţie; B) Lucrări de construcţii inginereşti de infrastructură rutieră, geotehnică şi fundaţii. A. Materialele şi produsele de construcţie încorporează materii prime secundare (MPS) obţinute din tratarea/recuperarea deşeurilor. Valorificarea deşeurilor în materiale de construcţie la un nivel tehnic realizabil şi ecologic/economic rezonabil este nivelul superior de gestionare a deşeurilor. Realizarea de proceduri de valorificare şi evaluare a performanţelor tehnice şi de mediu pe baza rezultatelor cercetării sunt obiectivele majore ale unor instituţii afiliate în reţele integrate. 9

9 B. Lucrările de infrastructură rutieră sunt mari consumatoare de resurse materiale. Se estimează că pentru 1 km de drum cu lăţimea de 6 m se consumă t de materiale, în special agregate de concasare şi de balastieră. Exploatarea balastierelor modifică sever albia râurilor şi produce daune ireparabile ecosistemelor fluviale. Peste tot în lume, exploatarea agregatelor de râu este drastic limitată (în ţări cu resurse ca Franţa, Germania, Anglia) sau eliminată de aproape 20 de ani în Tările de Jos, Japonia, Suedia. In cadrul UTCB/Catedra de Chimie şi Materiale de Construcţie au fost realizate contracte de cercetare cu parteneri publici sau privaţi, în cadrul Programelor Nationale (v. p. 5 şi liste lucrări), sau propuneri de proiecte internaţionale [1]. Membri echipei au publicat lucrări în reviste tip A - cotate ISI sau B+, prezentate selectiv [2-14]. Referinţe 1. Network of excellence MINASCOR - Waste Recycling as resource for industry Optimization and Research, propunere nr /2003, R Coordinator organisation INSAVALOR, Lyon. responsabil din partea UTCB Gheorghe Maria 2.Gheorghe Maria, Popescu Maria, Voiniţchi Dorinel, Bărbulea Cristina Sisteme de solidificare/stabilizare în matrice hidraulică a unui deşeu de electrodepunere. Materiale de Construcţii, 23(4), 1998, p Gheorghe Maria, Voinitchi DorineL - Corelaţii intre factorii de influenţă a inertizarii nămolurilor galvanice în matrici cimentoide. Revista Materiale de Construcţii, 31(1), 2001, p Gheorghe Maria - Valorificarea deşeurilor şi subproduselor industriale în construcţii ISBN , Editura MATRIXROM, Bucureşti, 1999, 352 pag. 5. Gheorghe Maria, Teodorescu Romaniţa - Some aspects regarding to evaluation and mechanism of leaching of heavy metals immobilised in cement matrix, Proceedings of the 5th International Conference of the Balkan Environmental Association on Transboundary pollution 7-10 Nov. 2002, Belgrad, Iugoslavia, p Gheorghe Maria, Teodorescu Romaniţa - Model difuzional privind lixivierea metalelor grele imobilizate în paste de ciment, Revista Română de Materiale, 33 (1) 2003, P Romanita Teodorescu, Ulmanu Mihaela, Maria Gheorghe - Some research into the field of the electroplating sludge processing. Journal of the Environmental Protection and Ecology 4(3), 2003, p Teodorescu Romanita, Velea Teodor, Gheorghe Maria - Procedeu de valorificare integrala a Cu, Zn si Ni din namoluri galvanice brevet B.I. nr , Clasa 2F, 101/20, valabil din Gheorghe Maria, Silviana Marica - Managementul de mediu în exploatarea resurselor minerale din industria ceramicii de construcţii. Revista Română de Materiale, vol. 34(4), 2004, p Maria Gheorghe, Nastasia Panait, Lidia Radu - Factori de influenţă referitori la imobilizarea Cr şi Mo în matrice liantă hidraulică, Revista Română de Materiale, 35(1), 2005, p

10 12. Dima Vasilica, Gheorghe, Maria, Eftimie Mihai - Obţinerea sticlei colorate cu un reziduu de electrodepunere, Revista Română de Materiale 37 (2), 2007, p Maria Gheorghe, Nastasia Saca, Lidia Radu, George Poteraş - Valorificarea deşeurilor de sticlă în beton, Revista Română de Materiale, 38 (1), 2008, Maria Gheorghe, Nastasia Panait, Romanita Teodorescu, Maria Roman - Aspects refering to technical and leaching properties of the secondary aluminium slag-cement composites, Environmental Engineering and Management Journal, 8(4), 2009, p BENEFICII ADUSE UTCB PRIN ÎNFIINŢAREA CENTRULUI DE CERCETARE Infiinţarea centrului de cercetare pentru valorificarea deşeurilor şi subproduselor industriale în materiale de construcţie poate aduce beneficii UTCB: - de tip economic, - de dezvoltare a resursei umane şi dotare; - de imagine. Beneficiile economice sunt semnificativ influenţate de calificarea/expertiza şi prestigiul câştigat de echipă, de implicarea şi responsabilitatea în atragerea de contracte şi realizarea acestora. Dotarea laboratorului, achiziţiile de aparatură şi echipamente sunt corelate/condiţionate de resursele financiare din contracte cu firme private, din resurse publice sau programe naţionale şi internaţionale. Expertiza echipei constituie un criteriu semnificativ de atragere a firmelor interesate în lichidarea haldelor de deşeuri ca urmare a presiunilor referitoare la restricţii legislative din ce în ce mai severe şi consum de resurse financiare pentru depozitare. Actualmente, sunt necesare activităţile de tratare/valorificare/eliminare a haldelor de deşeuri rămase din perioada dezvoltării industriale a ţării. Echipa, prin expertiza membrilor (conf. CV-uri anexate), are capabilitatea să realizeze cercetare cu pronunţat caracter interdisciplinar - ştiinţe ale naturii (chimia, fizica) şi ştiinţe inginereşti (materiale de construcţie, construcţii civile, ştiinţa şi ingineria materialelor). Prin participarea membrilor echipei la lucrări de expertiză, cercetare, evaluare a deşeurilor în materiale de construcţie, se dezvoltă o reţea de lucru integrată, cu parteneri furnizori de deşeuri/beneficiari/laboratoare de testare, în care va fi specificat locul şi rolul centrului de cercetare pentru valorificarea deşeurilor şi subproduselor industriale în materiale de construcţie. Activitatea Centrului de cercetare, în conformitate cu criteriile de acceptare la nivel naţional şi european, atragerea de resurse financiare, de studenţi masteranzi, educarea şi dezvoltarea resursei umane, ar putea fi componente benefice pentru imaginea Universităţii Tehnice de Construcţii Bucuresti [1-11]. 11

11 Referinţe 1. Gheorghe Maria, Voinitchi, Dorinel, Teodorescu R. - Solidification/stabilization of some electroplating wastes into hydraulic matrix and ceramic matrix; technical correlations, Proceedings of the International Conference Recycling and Waste Treatment in Mineral and Metal Processing: Technical and Economic Aspect, June, 2002, Lulea, Suedia, vol. 2 p Teodorescu Romaniţa, Gheorghe Maria, Aura Guţă Technological aspectes regarding Cu, Zn valorification from electroplating sludge for environmental depolution (part I) Proceedings of the International Symposium Environment and Industry, organised by Balkan Environmental Association BENA Bucharest, oct.2003, vol II, p , ISBN Teodorescu Romanita, Velea Teodor, Gheorghe Maria Procedeu de valorificare integrală a Cu, Zn si Ni din nămoluri galvanice, brevet B.I. nr , Clasa 2F, 101/20, valabil din Teodorescu Romanita, Maria Gheorghe Legislaţia în domeniul transportului şi depozitării deşeurilor cu conţinut de metale grele; evaluarea potenţialului de poluare a mediului prin aplicarea testelor de levigare, Simpozionul Internaţional MEDIUL şi INDUSTRIA Buc oct.2005, vol.1. pg Maria Gheorghe, Nastasia Panait, Nicoleta Schiopu, Lidia Radu - Some considerations concerning the Cr and Mo immobilization into cementitious matrix. Proceedings of the I-st Conference on Engineering for Waste Treatment. Albi, France, 2005, May 16-18, vol 1, p Romanita Teodorescu, Maria Gheorghe Technological aspects regarding Cu, Zn valorification from electroplating sludge for environmental depolution (part II) : Temperature and pressure effect. Proceedings of the International Conference on Materials Science and Engineering BRAMAT 2005, Transilvania University of Brasov, Romania, February 24 26, 2005, ISBN Gheorghe Maria, Saca Nastasia, Radu Lidia - Influenţa deşeurilor de sticlă asupra proprietăţilor betonului, Proceeding of the International Conference CONSTRUCTIONS 2008, 9 10 May, 2008, Cluj-Napoca, Edt. Ioani, A., &Mircea, C., ISSN , vol. II, pag Ion Rusu, Gheorghe Croitoru Waste recycling from heat and power plant water treatment in manufacturing of protective paint-and-lacquer coating//tehnologii şi materiale avansate/conferinţa internaţională UgalMat 2009 Galaţi, p Gheorghe Maria, Nastasia Saca, Lidia Radu, Romaniţa Teodorescu, Maria Roman Aspects referring to technical and leaching properties of the secondary aluminium slags cement composites, Proceeding of the International Conference of Material Science & Engineering, BRAMAT, Universitatea Transilvania Brasov, februarie, 2009 Conference as oral presentation, in the Section 7: Environmental Advanced Materials and Processes 10. Maria Gheorghe, Nastasia Saca, Lidia Radu Technical and ecological compatibility of the secondary aluminium slags with ortland cement matrix, 7 th International Conference on the Environmental and Technical Implications of Construction with Alternative Materials, WASCON Lyon, France, 3-5 Iunie, Maria Gheorghe, Nastasia Saca, Lidia Radu The glass waste as fine aggregate and pozzolana addition in concrete 7 th International Conference on the Environmental and Technical Implications of Construction with Alternative Materials, WASCON Lyon, France, organizat de ISCOWA- The International Society for the Environmental and Technical Implications of Construction with Alternative Materials 3-5 Iunie,

12 ECHIPA PROPUSĂ Membri permanenţi Nume şi prenume 1. Prof.dr.ing. Maria GHEORGHE Catedra Chimie Materiale Construcţie şi de Competenţă şi abilităţi în cadrul CC-VADECO Valorificarea deşeurilor minerale în materiale de construcţie; investigarea proprietăţilor de mediu ale produselor de construcţie. Fenomene de transfer de masă la interfaţa solid/lichid; obţinere şi investigare materiale compozite cu deşeuri minerale management proiecte 2. Prof.dr.ing. Ion ROBU 3. Prof. dr. ing. Florica PAUL 4. Conf. Dr. ing. Monica Maria Dinu 5. Conf. dr. ing. Dorinel VOINITCHI 6. Ş. l. dr.ing. Marin AMĂREANU 7. Ş. l. dr.ing. Nastasia SACA 8. As.dr.chim. Lidia RADU 9. Prep. Ruxandra ILIE 10 Ing. Chim. Elena Bunescu Chimie Materiale Construcţie Chimie şi Materiale de Construcţie Chimie şi Materiale de Construcţie Chimie Materiale Construcţie Chimie Materiale Construcţie Chimie Materiale Construcţie Chimie Materiale Construcţie Catedra Matematica FILS şi de şi de şi de şi de şi de de Betoane cu cenuşi de termocentrală, silice ultrafină - cercetare pe baza de contract UTCB; Seful Laboratorului de incercari LMC UTCB, management proiecte Lianti si betoane cu cenusi de termocentrala si alte deseuri minerale. Tehnici de obţinere şi investigare materiale compozite cu deşeuri minerale. Teza de doctorat - vitroceram cu cenusi de termocentrala. Tehnici de obţinere şi investigare materiale compozite cu deşeuri minerale Lianţi şi betoane cu zgură de furnal; Responsabil executiv LMC UTCB, management proiecte Betoane armate cu fibre; ciment aluminos; evaluare proprietăţi fizice şi mecanice ale materialelor de construcţie Tehnici de obţinere şi investigare materiale compozite cu deşeuri minerale, evaluare proprietăţi fizice, chimice, mecanice şi de mediu Tehnici de investigare materiale compozite cu cu deşeuri minerale, evaluare proprietăţi fizice, chimice, mecanice şi de mediu Programare in limbajele Turbo Pascal, Mathcad, Scilab/Matlab. Experiza in realizarea documentatiei necesare pentru autorizarea procedurilor tehnice ale CC de catre Autoritatea de mediu. Membri temporari Masterand* Facultatea de Utilaj Tehnologic - Tema de disertaţie - 1. Mihai BELEŢ Principiul de evaluare a ciclului de viaţă pentru fundaţii rutiere cu subproduse industriale Studiu de caz: beton de joasă rezistenţă cu cenuşă de termocentrală şi anvelope uzate. 2. Nicolae MĂIŢĂ Masterand* Facultatea de Utilaj Tehnologic - Tema de disertaţie - Utilizarea sustenabilă a resurselor în construcţii pe baza evaluarii proprietăţilor de mediu. Studiu de caz- evaluarea proprietăţilor de mediu a betonului cu ciment fabricat cu combustibili alternativi. 3. Marius OPRIŞAN Masterand* Facultatea de Utilaj Tehnologic - Tema de disertaţie Gestionarea integrată a deşeurilor din construcţii şi demolări valorificarea nămolului de spălare a deşeurilor prin geopolimerizare * Coordonator: Prof. dr. ing. Maria Gheorghe 13

13 Membri permanenţi din Comunitatea Academică şi de Cercetare din ţară şi Nume şi prenume 1. Ing. Romaniţa TEODORESCU 2. Dr. ing. Daniela NĂSTAC 3. Dr.ing. Adriana MOANŢĂ 4. Dr. ing. Claudiu MAZILU 5. Dr. ing. Mihai EFTIMIE 6. Dr. ing. Nicoleta SCHIOPU 7. Dr. ing. Ion RUSU străinătate Funcţia Instituţia Competenţă şi abilităţi în cadrul CC-VADECO CP I Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare de Metale Neferoase şi Rare CP III Institutul Naţional de Ciment - CEPROCIM CP III Institutul Naţional de Ciment - CEPROCIM CP III Institutul de Chimie Fizică I.Murgulescu al Academiei Române Asistent univ. Senior researcher Profesor univ. Universitatea Politehnica Bucureşti, Catedra Ştiinta şi Ingineria Materialelor Oxidice CENTRE SCIENTIFIQUE TECHNIQUE BATIMENT- ET DU CSTB Grenoble, Franţa Universitatea Tehnică a Moldovei, Catedra de Ştiinţa Materialelor şi Tehnologii în Construcţii Management proiecte valorificare deşeuri, recuperarea şi inertizarea metalelor grele toxice din deşeuri industriale cu elaborare de tehnologii în diferite domenii; obţinere de compozite pe bază de deşeuri Cimenturi pentru solidifcare/stabilizare, cu deşeuri înglobate, abilităţi tehnici de investigare spectrală Management proiecte, obţinere şi caracterizare lianţi anorganici cu sau fără deşeuri înglobate Obţinere şi caracterizare sticle şi vitroceramici cu/fără deşeuri înglobate; utilizare şi întreţinere spectrofotometre UV-VIS, microscopie optică; management proiecte Investigarea structurilor vitroase, predicţia proprietăţilor materialelor vitroase cu deşeuri înglobate Management proiecte ; investigare structură materiale (tehnici avansate-drx, ICPAES) ; software dedicat analizei deşeurilor ; membru CEN CT 351 WG 1 Protecţia construcţiilor din beton armat, expert al Republicii Moldova şi SUA în domeniul evaluării conformităţii materialelor de construcţie şi construcţiilor 14

14 SUSTENABILITATEA CENTRULUI Produse şi servicii pe care centrul îşi propune să le realizeze şi să le ofere mediului ştiinţific şi economic CC-VADEMC, prin expertiza echipei, nivelul de dotare şi direcţiile de cercetare pe care le poate dezvolta, este sustenabil pe baza serviciilor şi produselor: - investigarea caracteristicilor fizico-chimice şi mecanice ale materialelor/produselor de construcţie şi ale deşeurilor/suproduselor industriale (anorganice), pentru evaluarea potenţialului de valorificare, a limitelor tehnologice şi ecologice; - evaluarea compatibilităţii de imobilizare a metalelor grele în materiale de construcţie, pe baza testelor de lixiviere ENV şi SR ENV; - investigarea proprietăţilor de mediu prin teste de lixiviere (conforme CEN-CT specializate), analiza soluţiilor de lixiviere (ph, conductivitate electrică, concentraţie contaminanţi); - aplicarea metodelor experimentale şi numerice, de simulare a comportării, în aplicaţie, a materialelor de construcţie cu deşeuri înglobate pentru evaluarea emisiei de contaminanţi pe termen lung [1]; - realizarea de proceduri, caiet de sarcini, studiu de fezabilitate, pentru valorificarea punctuală a unui deşeu de tip rezidual - cenuşi de ardere a cărbunilor, deşeuri menajere, zguri din metalurgia feroasă şi neferoasă, nămoluri de decantare ape uzate, nămoluri de electrodepunere, nisipuri de turnătorie, deşeuri inerte (beton, sticlă, ceramică) şi altele. Potenţiali parteneri şi beneficiari Potenţiali parteneri şi beneficiari, interesaţi de rezultatele din activitatea de cercetare a echipei [2-5] pot fi: - Companii industriale din domeniul metalurgiei neferoase, de valorificare a zgurii de aluminiu secundar, cupru, zinc; - proprietarii de depozite de nămoluri de electrodepunere prin galvanizare, cromare care afectează terenurile cu valoare ridicată pentru construcţii publice sau rezidenţiale; - partenerii publici sau privaţi din domeniul energiei (termocentrale care vând cenuşi de termocentrală), din industria extractivă pentru valorificarea deşeurilor/sterilelor depozitate în iazuri de decantare, deţinătorii de soluri contaminate cu substanţe anorganice, deşeuri de carieră (de procesare roci şi minerale mărunt de carieră, tufuri vulcanice, şisturi argiloase, 15

15 etc), deşeuri de demolare - pentru obţinerea de agregate din reciclarea elementelor din beton, sticlă, ceramică de construcţie. Centrul de cercetare poate fi integrat ca partener cu companiile cu activitate industrială în domeniul de interes, dacă deciziile politice, prin Autoritatea de Mediu, încurajează (acordă bonificaţii şi alte beneficii) către utilizatorii din construcţii a materialelor de construcţie cu deşeuri înglobate şi către firmele care au ca obiect de activitate recuperarea deşeurilor pentru materii prime secundare utilizabile în construcţii. În acelaşi timp, politicile cu decizii restrictive (gen poluatorul plăteşte), atent aplicate şi respectate, ar putea să contribuie la creşterea cererii de comenzi/contracte către CC-VADEMC/UTCB, pentru stabilirea potenţialului de valorificare în materiale de construcţie a deşeurilor minerale. Premise de evoluţie a CC-VADEMC Performanţele CC-VADEMC se vor îmbunătăţi continuu în condiţiile dezvoltării competenţelor membrilor echipei şi a nivelului de dotare cu aparatură şi echipamente de cercetare ştiinţifică. Creşterea capabilităţii echipei va include specializări pentru utilizarea programelor de calcul dedicate domeniului de activitate al CC-VADEMC LeachXS, ELODIE, ORCHESTRA pentru evaluarea ciclului de viaţă (LCA) al materialelor şi produselor de construcţie. O abordare modernă a compatibilităţii între produsul de construcţie şi deşeurile recuperate/reciclate, ca parte integrantă a acestuia, se referă la stabilirea ciclului de viaţă (LCA). Aplicarea procedeelor de investigare a produselor de construcţie cu deşeuri înglobate, conform obiectivelor LCA, necesită cunoaşterea şi achiziţia de software dedicat. De asemenea, aplicarea LCA în evaluarea performanţelor de mediu ale materialelor/produselor de construcţie cu deşeuri înglobate [6], oferă datele şi informaţiile necesare dezvoltării unui studiu de fezabilitate. În consecinţă, echipa de lucru al CC-VADEMC îşi propune pentru viitorul apropiat să dobândească competenţe şi abilităţi pentru: 1. evaluarea ciclului de viaţă al materialelor/produselor de construcţie cu deşeuri înglobate; 2. realizare studii de fezabilitate. Realizarea punctelor 1 şi 2 va necesita completarea dotării existente prin finanţare din contracte proprii. Referinţe 1. PN2 ICIM - UTCB - Tehnologii de neutralizare a deşeurilor periculoase prin valorificarea lor în materiale vitroase şi vitroceramice, responsabil contract : Maria Gheorghe,

16 2. GEDECO GEnes, DEvelopment and Cognition, propunere Marie Curie Actions Human resources and mobility nr , responsabil din partea UTCB Gheorghe Maria, propunere nefinanţată, Network of excellence MINASCOR - Waste Recycling as resource for industry Optimization and Research, propunere nr , R Coordinator organization INSAVALOR, Lyon, responsabil din partea UTCB Gheorghe Maria, propunere nefinanţată, DUCTIL-STEEL BUZAU - Procedee practice de stabilizare/solidificare a nămolurilor de electrodepunere (NED), aplicabile la DUCTIL-STEEL Buzău, responsabil contract : Maria Gheorghe, SC CORD SA BUZAU - Procedeu de solidificare/stabilizare a nămolului de electrodepunere în vederea depozitării controlate, aplicabil la S.C. CORD S.A. Buzău, responsabil contract : Maria Gheorghe, CEN / TC 351 Produits de construction: Évaluation des émissions desubstances dangereuses WG 1 Émissions dans le sol, les eaux souterraines et les eaux surface. Production scientifique: une vingtaine d articles et publications dans des revues internationales et dans des actes de congrès à comité de lecture. 17