Projekti / Programi
Vrednotenje in remediacija sedimentov za nadaljnjo uporabo v gradbenem sektorju
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.01.01 |
Tehnika |
Gradbeništvo |
Gradbeni materiali |
| 1.06.07 |
Naravoslovje |
Geologija |
Naravni viri (mineralne in energetske surovine ter voda) |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.01 |
Tehniške in tehnološke vede |
Gradbeništvo |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
rečni sedimenti, remediacija, opečni gradbeni proizvodi, alkalijsko aktivirani materali, izlužki
Raziskovalci (22)
Organizacije (3)
Povzetek
Sedimentacija močno vpliva na varnost jezov hidroelektrarn in zmanjšuje njihovo proizvodnjo elektrike, sposobnost skladiščenja vode, zmogljivost praznjenja ter povečuje možnost poplav. Močno poveča obremenitev jezu in zapornic, poškoduje lahko mehansko opremo in ustvarja širok razpon negativnih vplivov na okolje. Zaradi sedimentacije se letno izgubi približno 0,5 do 1,0% celotne količine 6 800 km3 vode, shranjene v rezervoarjih po vsem svetu. Če se usedline ne bodo kontinuirno odstranjevale, bo nenehno kopičenje usedlin postopoma izpodrinilo prostornino v rezervoarjih, kar bo vodilo do onemogočanja shranjevanja vode. Dodatni okoljski problem predstavlja onesnaženje usedlin s težkimi kovinami, kjer je sanacija takšnih usedlin ključnega pomena za zaščito rečnega ekosistema. Slovenske Dravske Elektrarne Maribor d.o.o. (DEM) je podjetje, ki upravlja osem hidroelektrarn na reki Dravi in se sooča s težavami sedimentacije. V vodnih rezervoarjih se letno nabere med 30.000 - 40.000 m3 usedlin, onesnaženih s težkimi kovinami, s katerimi je treba ustrezno ravnati. Ker v dolini Drave ni prostora za odlaganje sedimentov in zaradi vedno novih in ostrejših predpisov, so nujne nove rešitve pri ravnanju z usedlinami. Trenutne metode sanacijskih obdelav, katerih namen je obnoviti normalno sestavo onesnaženih usedlin, so podobne tistim, ki se uporabljajo za sanacijo zemljine. Vključujejo fizikalne, kemične in biološke metode. Naštete tehnologije za sanacijo zemljine, onesnažene s težkimi kovinami, so dobro poznane, medtem, ko manj tehnologije za sanacijo usedlin. Druga uspešna metoda sanacije je strjevanje/stabilizacija, pri kateri prihaja do fizikalne vezave težkih kovin v trdno matrico. Takšna vezava vključuje mešanje onesnaženih zemljin ali usedlin z drugimi materiali in izdelavo gradbenih proizvodov, kot so geopolimeri (alkalijsko aktivirani materiali - AAM), cementni klinker, opeka, lahki agregati, beton itd. Tako je onesnažena zemljina ali usedlina stabilizirana in s tem se preprečuje onesnaženje okolice. Čeprav je, na svetovnem nivoju, bilo že izvedenih veliko raziskav na področju uporabe morskih in rečnih sedimentov v proizvodnji opečnih proizvodov in AAM, pa do danes usedline iz reke Drave še niso bile obravnavane kot surovina. Glede na njihovo znano sestavo in stalno dostopnost, pa predstavljajo optimalno surovino pri proizvodnji gradbenih končnih izdelkov. Ključni cilj predlaganega projekta READY4USE je (i) razviti nov postopek odstranjevanja težkih kovin iz sedimentov reke Drave in (ii) razviti nove gradbene materiale (opeke in AAM) z uporabo usedlin reke Drave kot surovino. Partnerji v projektnem konzorciju (tj. Zavod za gradbeništvo Slovenije, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo ter podjetje Dravske Elektrarne Maribor) so zasnovali sistematičen delovni načrt, ki ga sestavljajo raziskovalno-razvojne dejavnosti in bodo v celoti zajele razvojni postopek sanacije usedlin in proizvodnjo gradbenih materialov, od zasnove do dejanske izdelave prototipa. Glavni znanstveni prispevek projekta bo v opredelitvi najuspešnejših postopkov sanacije sedimentov z uporabo novih okolju prijaznih bioloških površinsko aktivnih spojin in v oblikovanju optimalnih mešanic za izdelavo opek in AAM. Pri izdelavi opek in AAM bo treba preučiti številne parametre in opredeliti najvplivnejše. Ti inovativni postopki in izdelki bodo zagotovili znanje, ki bo uporabno tudi za druge lastnike hidroelektrarn po vsem svetu. Vsi raziskani postopki in izdelki bodo poleg tehničnih parametrov, ocenjeni tudi z okoljskega vidika z analizo življenjskega cikla (life cycle assessment - LCA), kar bo prispevalo k interdisciplinarnosti projekta READY4USE.
