Kiertotalous betoniteollisuudessa
Betonin kiertotaloudessa piilee isoja mahdollisuuksia
Betonielementtitehtailla, betonituotetehtailla, valmisbetoniasemilla, rakennustyömailla ja rakennusten purkutyömailla sekä kuljetuksessa syntyy merkittäviä määriä betonipohjaista jätettä eri muodoissaan. Betoni on ihmiskunnan käyttämistä ihmisten tuottamista keinotekoisista materiaaleista määrällisesti kaikkein käytetyin. Kun tuotetut määrät ovat suuria, siitä syntyvää jätettäkin kertyy runsaasti, olipa hukkaprosentti sitten pieni tai suuri.
Valtioneuvoston periaatepäätöksessä kiertotalouden strategisesta ohjelmasta vuodelta 2021 asetetaan tavoitteeksi, että materiaaleja hyödynnetään tehokkaasti ja kestävästi ja ne pysyvät kierrossa pitkään ja turvallisesti. Tätä nimitetään siis kiertotaloudeksi. Käytännössä ympäristöministeriö valmistelee kansallista jätelainsäädäntöä sekä ohjaa, kehittää ja seuraa lainsäädännön soveltamista. Siinä jätehuollon ohjausperiaatteisiin kuuluu niin sanottu etusijajärjestys.
- Ensisijaisesti on pyrittävä välttämään jätteen syntymistä.
- Jos jätettä syntyy, se on valmisteltava uudelleenkäyttöä varten tai uudelleenkäytettävä.
- Ellei uudelleenkäyttö ole mahdollista, jäte on hyödynnettävä ensisijaisesti aineena (kierrätettävä) ja toissijaisesti energiana.
- Kaatopaikoille jäte voidaan sijoittaa vain, jos sen hyödyntäminen ei ole teknisesti tai taloudellisesti mahdollista.
Betoniteollisuuden betonijäte voidaan jakaa periaatteessa kahteen osaan, tuoreeseen betoniin ja kovettuneeseen betoniin. Kumpikin näistä vaatii erilaisen käsittelytavan ja kummastakin käsittelylinjasta voidaan materiaalia palauttaa valmistuskiertoon uuden betonin tuotantoon.
Tuore ylijäämäbetoni kannattaa ohjata heti uudelleen raaka-aineiksi
Kiertotalouden kannalta ideaalisimpaan tulokseen päästään, jos kaikki tuore ylijäämäbetoni pestään tarkoitukseen soveltuvilla pesureilla heti tuoreeltaan. Pesun tuloksena syntyy puhdasta kiviainesta, joka käytetään jatkossakin uuden betonin raaka-aineena ja tämä uusi betoni ei poikkea mitenkään neitseellisellä raaka-aineella valmistetusta betonista, kunhan kosteustilan vaikutukset otetaan huomioon.
Puhtaan kiviaineksen lisäksi tuoreen betonin pesussa syntyy sementin, hienon kiviainespölyn (d < 0,63 mm) ja veden sekaista sementtilietettä. Liete käsitellään edelleen selkeyttämällä se suurissa altaissa tai siiloissa.
Hienot hiukkaset painuvat vähitellen pohjaan ja pinnalle jää puhdasta vettä. Vesi kierrätetään joko uuden betonin valmistukseen tai kaluston pesuvedeksi. Selkeytyksessä pohjaan painunut sementtipitoinen materiaali on erittäin emäksistä. Työturvallisuuteen on siis kiinnitettävä huomiota. Se ei kuitenkaan emäksisyydeltään yleensä ole kuin puolet vaaditusta, jos sitä aiottaisiin käyttää maaperän kalkituksena.
Sitä voidaan suotopuristaa eräänlaisiksi kuiviksi kakuiksi ja ne voidaan edelleen jauhaa ja rakeistaa esimerkiksi lentotuhkan avulla tai ne voidaan murskata pieniksi rakeiksi. Näin saadaan helppokäyttöistä samalla kertaa kalkitusaineena ja maanrakennusaineena toimivaa materiaalia. Näistä materiaaleista on tutkittu, että ne eivät yleensä sisällä merkittäviä määriä mitään myrkyllisiä aineita.
Sementtilietettä syntyy merkittävästi myös julkisivubetonin hionnasta ja toisaalta betonin sahauksesta, jota tehdään erityisesti ontelo- ja kuorilaattatehtailla. Myös pesubetonipintojen valmistuksesta syntyy melko lailla sementtipitoista lietettä. Nämäkin lietteet voidaan yhdistää edellä mainittuihin selkeytysprosesseihin ja sitä kautta kierrättää vedet takaisin pesuun tai uuteen betoniin, ja hienoainekset maanparannukseen.
Kovettunut betonijätekin voidaan hyödyntää
Mikäli uuden ylijäämäbetonin on annettava kovettua, sen kierrätyksessä on kaksi vaihtoehtoa: joko valaa siitä jotakin hyödyllistä tai kierrättää se murskattuna erilaiseen käyttöön. Murskausvaihtoehto ei ole niin suositeltava kuin tuorepesu, sillä murskauksen osalta valmistusprosessissa ei päästä yhtä pitkälle suljettuun kiertoon. Ylijäämäbetonista voidaan myös valaa eräänlaisia hyötykäyttöpalikoita, joita voidaan käyttää esimerkiksi muurikivinä rajaamaan eri pinnankorkeuksilla olevia penkkoja.
Betonin murskauksessa käytetään saman tyylisiä murskauslaitteita kuin kallionmurskauksessakin. Betoni on kuitenkin pehmeämpää kuin kallio, joten laitteet voivat olla keskenään hieman erilaisia ja joka tapauksessa betonia murskattaessa laitteen säätöjen on syytä olla erilaisia kuin kallion murskauksessa. Käyttötarkoituksesta ja raudoituksesta riippuen murskauksessa voi olla useita eri vaiheita. Joka tapauksessa maksimiraekoko voi olla enintään 90 mm. Tätä suuremmat lohkareet katsotaan edelleen käsittelemättömäksi jätteeksi, jonka kaivaminen esimerkiksi on paljon hankalampaa kuin vastaavankokoisen luonnonkiviaineksen.
Betonirakenteiden murskaus on suhteellisen yksinkertaista ja edullista, mutta teräsbetonirakenteilla vaikeusaste kasvaa raudoituksen myötä ja prosessin taloudellisuus tulee haasteellisemmaksi. Teräkset pitää erotella magneeteilla erikseen kierrätettäväksi. Mansikat heinänkorressa -efekti hidastaa prosessia merkittävästi. Tässäkin on eräs syy siihen, että kannattaa suosia betonin tuorepesua silloin, kun se on mahdollista. Raakkituotteiden ja ontelolaattojen linjojen päistä syntyvien ronttipalojen suhteen se ei toki ole mahdollista.
Lähteet:
Betonin, betonilietteen ja veden kierrätys betoniteollisuudessa”, Suomen Betonitieto Oy, 2005
Haastattelu: Jäännösbetonin ja pesuvesien kierrätys, Semtu Oy, Mervi Vanhakylä