Модул „Твърди отпадъци“

Био-индикаторна система за оценка ефективността на технологиите за производство на биогаз

SW1: БИО-ИНДИКАТОРНА СИСТЕМА ЗА ОЦЕНКА ЕФЕКТИВНОСТТА НА ТЕХНОЛОГИИТЕ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА БИОГАЗ

Системата за контрол е базирана на автофлуоресценцията на ко-фактор F₄₂₀ и използва три флуоресцентни показателя - . съотношението среден размер/брой клъстери, интензитет на флуоресценция, площ на флуоресцентните обекти. Зоните, според които се разделят метантанковете, са три – с висока ефективност; със задоволителна ефективност, но с необходимост от строг мониторинг; с ниска ефективност.

Био-индикаторната система допринася за по-ефективното и ефикасно управление и функциониране на технологиите за производство на биогаз от разнообразни типове биоотпадъци

SW2: НИСКО-ТЕМПЕРАТУРЕН МЕТОД ЗА СИНТЕС НА ЗЕОЛИТИ ОТ ПЕПЕЛИ, ПОЛУЧЕНИ ОТ ИЗГАРЯНЕТО НА ТВЪРДИ ГОРИВА В ТЕЦ

SW3: МЕТОДИКА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ПРИРОДЕН РИСК

Оценка на природния риск на различни конкретни обекти. Предложения и препоръки за превенция на отделни райони (обекти). Предложения за отстраняване на опасни и потенциално опасни замърсявания (геохимични бариери, строителни дейности и др.)

Ползи: Получаване на специфични методики за различните региони с техния конкретен природен риск като се оптимизират връзки между специалисти с различна насоченост и тези с административни институции

SW4: ОПРЕДЕЛЯНЕ И КОНТРОЛ НА МАКРО И МИКРОЕЛЕМЕНТИ, ОРГАНИЧНИ ВЕЩЕСТВА И РАДИОНУКЛИДИ В ТВЪРДИ ОТПАДЪЦИ

Разработване и оптимизиране на RFA и LA-ICP-MS за изследване и определяне елементния състав на твърди отпадъци от различни производства. Гама спектрометрия за определяне на реадионуклидния състав - естествени и техногенни радионуклиди. Създаване на база данни за състава на пепелини от български ТЕЦ.

SW5: ТЕХНОЛОГИЯ ЗА РАЗДЕЛЯНЕ И РЕЦИКЛИРАНЕ НА КОМПОЗИТНИ ОТПАДЪЦИ И ОПОЛОЗТВОРЯВАНЕ НА ТЯХНАТА ЕНЕРГИЙНА КАЛОРИЧНОСТ КАТО ГОРИВО

Разделяне на композитните отпадъци в зависимост от техния състав. Установяване на възможността за рециклиране на металната съставна част. Оползотворяване на пластмасовата и/или хартиената съставна част чрез рециклиране, производство на изделия или като енергиен ресурс

SW6: ТЕХНОЛОГИЯ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА БИОТОРОВЕ С ПРОФИЛИРАНИ ЦЕННИ СВОЙСТВА ЗА СЕЛСКОТО СТОПАНСТВО

Създаване на компост, обогатен с макро и микроелементи. Източника на макро- и микроелементи може да бъде различен. Ползата от технологията е, че в зависимост от предназначението могат да се създадат профилирани партиди за употреба в растениевъдство, цветарство и др.

Технологии за получаване на въглеродни материали от растителни и полимерни отпадъци

Разработените технологии ще позволят получаването на въглеродни адсорбенти, течни и газови продукти на базата на органични суровини. Основна цел на изследванията ще бъде подобряване качеството на крайните продукти, намаляване на енергоемкостта на преработката и опростяване на апартурното оформление на процесите. Това ще намали значително производствените разходи и ще повиши икономическата ефективност на процеса на преработка на суровините.

Основен принос на технологията ще бъде ефективното оползотворяване на органични отпадъци чрез преработката им до полезни продукти. Важно е да се отбележи, че разработените технологии ще позволят течните и газови продукти  да се използват като енергиен източник.

SW7: ИДЕНТИФИЦИРАНЕ И КЛАСИФИЦИРАНЕ НА ОПАСНИ И ПОТЕНЦИАЛНО ОПАСНИ СТРОИТЕЛНИ ОТПАДЪЦИ

Сред най-големите проблеми пред оползотворяването на строителните отпадъци е липсата на познания за техните опасни свойства, породени от самите материали (като азбест или катран) или придобити в процеса на експлоатация на строежите (замърсяване с тежки метали, нефтопродукти, PCBsи др.). За класифицирането на строителните отпадъци ше бъде извършена категоризация на строежите по степен на опасност от замърсяване, ще бъдат разработени иновативни методи за идентифициране на опасните компоненти и ще бъде създадена база данни с вида на строителните материали и техните екологични параметри.

Създаването на база данни с опасни и потенциално опасни строителни отпадъци ще облекчи процеса на идентификацията на тези отпадъци и ще съдейства при взимането на решения, свързани с технологиите за премахване на строежи и с подходящите начини за оползотворяване или обезвреждане на строителните отпадъци. Иновативните методи за сравнително бързо определяне на (потенциално) опасните (компоненти) в строителните отпадъци ще помогне на рециклаторите да намалят своите производствени разходи и ще се повиши доверието в рециклираните материали, тъй като ще се подобри тяхната проследимост.

Установяването на степента на опасност на строителните отпадъци е важна и с оглед осигуряване на здравословни и безопасни условия на труд при извършване на демонтажни дейности и рециклиране.

SW8: РАЗРАБОТВАНЕ НА МЕТОДИ ЗА СЕЛЕКТИВНО РАЗРУШАВАНЕ НА СТРОЕЖИ С ЦЕЛ ПОВИШАВАНЕ СТЕПЕНТА НА ОПОЛЗОТВОРЯВАНЕ НА СТРОИТЕЛНИТЕ ОТПАДЪЦИ

Ще бъдат разработени практически ръководства за селективно разрушаване/деконструиране, които да се прилагат към целеви групи строежи – промишлени предприятия, селскостопански сгради, инфраструктурни обекти, паркинги и бензиностанции, жилищни сгради със зидана или стоманобетонна носеща конструкции и др., с отчитане на особеностите на българското строителство, използваните материали и технологии, както и степента на поддръжка на сградите и съоръженията. Акцент ше бъде поставен на строежите, подложени на спeцифични замърсявания в процеса на екплоатация.

Селективното разрушаване е доказано най-ефективен начин за управление на строителните отпадъци – то осигурява разделното събиране на рециклируемите компоненти, съзадава условия за адекватно третиране на опасните и замърсените отпадъци, води до минимизиране на разходите за обезвреждане.

SW9: РАЗРАБОТВАНЕ НА НОВИ СТРОИТЕЛНИ МАТЕРИАЛИ ПОСРЕДСТВОМ ТЕХНОЛОГИИ ЗА ЕФЕКТИВНО ОПОЛЗОТВОРЯВАНЕ НА СТРОИТЕЛНИ ОТПАДЪЦИ

Създаване на нови материали посредством оползотворяването на строителни отпадъци и прилагането на оптимизирани ресурсно и енерго-ефективни технологии. Основен принцип при разработването на новите материали ще бъде разкриване на взаимодействията по веригата „състав-технология-структура-свойства-приложения“, като посоката ще бъде двупосочна – дефиниране на най-подходящи приложения на материали с определен състав и свойства, както и подбор на състав и структура за постигане на желани свойства. Главен критерий за приложимост на новите материали ще бъде тяхната конкурентно-способност – те трябва да бъдат съизмерима или по-добра алтернатива на съшествуващи строителни материали. Наред със строително-техническите свойства, сред управляваните параметри ще бъде екологичният отпечатък на продуктите, като акцент ще бъде поставен върху тяхната енергоемкост и рециклирано съдържание, както и върху възможностите за последващо рециклиране.

Повишаване степента на оползотворяване на най-масовите строителни отпадъци (бетони, керамика) за високоотговорни приложения (up-cycling) и оползотворяване на строителни отпадъци, за които няма решение (гипсови, минерална вата и др.) - над 70 % от строителните отпадъци отпадъци ше бъдат оползотворени посредством технологии за производство на силикатни композити с широко приложение в строителството: бетонни смеси с конвенционални свързващи вещества и рециклирани добавъчни материали; композити с неконвенционални свързващи вещества; влакнестоармирани композити с конвенционални или рециклирани влакна, както и технологии за ефективно оползотвояряване на специфични потоци строителни отпадъци (гипсови, от стъклена и минерална вата), включително посредством съвместното оползотворяване на строителни и други твърди отпадъци.

Обогатяване на нормативната база по отношение на възможността за употреба на рециклирани материали от строителни отпадъци.

Принос към преодоляването на недоверието у потребителите към възможността да се произвеждат безопасни продукти от рециклирани отпадъци.

WS ОТПАДЪЦИ

Гранитоподобни стъклокерамики от токсични индустриални отпадъци

Предлаганата технология се базира на витрификация на опасни неорганични отпадъци и следваща синтер-кристализация на получения инертен стъклен гранулат (фрита) с оригинален състав. При този метод различни отпадни продукти могат да се използват за синтез на нови облицовъчни материали, които се характеризират с атрактивен външен вид и със свойства, които многократно превишават тези на традиционните строителни керамики и природните мрамори и гранити. Използваният подход дава уникална възможност за инертизиране на големи количества опасни отпадъци под формата на висококачествени облицовъчни панели, които са подходящи за съвременната архитектура.

Облицовъчни керамики с голямо съдържание на промишлени отпадъци и подобрени свойства

Използването на умерени количества (5-25%) промишлен отпадък като суровина за производството на различни строителни керамики е добре изучен и използван подход. Предлаганият в този проект метод обаче е нетрадиционен и се базира на принципно нови шихтни състави, съдържащи 50-70% отпадък и 20-40% пластични глини. По този начин се имобилизират много по–големи количества промишлени отпадъци и се елиминира използването на скъпите фелдшпатни топители. В допълнение, поради контролирана кристализация на новите състави се подобряват и някои от техните експлоатационните показатели. 

Стъкло-кристални пено материали богати на железни оксиди

Разработване на технология за производство на самоглазирана спечена стъклокерамика и/или стъкло-кристални пено-материли от подходящи промишлени отпадъци, богати на железни оксиди. Технологията се основава на топене и смилане на подходящо стъкло, пресоване и специфични термични обработки. В температурния интервал 750-950ºC протича синтер-кристализация водеща до получаване на самоглазирани облицовъчни материали. В същото време, поради авто-каталитична редукция на железните оксиди в интервала 1000-1150 ^оС, могат да се произвеждат високотемпературни стъкло-кристални пени със затворена порьозност от около 80-90 об.%, които са подходящи за термична и звукова изолации.

НЕНОВ ТЕХНОЛОГИИ

Био-електрохимични реактори за оползотворяване на органични замърсители от води и възстановяване на ресурси от отпадъци

Проектиране и изграждане на различни типове био-електрохимични реактори (Микробиологични горивни клетки, Микробиологични електролизни клетки и др.) в лабораторен и пилотен мащаб за различни приложения, свързани с управлението на отпадъчните води. Разработват са авангардни технологии за отстраняване на тежки метали от води, за елиминиране на свободни радикали във флуиди и реактори за алтернативна на конвенционалната метанизация, анаеробна обработка на отпадъчни потоци. Основни предимства на тази група методи са  елиминирането на нуждата от принудителна аерация (елиминиране на значителна част от разходите за енергия при пречистване), ниския прираст на биомаса и облекчаване на вторичната сепарация, възстановяването на енергията от органичните замърсители във водите директно под формата на електрически ток.

Характеризиране и идентификация на електрохимично активни бактерии от природни източници

Разработване на цялостен подход за идентифициране на целеви биологични ниши, изолиране и характеризиране на електрохимични активни бактерии. Създадена е микробна  колекция от щамове с доказан електрогенен потенциал. За характеризирането им се прилагат различни методи от областта на електрохимията, микробиологията и молекулярната биология.

Изолираните култури се тестват и за технологична пригодност в условията на био-електрохимичните реактори под формата на суспензионни и имобилизирани култури.

Разработване на технологии и технологични схеми за обработка на отпадъчни флуиди и възстановяване на биогенни елементи под формата био-торови препарати

В лабораторията се разработват  хибридни технологии за цялостна обработка на отпадъчни флуиди от ПСОВ,  селското стопанство и хранително-вкусовата промишленост с едновременно възстановяване и рециклиране на ресурси от целевите отпадъци. Един от основните продукти, който е фокус на изследванията е получаването на торови препарати за т.нар. био или органично земеделие. За целта се прилагат редица алтернативи технологични процеси за безреагентна обработка на флуиди по време на технологичната им обработка. Прилагат се и конвенционални процеси като мембранна филтрация, утаяване и кристализация при оптимизация на условията с цел подобряване на енергийната и икономическата ефективност.