ZAKŁAD INNOWACYJNO – WDROŻENIOWY
„EKO – FOS” Sp. z o.o.
Siedziba : 41-810 Zabrze ul. Stara Kolonia 23
e-mail : ekofos@interia.pl

OPIS PRZEDSIĘWZIĘCIA


       W zakres przedsięwzięcia wchodzi wdrożenie patentu na uzdatnianie odpadowego fosfogipsu , budowa zakładu w Policach lub w Gdańsku, linii technologicznej , a zatem realizacja całości tematu. Poszukujemy środków finansowych na realizację tematu .

UZDATNIANIE    ODPADOWEGO FOSFOGIPSU   METODĄ „CLM”

I MOŻLIWOŚCI  ZASTOSOWANIA  UZDATNIONEGO  FOSFOGIPSU W  PRZEMYŚLE


                                  SPIS TREŚCI


1.    Wstęp
2. Uzdatnianie odpadowego fosfogipsu metodą „CLM”
a.    patenty
b.    nagrody i wyróżnienia dla sposobu uzdatniania fosfogipsu metodą CLM
c.    praktyczna realizacja przedsięwzięcia
d.    badania potwierdzające całkowitą przydatność i nieszkodliwość uzdatnionego fosfogipsu
3. Zastosowanie uzdatnionego fosfogipsu do produkcji :
a.    mas posadzkowych CLM
b.    mas ochronnych  ( farb antykorozyjnych ) CLM
c.    polipropylenu
d.    polietylenu
e.    pcv
f.    stabilizacji gruntów
g.    produkcji gipsu
4. Wnioski

1.    WSTĘP

Surowcem wyjściowym do otrzymywania kwasu fosforowego są  dwa podstawowe minerały fosforyty i apatyty .
Podczas produkcji kwasu fosforowego powstaje odpad przemysłowy – fosfogips.
Na 1 tonę wyprodukowanego kwasu fosforowego powstaje 5,5 tony odpadowego fosfogipsu .
W Polsce  w zależności od wolumenu  produkcji nawozów sztucznych fosforowych rocznie wytwarzamy od 1, 50 do 3, 00 milionów ton fosfogipsu .
Uwzględniając fakt , ze produkcja kwasu fosforowego i nawozów fosforowych trwa już kilkadziesiąt lat można stwierdzić , że na kuli ziemskiej znajduje się parę miliardów ton odpadowego fosfogipsu , a w Polsce min. parędziesiąt milionów ton.
Największym „producentem” fosfogipsu w Polsce  są Zakłady Chemiczne w Policach  ( ok. 90 % ) poza tym fosfogips powstaje w Gdańsku i w Wizowie .
Odpadowy fosfogips zalicza się do najbardziej szkodliwych odpadów przemysłowych  przede wszystkim z powodu b. silnej kwasowości odpadu , pH = 2,2 , przy wilgotności ok. 40 – 45 % . normy w odpadowym fosfogipsie pochodzącym z apatytu.
Bezsporna szkodliwość odpadowego fosfogipsu i jego  trujące oddziaływanie na środowisko naturalne spowodowane przede wszystkim  kwaśnym odczynem pH = ok. 2,2  spowodowało iż  koszty składowania na specjalnie zabezpieczanych hałdach uniemożliwiających przedostanie się wycieków do wód gruntowych  i spełniających wymogi ochrony środowiska  wymagają nakładów liczonych w dziesiątkach milionów dolarów.
W krajach w których warunki naturalne nie pozwalają na spełnienie stawianych wymogów ( np. Holandia – depresja  terenów ) likwiduje się zakłady produkcyjne zaś w krajach , w których spełnienie stawianych wymogów wydatnie zwiększyłoby  koszty produkcji  lub jest z technicznego punktu widzenia niemożliwe wywozi się odpadowy fosfogips do innych krajów z tzw, trzeciego świata ( np. Włosi wywożą do Afryki  )
W Polsce opłaty za składowanie 1 tony odpadowego fosfogipsu wynoszą od kilkunastu lat średnio ok. 8 złotych za 1 tonę .
W roku 2001 z awizowanych danych z Ministerstwa Ochrony Środowiska  zgodnie z trendem Unii Europejskiej miały zostać zwiększone do  min. 120 zł / tonę niemniej pozostały na dotychczasowym poziomie .

2.    UZDATNIANIE ODPADOWEGO FOSFOGIPSU METODĄ „CLM”

a )  patenty
 Prowadzone przez Polskich naukowców (twórców patentu) od 1991 roku badania nad odpadowym fosfogipsem doprowadziły do wynalezienia całkowicie nieszkodliwej dla środowiska metody jego uzdatniania.
Uzdatniony powyższą metodą fosfogips posiada pH  min. 6, 5 , jest więc całkowicie obojętny i nieagresywny przy  wilgotności  mniejszej  od 1 %.
Metoda uzdatniania fosfogipsu metodą CLM  wraz z wytwarzaniem mas CLM  zgłoszona do Urzędu Patentowego RP w Warszawie uzyskała w 1997 roku patent  z ważnością od dnia zgłoszenia tzn. od dnia 25 VI 1993 roku.

b )  nagrody i wyróżnienia  dla  uzdatniania fosfogipsu metodą  CLM
Omawiana metoda uzdatniania odpadowego fosfogipsu metodą CLM zdobyła m. in. :
-    złoty medal na Światowej Wystawie Wynalazków i Technologii „Eureka 95” w Brukseli
-    złoty medal na Światowej Wystawie Wynalazków i Technologii „JENA - 95”w Norymberdze
-    złoty medal na Światowym Salonie Wynalazków i Technologii „Geneve – 96” w Genewie
-    Trzykrotnie Nagrody Przewodniczącego Komitetu Badań Naukowych w Polsce
-    I Nagrodę Ministra Ochrony Środowiska , Zasobów Naturalnych i Leśnictwa oraz Prezesa Funduszu Ochrony Środowiska I Gospodarki Wodnej w I Wielkim Konkursie Wynalazczości w dziedzinie Ochrony Środowiska , Warszawa 1996
-    I Nagroda Ministerstwa Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa , Warszawa 1996
-    złoty medal na Światowej Wystawie Wynalazków i Technologii
„Eureka”98 w Brukseli  i wiele innych .

c )  praktyczna realizacja przedsięwzięcia
W roku 1995   rozpoczęto realizację  ciągu technologicznego uzdatniania odpadowego fosfogipsu na skalę mikroprzemysłową  w powstałym zakładzie w  k / Radomia. z udziałem inwestorów zagranicznych..
W grudniu 1996 roku uruchomiony został  prototypowy ciąg technologiczny do uzdatniania fosfogipsu o wydajności 20 kg uzdatnionego fosfogipsu na godzinę ( co odpowiada ok. 40 kg odpadowego , z uwagi na zawartość wody  = ok. 45% ), który w 100 % potwierdził założenia projektowe i wynalazcze.
Z przyczyn od twórców niezależnych, m. in. z powodu śmierci głównego inwestora zagranicznego firma uległa likwidacji., uzdatniając w sumie przed likwidacją ok. 20 ton fosfogipsu.
Uzyskany uzdatniony fosfogips pozwolił na przeprowadzenie badań nad zastosowaniem uzdatnionego fosfogipsu w szeregu gałęziach gospodarki  rozpoczynając zupełnie nowy , nie możliwy przed tym do przewidzenia etap możliwości jego wykorzystania i zastosowania .
Warunkiem rozpoczęcia produkcji uzdatnionego fosfogipsu  było uzyskanie pozytywnej opinii  rzeczoznawców Ministerstwa Ochrony Środowiska .
Wykonana w styczniu 1997 roku przez  w/w  rzeczoznawców kompleksowa ocena oddziaływania na środowisko  jednoznacznie potwierdziła całkowitą nieszkodliwość i nieuciążliwość dla środowiska naturalnego  procesu uzdatniania fosfogipsu i samego uzdatnionego fosfogipsu.

d )  badania  potwierdzające    całkowitą przydatność i nieszkodliwość uzdatnionego fosfogipsu
-    zgodnie z  protokołem  Międzyresortowego Instytutu Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej i sprawozdaniem z pomiarów radioaktywności próbek fosfogipsu i tworzywa ceramicznopodobnego na zlecenie twórców patentu
„ wyznaczone wartości współczynnika kwalifikacyjnego f 1  równe 0, 305 ( fosfogips ) i 0, 251 ( tworzywo ) są ponad trzykrotnie niższe od wartości dopuszczalnej ( f 1  = 1 ) , a wartosci współczynnika f 2 = 44 i 39 Bg/ kg są ponad czterokrotnie niższe od wartości dopuszczalnej ( f 2 = 185 Bg / kg ) .
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można więc stwierdzić , że z punktu widzenia ochrony przed promieniowaniem zmierzone próbki są całkowicie bezpieczne a ich radioaktywność jest na poziomie wartości mierzonych dla cementu i cegły czerwonej „
-  W/w wyniki wzbudzały objawy podejrzliwości tzw. autorytetów naukowych  zarówno w Polsce jak i   zagranicą  , dlatego też przeprowadzono ponowne badania w niebudzącym już  żadnych zastrzeżeń   austriackim centrum badań m. in . radioaktywności :
  Staatlich  Akkreditierte  Prufstelle  fur ionisierende Strahlung , SEIBERSDORF , Osterrichisches Forschungszenter Seibersdorf.
 Protokoły badań  potwierdziły wszystkie wyniki uzyskane w Polsce .
-    Uzyskany Atest  Higieniczny dot.  nowych tworzyw ceramicznopodobnych CLM  w których wypełniaczem jest uzdatniony fosfogips  stwierdza  , że :
„ produkt odpowiada wymaganiom higienicznym przy spełnieniu następujących warunków - należy raz na pół roku kontrolować poziom promieniotwórczości fosfogipsu używanego do wyrobu tworzywa oraz każdorazowo przy zmianie źródła pochodzenia fosfogipsu

3. ZASTOSOWANIE UZDATNIONEGO FOSFOGIPSU

a.    zastosowanie  uzdatnionego fosfogipsu jako wypełniacza do produkcji  samopoziomujących mas posadzkowych CLM.
Uzyskano atest Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie          

Wg pracy naukowo – badawczej Instytutu Techniki Budowlanej  wszystkie parametry wytrzymałościowe masy CLM  są min. o 40% wyższe od innych mas dopuszczonych do dystrybucji n rynku polskim , np. :

wytrzymałość na  rozciąganie mas CLM           =  20 Mpa
          - „ -    Peran STB-7 ( Szwecja )                =  14 Mpa
            -„-    Sikafloor 260  ( Niemcy )              =   13 Mpa

wytrzymałość na ściskanie mas CLM         =  87, 5 Mpa
           - „ -  Peran                                        =   54, 8 Mpa
           - „ -  Sikafloor                                        52, 2 Mpa

przy b. dużej odporności chemicznej ( masy  CLM są praktycznie tylko nieodporne na oddziaływanie fenolu ) i niższych kosztach produkcji.

b . zastosowanie uzdatnionego fosfogipsu jako wypełniacza do produkcji mas ochronnych (farb antykorozyjnych) . Uzyskano atest  Instytutu Techniki Budowlanej

c . zastosowanie uzdatnionego fosfogipsu jako wypełniacza do produkcji polipropylenu .
Z badań przeprowadzonych w Instytucie Chemii Nieorganicznej w Warszawie potwierdzonych  próbami  przemysłowymi  m. in. w Petrochemii  w Płocku wynika , że  dodając do polipropylenu  jako modyfikator - wypełniacz  w ilości 30 % wagowych ,  uzdatniony fosfogips zamiast importowanego ( z Finlandii ) talku uzyskujemy znaczna poprawę właściwości mechanicznych i tak np.:
Eg moduł przy zginaniu  wzrasta z 1 420 Mpa na 2 570 Mpa
Er moduł przy rozciąganiu wzrasta z 1 405  Mpa do 2 500 Mpa
d gr naprężenia zrywające wzrasta z  31, 0 Mpa do  40, 9 Mpa

Cena talku wynosi ok. 1, 20 zł / kg , cena uzdatnionego fosfogipsu przy produkcji przemysłowej  od 0, 08 zł do 0, 90 zł / kg ( w zależności od wielkości produkcji , im produkcja większa tym koszt jednostkowy niższy , przy uzdatnianiu odpadowego fosfogipsu w piecach o wydajności odpowiadającej produkcji gipsu koszt produkcji uzdatnionego fosfogipsu winien być o min. 20% niższy od  kosztu produkcji gipsu tzn. nie być wyższy
niż 0, 04 zł / kg )
Przy dostawie do fabryki polipropylenu tylko 10 000 ton  uzdatnionego fosfogipsu  rocznie  po cenie tylko 0, 80 zł / kg uzyskujemy dochód = 10 000 000 kg x min. 0, 60 zł = 6 mln złotych .

d . analogicznie jak w punkcie c) . do produkcji polietylenu .
Wykonano próby z dodatkiem jako modyfikatora – wypełniacza uzdatnionego fosfogipsu w ilościach od 10 % wagowych do 80 % wagowych uzyskując niezwykle interesujące wyniki .
Przy dodaniu uzdatnionego fosfogipsu w ilości = 30 % wag. uzyskano znaczną poprawę właściwości mechanicznych i tak np.:
Eg  moduł przy zginaniu wzrasta z 165 Mpa na 440 Mpa
Er moduł przy rozciąganiu wzrasta z 180 Mpa do 410 Mpa
d gr naprężenia zrywające wzrasta z 4, 93 Mpa do 9, 3 Mpa

e . jako wypełniacz do produkcji PCV

f .  zaawansowane badania nad wykorzystaniem uzdatnionego fosfogipsu do stabilizacji gruntów pod budowę dróg.
( badania prowadzone w Instytucie Dróg i Mostów )

g . realna możliwość zastosowania uzdatnionego fosfogipsu jako materiału budowlanego o parametrach wyższych od gipsu.


4.     WNIOSKI


a.    zakładając , że w pierwszej kolejności uzdatnianie dotyczyć będzie wyłącznie odpadowego fosfogipsu , którego zasoby na hałdach  wynoszą min. 10 mln ton ,  rocznie przybywa ich  min. 100 000 ton  nikt nie jest w stanie podważyć metody uzdatniania odpadowego fosfogipsu apatytowego .

b.     dotychczas na świecie i w Polsce wszystkie niebagatelne środki przeznaczone na zagospodarowanie hałd odpadowego fosfogipsu przeznacza się na jak dotychczas nieefektywne badania a przede wszystkim na zabezpieczanie , utwardzania i pokrycie roślinnością  w/ w hałd.
Nie kwestionując metody zazieleniania hałd nie wolno odrzucać metody uzdatniania fosfogipsu, gdyż możliwości składowe dla odpadów fosfogipsowych są ograniczone a gromadzone miliony ton szkodliwego odpadu pozostają jednak bombą ekologiczną .

c . Uzdatnianie fosfogipsu metoda CLM  jest absolutnie nieszkodliwe dla środowiska naturalnego

d . Produkcja uzdatnionego fosfogipsu, którego możliwości wykorzystania w przemyśle  tylko w części zostały sprawdzone powinna się zaliczać do jednych z najbardziej dochodowych przemysłowych produkcji . Koszt inwestycji ciągu o mocy produkcyjnej ok. 10 000  ton rocznie winien zwrócić się po max. 8 – iu latach, nie uwzględniając nie przeliczalne na pieniądze korzyści  ekologiczne .( koszt linii produkcyjnej o mocy produkcyjnej = 3 000 ton uzdatnionego fosfogipsu co odpowiada ok. 5 500 ton odpadu wynosi ok. 2,5 mln zł  ) a istnieją realne możliwości sprzedaży do produkcji w/w PP, PE i PCV  100 000 ton rocznie .

e .  W wypadku wprowadzenia w Polsce przepisów obowiązujących w krajach UE  korzyść finansowa z uzdatniania odpadowego fosfogipsu  zwiększy się kilkakrotnie  ( przy założeniu , że wysokość opłaty za wywiezienie na hałdę 1 tony odpadu będzie wynosić tylko 100 zł co odpowiada  zaoszczędzeniu ok. 200 zł przy uzdatnieniu 1 tony , gdyż na 1 tonę uzdatnionego fosfogipsu trzeba zużyć 2 tony odpadu  co znaczy , że za 1kg  uzdatnionego fosfogipsu dostanie się 20 groszy przy koszcie produkcji = ok. 4 grosze )

f . wyroby produkowane z PP, PE i PCV o wyższych parametrach wytrzymałościowych  będą mogły być cieńsze i lżejsze ci z kolei prowadzi do postępu w innych dziedzinach przemysłu ( z PP produkuje się wszystkie czarne elementy w samochodach od wystroju wewnętrznego do np. obudów wentylatorów )
 
Jest tylko jedna bardzo ważna sprawa. Przy prędkości przerabiania 10 ton rocznie hałda nie zniknie w ciągu najbliższych dzięsięcioleci, gdyż więcej tego odpadu wysypuje się co roku na składowisko. Bądźmy realistami, hałda nie zniknie w ciągu kilku lat. Najpierw ją zabezpieczmyżeby nie uwalniały się negatywne substancje.