Karakterizacija otpadnih materijala kao sirovina u građevinskoj industriji primenom XRF spektrometrije

Abstract

U cilju smanjenja ekološkog otiska cementne industrije, sve veći značaj se pridaje upotrebi otpadnih materijala kao alternativnih sirovina u građevinskoj proizvodnji. U ovom radu analiziran je sadržaj metala različitih industrijskih i građevinskih otpadnih materijala (leteći pepeo, silikatna prašina, otpadna opeka i otpadni beton) korišćenjem rendgenske fluorescentne spektrometrije (XRF). Ova metoda omogućava simultanu, brzu i pouzdanu detekciju velikog broja elemenata u tragovima i većim koncentracijama bez uništavanja uzorka, čime se pokazala kao efikasan alat za preliminarnu karakterizaciju otpada. Poseban akcenat stavljen je na sadržaj potencijalno toksičnih elemenata (npr. Pb, As, Hg, Cr), ali i onih koji mogu doprineti korisnim svojstvima materijala (npr. Si, Fe, Ca, Al). Rezultati XRF analize pokazuju značajne razlike u sastavu ispitivanih uzoraka, pri čemu su neki materijali identifikovani kao potencijalno pogodni za dalju upotrebu u građevinskoj industriji. Dobijeni podaci predstavljaju osnovu za selekciju otpada u skladu sa ekološkim i tehničkim kriterijumima, a XRF tehnika se potvrđuje kao nezamenjiva u ovakvim evaluacijama.

In order to reduce the environmental footprint of the cement industry, increasing importance is being placed on using waste materials as alternative raw materials in construction production. This study analyzes the metal content of various industrial and construction waste materials (fly ash, silica dust, waste brick, and waste concrete) using X-ray fluorescence spectrometry (XRF). This method enables simultaneous, rapid, and reliable detection of a wide range of elements in both trace and higher concentrations without destroying the sample, making it an effective tool for preliminary waste characterization. Special emphasis is placed on the content of potentially toxic elements (e.g., Pb, As, Hg, Cr), as well as those that can contribute to beneficial material properties (e.g., Si, Fe, Ca, Al). The results of the XRF analysis reveal significant differences in the composition of the examined samples, with some materials identified as potentially suitable for further use in the construction industry. The obtained data provide a basis for waste selection by environmental and technical criteria, and the XRF technique proves to be indispensable in such evaluations.