Состояние базы вторичного сырья и возможности его использования в промышленности строительных материалов
Опубликовано Редактор 05-03-2001 (918 прочтений)Довольно большая доля в общем объеме загрязнения природной среды (около 12%) приходится на строительную индустрию. Промышленность строительных материалов засоряет окружающую среду, начиная с добычи сырья, его переработки и кончая эксплуатацией зданий и сооружений [I].
На территории России в отвалах, полигонах, шламохранилищах, на свалках накоплены десятки миллиардов тонн отходов производства и потребления, при этом более 1,7 млрд т токсичных отходов. Ежегодное образование разнообразных отходов достигает 7 млрд т, в том числе:
- в горнодобывающей промышленности в виде вскрышных пород и хвостов обогащения -1,5 млрд т;
- в металлургической промышленности около 45 млн т шлаков доменного и сталеплавильного производства;
- в топливно-энергетическом комплексе - более 55 млн т золошлаковых отходов (ЗШО).
Из опасных промышленных отходов (около 100 млн т) 78-80% образуется на предприятиях металлургического и агрохимического комплексов, на химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах.
Ежегодное образование твердых бытовых отходов составляет около 130 млн куб. м (30 млн т), перерабатывается их не более 2% на мусоросжигательных заводах и заводах по компостированию. Объекты складирования и захоронения промышленных и бытовых отходов эксплуатируются с нарушениями экологических требований [2].
Годовой экономический ущерб от загрязнения окружающей среды отходами производства и потребления оценивается на уровне 10% валового внутреннего продукта (55-57 млрд руб.).
Федеральной целевой программой по утилизации многочисленных отходов, разработанной Госкомэкологией и утвержденной Правительством РФ (постановление № 1098 от 13.09.1996), предусмотрено создание 54 пилотных проектов по 16 видам отходов в 32 регионах России.
Переработка крупнотоннажных отходов металлургического и топливноэнергетического комплексов предусматривается целевой программой, утвержденной постановлением Правительства РФ в 1996 г. "Переработка техногенных образований в Свердловской обл. (1997-2005 гг.)". В Волгограде создается производство по совместной термической переработке ЗШО и отходов гальванических производств с получением цемента, в Калуге завершается, а в Воронеже завершено строительство производства по переработке медно-никелевых гальваношламов.
Исследования, проведенные в России за 1963-1990 гг., показали возможность применения биотехнологии в производстве безобжигового вяжущего автоклавного твердения на основе железистых шлаков цветной металлургии. На измельчаемых до определенной дисперсности шлаках, затворенных биогенной добавкой, были получены вяжущие и мелкозернистые бетоны прочностью на сжатие 20-80 МПа, морозостойкостью F100-F500.
Экономия энергозатрат при этом составляет 50-70%, трудозатрат - 20-40%, экономический эффект 70-80% по сравнению с традиционной технологией.
Кардинальным решением экологической проблемы в теплоэнергетике явилось бы обогащение угля на местах угледобычи и поставка обогащенного продукта базовым ТЭС. К сожалению, соответствующее министерство пока не готово решить эту задачу, в связи с чем необходима консолидация организационных, финансовых и других сил для выполнения важнейшей названной Государственной программы - программы утилизации отходов ТЭС.
Низкий уровень использования зол и шлаков (порядка 15%) обусловлен рядом причин, среди которых главными являются отсутствие системного подхода при решении указанной проблемы и попытки ее решения силами одной отрасли Минэнерго и топлива, в то время как проблема носит межотраслевой характер [4].
В Московской области ежегодно образуется около 8,5 млн т отходов и поступает на размещение из Москвы около 4 млн т отходов [4]. Основная масса бытовых и промышленных отходов не подвергается переработке и лишь занимает громадные территории полигонов, предприятий и свалок.
Стремительный рост образования отходов, нарушающий экологическое равновесие, аварии на сооружениях-отвалах, намытых из этих отходов, вызывают необходимость разработки и реализации единой программы подусловным названием "Паспортизация, экологическая и прочностная оценка надежности работающих сооружений-отвалов, рекомендации по рациональному складированию и комплексному использованию отходов промышленных предприятий"[5].
Одним из наиболее емких направлений полезного использования твердых отходов (золошлаковых смесей ТЭС) является создание искусственных насыпей - оснований сооружений, автомобильных дорог, плотин, обратных засыпок, планировки территорий.
Во ВНИИГ им Б.Е.Веденеева в течение ряда лет проводились комплексные исследования физических, механических, радиационных, химических и теплофизических свойств золошлакового материала, намытого на золоотвалах Магаданской ТЭЦ (сжигает уральский уголь), Барабинской ТЭЦ и ТЭЦ-20 Новгородэнерго (кузнецкий уголь) и Интинской ТЭЦ (ин-тинский уголь). Изучение свойств, а также выполнение крупномасштабных опытных работ на объектах позволили рекомендовать золошлаковый материал для создания искусственных насыпей [5]. В ассоциации МАРаТ (г. Москва) в составе 000 "УК МАРаТ" и 000 "Фирма Элмор" занимаются проблемой утилизации промышленных отходов, преимущественно полимерных и резиносодержащих. Работы выполняются под руководством д-ра техн.наук, проф. Г.П. Машинской.
В Москве на опытном участке 000 "Фирма Элмор" проведены эксперименты по переработке различных отходов промышленности с целью получения новых композиционных материалов. Путем измельчения на диспергаторе модели АПО-150 получено порошкообразное вторичное сырье на основе резинотехнических и полимерных отходов (протезов, теплоизоляции труб, обувной резины). Качество порошков оценивалось дисперсностью и насыпной плотностью.
Молотые порошки из полимерных продуктов характеризовались тонкой дисперсностью с диаметром частиц менее 0,8 мм, а из обувной подошвенной резины - с диаметром частиц 0,8 мм и до 15% более 0,8 мм. Насыпная плотность порошков составляла 0,2-0,28 г/куб, см (для полимерных материалов: полиэтилена, пенополиуретана, педилина, пластазотаи эвазота) и около 0,4 г/куб, см (подошвенной резины). Порошки термопластичных материалов предлагается использовать в смесях композиционных материалов для защитных покрытий металла, матов в дорожном строительстве, асфальта, отделочных деталей зданий; резиносодержащих отходов -для автошин, ковриков, асфальта, обуви и др. Полученный на указанном диспергаторе порошок полиэтилена высокого давления в количестве более 300 кг предусматривается использовать в смеси с термостабилизатором для напыления на металлические поверхности.
Особого внимания заслуживает утилизация промышленных отходов с точки зрения их экологической чистоты и безопасности готовой продукции. Необходимо принять все меры по предотвращению использования экологически вредных отходов. В распоряжении специалистов различных отраслей имеются все возможности для выпуска высококачественной, экономически выгодной и экологически безопасной продукции.
По данным Московского института материаловедения и эффективных технологий известно, что улучшение экологии в столичных новостройках начинается с использования деревянных деталей - плинтусов, подоконников, дверных панелей и т.п. В последние годы дорогостоящее дерево в типовых сериях домов заменяется более дешевыми древесностружечными плитами ДСП. Именно они становились в основном источниками загрязнения среды обитания, так как содержали вредные для здоровья формальдегидные смолы.
Чтобы нормализовать экологическую обстановку в квартирах, начиная с 2001 года как в элитных столичных домах, так и в зданиях массовых серий в качестве деревянной отделки будут применять панели из супернаполненных пластмасс (СНП). В состав этого материала входит древесная стружка или отходы пластмассы, например измельченные пластиковые бутылки. Основной же составляющей СНП являются природные материалы - кварцевый песок, мел, тальк, а также слюда. Подобный минеральный наполнитель составляет до 90% всей композиции, поэтому экономичность их высока. Кроме того, супернаполненные пластмассы обладают и другими, не менее важными в быту качествами. Подоконники, двери и плинтусы из СНП пожаробезопасны, водонепроницаемы и смогут прослужить в несколько раз дольше деревянных.
Рыбьев И.А., Туркина И.А.
Журнал «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века», январь 2001 г.
Библиографический список
- Чистов Ю.Д. Эколого-экономические проблемы стройиндустрии/ / Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. № 3-4.1999.
- Порядин А.Ф. Проблема отходов и пути ее решения. Материалы Международной конференции по управлению отходами. - WasteTech-99, Москва, Россия 21-24 сентября 1999 г., М., 1999.
- Багров Б.О. Биотехнология производства вяжущего для автоклавных бетонов с использованием железистых шлаков цветной металлургии. Там же.
- Технологии безопасной переработки отходов и санации техногенно загрязненных технологий//Строи-тельные материалы, оборудование,технологии XXI века. № 3-4. 1999.
- Пантелеев В.Г.Использование отходов ТЭС в строительстве. Доклады Всесоюзного совещания по утилизации золошлаковых отходов. Дагомыс, 5-10 ноября 1990 г., М., 1991.
