Строительные материалы

Стройматериалы из отходов

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Общая характеристика отходов

В России ежегодно образуется около 30—40 млн т твердых бытовых отходов. При этом каждый год используется повторно или подвергается переработке (рециклингу) только 3—4% отходов, остальные продолжают накапливаться.

К отходам городского хозяйства относятся твердые бытовые отходы, отходы от разрушения старых зданий, сооружений и дорожных покрытий, строительный мусор, изношенные шины, макулатура, тряпье, стеклобой. Рост объема твердых бытовых отходов в различных странах колеблется от 3 до 10% в год.

Твердые бытовые отходы в среднем содержат до 40% макулатуры, 3—5% черных металлов, 25—40% пищевых отходов, 1—2% пластмасс, 4—6% текстиль, до 4% стекла.

В Москве, по различным экспертным оценкам, образуется в год от 13 до 13,5 млн т различных отходов. Дрля строительных отходов колеблется от 11 до 18%, что в среднем составляет около 1,9 млн т.

Образующиеся строительные отходы состоят из тяжелого и легкого железобетона, кирпича, каменных материалов, утеплителей, гипсобетона, древесины, картона, бумаги, полимерных материалов, раствора, битума, асфальта, засоренного грунта и т. д. Ежегодные отходы только от разборки разрушающихся фасадов, балконов, карнизов, рулонной кровли, дорог, мостов и т. д. достигают 10% объема всех бытовых отходов, являясь строительным мусором.

Макулатура представлена использованной картонно-бумажной продукцией — упаковочными материалами, бумагой промышленного назначения полиграфической и гигиенической бумагой. Только лишь в Москве вывозится в отвалы более 200 т макулатуры ежедневно.

Отходы полимерных материалов можно разделить на три группы: технологические, производственного потребления пластмасс и общественного.

Технологические отходы образуются при синтезе полимеров и переработке пластмасс. На их долю приходится до 35% всего перерабатываемого полимерного сырья. По своим свойствам они не отличаются от исходных полимерных материалов и используются, как правило, на тех же предприятиях, где и образуются.

Отходы производственного потребления пластмасс накапливаются при выходе из эксплуатации полимерных материалов. В эту группу отходов входят амортизированные шины и резинотехнические изделия, тара и упаковка, детали машин, отходы сельскохозяйственной пленки, мешки из-под удобрений и др. Большая часть этих отходов может быть использована в качестве вторичного полимерного сырья.

Отходы общественного потребления пластмасс включают изношенные изделия домашнего обихода, тару пищевых продуктов, освободившуюся на предприятиях общественного питания, и т. д. Они составляют более 50% всей массы пластмассовых отходов и сосредоточиваются в конечном счете на городских свалках. Доля их в твердых бытовых отходах достигает 5% и более. Отходы общественного потребления пластмасс являются смешанными, для их переработки и использования требуется разделение различных полимерных материалов.

Расходы на уничтожение пластмассовых отходов в 6—8 раз превышают расходы на обработку и уничтожение промышленных отходов.

При утилизации пластмасс, бывших в употреблении, наибольшие сложности возникают при организации их сбора, транспортировки и выделения из общей массы отходов. Поскольку содержание в бытовых отходах пластмасс сравнительно невелико трудоемкость выделения последних не всегда окупается. В настоящее время разрабатываются фото- и биоразрушающиеся пластмассы, которые после окончания срока эксплуатации способны разлагаться до низкомолекулярных соединений, поглощаться микроорганизмами почвы и, таким образом, включаться в замкнутый биологический цикл, не оказывая отрицательного влияния на окружающую среду. Можно выделить следующие основные направления утилизации полимерных отходов:

1)         повторная переработка или использование в различных композициях;

2)         термическое разложение с получением целевых продуктов;

3)         термическое обезвреживание с регенерацией выделяемой теплоты.

Выбор направления определяется экономическими соображения

ми, сырьевыми проблемами, экологическими задачами и др.

Первая стадия обычно включает сортировку отходов по внешнему виду, отделение непластмассовых компонентов, таких как ветошь, остатки бумажной или деревянной тары, металлических предметов и т. д. Вторая стадия — одна из наиболее ответственных. В результате одно- или двухстадийного измельчения материал достигает размеров, достаточных для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку.

На следующем этапе дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений органического и неорганического характера различными растворителями, моющими средствами и водой, а также отделяют от неметаллических примесей.

Четвертая стадия зависит от выбранного способа разделения отходов по видам. В том случае, если отдается предпочтение мокрому способу, сначала производят разделение, а затем сушку. При использовании сухих способов вначале дробленые отходы сушат, а затем уже классифицируют. После этих операций высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, красителями, наполнителями и другими ингредиентами и гранулируют. Часто на этой стадии отходы смешивают с товарным продуктом.

Заключительной стадией процесса использования отходов является переработка гранулята в изделия. Эта стадия практически мало чем отличается от процессов переработки товарного продукта с точки зрения оборудования, но часто требует специфического подхода к выбору режимов переработки.

Развиваются две тенденции в использовании отходов пластмасс. Одна из них заключается в стремлении выделить из смеси отходов пластмассы определенного типа, другая сводится к разработке технологии переработки смеси отходов без их предварительного разделения. В последнем случае процесс утилизации более дешевый, однако, физико-механические свойства изделий обычно более низкие. Большинство способов утилизации отходов пластмасс основано на переработке в расплаве. Для получения изделий используют прессование, каландрирование, экструзию, литье и др.

Отходы стекла накапливаются в виде битой посуды, оконного и других видов строительного стекла. Стекольный бой также как и полимерные отходы образуются как при потреблении, так и в производстве стекла и стеклоизделий. Основные направления применения отходов производства и потребления стекла рассмотрены в предыдущем разделе книги.

В последние годы стала актуальной проблема вторичного использования бетона бетонных и железобетонных конструкций реконструируемых и сносимых зданий. Выполненные исследования и практический опыт показали, что дробленый, бывший в употреблении бетон, бетон некондиционных изделий и неизбежные отходы на строительной площадке с успехом могут быть использованы в качестве заполнителя. Бетон на таких заполнителях характеризуется высокими техническими свойствами и пониженной стоимостью.

Рациональному использованию ресурсов, необходимых для строительства и ремонта дорог в городах и других населенных пунктах, способствуют регенерирование и повторное использование асфальтового бетона.