Використання відходів виробництва у будівельній промисловості

Відходи будівельної індустрії в загальній своїй масі відносяться до 4 класу небезпеки, вони багатотоннажні і займають великі площі під складування. Зважаючи на великі масштаби будівництва на даний час у великих містах по своєму об’єму будівельні відходи іноді перевищують комунальні. На сьогодні питання переробки відходів будівельного комплексу є досить актуальним.

Промисловість будівельних матеріалів – комплекс галузей у складі важкої промисловості, які виготовляють матеріали, деталі та конструкції для всіх видів будівництва. До неї належать галузі: цементна, азбестоцементних виробів, збірних залізобетонних і бетонних конструкцій та виробів, стінових матеріалів, будівельної кераміки, будівельних матеріалів та виробів з полімерної сировини, пористих заповнювачів та ін.
Найбільші центри промисловості будівельних матеріалів – Київ, Харків, Одеса, Дніпропетровськ, Кривий Ріг, Запоріжжя, Донецьк, Маріуполь.
В Україні розвідано понад 1300 родовищ нерудних будівельних матеріалів і вона володіє значними запасами високоякісної сировини для промисловості будівельних матеріалів. До них належать: родовища цементної сировини – мергелю і вапняку (Донецька, Харківська, Львівська, Чернігівська, Рівненська, Хмельницька обл., АР Крим), крейди (Донецька, Сумська, Харківська, Луганська обл.), скляних пісків (Львівська, Київська, Житомирська, Донецька, Харківська обл.). Видобувається мармур, лабрадорити, базальт, піщаники, туфи, гіпс. Майже на всій території є глина, вапняк, щебінь. Крейда, цементні мергелі, кварцові піски поширені тільки в окремих районах. Цементна промисловість розвивається в Донбасі, Придніпров’ї, Кам’янці – Подільському (Хмельницька область), Здолбунові (Рівненська область), Миколаєві (Львівська область), Ямниці (Івано-Франківська область), Бахчисараї (Крим), Одесі [3].
Таким чином, Україна має багату сировинну базу для розвитку промисловості будівельних матеріалів. Підприємства цієї галузі розташовані рівномірно на її території.
Але, разом з цим відомо, що будь-яка промисловість впливає на стан навколишньго середовища: при величезних об’ємах видобутку корисних копалин в надрах Землі утворюються великі пустоти – вироблені простори, правильне використання яких стає крупною народногосподарською проблемою; різко посилюється шкідливий вплив гірничого виробництва на навколишнє природне середовище (атмосферу, гідросферу, тропосферу); інтенсивне зростання відходів виробництва і споживання, що містять шкідливі для навколишнього середовища компоненти. Найбільш серйозною, в сучасних умовах, стала проблема комплексного використання відходів гірничого виробництва, які включають розкривні породи при відкритому способі розробки і відвали порід при освоєнні родовищ підземним способом, хвости збагачення, порохи, шлаки, шлами металургійних заводів, зола теплових електростанцій. Щорічно в світі накопичується близько 5 млрд.т розкритих порід, 700 млн. т хвостів збагачення і 150 млн. т золи. У народному господарстві України використовується в цілому не більше 2-4 відсотки відходів, хоча значна частина цих відвалів придатна для виробництва різноманітних будівельних матеріалів [8].
Промисловість будівельних матеріалів – єдина галузь, яка у значних масштабах використовує багатотоннажні відходи виробництва. За статистикою, зі всієї енергії, яку споживає людство, майже 15 % витрачається на виробництво будівельних матеріалів. Тому, заміна хоча б деякої їх частини матеріалами, одержаних з відходів, дозволить значно знизити витрати енергоресурсів.
Для виробництва будівельних матеріалів дедалі ширше використовують вторинні мінеральні відходи промисловості — розкривні породи родовищ, продукти збагачення руд та вугілля. Із шлаків металургійних заводів і електростанцій виготовляють шлакоблоки, цемент, шлаковату та інші будівельні матеріали. Великі об’єми відходів, які утворюються в гірничовидобувній промисловості, містять пісковики, суглинки, гравійно–піщані та глинисті породи, кварцвмісні відходи хвостів збагачувальних підприємств. Значну кількість відходів утворюють шлаки металургійного виробництва та золошлакові відходи теплоелектростанцій. Всі ці відходи, завдяки наявності в них силікатів, а також вмісту таких речовин, як СаО, MgO, СaSO4, СаСО3, можуть бути використані для виробництва будівельних матеріалів [5].
Глинисті сланці є якісною сировиною для виробництва портландцементу, піщано – глинисті породи можна використовувати для виробництва цегли. На основі таких відходів можна одержувати наповнювачі для бетонів, штукатурних розчинів. Із палених порід можна виготовляти цеглу, будівельну кераміку і різні архітектурні деталі та інші будівельні вироби. Із відходів содового виробництва, дистилерного шламу, після подрібнення з кварцовим піском у шаровому млині можна отримувати безклінкерний в’яжучий матеріал, існує також технологія одержання автоклавного в’яжучого з високими фізико-механічними  властивостями виробів на їх основі та відносно простою технологією виробництва.
В той же час, і відходи будівництва можна переробляти і використовувати. За досвідом світової практики такі відходи використовують майже на 90 %.
У світовій практиці застосовуються два основних напрямки переробки важких будівельних відходів і некондиційної продукції будівельної індустрії: переробка відходів, що утворюються, на місці їх виникнення (на будівельному майданчику) та переробка відходів на спеціальних комплексах. Великі об’єми відходів складають некондиційні, браковані бетонні й залізобетонні вироби, а також конструкції, що утворюються при знесенні будівель, залишки бетону на будівельних майданчиках.
Переробка цих відходів полягає в руйнуванні конструкцій за допомогою спеціального устаткування, вилученні арматури (металу), дробленні, фракціонуванні. Роздрібнений і просіяний бетон використовують як крупний заповнювач замість щебеню при виробництві бетону. Уламки глиняної цегли використовують після дроблення як щебінь в загальнобудівельних роботах і при виробництві бетону. Із залишків цегляних і залізобетонних конструкцій отримують високоякісний вторинний щебінь різних фракцій, який використовується в будівництві будинків, доріг, створенні інженерної інфраструктури, при виготовленні бетону, спорудженні і ремонті залізничних шляхів, роботах з благоустрою територій, рекультивації земель.
Відходи виробництва будівельних матеріалів використовують в технологічному процесі, де вони утворюються як добавки до сировини або напівфабрикатів.  
Але, звісно, переробка відходів потребує чималих затрат. Тому, на сьогодні основним критерієм оцінки доцільності переробки і утилізації відходів являється економічна ефективність їх використання.
За інформаційними даними, енерговитрати при видобутку природного щебеню в 8 разів вищі, ніж при одержанні щебеню з бетону, а собівартість бетону, що виготовляється на вторинному щебені, знижується на 25 % Економічно доцільно переробляти відходи будівництва. Економія досягається тим, що, від­працьовані матеріали немає потреби перевозити з місця демонтажу. Також не потрібно платити за місце на полігоні за розміщення будівельних відходів [7].
У всьому світі переробка будівельних відходів є досить прибутковою галуззю. У більшості держав частка переробки будівельних відходів становить в середньому близько 50 % від загального обсягу виробництва будматеріалів. Сьогодні практично у всіх європейських країнах демонтаж і переробка будівельного сміття – дуже вигідний бізнес.
Поряд з економічним аспектом слід пам’ятати про новітні технології та прилади, з допомогою яких реалізується переробка та утилізація відходів різних промисловостей для виготовлення будівельних матеріалів.
Вторинна сировина дуже часто не має необхідних властивостей, які дозволяють її ефективне використання для реалізації в будівництві. Одним з перспективних напрямків покращення якості сировинних компонентів у виробництві будівельних матеріалів є їх механічна активація шляхом високошвидкісного подрібнення. Аналіз сучасних досліджень свідчить, що на інтенсивність процесу подрібнення і активації вплив мають характеристики механічної дії. Одною з основних характеристик є швидкість підведення механічної енергії до часток речовини, яку подрібнюють.
Під дією механічної активації матеріали, до складу яких входить кварц, набувають в’яжучих властивостей, що є основою для використання відповідних відходів для отримання безцементних в’яжучих та наповнювачів будівельних матеріалів. Результати проведених досліджень свідчать про можливість використання в якості наповнювачів тампонажних та будівельних сумішей після механоактиваційної обробки кварцового піску та кварцитового шламу в кількості до 30 %, зол ТЕС – до 20 %. Цементний камінь, отриманий з додатками вищезазначених активованих матеріалів, за своїми харакатеристиками міцності повністю задовольняє вимогам ГОСТ [6]. Також, якщо взяти кварцовий пісок, додати до нього води і обробити в механохімічному активаторі, то одержують водокерамічну в’яжучу суспензію – новий матеріал. Коли суспензія висихає, то утворюється моноліт з міцністю від 10 до 60 МПа. Зразки, одержані з водокерамічної в’яжучої суспензії, за своїми властивостями і характеристиками конкурентноздатні з виробами на основі цементу.
Одержані результати та їх практичне впровадження дозволяє не тільки економити цемент, а й відкриває можливість утилізації відходів багатьох виробництв, враховуючи масштаби викиристання в’яжучих матеріалів. Здатність кварцвмісних матеріалів набувати в’яжучих властивостей під дією механічної активації являється основою розробки технологічних процесів утилізації всіх золошлакових і кварцвмісних відвалів з метою одержання будівельних матеріалів і вирішення проблеми отримання безцементних в’яжучих матеріалів.
Висновки
Проблема переробки відходів для виробництва будівельних матеріалів на даний час є актуальною екологічною проблемою. На сьогоднішний день в світі велика кількість відходів гірничовидобувної промисловості та електроенергетики можуть успішно використовується для виготовлення будівельних матеріалів. Застосування методу механоактивації речовин дозволяє підвищити  економічну ефективність і рентабельність технологій утилізації кварцвмісних відходів виробництва, що сприятиме вирішенню сучасних екоогічних проблем сфери поводження з відходами.

Список літератури

  • Васюкова Г.Т. Екологія: підручник / Г.Т.Васюкова , О.І.Ярошева . – К . : Кондор, 2009 . – 524 с.
  • Бригінець К.Д., Абашина К.О. Утилізація промислових відходів. Конспект лекцій. – Х.: ХНАМГ, 2012. – 58 с.
  • Масляк П.О., Шищенко П.Г. Географія України - Промисловість будівельних матеріалів України.
  • Соціально-економічна географія України: Навч. посіб. / За ред. проф. Шаблія О. І. – Львів: Світ, 2000. – 680 с.
  • Орфанова М.М. Утилізація та рекуперація відходів: Конспект лекцій. 2-ге видання. – ІванФранківськ: ІФНТУНГ, 2010. – 100 с.
  • Орфанова М.Мик.,  Пустогов В.І., Орфанова М.Мих. Использование механохимических процессов для решения проблем утилизации отходов // Екологія. − Луганськ: Східноукраїнський нац.  ун-т ім. В. Даля. − №1 (3). – 2005. – С. 71-73.

Використання відходів виробництва у будівельній промисловості  [Електронний ресурс]  / [Труханівська О.М.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/vykorystannya-vidhodiv-vyrobnyctva-u-budivelniy-promyslovosti

Оцінка: 
0
No votes yet