Современные способы утилизации строительных материалов

В данной статье рассматриваются современные методы утилизации строительных отходов. Целью статьи является анализ изучения эффективных способов переработки отходов. Особое внимание уделено вторичной переработки ­­­– рециклингу и передовым система переработки строительного мусора.

Утилизация строительных отходов – является одной из главных проблем в сфере улучшения экологической ситуации. Ежедневно производится большое количество строительных отходов, которое нужно утилизировать. Но к сожалению, нынешние методы утилизации зачастую не эффективны и не дают в результате ожидаемого эффекта – чистоты окружающей среды.

Так, например, стандартным способом сноса здания считается его демонтаж. При этом образуется огромная куча строительного мусора, которую самосвалами вывозят в места утилизации. Проблема в том, что подобных мест с каждым годом становится все меньше и меньше. И это при том, что снос зданий очень прибыльный бизнес. Объемы застройки постоянно растут, и вместе с ними растет количество сносимых зданий. А невозможно представить сколько образуется строительного мусора при строительстве различных зданий и сооружений. Значит нужно эффективно перерабатывать строительные материалы. Так какие же существуют эффективные способы утилизации строительных отходов?

Сейчас мы рассмотрим, как происходит переработка строительного мусора (рециклинг). Эта процедура обеспечивает повторное использование уже бывших в употреблении материалов – старого асфальта, стекла, железобетонного лома и пластика, кирпича и т.д. Рециклинг позволяет значительно экономить средства: материал не нужно вывозить со строительной площадке, то есть тратить деньги на погрузку, транспортировку и разгрузку, не нужно оплачивать место на свалке[1]. К примеру, покупатели вторичного асфальта или арматуры для вывоза могут использовать собственный транспорт.

Там, где производился снос сооружений, всегда предполагается новое строительство. А значит, будет необходим бетон. При производстве бетона выгоднее и дешевле добавлять в него дробленый бетон, чем использовавшийся ранее портландцемент. Пылевидный наполнитель по характеристикам ему не уступает, а делает материал в итоге более прочным.

А для этого нужна специальная техника. И действительно, в мире придумали специальные машины для переработки бетона. Техника, призванная обеспечить переработку бетона, – это специальная установка (в ней бетон разделяется на компоненты) и погрузчик вакуумный. Преобразование отходов осуществляется сразу на заводах, вторичное использование шлака позволяет сэкономить на изготовлении новых объемов, а непригодной массы при этом не остается. Так, например, корпорация Fangyuan Group на основе собственных разработок, с применением технологии модульной функциональности, обладающая умной системой управления и высокой эффективностью разработала автоматическую систему рециркуляции отходов бетона THF30 (Рис.1). Основное назначение комплекса заключается в промывке, разделении и вторичном использовании не нужного бетона. Может применяться для полной переработки утильсырья, оставшегося после промывки смесителя РБУ, для переработки отходов производства, утильсырья и остатков бетона из автомиксера. Система производит промывку и разделение бетона на твердые составляющие. Тщательная переработка утильсырья, до последней капли воды, и до последнего камушка, а затем и их вторичное использование, позволяют значительно сэкономить на расходных материалах, сократить себестоимость производства, улучшить экологическую ситуацию, и получить хорошую экономическую выгоду. Данное оборудование разработано в интересах защиты окружающей среды, и в полной мере соответствует всем современным требованиям, предъявляемым к компаниям данной сферы деятельности. Посредством вторичного использования сырья, система рециклинга позволяет создать «зелёное» и экономичное производство[2].

Рисунок 1. Система переработки отходов ТHF30

Окромя бетона, также основные отходы строительства, которые остаются после сноса дома, это железобетон, то его применение особенно важно. Для этого используют специальные гидравлические машины типа молота или гидравлических ножниц (Рис.2), они разбивают или измельчают слишком большие глыбы. Далее, работает дробильная установка (Рис.3), дающая на выходе продукт нужной фракции.

Кроме фундамента, отходы строительства, применяют на прокладывание временных дорог через болота. Также утилизация строительных отходов подобным образом, может послужить отличным материалом для заполнения ненужных пустот или котлованов.

Рисунок 2. Гидроножницы

Рисунок 3. Дробильная установка

Такие отходы строительства, как асфальт, применяют на строительство дорожного покрытия, предварительно обработав термически при высокой температуре, позволяющей расплавить смолистое вещество. Ещё в случае потери вязкости или других качеств, в асфальт добавляют специальные укрепляющие и бетонирующие вещества.

Доктор Жанпинг Ю (Zhanping You), инженер-нефтяник, доктор философии, профессор машиностроения в Мичиганском технологическом университете, провел обширное исследование на тему вторичной переработки асфальта. Исследование доктора Ю показывает, что «асфальт – материал на 100% годный к переработке» и «является наиболее перерабатываемым материалом в Соединенных Штатах». Рециклинг асфальта – обычная практика в асфальтовой промышленности. Типичные методы переработки асфальта включают: 1) удаление и переработку кусков асфальта в новой партии горячей асфальтовой смеси, 2) измельчение асфальтового покрытия и его переработка для немедленной укладки. Практика, которая не так популярна, представляет собой локальную, ночную переработку старого асфальта, для ремонта выбоин, с целью сокращения стоимости обслуживания. Широкое распространение получила регенерация материала асфальтобетонных покрытий методом горячей переработки. Горячая регенерация производится в существующих смесительных установках периодического действия. Эти установки при небольших затратах могут быть переоборудованы в регенерационные. Метод позволяет использовать 20–30% снятого асфальтобетона. Асфальтобетон в кусках предварительно подвергается измельчению в дробилках. Материал, полученный с помощью холодного фрезерования, не измельчается, а добавляется к свежим и уже прошедшим через сушильные барабаны минеральным материалам, потом направляется в дозаторы и, наконец, непосредственно в смеситель с принудительным перемешиванием.

Горячая регенерация в специальных барабанах смесительных установок позволяет перерабатывать до 100% старого асфальтобетона без добавления новых заполнителей. Материал нагревается путем теплообмена от перегретого щебня и косвенным путем. При непосредственном нагреве барабаны одновременно загружаются старым асфальтобетоном и новыми материалами. После этого он используется при строительстве объездных путей и на других подобных объектах.

В мире ученые разработали технологию строительства домов с помощью 3D-принтера (Рис.4), который использует переработанные отходы в качестве сырья. Расскажем о них поподробнее.

Китайские разработчики являются первопроходцами в этом направлении строительства. Они создали технологию, согласно которой можно за сутки возвести дом. Другое дело, что строение будет бюджетным и с присущими данной категории недостатками дешевого жилья. В качестве основы для строительной массы в данном случае используется не только бетонная смесь, но и экологически чистые промышленные отходы. Такое решение обусловлено стремлением к удешевлению процесса.

Рисунок 4. 3D-принтер

В заключении хотелось бы отметить, что с каждым годом все больше используются современные технологии переработки строительного мусора. Благодаря повторной переработке отходов экологическая ситуация на сегодняшний день заметно улучшилась по сравнению с 2013 годом. Рециклинг отходов играет огромную роль и для строительных фирм, которые экономят свои средства на закупке сырья. Мы надеемся, что в будущем, на всех стройках будут применяться 3D-принтеры, которые решат проблемы стоимости жилья, а также проблемы образования отходов при строительстве домов.