Использование шлаковых отходов

Хорошо зарекомендовали себя технологии по производству стеновых блоков, теплоизоляционных и отделочных плитных материалов на основе отходов сельскохозяйственного производства (солома зерновых культур, льняная костра, опилки, стружки, лузга от семечек и др.) в сочетании как с минеральными вяжущими (цемент, гипс), так и органическими, полимерными связующими. В последние годы в Беларуси разработаны и запатентованы экологически чистые технологии по переработке отходов растительной биомассы путем измельчения и брикетирования для производства высококалорийного топлива, облицовочных и теплоизоляционных строительных материалов, а также фильтрующего древесного угля.

В связи с уникальными свойствами строительного гипса, его способностью создавать благоприятные температурно-влажностные условия для проживания человека встает проблема резкого увеличения выпуска этого прочного, легкого и огнестойкого материала. Его применение разнообразно: от комнатных перегородок, теплоизоляционных, акустических и огнезащитных штукатурок до строительных клеев, монолитных стяжек под полы, отделочных листов и облицовочных плит. Основной путь решения вопроса – его частичная замена фосфогипсом, отходом азотно-тукового производства, и борогипсом, побочным продуктом при производстве серной кислоты.

В связи с необходимостью частичной замены морально и физически устаревшего жилого фонда, представленного в основном крупнопанельными домами, все острее встает вопрос переработки самого отработанного бетона. С этой целью разработаны специальные технологии фракционированного дробления бетона, извлечения и очистки арматуры с целью повторного использования при получении новых железобетонных конструкций.

К материалам вторичного использования относится также разрушенный асфальт. Как показала практика эксплуатации, использование в смеси до 40% старого асфальта уменьшает стоимость покрытия на 30% без снижения его качества. Современные технологии дорожного строительства направлены на значительное повышение износостойкости покрытия. Один из вариантов использован в Швеции, где в состав нового покрытия вводят не только отработанный асфальт (до 60%), но и измельченные старые автомобильные покрышки. В Японии с использованием утилизированной резины получают амортизационные маты для высокоскоростных железных дорог.

Жизнедеятельность больших городов порождает свои проблемы – необходимость переработки бытовых отходов. Это обусловлено не только необходимостью уменьшения загрязнения окружающей среды, но и увеличением стоимости удаления этих отходов, выделением больших земельных участков для их захоронения, а также внедрением новых эффективных технологий их переработки в полезные продукты – материалы и энергию.

В состав бытовых отходов входят бумага, остатки пищевых продуктов, изделий из дерева, стекла, металлов. Отмечается тенденция к увеличению доли пластмасс, бумаги, стекла и металла. Переработка этих отходов за рубежом осуществляется посредством процессов сортировки, промывки, уменьшения размеров (размельчения, перемалывания, брикетирования) и преобразования (компостирования, сжигания с регенерацией тепла, пиролиза, гидролиза, влажного окисления). Эти процессы объединяются в различные технологические схемы, в результате которых вырабатываются топливо и энергия, извлекаются черные и цветные металлы, стекло и другие компоненты.

Стоимость материалов из вторичного сырья выше, чем первичного, на 15 – 30% в связи с относительно высокими затратами на сбор, хранение и сортировку отходов. В то же время переработка отходов позволяет отказаться от их захоронения, способствует выработке тепловой энергии, а также требует меньше энергии, чем при производстве первичных материалов (для стали – в 1,5 – 2, алюминия – в 3 – 3,5, меди – в 5 – 6 раз).

В США разработана новая технология производства кирпича из бытовых отходов. Вместо глины специалисты фирмы предлагают использовать шлаки, остающиеся после сожжения мусора в высокотемпературных печах. При этом отпадает необходимость в обжиге, неизбежном при изготовлении глиняного кирпича. Новый кирпич состоит из шлака (85 – 90% состава), цемента и химических добавок. Успешно освоена технология переработки старых газет и другой макулатуры в прессованный строительный материал, напоминающий фанеру.

Возросло использование вторичного стекла. Так, во Франции разработана технология производства кирпича и строительных блоков из стеклянного боя и пластмассовых отходов (80% стекла и 20% пластмасс). Битое стекло применяют для создания дешевого пеноматериала, который можно использовать в качестве теплоизоляции. Путем прессования смеси, состоящей из горячего песка и отходов полиэтилена (пленка, флаконы, бутылки) в Гродно получают кровельный материал – черепицу из термопласткомпозитов (полимер-песчаная).

Технология термообработки резиносодержащих и полимерных отходов рекомендуется для производства высококалорийных газовых продуктов (метан, этан, этилен) и высокомолекулярных смол.

Следовательно, применение бытовых и промышленных отходов в производстве строительных материалов является действенным средством экономии природных материалов и удешевления их производства.

Таким образом, можно определить основные пути снижения ресурсопотребления и стоимости строительства:

1. Снижение экспорта строительных материалов и изделий за счет разработки и внедрения современных отечественных ресурсосберегающих технологий.

2. Создание эффективных энергосберегающих проектно-конструк-торских решений общественных и жилых зданий различной этажности.

3. Отработка технологии и выпуск стеновых материалов, обеспечивающих низкую плотность и теплопроводность ограждающих конструкций.

4. Снижение энерго- и материальных затрат при получении цемента.

5. Снижение ресурсопотребления при производстве сборного железобетона.

6. Совершенствование технологии получения и расширение номенклатуры керамических, силикатных изделий и материалов из стеклорасплавов.

7. Переход на использование отечественных высококачественных теплоизоляционных материалов – органических и минеральных с волокнистой и ячеистой структурой.

8. Увеличение объема выпуска эффективных конкурентоспособных кровельных и гидроизоляционных материалов.

9. Расширение использования различных альтернативных видов энергии, в том числе за счет вторичных энергоресурсов.

10. Использование безотходных технологий, утилизация промышленных и бытовых отходов для производства строительных материалов различного назначения.

ГЛАВА 13.