CC BY
82
Эффективность переработки строительных отходов Efficiency of construction waste recycling
Хмелевской Никита Андреевич,
АО «ИНТУС»
Khmelevskoi Nikita Andreevich Аннотация. Рециклинг широко применяется на практике в различных сферах деятельности. Однако эффект такого использования не всегда покрывает расходы на переработку материалов. В статье рассматривается проблема утилизации образующихся отходов при строительстве жилых зданий и сооружений. Я представляю результаты натурных исследований строительных отходов, образующихся при строительстве в городе Самара. Я также показываю качественный и количественный состав элементов и анализ возможных путей их повторного использования. Кроме того, мы рассчитали экономическую целесообразность повторного использования материалов, переработанных из строительных отходов.
Summary. Recycling is widely used in practice in various fields of activity. However, the effect of such use does not always cover the cost of processing materials. The article deals with the problem of recycling of waste generated during the construction of residential buildings and structures. I present the results of field research of construction waste generated during construction in the city of Samara. I also show the qualitative and quantitative composition of elements and an analysis of possible ways to reuse them. In addition, we have calculated the economic feasibility of reusing materials recycled from construction waste. Ключевые слова: агропродовольственная сфера, импорт продовольствия. Keywords: agri-food sector, food import.
Рециклинг широко применяется на практике в различных сферах деятельности. Однако эффект такого использования не всегда покрывает расходы на обработку. В статье рассматривается проблема утилизации образующихся отходов при строительстве жилых зданий и сооружений. Я представляю результаты натурных исследований строительных отходов, образующихся при строительстве в городе Самара. Я также показываю качественный и количественный состав элементов и анализ возможных путей их повторного использования.
Кроме того, я рассчитал экономическую целесообразность повторного использования материалов зданий, переработанных из строительных отходов.
В настоящее время наблюдается рост активного градостроительства. Прилегающие территории застроены и отремонтированы уже существующие городские здания. Расширение территории наиболее заметны и более активно встречаются в крупных городах. Например, за последнее десятилетие десятки жилых комплексов были построены и продолжают строиться на территории города Самара: проект Кошелева увеличил застроенную площадь города Территория на 130 га, жилой район Новая Самара в Красноглинском районе города занимает около 58 га, проект Южный город расширил градостроительство в южной части города более 1000 гектаров. За такими результатами расширения области следует увеличения количества жителей города и необходимость ими получения комфортного жилья с необходимыми инженерными системами и социальной инфраструктурой [1-4].
Особенно сложно проводить строительные работы на застроенных участках, когда на них расположены здания и сооружения с превышенным сроком эксплуатации и их надо заменить на более удобные и новые.(рис. 1).
В таком случае все работы по подготовке территории, уборке, планировке, возведению и благоустройству, проводятся в стесненных условиях. Во время строительства соседние жилые районы страдают от негативного воздействия, в том числе от большого количества различных строительных отходов.
Вначале, эти отходы хранятся на строительной площадке, затем они должны быть вывезены на свалку.Следует отметить, что в настоящее время на месте сортируется все больше строительных отходов, где они формируются и впоследствии транспортируются на специализированные предприятия для переработка на вторичное сырье [5-9]. Эта практика происходит в городах Москва, Новокуйбышевск, Тольятти и другие. Несмотря на это, к сожалению, переработка строительных отходов не получила широкого распространения и в настоящее время развивается медленно. Главная причина по которой этого не произошло, не хватает экономических рычагов влияния на строительные фирмы или управления отходами компании.
Рпс. №1 Изношенное зданне сносится
Чтобы определить эффективность переработки и повторного использования строительных отходов, были проведены исследования, определение компонентного состава строительных отходов на городских строительных площадках.
Материалы и методы
Для определения компонентного состава строительных отходов, образующихся в процессе строительства, использовался метод полевого наблюдения, за которым следовал статистический анализ полученных результатов. Полевые наблюдения предполагают геодезическую съемку участка с измерительным оборудованием и фотографической фиксацией, после результаты были автоматически обработаны графическим редактором.
Первым этапом полевого обследования было закрепление геометрических показателей строительного мусора. В акте проверки отмечается его расположение относительно границ строительной площадки, примерная форма и размеры отвала (длина, ширина, средняя и максимальная высота хранения отходов).
Второй этап включал отбор проб, фракционирование и химический анализ проб в лаборатории для определения состава отходов в процентах от объема каждого типа фракции к общему объему.
Типы фракций были взяты в больших масштабах, с учетом федерального классификационного каталога отходов, действующих на территории Российской Федерации, а именно: бумага и картон, битое стекло, пластик и полиэтилен, древесные отходы, металлические отходы, битый бетон и железобетон, битый кирпич, бытовые отходы.
Третьим этапом исследования было определение критериев повторного использования переработанных отходов. Для этого используются физико-химические
свойства переработанного полуфабриката. Продукты были проанализированы в лаборатории, определялась целесообразность их дальнейшего использования.
Результаты
Более 30 строительных площадок, расположенных в разных частях города Самары, были опрошены. Основным критерием выбора обследованных объектов была близость к существующим жилым зданиям. Мы выбрали строительные площадки, расположенные не дальше 100 метров от жилого дома. Обследованные строительные площадки, удовлетворяющие вышеуказанным условиям, были сосредоточены в центральной части города, которая густо населена; есть как частные дома, так и новые многоэтажные комфортабельные жилые комплексы. Предварительное обследование строительных площадок показало, что в 85% случаев не было специально отведенных мест для временного хранения строительного мусора при строительстве. Как правило, отходы хранились без предварительного разделения на компоненты, или на территории строительной площадки или за ее пределами. Чаще всего массы отходов лежат вдоль защитного ограждения и имеют следующие размеры: 1,5 х 5 м, средняя высота хранения отходов составила 1,5 м (рис. 2). Размеры приведены в таблице №1.
Рнс..\»2 Вид хранения строительных отходов
Таблица №1. Типичные размеры свалок строительных отходов.
Строительная площадка № Размеры свалки Форма свалки
Длина, м Ширина, м Высота, м
1 3 2 1 растянутая вдоль забора
2 20 3 1
4 2 2 1,5 круглая
5 5 3 1 прямоугольная
8 5 2 2 прямоугол ьная
12 10 3 2 растянутая вдоль забора
17 10 б 3 прямоугольная
18 5 4 2 прямоугольная
23 5 4 2 прямоугольная
24 2 2 1 круглая
27 5 2 2 прямоугольная
30 6 4 3 растянутая вдоль забора
Кроме того, компонентный состав хранимых отходов определялся для каждой строительной площадки. Результаты исследований представлены в Таблице №2.
Таблица Результаты анализа, компонентного состава строительных отходов.
Строительная площадка № Компонентный состав строительных отходов,%
Битый кирпич Битый бетон Пластик и полиэтилен Дерево Металл Бумага и картон Другие отходы
1 40 30 5 10 - - 15
2 10 - 20 50 - 5 15
5 - - 30 50 - 5 15
7 - 30 5 10 50 5 -
10 70 - 5 3 17 5 -
12 - 40 5 10 25 10 10
16 - 50 - 15 35 - -
21 - 30 - 10 20 10 30
24 - 40 5 30 25 - -
27 - - 80 - 5 - 15
29 50 35 5 10 - - -
На основании результатов, представленных в таблицах №1 и 2, можно определить тип и объем строительных работ, а также частоту вывоза захороненных отходов со стройплощадки.
Например, отходы на строительных площадках №1, 10 и 29 образовались в результате демонтажа старых зданий и расчистки территории под новое строительство. Отходы на площадках №12, 16 и 24, где есть большая доля битого бетона, были, скорее всего, образованы при возведении панельного здания. На это указывают не только самое высокое количество бетонных отходов, а также кусковых отходов железа. Поскольку отходы на стройке №27 в основном представлены пластиком и полиэтиленом можно предположить, что строительные работы на этом участке находятся на завершающей стадии: установка инженерных систем, окон и т.д.
На строительной площадке №2 хранится большое количество отходов, что указывает на отсутствие своевременной утилизации отходов и несоблюдению санитарных требований.
На основании всех результатов исследования я предлагаю разделить строительные площадки на следующие виды компонентов отходов: снос-строительство и отделка. Усредненные составы компонентов отходов представлены на диаграммах (рис. 3).
Обсуждение. Анализ данных исследования строительных площадок показал, что наиболее распространенные отходы генерируются как при демонтаже зданий, так и в основной период строительства, а то есть битый кирпич, битый бетон и железобетон. Следует отметить, что в некоторых случаях отходы могут достигать 70-80% объема хранимых отходов. Таким образом, приближенный количество бетона, перевозимого на полигон, колеблется от 9 до 120 тонн (без учета отходов, что было утилизировано до осмотра строительных площадок). Такие объемы значительны, и вывоз отходов на свалку приводит к потере ценных материалов [5-9].
По мнению авторов, использование бетонных отходов в качестве материала для строительства временных дорог, для обратной засыпки и планированию местности [10-12] также приводит к потере ценной пригодной для переработки материалы.
Проведенные исследования качества полученного битого бетона показали достаточные прочностные характеристики получаемых строительных изделий [13], для их дальнейшего использования при строительстве новых зданий и сооружений или в качестве бетонного заполнителя для реконструкции гидротехнических сооружений. Такое использование бетонных отходов уменьшит объем добываемых природных ресурсов, уменьшит загрузку на свалки, а также минимизирует логистические затраты на перевозку отходов и природных ресурсов.
Для определения эффективности использования вторичной осыпи был проведен сравнительный анализ затрат, что показало следующее. Стоимость естественной осыпи, которая используется для наиболее распространенного класса бетона В22,5, добываемым в карьерах Самарской области, является около 500-700 рублей за тонну. Стоимость переработки вторичной осыпи, включая предварительную сортировку, транспортировку или стоимость получения отходов (50-70 рублей), составляет около 300-400 рублей за тонну.
Таким образом, переработка бетонных и железобетонных отходов является финансово выгодной. Даже с учетом покупки оборудования (стоимость установки составляет около 60 млн. рублей), затраты будут возмещены после переработки 300 000 тонн отходов, которые могут быть переработаны через 1,5-2 года хорошей нагрузки и развития.
Выводы
Исследование показало следующее: 1. Большие объемы различных отходов образуются на строительных площадках, их составляющая позволяет определить этап и специфику строительства производимых работ.
2. Полученные отходы повторно используются в небольших объемах, что приводит к потере большого количества ценных материалов.
3. Использование переработанных осыпей в производстве строительных материалов позволит минимизировать стоимость добычи природных ресурсов, снизить нагрузку на окружающую среду, а также увеличить прибыль от переработки отходов бетона.
Список использованной литературы
1. Е.О. Смоленская, Городское строительство и архитектура 1, 16-20 (2011)
2. В.М. Мельникова, Н.А. Масталерж, Городское строительство и архитектура 1, 31-37 (2011)
3. В.А. Самогоров О.С. Рыбачова, Городское строительство и архитектура 3, 71-72 (2011)
4. IA. Solomin, Промышленное и гражданское строительство 1, 39-41 (2011) Сеть конференций MATEC 117, 00055 (2017) DOI: 10.1051 / matecconf / 20171170005 XXVI R-S-P Семинар 2017, Теоретические основы гражданского строительства
5. И.И. Романенко М.И. Романенко И.Н. Петровнина, Е.М. Пинт, К.А. Еличева, Интернет-журнал Науковедение 1, 86 (2015)
6. А.В. Селиверстова, Исследования и разработки молодых ученых 3, 107-111 (2013).
7. П.Н. Курочка, Р.Р. Мирзалиев, Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения 3 (47), 140-147 (2012)
8. А.З. Ефименко, Бетонные технологии 2 (91), 17-21 (2014)
9. Г.Г. Лунев, Экологические системы и приборы 2, 49-55 (2015)
10. ВВ. Гасилов И.В. Крючкова, ФЭС: Финансы. Экономика 11, 5-8 (2012) 11. Е.В. Кашевская, К.К. Костенко А.К. Костенко, Наука и техника в Дорожная индустрия 2 (29), 30-33 (2004)
12. А.Ю. Канаев, Наука и настоящее 11, 254-257 (2011)
13. Ю.М. Галицкова А.А. Михасек, Промышленное и гражданское строительство 6, 51-54 (2015)
References
1. E. O. Smolenskaya, Urban construction and architecture 1, 16-20 (2011)
2. V. M. Melnikova, N. A. Mastalerzh, Urban construction and architecture 1, 31-37 (2011)
3. V. A. Samogorov O. S. Rybachova, Urban construction and architecture 3, 71-72 (2011)
4. IA. Solomin, Industrial and civil engineering 1, 39-41 (2011) conference Network MATEC 117, 00055 (2017) DOI: 10.1051 / matecconf / 20171170005 XXVI R-S-P Workshop 2017, Theoretical foundations of civil engineering
5. I. I. Romanenko, M. I. Romanenko, I. N. Petrovnina, E. M. Pint, K. A. Elicheva, online journal Naukovedenie 1, 86 (2015)
6. A.V. Seliverstova, Research and development of young scientists 3, 107-111 (2013).
7. p. N. Kurochka, R. R. Mirzaliev, Bulletin of the Rostov state University of railway transport 3 (47), 140-147 (2012)
8. A. Z. Efimenko, Concrete technologies 2 (91), 17-21 (2014)
9. G. G. Lunev, Ecological systems and devices 2, 49-55 (2015)
10. V. V. Gasilov, I. V. Kryuchkova, FES: Finance. Economics 11, 5-8 (2012) 11. E. V. Kashevskaya, K. K. Kostenko A. K. Kostenko, Science and technology in the Road industry 2 (29), 30-33 (2004)
12. A. Yu. Kanaev, Science and the present 11, 254-257 (2011)
13. Yu. m. Galitskova A. A. Mikhasek, Industrial and civil construction 6, 51-54 (2015)
