С. П. ОЛЕЙНИК, генеральный директор, д-р техн. наук
И. А. СОЛОМИН, зам. генерального директора, канд. техн. наук
С. Е. ХАРИТОНОВ, зам. генерального директора
(ГУП ППДЦ «Информстройсервис»)

Строительство — один из мощных антропогенных факторов воздействия на окружающую среду, которое происходит на всех этапах, начиная от добычи строительных материалов и кончая утилизацией строительных отходов от сноса зданий и сооружений. По объему твердых отходов (котлованный грунт, асфальт, каменные материалы, кирпич, бетон и железобетон, древесина, стекло) строительство занимает приоритетное место среди загрязнителей окружающей среды.

С другой стороны, строительное производство потребляет большое количество щебня, песка, значительную часть которых можно получить при переработке отходов бетона и железобетона. Использование вторичного щебня и песчано-щебеночной смеси позволит снизить затраты на возведение новых объектов за счет сокращения встречных потоков нерудных материалов и одновременно уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок, а также сохранить земляные ресурсы, отводимые под размещение новых карьеров.

Суммарный объем образования отходов бетона, железобетона, кирпича и асфальта в настоящее время в Москве достигает 2,5 млн. т, и с каждым годом заметно прослеживается увеличение объемов их переработки.

Первоначально повторно использовали лишь незначительную часть разрушаемого бетона, железобетона, кирпича и асфальта в качестве подстилающего слоя при прокладке железных и автомобильных дорог, устройстве площадок. Затем по мере увеличения стоимости строительных материалов и дефицита площадей под захоронение отходов вторичные заполнители из строительных отходов встали в один ряд с первичными материалами, и их переработку предусматривают в проектах реконструкции в большинстве стран.

Анализ опыта вторичного использования бетона показывает, что за счет применения рациональных технологических схем переработки отходов бетона и железобетона, высокотехнологичного оборудования и улучшения качества вторичного щебня может быть обеспечена его конкурентоспособность с природными заполнителями. Исследованиями доказано, что полученные после переработки материалы возможно использовать:

• при устройстве подстилающего слоя подъездных и малонапряженных дорог;

• при устройстве фундаментов под складские, производственные помещения и небольшие механизмы;

• при устройстве оснований или покрытий пешеходных дорожек, автостоянок, прогулочных аллей, откосов вдоль рек и каналов;

• при приготовлении бетона, используемого для устройства покрытий пешеходных дорожек, внутренних площадок гаражей и сельских дорог;

• при заводском производстве бетонных и железобетонных изделий класса по прочности до В25.

Все оборудование для переработки бетонных строительных отходов можно разделить по следующим признакам: мобильное, полумобильное, или сборно-разборное, и стационарное.

Технология переработки может включать: одно- и многоступенчатое дробление; «сухой» и «мокрый» способы выбраковки некондиционных компонентов.

Подбор типа установки определяется следующими критериями:

• скопление строительных отходов (в зависимости от количества, вида, непрерывности вывоза);

• ассортимент природных строительных материалов (виды, цены, удаленность при транспортировке);

• наличие свободных площадей, удаленность мест захоронения отходов и плата за захоронение.

В мировой практике организация производства и использования вторичного заполнителя из бетонного лома осуществляется по трем вариантам:

1. Бетонный лом с места демонтажных работ транспортируют на установку по производству щебня, и полученный заполнитель направляют на бетонный завод или строительный объект (две транспортные операции).

2. Оборудование для получения заполнителя из бетонного лома устанавливают непосредственно на месте демонтажных работ, и заполнитель отправляют на бетонный завод или строительный объект (одна транспортная операция).

3. Получение заполнителя из бетонного лома и производство на его основе организовано на месте демонтажных работ (внутризаводское транспортное перемещение).

В Москве получил распространение первый вариант технологии переработки и использования бетонного лома.

Анализ зарубежного опыта в области переработки строительных отходов показывает, что в разных странах используют (в соответствии с местными условиями, размером исходного материала или традициями) две принципиально отличающиеся схемы: со стационарным или полустационарным перерабатывающим оборудованием, расположенным на значительном расстоянии от места образования отходов, и передвижным или самоходным, находящимся рядом с разрушаемыми зданиями.

Если применяют стационарное оборудование, установленное на площадке, которая удалена от разбираемых домов и других подлежащих ликвидации объектов, материал для переработки доставляют автотранспортом и разгружают на складе.

Когда все процессы производства продукции выполняют около места образования строительных отходов, используют передвижное или самоходное оборудование.

Проведенные в городе исследования показали, что в условиях плотной городской застройки и высоких требований к защите окружающей среды (санитарно-защитная зона — 300 м), при наличии достаточного объема отходов бетона и железобетона, значительной загрязненности исходного материала наиболее приемлемый вариант переработки — стационарная установка (завод) с предварительной сортировкой, двухстадийным дроблением и последующим разделением полученного материала на требуемые фракции. Производительность завода должна составлять не менее 1 млн. т/год, что с учетом уже действующих мощностей позволит переработать основную часть отходов строительства и сноса в Москве. Для переработки строительных отходов с большим объемом посторонних включений завод необходимо укомплектовывать модулем ручной сортировки.

Анализ дробилок, предлагаемых отечественными и зарубежными фирмами, показал, что для первичного и вторичного дробления наиболее приемлемы роторные дробилки. Это обусловлено их более низким энергопотреблением, значительной производительностью, а также кубической формой получаемого материала.

Наиболее полно этим условиям удовлетворяет предлагаемая фирмой «Kleemann Reiner» (Германия) технология, имеющая следующие особенности:

• применение роторных дробилок;

• наибольшая производительность;

• максимальный размер поступающего на переработку материала (2020x1600x1600 мм), что значительно экономит ресурсы на подготовительном этапе;

• широкий диапазон фракционного состава получаемого щебня (0-12, 12-20, 20-40, 40-60);

• наличие отдельной линии для сортировки отходов с различными включениями;

• кубическая форма получаемого щебня, что значительно улучшает качество бетона;

• минимальное энергопотребление.

Строительные отходы с места проведения работ (разрушение, ремонт и реконструкция зданий и сооружений) транспортируют на завод по переработке, где предварительно складируют для подготовки к первичному дроблению.

Переработка поступающего материала различается в зависимости от его качества. Для предварительной подготовки строительных отходов к первичному дроблению используют дополнительное оборудование, состоящее из гидравлического экскаватора с быстросменным (специальным) оборудованием «ножницы», способным разрезать бетонные элементы толщиной до 300 мм с арматурой до 40 мм. При необходимости гидроножницы легко можно заменить на гидромолот.

Относительно чистый материал (бетон, железобетон) автопогрузчиком с ковшом вместимостью 4-6 м3 помещают в загрузочный бункер и вибрационном питателем подают в двухуровневый грохот. Мелкая часть (0-20 мм) поступает в отвал, а крупная — в роторную дробилку для крупного первичного дробления. Затем материал направляется на пост ручной сортировки, после этого он проходит различные стадии грохочения, воздушной и электромагнитной сепарации. Материал крупнее 60 мм, проходя через пост ручной сортировки, поступает в роторную дробилку вторичного дробления. На окончательной стадии материал, проходя через систему грохочения и воздушной сепарации, разделяется на несколько товарных фракций щебня.

В результате переработки получается щебень нескольких фракций, который накапливается на складе готовой продукции. Арматуру пакуют и подают на склад готовой продукции.