Промышленные отходы и их утилизация
Отсутствие такой нормативно-законодательной базы уже сейчас создает трудности у действующих комплексов с получением исходного материала из-за слабой заинтересованности строителей в вывозе отходов именно на перерабатывающие комплексы. Это также не способствует привлечению иностранных инвесторов, хотя интерес к этому имеется. Например, обладающая большим опытом работы в Берлине фирма “Femmann” ищет партнеров для создания совместного предприятия по сносу сооружений и переработке стройотходов, предлагая свое оборудование и технологию.
Но в строительном комплексе важно решить не только проблему переработки собственно строительных отходов, но и проблему переработки отходов других отраслей промышленности, поскольку они являются источником дешевого и качественного сырья.
Наиболее важным и перспективным направлением решения проблемы использования вторичных продуктов промышленности является их применение в строительстве и в производстве строительных материалов.
Особенно большие объемы отходов образуются в горнообогатительной, металлургической, энергетической, машиностроительной, химической, лесной и деревообрабатывающей отраслях народного хозяйства.
В строительной индустрии накоплен значительный положительный опыт использования вторичных продуктов is производстве вяжущих материалов, плотных и пористых заполнителей для бетонов разных видов, в производстве керамических, автоклавных, теплоизоляционных и других строительных материалов и изделий. Однако он не носит системный характер.
Имеется опыт использования отходов металлургической промышленности. Общий объем утилизации шлаков черной металлургии составляет около 60 %, несколько лучше перерабатываются доменные шлаки — порядка 80 %. Вместе с тем, использование вторичных продуктов промышленности развивается медленно, что приводит к скоплению этих отходов. Так, например, в отвалах металлургических предприятий Урала, Сибири и центральной части России скопилось более 450 млн. т доменных сталеплавильных шлаков.
Ежегодно в отвалы отправляется дополнительно более 30 млн. т. шлака. При этом следует учесть резкое падение объемов производства цемента — основного потребителя отхода металлургической промышленности. Производство портландцемента и 1990 г. составляло 90 млн. т, а в 1995 г. — всего лишь 37 млн. т.
С высокой эффективностью (на 30—50 %) шлаки могут быть использованы в качестве заполнителя для бетона вместо щебня, полученного из природного сырья. Удельные капитальные вложения в производство литого шлакового щебня в 2—3 раза меньше, чем щебня из горных пород, шлаковой пемзы в 1,5—2 раза меньше, чем керамзита, минераловатных изделий из огненно-жидких шлаков в 1,6 раза меньше, чем соответствующих изделий из горных пород.
В настоящее время в России слабо внедряются результаты прежних научных разработок в части использования отходов производств в строительстве и производстве строительных материалов, практически не ведутся новые исследования. В то же время только в тепловой энергетике выход золошлаковых отходов ежегодно составляет около 90 млн. т и хотя эти вторичные продукты отличаются непостоянным химическим и минеральным составом, золошлаковые отходы могут широко использоваться для изготовления многих видов строительных материалов, в частности, портландцемента. Применение золошлаковых отходов ТЭС в бетонах и растворах дает экономию цемента до 20—30 %, использование горелых шахтных пород в производстве глиняного кирпича не только улучшает его качество, но и снижает расход топлива на обжиг.
Объектом особого внимания в целях сохранности окружающей среды являются техногенные продукты машиностроительного комплекса — стоки гальванических производств, представляющие собой в основном растворимые соли цинка, железа, никеля, меди и других элементов, а также взвешенные частицы нерастворимых соединений и органических примесей.
Огромное количество отходов гальванопроизводства ежедневно после нейтрализации направляются на захоронение, так как их переработка для отрасли обременительна. В то же время ионы тяжелых металлов (хрома, никеля, меди, кадмия, цинка и др.), попадая в окружающую среду, вредно влияют на все живое, нарушают регуляцию процессов жизнедеятельности организмов. Проблема обезвреживания гальваноотходов в мировой практике не решена.
Неблагополучно обстоят дела с использованием отходов угледобычи. При разработке рудных и угольных месторождений ежегодный объем вскрышных пород достигает сотен миллионов кубометров, однако, их широкое использование в строительстве еще не организовано. Существенным резервом увеличения производства и снижения себестоимости нерудных строительных материалов является использование отходов углеобогащения и горнорудной промышленности.
До 90-х годов текущего столетия учеными и научными организациями России выполнен большой объем НИР по комплексному использованию вскрышных пород, отходов угле- и рудообогащения. Многие из работ доведены до опытно-промышленного применения, однако, внедрение результатов научно-технических разработок в последние годы резко сократилось.
Проблемой отходов промышленности занимаются не только в нашей стране, но и во всем мире. В настоящее время в мире и в России отсутствует единый комплексный подход к проблеме переработки и использования вторичного сырья и отходов промышленности в строительстве. Эта проблема имеет большое народнохозяйственное значение также и в плане сохранности окружающей среды.
Проблема утилизации отходов в Российской Федерации ставит на повестку дня целый блок вопросов, решить которые можно только в совокупности, привлекая специалистов разного профиля: технологов по производству строительных материалов, медиков, экологов и экономистов.
Для выбора оптимального научного решения по утилизации отходов необходимо иметь сведения о характеристике объекта; определении отхода, как сырьевого ресурса (состав, наличие); предполагаемые направления использования; технические решения по принятому варианту; народнохозяйственный эффект в сферах производства и потребления.
Итак, как уже было сказано выше, многие отходы (древесные, стекольные, бумажные, резинотехнические, кожевенные, полимерные, люминесцентные лампы, гальваношламы, отработанные кислоты и щелочи) могут быть использованы в производстве строительных материалов.
Промышленность строительных материалов является наиболее емкой отраслью из отраслей-потребителей промышленных отходов. Это объясняется крупными масштабами производства строительных материалов. Кроме того, многие отходы по своему составу и свойствам близки к природному сырью, используемому различными отраслями промышленности строительных материалов, однако значительно дешевле, чем добыча природного.
Ниже приведены некоторые технологии по переработке отходов промышленности, разработанные отделом вторичных материальных ресурсов Московского Государственного унитарного предприятия "Промотходы".
Строительные материалы из древесных отходов