ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

АННОТАЦИЯ

В данной работе за основу принята идея, в основе которой лежит производство строительных материалов с применением промышленных отходов. Вопрос вторичного применения такого вида сырья носит актуальный характер в 21 веке. Выявлена основная проблема, связанная с промышленными отходами на различных этапах производства. Произведён анализ, в процентных соотношениях, количества получаемого в процессе производства вторичного сырья. Рассмотрено одно из основных решений проблемы повторного применения промышленных отходов. Подведены первичные итоги применения отходов и указаны преимущества, в плане экономии капиталовложений в производство. Представлены итоговые цели и задачи, которые нужно решить и воплотить в максимально короткие сроки.

Ключевые слова: промышленные отходы; изготовление материалов; переработка вторичного сырья; безотходное производство.

Многообразие конструктивных видов зданий и сооружений, крупная материалоемкость строительного производства обуславливают основные требования к источникам сырья относительно его предполагаемого количества, высокой технологичности и степени соответствия для производства строительных материалов.

Основным из немногих путей удовлетворения потребностей и требований стройиндустрии, касательно видов и качества материалов, является переработка отходов производства металлургической, химической и энергетической промышленности, добываемых продуктов и обогащение отходов переработки, минерального сырья, а также вторичных ресурсов.

Производственные материальные потоки характеризуются образованием большого количества отходов. При добыче и переработке минерального сырья их доля в отдельных случаях может достигать 90–95% из-за применения малоэффективных энерго- и ресурсосберегающих технологий. Объем ежегодно образующегося вторичного сырья в России в последнее время составляет почти 1,6 млрд. тонн. После его переработки остается 1,5 млрд. тонн отходов. В условиях роста промышленного производства начало возрастать количество накапливаемых отходов вследствие низкой энерго- и ресурсосберегающей эффективности применяемых технологий. Возрастает и вред, наносимый окружающей среде. К настоящему времени накоплено 30 млрд. тонн отходов, в том числе от переработки железных руд — более 14 миллиардов тонн, а металлургических шламов - 3 миллиарда тонн.

В сложившейся ситуации практически отсутствуют исследования коллоидно-химических свойств таких отходов, а также влияния на свойства их дисперсий незначительных примесей наноразмерных частиц. Как следствие, отсутствуют и соответствующие технологии. Поэтому разработка научных основ управления составом дисперсий и влияния частиц на свойства горно-металлургических шламов с конечной целью создания эффективных технологий их более полного использования, в том числе за счет рационального обогащения, является актуальной задачей. Известные методы обогащения и переработки горно-металлургических шламов отличаются большим разнообразием, связанным с особенностями технологических процессов на отдельных предприятиях. Их общими чертами являются следующие: 1) образование громадных количеств отходов обогащения железной руды, накапливаемых в шламохранилищах, практически не перерабатываемых во вторичные продукты, имеющих низкую плотность и повышенную способность к дренированию (фильтрации) минерализованных шахтных вод; 2) образование в металлургическом производстве пыли и шламов, переработка которых за рубежом достигает 100%, в то время как в России 10–15%; 3) отсутствие в металлургическом производстве элементов наукоемких коллоидно- химических и нанохимических процессов. В связи с этим возникает необходимость анализа современных технологий уплотнения и переработки горно-металлургических шламов с учетом их дисперсного состояния, а также возможностей их использования на металлургических предприятиях.

Одним из самых верных решений проблем промышленных отходов, является введение безотходных технологий. Формирование безотходного производства, реализовывается за счет коренного модифицирования технологических процессов, создания системы с круговым циклом, обеспечивающим повторное применение сырья. Комплексное использование таких материалов объясняется тем, что индустриальные отходы одних производств, являются отправными сырьевыми материалами других. Значительность такого использования сырьевого материала просматривается в нескольких аспектах. Во-первых, утилизация вторичного сырья решает задачи охраны окружающей среды, освобождает незаменимые аграрные угодья, отведенные под отвалы и шламохранилища, устраняет вредоносные выбросы в окружающую среду. Во-вторых, отходы в существенной степени компенсируют нужду ряда перерабатывающих производств, в сырье. В-третьих, комплексное использование сырья снижает затраты единичной продукции и снижается срок их окупаемости.

В отраслях потребителей отходов промышленности основной является промышленность строительных материалов. Доказано, что использование промышленных отходов покрывает до 40% потребности строительства в сырье. Использование промышленных отходов на 10…30% снижает затраты на производство строительных материалов по сравнению с их изготовлением из натурального сырья, экономия вложений достигает 35....50%. Существенная масса отходов при плавке металлов и сжигании твердого топлива, появляется в виде шлаков и зол. Помимо шлаков и зол, при изготовлении металла в крупных количествах, формируются отходы в виде водных суспензий дисперсных частиц - шламы.

Изготовление вяжущих материалов причисляется к наиболее действенным областям использования шлаков. Такие вяжущие подразделяются на следующие основные группы: шлакопортландцементы, сульфатно-шлаковые, известково-шлаковые, шлако-щелочные вяжущие.

Шлаки и золы можно подвергать к рассмотрению, как в значительной мере подготовленное сырье. В таком составе окись кальция (CaO) объединена в различных химических соединениях, в том числе и в виде двухкальциевого силиката - одного из элементов цементного клинкера. Повышенный уровень готовности сырьевой смеси при использовании шлаков и зол гарантирует рост производительности и экономии топлива.

Итоговой задачей вновь созданного Минстроя России являются концентрация внимания на ускорение выработок и принятия масштабных государственных мер, которые призваны обеспечить условия для реализации максимального внедрения вторичного сырья и отходов в строительство и промышленность строительной индустрии страны.

К проектированию и внедрению этих мер обязательно должны быть привлечены ведущие НИИ и проектные институты страны с поддержкой госфинансирования НИОКР общеотраслевого уровня на безвозмездной основе, за счет выплат организаций всех форм собственности в специальный внебюджетный фонд.

Список литературы:

1. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности // Учебно-справочное пособие. Феникс – 2007. – 363 с.
2. Овчаренков Э.А. Возможность использования промышленных отходов в строительной индустрии // Региональная архитектура и строительство. – 2011. – №1. – С. 17– 22.
3. Борков П.В., Мелконян В.Г. Эффективные строительные материалы на основе отходов деревопереработки и металлургической промышленности // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 3–1. – С. 18-21.
4. Рябов Р.Г. Утилизация, переработка и захоронение отходов // Учебное пособие. Тула: Издательство ТГПУ им. Л.Н.Толстого. – 2012. – 149 с.
5. ГОСТ Р 53756-2009. Ресурсосбережение. Упаковка. Критерии выбора методов и процессов переработки отработавшей упаковки в качестве вторичных материальных ресурсов с учетом материальных потоков / М.: Стандартинформ. – 2011. – 78 с.