В нашей стране ежегодно образуется более 7,5 млрд тонн промышленных отходов. Повторно используется по различным данным лишь 15-24% от их образования. Такое количество неутилизированных отходов создает серьезные экологические и экономические проблемы. Для их решения Правительство РФ приняло в 2022 году отраслевые программы применения вторичного сырья из отходов в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства, в сельском хозяйстве и промышленном производстве.
Их решение позволит сократить выбросы парниковых газов, уменьшить объемы захоронения отходов на полигонах, сократить негативное воздействие на окружающую среду и получить дополнительные доходы за счет ресурсосбережения и удешевления продукции.
Отраслевая программа «Применение вторичных ресурсов, вторичного сырья из отходов в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства на 2022-2030 годы» (утверждена 10.10.2022 №11795п-П11) призвана увеличить долю использования отходов в строительстве не менее, чем до 20%. Полезному применению отходов строительства и сноса и получению строительных материалов из отходов будет посвящена настоящая статья.
«Зеленые» стандарты в строительстве
В нашей стране принят предварительный национальный стандарт ПНСТ 352-2019 «Зеленые» стандарты. «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности. Оценка соответствия требованиям «зеленых» стандартов. Общие положения». В нем определено 11 показателей «зеленых» стандартов в строительстве. Главными из них являются:
- энергоэффективность;
- безопасность, в этот показатель мы включим комфорт среды проживания (отсутствие выделения вредных веществ строительными материалами), их стойкость при повышенных температурах и пожарах, устойчивость к неблагоприятным воздействиям;
- вторичное использование отходов (ресурсосбережение);
- минимальное воздействие на окружающую среду (возможность повторного использования материалов после окончания жизненного цикла зданий и сооружений).
В полной мере всем этим требованиям отвечают строительные материалы из отходов стекла.
Например, пеностекло обеспечивает высокую энергоэффективность за счет низкой теплопроводности от 0,04-0,12 Вт/м К. Кроме того материал обладает высокой химической стойкостью, экологической безопасностью и является абсолютно негорючим. Пеностекло имеет высокую прочность, низкую плотность, длительный срок службы и обладает эффективным шумопоглощением.
Многие другие виды отходов позволяют также получить инновационные материалы, обладающие комплексом характеристик, соответствующих «зеленым» стандартам.
Необходимость использования в производстве строительных материалов не отходов, а продукции из отходов
Согласно природоохранному законодательству Российской Федерации работа с отходами даже 5 класса опасности, не требующих получения лицензии на обращение с отходами, накладывает ряд ограничений, которые не готовы выполнять большинство производителей строительных материалов.
К ним относятся:
- необходимость иметь в штате обученного специалиста, ответственного за допуск сотрудников к работам с отходами;
- наличие рабочих инструкций по обращению с отходами;
- необходимость ведения журнала учета в области обращения с отходами;
- ведение регионального кадастра отходов;
- годовая отчетность по учету отходов и статистическая отчетность по форме 2-ТП отходы.
Ряд отходов, являющихся перспективным сырьем для производства строительных материалов, имеют 3-4 классы опасности. Например, металлургические шлаки имеют 4 класс опасности, а битумосодержащие отходы относятся к 3 классу опасности. Работа с ними невозможна без оформления лицензии на обращение с опасными отходами. Это- сложная и дорогостоящая процедура и производители строительных материалов не заинтересованы в ее получении.
Согласно Постановлению Правительства РФ от 31.12.2020 №2398 «Критерии отнесения объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду к объектам I,II,III и IV категории» большинство видов обращения с отходами, относятся к I категории, оказывающей значительное негативное воздействие.
Эти предприятия несут очень высокие затраты, связанные с разработкой и согласованием комплексного экологического разрешения (КЭР), внедрением наилучших доступных технологий (НДТ), оборудования всех источников выбросов и сбросов автоматическими средствами измерения, учета и передачи контролирующим органам концентраций загрязняющих веществ.
Если Правительство России желает реального вовлечения отходов в производство строительных материалов и другой продукции, ему придется вносить изменения в Постановление №2398, особенно в части утилизации отходов 4-5 классов опасности.
С учетом своего 27-летнего опыта по переработке отходов с получением продукции готов помочь в разработке полного комплекта разрешительной документации на получение сырья для производства строительных материалов из отходов (технические условия, технологические регламенты ее получения, сертификация).
Производителям строительных материалов очень удобно принимать предварительно обработанные отходы по техническим условиям. Кроме перевода отходов в категорию продукции технические условия содержат важную информацию для производителей строительных материалов (диапазон изменения основных характеристик, параметры, характеризующие безопасность производимых строительных материалов, требования безопасности при производстве и др.).
Использование отходов строительства и сноса с получением вторичной продукции
Показано, что строительный мусор может быть эффективно переработан с получением вторичной продукции, которая в 1,5-2,5 раза дешевле полученной из природного сырья.
Опыт Московского региона реформы системы обращения со строительными отходами показал ее высокую эффективность. Электронный контроль за образованием, перемещением и утилизацией отходов позволил ликвидировать несанкционированные свалки. Ведение реестров транспортировщиков и утилизаторов резко повысило их ответственность за соблюдением всех правил обращения с отходами строительства и сноса. Увеличилась степень переработки строительного мусора с получением вторичной продукции и вторичных строительных материалов.
Эти решения легли в основу отраслевой программы «Применение вторичных ресурсов, вторичного сырья из отходов в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства на 2022-2030 годы», утвержденной 10.10.2022 №11795п-П11.
Инновационные строительные материалы из отходов
Использование отходов позволяет создать инновационные строительные материалы, не уступающие изготовленным из природных материалов, но более дешевые. Одновременно решаются проблемы утилизации отходов и экономии природных ресурсов.
Картон и бумага
При переработке остатков бумаги и картона могут быть получены следующие виды строительных материалов:
- облицовочные панели для отделки внутренних интерьеров;
- теплозащитные материалы;
- волокнистые листовые и сотовые материалы;
- бумажная основа для производства кровельных материалов.
Наибольший интерес представляет производство «эковаты». Это высокоэффективный теплозащитный материал из тонкоизмельченной газетной бумаги с добавлением буры и борной кислоты, обеспечивающих огнестойкость и устойчивость материала к действию микроорганизмов. Дополнительными преимуществами служат высокая паропроницаемость и отличные звукоизоляционные свойства.
Древесина
Из древесных отходов производят:
- облицовочные материалы (ДСП, ДВП, ОСП, МДФ и др.);
- теплозащитные материалы;
- теплозащитные конструкционные материалы (арболит, опилкобетон и др.);
- древесно-полимерные композиты, обладающие очень широким спектром применения,
Особый интерес представляет так называемая «древесная пена». Ее получают при тонком измельчении древесных отходов в водной среде и вспенивании полученной массы. Отверждение ее происходит за счет природных веществ, присутствующих в древесине. Такой материал экологически безопасен, обладает высокими теплозащитными свойствами, устойчивостью к влаге и механическим нагрузкам. Если при ее получении в воду добавить фосфат аммония, получится материал с высокой огнестойкостью.
Пластик
Переработка пластиковых отходов позволяет получить множество строительных материалов, многие из которых обладают уникальными эксплуатационными характеристиками.
Стекло
При переработке стеклянных остатков получаются строительные материалы, полностью удовлетворяющие критериям «зеленого» строительства.
Золошлаковые отходы
В нашей стране накоплено более 1,6 млрд тонн золошлаковых отходов угольных тепловых электростанций (ТЭС). Поэтому их полезное применение имеет государственное значение. Полые частицы золы-уноса могут использоваться:
- в качестве замены стеклянных микросфер;
- в производстве газобетонов;
- при изготовлении теплозащитных материалов.
Топливные шлаки используют для производства:
- тяжелых бетонов для сокращения использования цемента на 20-30%;
- зольного гравия;
- шлаковаты;
- силикатного кирпича;
- шлакоситаллов.
Металлургические шлаки
Шлак- это многокомпонентный неметаллический расплав, покрывающий поверхность металла в металлургическом процессе. После завершения процесса плавки металлов шлак застывает в виде стекловидной массы, представляющей собой сплав оксидов переменного состава.
Металлургические шлаки используются в дорожном строительстве для замены щебня и песка, а также для производства следующих строительных материалов:
- цемента (шлакопортландцементы содержат до 50% шлака);
- керамзита;
- заполнителей строительных бетонов;
- шлаковаты;
- сухих строительных смесей;
- заполнителей огнеупорных бетонов;
- бесцементных шлакощелочных бетонов.
Заключение
Перечень отходов, из которых могут быть получены строительные материалы, можно продолжать очень долго. Нужно упомянуть сельскохозяйственные отходы (солома, шелуха, навоз и др.), нефтесодержащие отходы, осадки очистных сооружений и др.
Использование промышленных отходов в производстве строительных материалов позволяет решить несколько важнейших проблем:
- сократить негативное воздействие на окружающую среду за счет полезного использования отходов и сокращения их размещения на полигонах и шламохранилищах;
- снизить затраты на производство строительных материалов и повысить рентабельность их производства;
- обеспечить ресурсосбережение за счет экономии природных ресурсов и сокращения затрат на их добычу.