Перспективы переработки строительных отходов

Введение. Строительная деятельность – это один из мощных антропогенных факторов, влияющих на окружающую среду. Строительство занимает значительное место в числе загрязнителей окружающей среды, в результате деятельности образуются отходы, остатки стройматериалов и большой объем твердых отходов в виде разрабатываемых грунтов.

Антропогенное воздействие строительства носит разнообразный характер и проявляется на всех этапах строительной деятельности – от добычи и производства строительных материалов до утилизации строительных отходов при сносе зданий и сооружений. Таким образом, на природную среду воздействует, как само строительство, так и его продукция.

Цель исследований – рассмотреть и обосновать необходимость переработки строительных отходов в системе замкнутого экономического и жизненного цикла объектов капитального строительства.

На сегодняшний день, в России наблюдается тенденция к стремительному повышению объемов строительства. По данным Федеральной службы государственной статистики за последние 5 лет, стоимостной объем строительных работ в России с 409,7 млрд. рублей (январь 2018 г.) увеличился до 512,4 млрд. рублей (январь 2022 г.).

Общие тенденции прироста строительного производства наблюдаются и в Орловской области с 2018 по 2022 гг. объем работ, выполненных по виду деятельности «Строительство», увеличился практически в 3,1 раза, и на начало 2022 года составил ≈1,6 млрд. рублей (рис. 1).

янв.18 янв.19 янв.20 янв.21 янв.22

Рисунок 1 – Объем работ, выполненных по виду деятельности «Строительство» в Орловской области (в фактически действовавших ценах, млн. рублей)

По мере увеличения объемов строительных работ в Орловской области растет и потребность в строительных материалах. На строительную отрасль расходуется большое количество природных ресурсов, что негативно сказывается и разрушает почвенный и растительный покровы, из сельскохозяйственного производства исключаются большие площади земель. Наравне с ростом строительства жилья, растут и объемы строительных отходов, образующихся при сносе ветхих жилых и промышленных зданий, а также при непосредственном производстве строительных материалов [1]. Основные причины демонтажа зданий и сооружений представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Причины демонтажа зданий и сооружений

В связи с этим, деятельность с обращениями отходами требовала новых реформ. С 2019 года начали проводиться мусорные реформы. В России был создан один из национальных проектов «Экология», действующий с 2019 г. по 2024 г. Этот национальный проект направлен на охрану окружающей среды [2].

Важнейшей частью нацпроекта станет принципиально новая система обращения с отходами: на утилизацию в 2024 году планируется направлять 60% отходов против 7% в 2018 м году, в том числе 36 % на повторную переработку. До 2024 года прекратят существование почти 200 несанкционированных свалок в черте городов и будут ликвидированы 75 наиболее опасных объектов накопленного экологического вреда.

Для достижения поставленных целей требуется строительство современных объектов и пунктов по мусоросортировке и переработке, что в ближайшем будущем поможет перейти от захоронения отходов на полигонах к их максимальной переработке.

В свою очередь, в Орловской области начали следовать данным целям и стали внедрять новые технологии, необходимые для вторичной переработки твердых бытовых отходов. Лидерами по обработке отходов по итогам 2021 года, стали 10 регионов, Орловская область вошла в их число. Таким образом, в регионе необходимо наладить деятельность и по переработке строительных отходов, что требует строительства современных цехов, заводов по их сортировке и переработке. Поскольку, значительную часть из образуемых в городах отходы строительства и сноса (ОСС) вывозили и продолжают вывозить на полигоны и свалки (в том числе – несанкционированные), расположенные на территории Орловской области, что отрицательно сказывается на экологической ситуации Орловского региона. В то же время, ОСС (в частности – отходы бетона и железобетона) – потенциально вторичное сырье, и вообще, захоронение строительных отходов считается малоэффективным решением [3, 4].

Рисунок 3 – Сущность рециклинга

По статистике в России за год образуются примерно 15-17 млн. т. строительных отходов. Все они требуют размещения, в результате чего под полигоны отдаются большие площади, а кроме того, содержание полигонов требует постоянного вливания ресурсов (важно, чтобы было исключено попадание токсинов воздух, в почву, грунтовые воды). Поэтому вопрос переработки и вторичного использования разных видов мусора становится все более актуальным. Переработка полезного мусора и отходов производства для их вторичного использования или возврата в производственный оборот называется рециклингом (рис. 3). Рециклинг также является важным пунктом рационального природопользования, так как снижает количество сырья, необходимого для производства – его частично или полностью заменяет переработанный мусор [5].

Рециклинг и утилизация отходов включают в себя компоненты, представленные на рисунке 4 [6]:

Рисунок 4 – Компоненты рециклинга и утилизации отходов

Существует два основных подхода организации переработки строительных отходов:

• -    на месте возникновения строительных отходов (на стройплощадке);

• -    на специальных комплексах.

В таблице 2 проанализированы преимущества и недостатки каждого из указанных подходов к переработке строительных отходов [7, 8].

Таблица 2 – Принципы организации переработки строительных отходов

Переработка строительных отходов на месте их возникновения
Плюсы	Минусы
-      переработка    отходов    в строительные           материалы производится  непосредственно на месте их образования; -      нет           необходимости заниматься       погрузкой       и транспортировкой     лома     на специализированные перерабатывающие   объекты   и полигоны.	-     нет    возможности    применять высокопроизводительное оборудование; -      требует особых мер экологической защиты близлежащих объектов; -     исключает           возможность бесперебойной   работы   дробильной установки; -     недостаточный  объем  исходного материала для переработки; -     иногда нельзя выделить площадь под   переработку   и   складирование полученного материала, на ряде объектов.
Переработка строительных отходов на специальных комплексах
Плюсы	Минусы
-     эффективная         работа дробильно-сортировочного комплекса большой мощности; -      более глубокая переработка; возможность организации постоянной логистики и маркетинга; -      относительно        простое решение экологических проблем; -      на переработку отправляются большие объёмы ОСС.	- дополнительные транспортные расходы на доставку ОСС к месту переработки.

Таким образом, переработка строительных отходов на специальных комплексах имеет больше плюсов, чем переработка строительных отходов на месте их возникновения. В системе рециклинга самое важное это не только переработка, а возврат отходов в производственный оборот.

В общем объеме образующихся строительных отходов около 60% составляют кирпичные и железобетонные отходы [9]. В результате переработки отходов на заводах и в цехах: бетона, ЖБИ и кирпича, образуется вторичный щебень различных фракций и песчанощебеночная смесь. После сортировки основные фракции делятся следующим образом (табл. 3) [10]:

Таблица 3 – Продукты переработки кирпичных и железобетонных отходов

Продукт переработки	Область применения
70% – вторичный щебень фракции 10-70 мм (сортируется на фракции 10-20, 20-40, 40-70 мм)	-      крупный заполнитель для приготовления бетонов; -     ЖБИ изделия – блоки ФБС, элементы ливневой канализации, колодцы и пр.; -     подсыпка  оснований  автомобильных дорог  3 категории  (пригородные  и  междугородние  дороги, внутридворовые проезды и пешеходные переходы и пр.); -      отсыпка обочин дорог; -      отсыпка подъездных дорог и путей; -      для  укрепления  грунтов – отсыпки  склонов, насыпей, автостоянок и пр.; -      прокладка и ремонт систем водоснабжения и водоотведения; -      основа («подушка») под фундаментное основание; -     битый кирпич и кирпичный щебень подходят для создания шумо- и теплоизоляции при возведении стен (используется как внутренний заполнитель).
30% – вторичный щебень фракции 1-10 мм	-     наполнитель в мелкозернистых бетонах и бетонных изделиях; -      тротуарная плитка; -     дорожные бордюры; -      лестничные ступени; -      ограждения; -      элементы декора; -     ландшафтная архитектура; -      заменитель грунта  для засыпки фундаментов, котлованов и пр.

Вывод. Таким образом, введение системы рециклинга в строительном производстве как циклического процесса возвращения отходов, необходимо не только на территории Орловской области, но и в масштабах страны в целом. Рециклинг можно рассматривать как перспективное направление рационального природопользования, что в ближайшем будущем позволит снизить объемы строительных отходов и избавить полигоны от лишнего мусора, рекультивировать имеющиеся полигоны и постепенно вводить в хозяйственный оборот земельные ресурсы, освобожденные от свалок и полигонов.