Строительный рециклинг
Одним из важнейших резервов экономии материальных и энергетических ресурсов в области строительства является использование отходов предприятий по производству сборного железобетона и демонтируемых строительных объектов в виде бетонного лома. Во многих случаях непригодные бетонные и железобетонные изделия длительное время хранятся на складах заводов-изготовителей, вывозятся на свалки, закапываются в землю, что загрязняет окружающую среду и лишает промышленность значительного объема дорогостоящего материала.
Ежегодно в нашей стране образуется около 6 млн. тонн отходов бетона и железобетона, а в ближайшее время прирост объема бетонного лома при разборке зданий и накоплении некондиционных конструкций достигнет 15 - 17 млн. тонн в год. |
Анализ накопленного опыта переработки строительных отходов и вторичного использования бетона в строительстве показывает, что за счет внедрения рациональных схем переработки, использования новых поколений оборудования и улучшения качества вторичного щебня может быть обеспечена его конкурентоспособность с природными заполнителями.
В России, на сегодняшний день, для переработки строительных отходов в основном используются обычные щековые дробилки импортного производства: PARKER (ООО «ФПК Сатори»), EXTEC (ЗАО «Ольвекс», ООО «Терминатор»), O&K (ЗАО «СУ-155»), HARTL (ЗАО «Рецикл материалов Инт»).
Разработанный ОАО «НПК «Механобр-техника» типоразмерный ряд виброщековых дробилок (ВЩД*) имеет принципиальные отличия от известных щековых дробилок:
- более простой самосинхронизирующийся привод, не требующий согласующих кинематических передач;
- ударно-вибрационное воздействие щек, при котором для разрушения материала требуются меньшие усилия, чем в обычных щековых дробилках;
- высокая частота ударов щек, обеспечивающая повышенную степень дробления (до 10 и выше);
- возможность работы, как при дозированном питании, так и под завалом с целиком заполненной камерой дробления;
- автоматический пропуск недробимых тел, размеры которых превышают размер разгрузочной щели, а также возможность использования резонанса для деблокировки рабочей камеры прочным материалом (при этом исключается поломка машины);
- динамическая уравновешенность и мягкая виброизоляция, что исключает передачу динамических нагрузок и необходимость сооружения массивного фундамента.
Таблица 1.
Технические характеристики виброщековых дробилок
Технические параметры | Основные параметры и размеры | ||||
Размеры приемного отверстия, мм | 80×300 | 130×300 | 440×800 | 440×1200 | 600×800 |
Наибольшая производительность на материале средней прочности, т/ч | 1 | 1,5 | 35 | 50 | 55 |
Наибольшая крупность исходного питания, мм | 65 | 110 | 350 | 350 | 500 |
Крупность готового продукта, мм | 15 | 20 | 40 | 50 | 70 |
Частота колебаний щек, мин-1 | 1500 | 1500 | 1000-1500 | 1000 | 1000-1500 |
Мощность привода, кВт | 2×7,5 | 2×11 | 2×30 | 2×45 | 2×40 |
Габаритные размеры дробилки с приводом и загрузочной воронкой, мм Длина Ширина Высота | 1500 1240 1400 | 1760 1370 1200 | 2600 2100 2000 | 4000 3150 2500 | 3000 2100 2800 |
Масса, т | 1,4 | 1,5 | 17 | 20 | 25 |
Для получения большего выхода фракций 10-20 мм и 5-10 мм, а также для снижения количества остатков растворной части на щебне, на второй стадии дробления разработанных комплексов установлена конусная инерционная дробилка (КИД), разработанная также институтом Механобр. |
Так в Японии на фирме «Sankyo Frontier Co. Ltd» для переработки железобетона (рис. 3.), применяются два типоразмера дробилок ВЩД-440×800 и ВЩД-440×1200. Для Японии, подверженной землетрясениям, переработка строительных отходов, включая железобетон, является особенно важной.
В России виброщековая дробилка ВЩД-440×1200 применялась для дробления железобетонных отходов, полученных при сносе некоторых производственных помещений Кировского завода.
На основании хороших показателей, полученных при ее работе на Кировском заводе, а также учитывая опыт использования таких дробилок в Японии, ОАО «НПК «Механобр-техника», в рамках инновационного проекта государственного значения, разработало технологический процесс и комплексы оборудования для переработки строительных отходов, содержащих железобетонные конструкции и получения строительного щебня вторичного происхождения. Такие комплексы можно достаточно быстро установить на любом предприятии, в результате деятельности которого образуется определённое количество соответствующих отходов.
Для получения большего выхода фракций 10-20 мм и 5-10 мм, а также для снижения количества остатков растворной части на щебне, на второй стадии дробления разработанных комплексов установлена конусная инерционная дробилка (КИД), разработанная также институтом Механобр. Сущность процесса дробления в таком аппарате заключается в принудительном саморазрушении материала внутри собственного слоя под воздействием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала по величине предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Такой принцип разрушения позволяет значительно повысить степень оттирки цементного камня с поверхности щебня. Технические характеристики типоразмерного ряда конусных инерционных дробилок показаны в таблице 2.
Таблица 2.
Технические характеристики конусных инерционных дробилок
Параметры | КИД-600 | КИД-900 | КИД-1200 | КИД-1500 |
Диаметр конуса, мм | 600 | 900 | 1200 | 1500 |
Максимальный размер исходного продукта, мм | 50 | 70 | 100 | 100 |
Производителность на материале средней твердости с влагосодержанием не более 2%, м3/ч | 10 | 25 | 100 | 90 |
Максимальный размер частиц в готовом продукте, мм | 30 | 35 | 45 | 45 |
Установленная мощность электродвигателя, кВт | 75 | 160 | 200 | 250 |
Габаритные размеры, мм длина ширина высота | 2500 1500 2350 | 3300 2200 2300 | 3800 2500 3500 | 4500 2850 4000 |
Масса, т | 6,5 | 20,5 | 35 | 60 |
Таблица 3.
Состав основного оборудования комплексов по переработке строительных отходов
Наименование | Тип комплекса | ||
КПСО-1 | КПСО-2 | КПСО-3 | |
1. Загрузочное устройство | ДРО-585 | ДРО-585 | ДРО-585 |
2. Железоотделитель | ЭЖ-80 | ЭЖ-80 | ЭЖ-80 |
3. Дробилка виброщековая | ВЩД-440×800 | ВЩД-440×1200 | ВЩД-600×800 |
4. Железоотделитель | ЭЖС-100 | ЭЖС-100 | ЭЖС-100 |
5. Грохот | ГИС-53Т | ГИС-53Т | ГИС-53Т |
6. Дробилка конусная инерционная | КИД-900 | КИД-900 | КИД-900 |
7. Количество конвейеров, шт | 7 | 7 | 7 |
Основные технико-технологические характеристики комплексов
Наименование | Тип комплекса | ||
КПСО-1 | КПСО-2 | КПСО-3 | |
1. Перерабатываемое сырье | Строительные отходы (бетонный и железобетонный лом) | ||
2. Установленная мощность, кВт | 300 | 330 | 300 |
3. Максимальная крупность исходного куска, мм | 350 | 350 | 500 |
4. Режим работы: - дней - смен - часов | 260 2 8 | 260 2 8 | 260 2 8 |
5. Выпуск щебня, м3/ч тыс. м3/год в том числе 20 - 40 мм 5 - 20 мм | 10,0 33,2 16,3 16,9 | 15,0 49,8 24,5 25,4 | 20,0 66,4 32,6 33,8 |
6. Выпуск песка из отсевов дробления 0 - 5 мм, тыс. м3/год | 7,6 | 11,4 | 15,2 |
В качестве исходного сырья предусмотрено использование строительных отходов. |
Продукты переработки бетонных и железобетонных изделий представляют собой крупные, средние и мелкую фракции дробленого бетона, которые являются строительным щебнем вторичного происхождения, а также арматурную сталь.
Крупные и средние фракции дробленого бетона, размером частиц -70 +40, -40 +20, -20 +5 мм, состоят из зерен природного щебня или гравия, поверхность которых в большей или меньшей степени покрыта остатками растворной части.
Мелкая фракция дробленого бетона размером частиц менее 5 мм состоит из измельченных частиц цементного камня и зерен природного песка, покрытых цементным камнем.
Арматурная сталь после переработки железобетонных изделий представлена стержневой арматурой, сетками, пространственными каркасами, закладными деталями, деформированными в той или иной степени.
В.А.АРСЕНТЬЕВ, д-р техн. наук, директор по исследованиям и развитию, В.З.МАРМАНДЯН, гл. специалист, Д.Д.ДОБРОМЫСЛОВ, зам. директора по маркетингу ОАО «НПК «Механобр-техника» (Санкт-Петербург) Журнал "Строительные материалы", №8, 2006 г.
Статьи охраняются законом РФ N 5351-1.