Технологические линии для строительного рециклинга

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 бракованные 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 т отхо­дов бетона и железобетона, а в ближайшее время прирост объема бетонного лома при разборке зданий и накоплении некондиционных конструкций достигнет 15—17 млн т в год. В настоящее время в отвалах скопилось такое количество вторичного сырья, утилизация которого позволила бы по­лучить более 1,5 млн т металла и 40 млн т бетонного лома.

Анализ накопленного опыта переработки строитель­ных отходов и вторичного использования бетона в строи­тельстве показывает, что за счет внедрения рациональных схем переработки, использования нового поколения оборудования и улучшения качества вторичного щебня мо­жет быть обеспечена его конкурентоспособность с при­родными заполнителями.

В настоящее время в России для переработки строитель­ных отходов в основном используются щековые дробилки импортного производства: PARKER (ООО «ФПК Сатори»), ЕХТЕС (ЗАО «Ольвекс», 000 «Терминатор»), О&К (ЗАО «СУ-155»), HARTL (ЗАО «Рецикл материалов Инт»).

Разработанный ОАО «НПК «Механобр-техника» типоразмерный ряд виброщековых дробилок (ВЩЦ) 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;

• автоматический пропуск недробимых тел, размеры которых превышают размер разгрузочной щели, а так­ же 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. Одной из важнейших особенностей ВЩД является способность пропускать под действием вибраций через рабочую камеру предметы значительной длины и отде­лять стальную арматуру от бетона, что позволяет исполь­зовать их для переработки отходов железобетона.

В Японии фирмой «Sankyo Frontier Co. Ltd» для перера­ботки железобетона применяются два типоразмера дроби­лок ВЩД-440Х800 и ВЩД-440х1200. Для Японии, под­верженной землетрясениям, переработка строительных отходов, включая железобетон, является особенно важной.

В Санкт-Петербурге виброщековая дробилка ВЩД-440x1200 применялась для дробления железобетонных отходов, полученных при сносе некоторых производ­ственных помещений Кировского завода.

На основании хороших показателей, полученных при работе ВЩД на Кировском заводе, и опыта 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 определенное 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 (К.ИД), разработанная также институтом Механобр. Сущность процесса дробления в таком аппара­те заключается в принудительном саморазрушении мате­риала внутри собственного слоя под воздействием вибро-импульсного сжатия с одновременным сдвигом при регу­лировании силы воздействия на слой материала по вели­чине предела прочности дефектных поверхностей его структуры (рис. 16). Такой принцип разрушения позволя­ет значительно повысить степень оттирки цементного камня с поверхности щебня.

Состав основного оборудования и технические характеристики разработанных комплексов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование	Тип комплекса
	КПСО-1	КПСО-2	КПСО-3
Состав основного оборудования
Загрузочное устройство	ДРО-585	ДРО-585	ДРО-585
Железоотделитель	ЭЖ-80	ЭЖ-80	ЭЖ-80
Дробилка виброщековая	ВЩД-440--800	ВЩД-440- 1200	ВШД-600-800
Железоотделитель	ЭЖС-100	ЭЖС-100	ЭЖС-100
Грохот	ГИС-53Т	ГИС-53Т	ГИС-53Т
Дробилка конусная инерционная	КИД-900	КИД-900	КИД-900
Количество конвейеров, шт	7	7	7
Технико-технологические характеристики
Перерабатываемое сырье	Строительные отходы (бетонный и железобетонный лом)
Установленная мощность, кВт	300	330	300
Максимальная крупносгь исходного куска, мм	350	350	500
Режим работы: -дней - смен - часов	260 2 8	260 2 8	260 2 8
Выпуск щебня, М^3/Ч тыс. м^3/год в том числе фракции 20-40 мм фракции 5-20 мм	10 33,2 16,3 16,9	15 49,8 24,5 25,4	20 66,4 32,6 33,8
| Выпуск песка из отсевов дробления фракции 0-5 мм, тыс. м^3/год	7,6	11,4	15,2

В качестве исходного сырья предусмотрено использова­ние строительных отходов в виде некондиционных бетонных и железобетонных изделий; изделий и конструкций, отслуживших свой срок эксплуатации, в том числе полу­ченных в процессе демонтажа строительных объектов; бе­тонных и железобетонных изделий, получивших механиче­ские повреждения при монтаже и транспортировании; от­ходов строительного производства, товарного бетона и др., прошедших предварительное разрушение, крупностью до 350 мм (КПСО-1 и КПСО-2) и до 500 мм (КПСО-3).

Предварительное разрушение некондиционных бе­тонных и железобетонных изделий допускается произво­дить любым рекомендуемым в строительной практике методом — механическим, гидродинамическим, взрыв­ным, электроимпульсным и другими способами, обеспе­чивающими извлечение и отделение арматурного каркаса от бетона со степенью очистки не менее 90%.

Продукты переработки бетонных и железобетонных изделий представляют собой крупную, среднюю 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 зёрен природного щебня или гравия, поверхность кото­рых в большей или меньшей степени покрыта остатка­ми раствора. 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 деформированными стержневой арматурой, сетками, пространственными каркасами-закладными деталями.