Радовенчик В.М., Іваненко О.І.

Радовенчик В. М., Іваненко О. І., Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, Україна

Щорічно в світі утворюється близько 2,5 млрд т будівельних відходів, що становить приблизно 20% від загальної маси всіх видів відходів. Покращання умов проживання людини передбачає будівництво нового житла, об'єктів соціально-побутової сфери, нових заводів, фабрик та ін. Інтенсифікація будівництва загострює проблему утилізації твердих будівельних відходів, які сьогодні в своїй більшості вивозяться на звалища. Це призводить до забруднення довкілля речовинами, котрі деградують досить повільно, а також до втрати цінної вторинної сировини. Встановлено, що при добуванні природного щебеню витрачається енергії у 8 разів більше, ніж при отриманні щебеню із бетону. Якщо врахувати, що за оцінками фахівців у 2000 р. у США, Японії та країнах ЄС утворилося близько 360 млн т бетонного лому, то резерв економії в цьому напрямку величезний. Більше того, собівартість бетону, отриманого із вторинного щебеню, на 25% нижче від традиційного, отриманого за технологією з використанням природного щебеню.
Для різних країн маса відходів, що утилізуються та використовуються повторно, може суттєво змінюватись (табл. 1).

Поводження з будівельними відходами у 1993—1997 рр.

Країна	Об'єм будівельних відходів, млн	Повторне використання, %	Захоронення чи спалювання, %
США	123	20-30	70-80
Японія	99	42-45	55-58
Німеччина	59	17	83
Великобританія	30	45	55
Франція	24	15	85
Корея	24	40	60
Італія	20	9	91
Іспанія	13	5	95
Нідерланди	11	90	10
Канада	10	45	55
Бельгія	7	87	13
Австралія	5,6	50	50
Австрія	5	41	59
Португалія	3	5	95
Данія	3	81	19
Гонконг	2,7	58	42
Люксембург	2,7	-	-
Греція	2	5	95
Швеція	2	21	79
Норвегія	1,5	25-50	50-75
Фінляндія	1	45	55
Ірландія	1	5	95

Всі будівельні відходи можна розділити на три основні категорії:
— відходи спорудження нових будинків;
— відходи від розбору та знесення старих будівель (до 70% загального об'єму будівельних відходів);
— відходи промисловості будівельних матеріалів.
Однак класифікація з точки зору матеріалів, з яких утворені ці відходи, практично однакова для всіх трьох категорій — бетон, залізобетон, дерево, метал, цегла, папір, грунт, пісок, пластмаса, асфальтобетон та ін. Характерною особливістю відходів будівництва є те, що більшість із них можуть використовуватись самою будівельною індустрією в якості вторинної сировини при виробництві цементу, наповнювачів для бетону, різноманітних добавок, в'яжучих і т. ін. За оцінками дослідників, із загальної маси будівельних відходів 50% складає бетон та залізобетон, 34% — кам'яні стінові матеріали, 8% — асфальтові відходи, 7% — відходи деревини, металів, пластику, скла, гіпсу, 1% — інші відходи.
Для України, як і інших країн колишнього Радянського Союзу, проблема будівельних відходів набуває сьогодні надзвичайної гостроти у зв'язку з тим, що вичерпується термін експлуатації так званих «хрущовок» — будівель, масово зведених у 50—60-х pp. минулого століття. І якщо для сучасників зведення «хрущовок» було вирішенням житлового питання, то сьогодні воно перетворюється в актуальну проблему. Оскільки досвід підтвердив недоцільність реконструкції таких будинків, то очевидно, що всі вони підлягають зносу. Отже, виникає питання будівельних відходів такого процесу. Адже лише від однієї стандартної «хрущовки» залишається приблизно 3000 м3 будівельних відходів. Лише в столиці нараховується близько 2000 таких будинків, а в цілому по Україні в них проживає кожний четвертий громадянин. Разом з тим будь-які потужності для утилізації будівельних відходів на сьогодні в Україні відсутні. За розрахунками московських фахівців, де процес реконструкції «хрущовок» планують повністю завершити до 2010 р., знос, вивіз та переробка будівельних відходів коштують в середньому близько 100 у. о. за 1 м².
Для зносу «хрущовок» у великих містах РФ було створено цілу мережу спеціалізованих організацій («Ассоциация по сносу зданий» у Санкт-Петербурзі чи «Сатори» у Москві), котрі орієнтовані на вирішення проблеми будівельних відходів. Досвід роботи таких підприємств показує, що переробка відходів дозволяє отримати кілька вторинних матеріалів — щебінь, металобрухт, відсів. Але навіть після переробки відходів проблему не можна вважати вирішеною, оскільки практично відсутній ринок збуту вторинних матеріалів, що перешкоджає їх реалізації.
Основними компонентами бетону є щебінь, пісок та цемент. Для залізобетону до перелічених матеріалів додається відповідна металева арматура. Всі ці матеріали є відносно стійкими у навколишньому середовищі. Навіть після тривалої експлуатації загальний їх об'єм та маса змінюються досить мало. Тому очевидно, що найбільш раціональним є повторне використання бетону та залізобетону в будівельній технології. Воно дозволяє зменшити навантаження на довкілля та створити резерв матеріальних і енергетичних ресурсів у будівельній індустрії. Однак на сьогодні відносно невисока вартість первинних природних наповнювачів не стимулює широкомасштабного повторного використання відходів бетону та залізобетону. Навіть у такій високо-розвинутій країні, як Англія, частка повторного використання відходів бетону та залізобетону в якості наповнювачів склала в 1991 р. лише 10%. Причиною подібного стану речей можна вважати такі фактори:
— природні родовища мінеральних ресурсів, придатних для використання в якості наповнювача, досить добре розроблені, а запаси самих ресурсів ще досить значні;
— досить суттєві інвестиції в цю галузь стимулюють добування і транспорт саме природних наповнювачів;
— використовуючи природні наповнювачі, досить просто виконувати всі вимоги нормативних документів без будь-яких додаткових операцій чи речовин;
— досить високий рівень розвитку виробничої бази первинних наповнювачів перешкоджає як широкому використанню вторинних, так і розвитку індустрії їх виробництва та постачання.
Разом з тим фахівці вважають, що вторинні матеріали в ряді випадків за властивостями мало відрізняються від первинних і з часом їх використання буде збільшуватись і стане економічно вигідним.
Отримання бетонного щебеню та його використання є заключною стадією замкнутого циклу переробки бетонних і залізобетонних відходів — «знос — вивіз — переробка — реалізація». Цій стадії передують ще кілька, котрі не менш важливі для забезпечення якості вихідної продукції.
На першій стадії проводиться підготовка будівлі до зносу. Для цього з від'єднаного від комунікацій та електроживлення будинку демонтують столярні вироби, лінолеум, паркет, труби, м'ягкий дах та інші елементи, виготовлені не із бетону. Після такої підготовки від будинку залишається фактично лише каркас із бетонних, залізобетонних та цегляних елементів. Як показує досвід роботи фірми «Сатори» (Москва), навіть після такої підготовки в елементах будинку міститься ще близько 20% будівельного сміття, котре важко відділити від бетону і котре знижує якість бетонного щебеню — утеплювач, гіпсові перегородки, шлакобетонний наповнювач панелей типу «сандвіч» та ін.
Друга стадія передбачає демонтаж збірних та руйнування монолітних елементів з наступним сортуванням за розмірами і транспортуванням у місця утилізації. Демонтаж і руйнування проводять з використанням спеціальних механізмів. Сьогодні промисловістю продукується широкий модельний ряд таких механізмів, що дозволяє підбирати їх для конкретних умов використання при зносі дерев'яних, кам'яних чи бетонних будівель.
Третя стадія включає подрібнення бетону, залізобетону та цегли з наступною класифікацією отриманої суміші. В результаті класифікації отримують щебінь, метал, деревину та пластик. Всі ці матеріали можуть бути утилізовані з отриманням вторинної продукції. Щебінь розділяється на фракції 10—20 мм, 20—40 мм, 40—80 мм та використовується в якості наповнювача при виготовленні бетонів. Відсів з меншим розміром часток використовується при плануванні територій, відсипанні доріг та інших відповідних роботах. Відходи деревини використовуються переважно для отримання тепла чи компостування. Відходи металів після класифікації передаються підприємствам з переробки вторинних металів для переплавки та виготовлення вторинної продукції. Переробка окремих відходів, як наприклад, лінолеуму чи м'яких покрівель, супроводжується виділенням значної кількості токсичних газів, що вимагає влаштування складних очисних споруд. Тому на сьогодні вважається більш доцільним їх захоронения на спеціальних полігонах. Скло та його відходи передаються на переробку відповідним підприємствам.
Таким чином, для вирішення проблеми будівельних відходів необхідно спорудження цілого комплексу як нових переробних підприємств, так і перепрофілювання існуючих, котрі мають недостатньо завантажені виробничі площі. Суттєвим є також питання розробки відповідної нормативної бази на використання вторинних продуктів з будівельних відходів. На сьогодні в світі відпрацьовано ефективні технології, які дозволяють утилізувати більшість будівельних відходів. Справа лише за їх впровадженням.

Radovenchik V. M., Ivanenko O. I., National Technical University of Ukraine «Kiev Polytechnic Institute», Kiev, Ukraine

About 2.5 billion tones of construction wastes is generated annually in the world. This results in environmental contamination by low-degradable substances and the loss of valuable secondary raw material. Modern technologies allow to recover road construction materials, metal, wood, glass, plastic and other materials from wastes. The paper discusses the key issues of waste recycling in the construction industry, with a special focus on the management of demolition wastes.

Радовенчик В'ячеслав Михайлович, к. т. н., доц., кафедра екології та технології рослинних полімерів, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», просп. Перемоги, 37, к. 4, Київ, 03056, Україна. Тел. (044) 454-91-40, факс (044) 236-60-83. E-mail: radovmdogsvitonline.com, gomelyadogusers.ntu-kpi.kiev.ua