Переработка отходов асфальта, бетона и древесины в США

В последние годы к известным способам переработки отходов асфальта в США прибавляются новые технологии, использующие добавки отходов стекла и измельченных изношенных шин.

В последние годы к известным способам переработки отходов асфальта в США прибавляются новые технологии, использующие добавки отходов стекла и измельченных изношенных шин. По эксплуатационным показателям асфальтовые покрытия из получаемой смешанной массы этих материалов зачастую превосходят покрытия из чистого асфальта. В США в настоящее время уложено более 1200 км дорожного покрытия из смеси асфальта и измельченных шин. Технология, использованная при этом, представлена национальной ассоциацией "Asphalt Rubber Producers". В установке горячий асфальт перемешивается с 25%-ной добавкой массы измельченных шин. Добавка небольшого количества керосина уменьшает вязкость массы, укладываемой непосредственно на старое покрытие. Затем производится равномерное нанесение слоя гравия и его тщательная укатка.

Последние исследования специалистов Транспортного управления штата Аляска показали, что такие покрытия обладают повышенной эластичностью, износоустойчивостью, снижают уровень шума и коэффициент скольжения при движении автомобилей. Кроме того, было выявлено, материал из асфальторезины является наиболее экономически выгодным для уплотнений среди всех известных материалов.

Добавление резины в асфальт способствует также решению проблемы ликвидации изношенных автомобильных шин. Подсчитано, что в среднем при ширине проезжей части 10 м для укладки одной мили (1509 м) дорожного покрытия из асфальторезины требуется около 1250 шин. И хотя при этом используется лишь протектор покрышки, составляющий 40% массы шины, остальная част по технологии ассоциации ."Asphalt Rubber Producers" идет на переработку для получения других материалов. Тканевая арматура, стальные борта и боковые стенки шин перерабатываются в материал для изготовления подвески выхлопных систем, вальцов зерноуборочных сельскохозяйственных машин, материал для предохранения почв от эрозии, изготовления брызговиков автомобилей, а также в топливо.

Добавление 40% по массе измельченного стекла в асфальт дает получившей наименование glassphalt. В г. Балтимор, например, популярность этого материала объясняется его повышенным эстетическим видом (искристостью). В настоящее время такое покрытие нанесено на 60% всех улиц и тротуаров города. В Нью-Йорке все измельчаемое стекло употребляется для изготовления материала glassphalt, используемого также для покрытия проезжей части и тротуаров городских улиц. Применение данного покрытия для загородных шоссе не рекомендуется.

Интерес специалистов США вызвала передвижная установка по переработке асфальта, разработанная в Италии. Продвигаясь со скоростью 1500 м/ч, установка осуществляет нагревание старого асфальтового покрытия и его удаление, добавление битума, гравия, восстановителей, а также укладку нового покрытия. Переработка отходов асфальта с использованием таких установок осуществляется в Саудовской Аравии, ЮАР, Японии и на Тайване.

В США же в настоящее время широкое распространение получают передвижные установки по переработке отходов бетона. Щёковая и конусная дробилки, смонтированные последовательно на трейлере, позволяют осуществлять измельчение отходов бетона на местах их появления. Предварительное и окончательное дробление, соответственно, на указанных дробилках обеспечивают получение частиц бетона, не превышающих по размеру 25-50 мм. Из них менее крупные используются в качестве заполнителя при укладке верхнего слоя бетона, более крупные - при укладке нижнего слоя. Самые мелкие частицы бетона заменяют песок при составлении раствора. Передвижная установка имеет систему магнитного разделения.
По заключению специалистов фирмы Iafrate Construction, бетонное покрытие с использованием измельченных частиц старого бетона по своей прочности превосходит обычный бетон с заполнителем из гальки, поскольку площадь поверхности дробленых частиц больше площади поверхности округлой гальки, что и обеспечивает улучшенное сцепление с раствором цемента.

Исходя из положительных результатов использования отходов бетона, правительства ряда штатов (Мичиган, Техас и др.) обязали фирмы применять определенную часть таких отходов при производстве строительных и ремонтных работ. В результате этого объем переработки отходов бетона во многих городах заметно возрос.

В настоящее время на многих организованных свалках США наблюдается тенденция к росту переработки отходов древесины, используемых затем измельченными в качестве топлива, заполнителя в компосте и т.п. Известно также применение древесных отходов для изготовления нового типа железнодорожных шпал.

На организованную свалку вблизи г. Сан-Хосе (штат Калифорния), например, только от торговых предприятий ежедневно поступает около 200 т древесных отходов. Кроме того, 26% общей массы доставляемых бытовых отходов также представляют собой отходы древесины. На свалке переработке подвергается приблизительно 75% всех отходов древесины, из которых ежедневно около 150 т измельчается до размеров 7-75 мм и продается в качестве топлива двум компаниям. Приблизительно 10 т более мелких частиц употребляется для компостирования на месте.

Наличие стабильного спроса на измельченные древесные частицы поддерживает рентабельность перерабатывающих установок даже при цене таких частиц 8 долл. за 1 т. Тем не менее, по заявлению ряда руководителей фирм, суть переработки древесных отходов заключается не в получении незначительных доходов от продажи измельченной древесины, а в устранении древесины с территории свалки.

Для предприятий, изготавливающих изделия из древесины, фирмой Hydravlic Services (г. Левистон, шт. Айдахо) разработана установка Kangaroo, превращающая древесные отходы в топливный гранулят. За 8-час рабочую смену установка стоимостью 94 тыс. долл. перерабатывает до 10 т древесных отходов. На установке используется дыропробивной пресс, обеспечивающий извлечение лигнина из сухой древесины при разрушении ее клеток, продавливание древесных частиц через экструзионные пуансоны и прогревание их. После быстрого охлаждения топливные гранулы могут использоваться по назначению в любой печи, рассчитанной на сжигание топливных брикетов.

Перерабатывающее оборудование, установленное на организованной свалке вблизи г. Азуса (шт. Калифорния), осуществляет постоянный бесплатный прием и переработку древесных отходов (ломанную мебель, поддоны и т.п.), изготавливая ежегодно около 125 тыс.т измельченного топлива и 38,2 тыс.т компостируемого материала. Древесные отходы старых строений и садовых участков не принимаются, поскольку технологией переработки предусматривается состояние влажности материала в пределах 15%.

После измельчения отходов с помощью погрузчика и специального оборудования с приводом от двигателя Cummins измельченные до размера 100 мм или мельче частицы проходят через систему магнитного отделения. В барабанном разделителе частицы размером более 100 мм отделяются для повторного измельчения. Система окончательного разделения обеспечивает подачу мельчайших частиц древесины для приготовления компоста в гренарнях с повышенным содержанием азота. Более крупные частицы передаются пяти предприятиям для сжигания и получения дополнительной энергии.

В другой части страны в районе Бруклина (г. Нью-Йорк) объединением SPM Environmental также перерабатываются древесные отходы, представляющие собой в большей части деревянные детали разрушенных старых строений. Измельчение отходов здесь осуществляется с помощью шредера и шаровой мельницы. Частицы древесины размером 13-75 мм продаются для сжигания на предприятии фирмы Proctor and Gamble.

По мнению ряда американских специалистов, успешному развитию рынка сбыта древесных отходов препятствуют относительно невысокие цены на жидкое топливо. Спрос на эти отходы резко возрастает с повышением цен на данный вид традиционного топлива.

Спрос будет также увеличиваться, поскольку растет число технологий применения древесных отходов. Одной из таких можно назвать компостирование шламов с использованием измельченной древесины. Внесение измельченных частиц древесины улучшает аэрацию массы шлама и способствует ускорению естественного процесса компостирования. Эффект равномерного распределения воздуха в массе шлама, увеличивающийся многократным внесение этих частиц, с успехом используется при компостировании шлама Управлением водоснабжения г. Филадельфия. Фирмой Littleford Brothers (шт. Кентукки) осуществляется выпуск смесительных установок беспрерывного действия, позволяющих несколько ускорить процесс приготовления компоста из шлама и древесных частиц.

Одной из наиболее перспективных технологий считается также способ переработки старых железнодорожных шпал и изготовления из них новых. На практике такая технология используется в настоящее время на предприятии фирмы Cedrite Technologies в г. Канзас-Сити (шт. Канзас), куда несколько железнодорожных компаний доставляют вышедшие из употребления деревянные шпалы. После измельчения шпал древесные частицы смешиваются со связующим веществом. Образующаяся масса формуется и подвергается сушке в печи. По сроку эксплуатации изготавливаемые таким способом шпалы превосходят шпалы, выпиливаемые из стволов деревьев. Среди преимуществ нового типа шпал, отличающегося повышенной плотностью - меньшая степень подверженности возгоранию, растрескиванию и разложению. В настоящее время в г. Канзас-Сити изготавливается около 600 тыс. таких шпал в год.

Для улучшения условий раздельного сбора бытовых отходов, в особенности в таких крупных городах, как Нью-Йорк, Сиэтл, Нью-Джерси и др., вблизи жилых зданий устанавливают емкости различных размеров и типов. В соответствии с постановлениями местных муниципалитетов обязательному сбору подвергаются старые газеты, стеклотара и металлические банки. В ряде городов утверждение проектов на постройку новых жилых зданий осуществляется лишь с предусмотрением в таких проектах мест для раздельного сбора отходов.

"Waste Age", 1989, 20, #1, 73-79