МЕТОДИКА РАСЧЕТА НОРМАТИВОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КИРПИЧА, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, ИЗВЕСТИ, АСФАЛЬТА
Характеристика производств
Кирпичные заводы
Основным сырьем для производства керамического кирпича служат легкоплавкие глины - горные породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при температуре 950-1050°С в камнеподобный материал.
Кирпич изготовляется из чистых глин, суглинков, либо из глин с добавкой непластичных материалов (добавок).
Глина состоит из химических соединений алюминия, кремния, железа, титана, кальция, магния, натрия, калия в виде окислов, солей. В глинах содержится так же некоторое количество органических веществ и воды. Содержание важнейших окислов, входящих в состав легкоплавких глин находится в следующих пределах:
- кремнезем (SiО2) - 60-80%;
- глинозем (Аl2О3) вместе с диоксидом титана (TiO2) - 5-20%;
- оксиды железа (Fe2O3) и (FeO) - 3-10%;
- оксид кальция (СаО) - 0-25%;
- оксид магния (MgO) - 0-3%;
- оксиды щелочных металлов (Na2О) и (К2О) - 1-5%.
Химический состав глин в значительной мере определяет их промышленное значение. Природные качества сырья определяют регламент на технологический процесс:
- состав шихты (соотношение глины и добавок, %),
- продолжительность и режим сушки,
- продолжительность и режим обжига,
- требования к качеству глиноперерабатывающих машин, сушильных и обжиговых тепловых агрегатов,
- уровень механизации и автоматизации технологических процессов,
- организация рабочих мест.
Для улучшения природных свойств глины: уменьшения общей усадки, чувствительности к сушке и обжигу, улучшения формовочных свойств применяют добавки. Предусматривается использование добавок, соответствующих требованиям технологического регламента. Необходимое количество и вид добавок определяется в процессе испытания сырья и устанавливается в процентном отношении по объему от общего количества сырья, и составляет по республике: древесные опилки 5-15%, уносы керамзитового производства 5-10%, шамот 3-10%, золы ТЭЦ 10-30%. Образование отходов при применении добавок технологическим регламентом не допускается.
Влияние качества сырья (глинистых пород) на технологические процессы производства кирпича является основополагающим для определения основных источников образования отходов. Нормативной базой для определения источников образования и удельных количеств отходов приняты нормы технологического проектирования предприятий по производству кирпича. В зависимости от режима работ кирпичные заводы подразделяются на сезонные и круглогодичные.
Сезонные заводы, как правило заводы малой мощности: от 1 до 5 млн. штук кирпича в год и находящиеся в непосредственной близости от источника сырья - карьера глины.
Круглогодичные заводы производительностью от 5 млн. штук кирпича в год и более, характеризуются более высоким уровнем автоматизации и механизации производства, организацией рабочих мест.
В республике широко распространено производство кирпича керамического на заводах как сезонного так и круглогодичного действия.
В предлагаемых нормативах удельные количества отходов разных категорий приводятся на 1 млн. штук кирпича в год для заводов с различными режимами работ.
Источники образования отходов в процессе производства
При подготовке сырья (глины) для производства кирпича, образующиеся отходы можно отнести к безвозвратным потерям, так как в производстве их дальнейшее использование недопустимо. Просыпи глинистого сырья и каменистые включения должны собираться в бункер для отходов. Целесообразно вывозить эти отходы в карьер (отвалы) для последующей рекультивации нарушенных земель при разработке карьера. При большей производительности, высоком уровне автоматизации и механизации, требования к качеству сырья (гранулометрическому составу) более высокие. Технологическая линия подготовки сырья оснащается оборудованием тонкого помола, поэтому показатели образования отходов на данной стадии производства будут выше.
Следует отметить процесс формовки кирпича, как возможный источник образования отходов. В процессе формовки возможен брак по техническим причинам (разрыв резательной струны), но бракованные изделия возвращаются на глиносмеситель, для чего должна быть предусмотрена линия возврата брака формовки, согласно норм технологического проектирования. Поэтому в настоящей методике показатели образования отходов формовки не приводятся.
Однако на сезонных заводах такая линия, как правило, отсутствует и брак формовки не возвращается в производство, а вывозится на карьер. Количество брака проводится по бухгалтерским документам (акт списания и др.).
В процессе сушки кирпича образуются отходы кирпича-сырца (бой). На количество образования отходов влияет режим сушки, качество сырья, укладка кирпича на сушильные вагонетки. Отходы кирпича-сырца вывозятся на карьер, где восстанавливают потерянную при сушке влажность глины, а затем вновь возвращаются в производство. При полусухом прессовании кирпича в процесс сушки входит предварительная сушка сырья-глины, которая затем размалывается и прессуется в формы. При данной технологии образуются отходы, аналогичные отходам кирпича-сырца, но в виде пыли глины, которые возвращаются в производство.
Режим и технология обжига являются основополагающими в процессе производства кирпича керамического. В зависимости от показателей качества используемого сырья выбирается оптимальный режим обжига, тип печи (туннельная, кольцевая и т.д.), виды оснастки.
В процессе обжига образуются отходы - бой кирпича. На количество образования отходов влияют качество сырья, производительность печи, уровень автоматизации и механизации, вид выпускаемого изделия.
Отходы боя кирпича используются в производстве в виде добавки (шамот), если предусматриваются технологическим регламентом. Так же бой кирпича применяют в качестве щебня при устройстве дорог, подъездных путей и др. Сбор и хранение отходов боя кирпича производят на открытых площадках, в специально отведенных местах. Отходы боя кирпича, так называемый парный половняк (половинки кирпича), допускается отгружать потребителю в количестве не более 5% от общего числа. В таком случае этот вид отходов в количественных расчетах не определяется.
Образование отходов производства происходит так же при ремонтных работах технологического оборудования. К таким работам относятся обслуживание и ремонт сушильных и обжиговых вагонеток; ремонт и замена оборудования, изношенных узлов и деталей. Вид и продолжительность этих работ определяется технологией производства. Количество образующихся отходов зависит от количества использованного материала при ремонте, вида и продолжительность работ. В результате проведенных работ по обслуживанию и ремонту оборудования образуются отходы огнеупорного кирпича (бой), глины, бетона, лом черных металлов, отходы сварочных электродов, проволоки, ветоши замасленной, изношенных узлов, деталей и материалов. Образующиеся отходы складируются в специально отведенных местах на открытых площадках, в ящичную тару, емкости для отходов, полиэтиленовые мешки.
Отходы, образующиеся на складах запчастей и материалов (отходы потребления) представляют отходы деревянной, бумажной, пластмассовой и полиэтиленовой тары. Чем выше мощность производства, тем ниже показатель удельного количества отходов потребления.
Заводы железобетонных изделий
При строительстве жилых, общественных и производственных зданий в республике широко применяются сборные бетонные и железобетонные изделия. Производства железобетонных изделий (ЖБИ) изготавливают армированные и неармированные изделия из тяжелых и легких бетонов, которые применяются при строительстве типовых и индивидуальных объектов как промышленного, так и жилого и общественного назначения.
Предприятия республики характеризуются выпуском различных видов изделий из железобетона, подразделяются на крупные (комбинаты панельного домостроения), средние (заводы железобетонных конструкций), малые (производства ЖБИ с составе различных строительных организаций).
Исходными материалами для изготовления железобетонных изделий и конструкций являются:
- вяжущие (цемент, известь);
- заполнители (тяжелые, легкие);
- арматура (арматурные конструкции, закладные детали);
- различные виды химических добавок (простые, сложные).
Выбор вида цемента и его марки производится в зависимости от условий работы конструкций и требований к бетону по прочности. Основные виды цемента применяются: портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент. Цемент на предприятия ЖБИ поступает в специальных ж/д вагонах - цементовозах, крытых вагонах, мешках, а так же в автоцементовозах. Хранится цемент в силосных складах, оснащенных необходимым набором оборудования, обеспечивающего условия приема, хранения и выдачи в бетоносмесительный цех пневмотранспортом. Избыточный запыленный воздух очищается циклонами и фильтром.
В качестве заполнителей применяются гравий и щебень - крупный заполнитель для тяжелых бетонов. Учитывается его зерновой состав, плотность, прочность, содержание зерен слабых пород, водопоглощение, морозостойкость, содержание пылевых и глинистых частиц, петрографический состав, включая содержание вредных примесей и минералы. В заполнителях бетона ограничивается содержание загрязняющих примесей. Наличие глины в виде отдельных комьев или пленки, обволакивающей зерна заполнителей, не допускается. Мелкий заполнитель - песок должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-77. На заводах ежедневно определяется зерновой состав заполнителей, содержание пылевидных илистых и глинистых частиц, зерен слабых пород, влияющих на качество бетонной смеси.
С целью улучшения технологических свойств бетонных смесей, ускорения твердения бетона или улучшения строительно-технических показателей: морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионная стойкость, применяют добавки. Эффективность добавки зависит от минерального состава цемента и характеристик заполнителей. Оптимальное количество устанавливается экспериментальным путем для каждого вида бетона.
Бетоны могут быть на основе вяжущих: цементных, известковых, шлаковых, гипсовых, специальных; на заполнителях: плотных, пористых, специальных; различной структуры: плотной, пористой, ячеистой, крупнопористой.
Требования к качеству бетонов устанавливают в зависимости от их назначения и условий работы в конструкциях зданий и сооружений в стандартах на бетоны определенного вида, в стандартах и технических условиях на сборные бетонные и ж/б изделия, в рабочих чертежах монолитных бетонных и ж/б конструкций.
Требования устанавливают также по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, стойкость к различным воздействиям, пластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства бетонов, а так же по применению материалов по их приготовлению и отдельным технологическим параметрам, обеспечивающим требуемое качество конструкций и изделий.
Достичь установленных требований, предъявляемых к бетону, можно в результате рационального выбора материалов, подбора их состава и режимов приготовления, укладки, уплотнения и твердения в соответствии с действующими технологическими правилами или стандартами предприятия.
Для армирования ж/б конструкций применяют арматурную сталь, которая подбирается в зависимости от типа конструкции и различается на рабочую, конструктивную, монтажную и распределительную арматуру. По способу изготовления арматурная сталь делится на горячокатанную, стержневую, арматурную проволоку и изделия из нее.
Для изготовления закладных деталей применяется горячокатанная листовая, полосовая, угловая и фасонная сталь групп Б и В и арматурную сталь классов AI-AIII в соответствии с ГОСТ 5781-82 и другие.
Качество сборных бетонных и железобетонных изделий зависит в основном от качества исходных материалов - цемента, мелкого и крупного заполнителя, добавок для бетонов, их транспортирования, условий складирования и хранения.
Цемент на предприятия по выпуску сборного железобетона доставляют железнодорожным транспортом в специальных вагонах - цементовозах или в обычных крытых вагонах, мешках, а так же в автоцементовозах. Учитывая гигроскопичность цемента, необходимо обеспечивать минимальный обмен воздуха при загрузке на склад и выдаче в производство.
Существуют определенные требования к качеству заполнителей и точности соотношения компонентов в бетонной смеси. Кроме того, к заполнителям предъявляются требования по зерновому составу, прочности, пористости, влажности, чистоте. Транспортируют и хранят щебень раздельно по фракциям, предохраняя его от засорения и загрязнения. При ухудшении характеристик должны быть организованы сортировка, обогащение и другие технологические операции, направленные на улучшение их качества.
Добавки для бетонов принимают и хранят в соответствии с нормативными требованиями, поставляют их в твердом, жидком или пастообразном состоянии в деревянной таре, бумажных мешках, железнодорожных цистернах, металлических бочках.
Условия хранения и эксплуатации разных видов добавок специфические и регламентируются нормативными документами.
Арматурная сталь предназначена для изготовления арматуры железобетонных изделий (конструкций). Поступает на предприятия железнодорожным транспортом, автотранспортом в бухтах, пачках.
В процессе производства арматурная сталь подвергается механической обработке - размотке, правке, резке стержней и сеток и другим операциям на станках, ножницах. После механической обработки арматурной стали, производятся сварочные работы - изготовление сеток, каркасов, т.е. изготовление арматуры, закладных детелей. Правильная организация складского хозяйства снижает возможность образования отходов сырья при хранении.
Составы бетонных смесей подбирают заводские лаборатории в зависимости от качества поставляемого сырья, технологических режимов производства, конфигурации изделий, размеров армирования, назначения изделия (конструкции).
Качество сырьевых материалов, арматурных изделий, закладных деталей, чистота и исправность форм, исправность технологического оборудования, т.е. выполнение всех технологических операций в соответствии с технологическим регламентом (картами) являются основополагающим для определения основных источников образования отходов. Нормативной базой определения источников образования и удельных количеств отходов приняты нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона (ОНТП-07-85).
Источники образования отходов в процессе производства
При хранении и подготовке сырья для производства ж/б изделий образуются отходы щебня и цемента. Щебень, не соответствующий технологическим нормам по зерновому составу (более 70 мм не допускается) отсеивается. Для изделий из легких бетонов, пустотных плит перекрытий, а так же при формовании в кассетах размер зерен принимается не более 20 мм. Щебень может быть различных видов: гранитный, известняковый, перлитовый, туфовый, из шлаковой и литоидной пемзы, аглопоритовый и другие, характеризуется расчетными значениями насыпной плотности.
При хранении цемента образуются отходы слежавшегося цемента (плотность до 1,75 т/м3), не применяемые в производстве.
При подготовке арматурных конструкций, закладных деталей образуются отходы стали арматурной, листовой и сортовой - лом черных металлов. При сварке арматурных конструкций отходы использованных электродов, проволоки относятся к 4 категории опасности. Количество образующихся отходов зависит от вида и класса используемой стали.
В процессе приготовления бетонной смеси возможен брак замеса (не соответствие дозировок, качества сырья и другие), который оформляется отдельным актом и отражается в бухгалтерской отчетности. Данный вид отхода в производство не возвращается.
При формовании изделий, транспортировке бетонной смеси, чистке форм образуются отходы бетонной смеси.
Для сбора и хранения отходов должны быть организованы площадки или установлены емкости. Отходы бетонной смеси рекомендуется использовать для рекультивации земель. На количество образующихся отходов влияет толщина изделий, подвижность бетона (плотность, вес), уровень механизации и автоматизации, нарушения технологии производства.
Отходы готовой продукции - некондиционные изделия, в которых имеются трещины, сколы, могут быть использованы при устройстве фундаментов или вывезены на свалку, допускается переработка на щебень. Количество образующихся отходов зависит от исправности форм, точности их геометрических размеров, уровня механизации и автоматизации.
Отходы гашенной извести образуются при приготовлении известкового молока для затирки готовых изделий.
В предлагаемых нормативах удельное количество отходов разных категорий приводятся на 100 м3 готовых изделий или на единицу используемых материалов. |
