Рециклинг в приоритете
Несмотря на отсутствие четкой федеральной законодательной базы, регулирующей процессы рециклинга, демонтажные компании стремятся к максимально возможной переработке отходов строительства и сноса.
В настоящее время в России пока отсутствует четкая федеральная нормативно-правовая база, регулирующая обращение с отходами строительства и сноса, и в частности механизмы рециклинга. Данный фактор тормозит развитие отрасли переработки отходов, сдерживает инвестиции в новые проекты. Несмотря на то, что власти страны выступают за вторичную переработку строительных материалов, пока существенная часть отходов по-прежнему отправляется на полигоны, вместо того чтобы возвращаться в экономический оборот в качестве вторичного сырья.
Назрела потребность
Управляющий Национальной Ассоциации Демонтажных Организаций Артем Кондратьев подтверждает, что на федеральном уровне деятельность по обращению с отходами строительства и сноса специально не регулируется. Слово «специально» означает, что деятельность регулируется, но в соответствии с общим законодательством по обращению с отходами производства и потребления. Однако потребность в изменениях назрела. «Высока вероятность устранения существующих законодательных пробелов в первую очередь за счет внесения изменений в федеральный закон № 89. Появятся как понятие отходов строительства и сноса, так и требования по обращению с ними. Среди наиболее значимых законодательных изменений считаю закрепление нормы о том, что отходообразователем является собственник зданий, земельного участка или застройщик, технический заказчик. Это усилит контроль со стороны заказчика в части привлечения добросовестных подрядчиков за счет рисков и ответственности заказчика».
Вторая важная инициатива, добавляет управляющий НАДО, — возможность обработки и утилизации отходов на площадке их образования (площадке производства демонтажных работ). Обеспечение этой меры значительно (от 2,5 до 8,5 раза) снижает затраты заказчика на обращение с отходами от сноса зданий, обеспечивает его вторичной продукцией (например щебнем), а специализированного переработчика отходов — подготовленным (отсортированным) сырьем для более глубокой переработки и эффективного производства новых материалов, сокращает выбросы СО2 от транспорта в случае перевозки всех отходов на полигон/КПСО, освобождает лимиты полигона для тех видов отходов, которые нельзя утилизировать (переработать).
Главный эколог ООО «ГЕОИЗОЛ» Татьяна Шевченко также отмечает, что отдельные законы и подзаконные акты, формулирующие требования по обращению со строительными отходами, отсутствуют. Кроме того, нет понятия «переработка» как такового. Используется термин «утилизация». По словам специалиста, для того чтобы применять отходы в строительстве или материалы из отходов, необходимо в свод правил по строительству внести изменения по применяемым материалам. А также разработать ГОСТы на такие материалы, чтобы их в дальнейшем можно было бы внести в свод правил и применять в строительстве. При этом введение дополнительного контроля за процессом переработки отходов со стороны субъекта не нужно, он не имеет никакого смысла, так как деятельность по обращению с отходами контролируется Росприроднадзором.
По мнению главного эколога ООО «Строительная фирма “ИРОН”» Светланы Митченко, регулирование любой деятельности, связанной с обращением отходов, требует комплексного и разумного подхода. «С одной стороны, любая система дисциплинирует и отходообразователя, и утилизатора, и транспортировщика отходов, ведь наличие единой системы помогает унифицировать правила и стандарты, что в итоге упростит контроль со стороны государственных органов и повысит ответственность организаций за правильное обращение с отходами. С другой стороны, техническая невозможность применения тех или иных стандартов, например когда сталкиваешься с неработающими системами Глонасс, неработающими и зависающими порталами для выгрузки разрешения на перемещение (такое случается при выгрузке куар-кодов)», — подчеркивает эксперт.
Дать вторую жизнь
Тем не менее большинство российских демонтажных компаний уже ставят рециклинг в приоритет в своей деятельности, стремясь к минимизации негативного воздействия на окружающую среду и оптимизацию использования ресурсов.
По словам Артема Кондратьева, каждая технология, если она позволяет переработать отход в сырье или продукцию, является эффективной. Но тут вопрос не в эффективности, а в барьерах. Среди главных технических и организационных барьеров можно выделить неоднородность отходов, объемы, образующиеся в рамках отдельно взятого объекта по демонтажу, и логистику. У многих демонтажных организаций, подчеркивает управляющий НАДО, отлажены процессы переработки железобетона и кирпича, реже — древесных отходов. Профессиональные компании обладают ресурсами, компетенциями и разрешительной документацией для выполнения переработки этих отходов на площадке производства демонтажных работ с помощью мобильных установок.
На сегодняшний день, отмечает Светлана Митченко, в России для утилизации строительных отходов применяются различные технологии и методы, которые обращают внимание на минимизацию негативного влияния на окружающую среду с максимальной переработкой образовавшихся материалов. «Из самых эффективных и относительно безопасных можно выделить метод с предварительной механической обработкой. Он позволяет выпустить фракцию, нужную потребителю, например в виде щебня, валунов, гравия. При данном виде переработки образуется относительно небольшое количество “хвостов” (остатков отхода, непригодных для повторного использования). Также при соблюдении режима пылеподавления возможно избежать негативного сценария загрязнения атмосферного воздуха».
Из таких отходов демонтажа, как бой кирпича, бетона, железобетона, рассказывает Татьяна Шевченко, прошедших дробление, делают щебень, песок и песчано-щебеночные смеси. В частности, боем кирпича можно отсыпать и даже художественно оформить парковые дорожки. Такое покрытие хорошо пропускает влагу, дорожки быстро высыхают. Из отходов грунта изготавливают многокомпонентный почвогрунт, который может применяться для благоустройства территорий. Также в процессе демонтажа образуется большое количество смешанных строительных отходов, в которые входят штукатурка, засыпка перекрытий (это не только песок, но и керамзит или шлак, стекло, пластик, паркет и т. д.). Из данных составляющих отбирают полезные компоненты, а остальное вывозится на размещение.
Опрошенные представители демонтажной отрасли считают, что современные технологии и оборудование открывают широкие возможности для достижения максимального уровня переработки строительных отходов.
Наши усилия сосредоточены на минимизации негативного воздействия на окружающую среду в процессе всех видов деятельности — демонтажа, строительства, редевелопмента и рекультивации, отмечает генеральный директор ГК «КрашМаш» Виктор Казаков. Критически важную роль в этом играет экономика рециклинга, цель которой — эффективная переработка и использование отходов. Это возможно только с применением передовых технологий, в центре которых лежит комплексный подход. Любое оборудование, предназначенное для переработки отходов — будь то мобильные дробильные установки, шредеры или сортировочные линии, — в той или иной степени демонстрирует свою эффективность, так как позволяет перерабатывать строительные отходы, не замыкая их цикл на захоронении. Рециклинговая технология сноса зданий — умный снос, — происходящая поэтапно, также дает возможность использовать отходы повторно.
«Самый эффективный инструмент — сопровождение проекта профессиональными экологами, которые собирают и анализируют документацию, тщательно следят за тем, сколько отходов было получено в результате демонтажа объекта, сколько вывезено на полигон, сколько было переработано, например, лома бетона или железобетона во вторичный щебень. Кстати, этот материал сейчас активно используется при строительстве дорог и в качестве сырья для современных стройматериалов. Минимизирует негативное воздействие на окружающую среду только работа по зеленым стандартам с полным экологическим контролем над перемещением строительных отходов и их переработкой», — подчеркивает глава ГК «КрашМаш».
Альтернативные источники энергии
Регулярное использование стандартных источников энергии приводит к их постепенному истощению. Причина состоит в том, что данные ресурсы формировались на протяжении длительного времени, и быстрому восстановлению не подлежат. С учетом того, что они создавались стихийно на протяжении миллионов и миллиардов лет, человечество на их пополнение рассчитывать не может.
Поэтому сейчас за основу взяты энергосбережение и энергоэффективность, о чем можно почитать в нашей статье. В этих условиях актуальным становится вопрос использования альтернативных источников энергии, преимуществом которых является их самостоятельное возобновление.
Общее представление об альтернативной энергии
Под альтернативной энергией понимаются природные явления, характерная черта которых — их регенерация. Если к невозобновляемым ресурсам относятся нефть, уголь, газ, то альтернативные варианты гораздо шире. Это многие явления природы: солнечная энергия, сила ветра, приливы и отливы.
Альтернативные источники энергии имеют большое количество преимуществ, которые состоят в следующем:
- Экологичность. Недаром они еще носят название «зеленые». Если при сжигании угля или нефти идут большие выбросы в атмосферу, то в данном случае они отсутствуют, и не загрязняется атмосфера.
- Доступность. Нет необходимости в поиске месторождений, поскольку часто альтернативные виды энергии лежат на поверхности.
- Экономия. Используемая энергия имеет очень низкую себестоимость.
Если рассматривать недостатки, то тут следует отметить зависимость от погоды и невысокий коэффициент полезного действия использования энергии.
Солнечная энергия
Солнечное излучение — мощный энергетический ресурс Земли. Правильное его использование дает возможность вести преобразование солнечного потока в тепловую и электрическую энергию. Небесное светило имеет возможность не только покрывать светом нашу планету, но и при правильном использовании излучения обеспечивать электрические сети достаточным количеством энергии.
Использование солнечной энергии ведется следующими способами:
- Освещение. Это очень эффективно проявляется при уличном освещении. Установленные беспроводные светильники используют в качестве энергии солнечный свет. Для этого, сначала, происходит его преобразование в электричество, которое на протяжении дня накапливается в аккумуляторах. В ночное время происходит его отдача.
- Отопление. Чтобы отопить дом, на крыше устанавливаются специальные панели способные поглощать солнечные лучи. Затем происходит их преобразование в тепловую энергию, с помощью которой ведется нагрев котла. Подобные панели можно использовать также для выработки электрической энергии с целью освещения помещения. Такое оборудование обеспечивает высокую степень экономии.
- Приведение в движение транспорта. В данном случае используется наиболее инновационный вариант, основанный на выработке фотоэлектрической энергии. Как результат в движение приводятся поезда, автомобили, автобусы и даже самолеты.
- Для мобильных устройств. Очень удобным вариантом является использование солнечной энергии для зарядки мобильных портативных электронных аппаратов. Для этого в телефонах, планшетах или электронных книгах устанавливаются специальные батареи способные накапливать в себе солнечную энергию, что является большим удобством для их пользователей.
Солнечное изучение относится к очень дешевому источнику энергии, поэтому ее использование является инвестированием в будущее.
Ветроэнергетика
Ветры, дующие на нашей планете, выдают столько энергии, сколько не могут обеспечить более 100 протекающих рек. Захватываемый турбинами воздушный поток преобразовывается там сначала в механическую, а затем и электрическую энергию. В качестве основного оборудования используются ветрогенераторы, состоящие из генератора, лопастей и системы управления. Вращение лопастей осуществляется под давлением воздушного потока. Подаваемая на генератор механическая сила преобразуется в электрическую энергию.
Преимущества использования передвижения воздушных масс выражаются в следующим:
- Выработка экологически чистого источника энергии. Работающее оборудование совершенно не загрязняет окружающую атмосферу.
- Низкие расходы. После установки оборудование нуждается только в обслуживании, поскольку для его работы не требуется топливо.
- Неисчерпаемость ресурса. Ветры дуют с самого начала существования планеты и этот процесс никогда не заканчивается.
К некоторому недостатку можно отнести потребность быстрого перемещения воздушных масс. Чтобы генератор работал нормально, скорость ветра должна составлять порядка 12-25 м/с и это является основным условием эффективности функционирования оборудования.
Гидроэнергетика
Движение воды обладает огромным ресурсом. Особенно это касается рек, где присутствует сильное течение. Чтобы использовать такую энергию, строятся гидроэлектростанции, в состав которых входят следующие компоненты:
- Дамба. Это земляное или каменное перекрытие, сдерживающее напор воды.
- Водозабор. Установленное на дамбе сооружение для отбора из водохранилища жидкости.
- Турбина. Механизм, вращающийся под напором воды и передающий механическую энергию на генератор.
- Генератор. Основной агрегат, производящий электрическую энергию.
Преимущества функционирования ГЭС состоят в следующем:
- Высокая экономическая эффективность и производительность. ГЭС работает без высоких эксплуатационных затрат.
- Надежность. Выражается это в способности работы ГЭС на протяжении многих десятков лет вне зависимости от изменений погоды.
- Чистота производства. При выработке энергии совершенно не загрязняется атмосфера.
- Управляемость. В случае необходимости всегда есть возможность сократить выработку электроэнергии при уменьшении на нее спроса.
Строительство ГЭС относится к сложному и дорогому процессу, но вырабатываемая электроэнергия имеет небольшую цену.
Энергия волн
Энергия волн также относится к неисчерпаемому источнику энергии, потому что их движение происходит постоянно. Волнообразование возникает под влиянием солнечных лучей, которые нагревают водную гладь, вызывая этим волнение поверхности. В дополнение к этому на величину волн влияют порывы ветра.
Для использования такого источника энергии применяются специальные установки. В состав конструкции входят камеры, нижней частью погруженные в воду, а удержание их на поверхности происходит за счет наличия поплавков, наполненных искусственным атоллом. Это буй-генератор, позволяющий аккумулировать энергию морских волн и вести дальнейшую их передачу на станцию, где она преобразовывается в электричество.
Преимущества такого оборудования выражаются в следующем:
- Монтаж конструкции возможен прямо на мостовых опорах, которые воспринимают на себя удары волн.
- Высокая эффективность. При достаточном волнении моря она выше, чем у ветрогенераторов.
Присутствие такой установки также позволяет заменить монтаж волногасителей, поскольку они представляют собой надежную преграду от движущихся валов.
Приливы
Под воздействием гравитационных сил планет и в первую очередь Луны уровень моря постоянно изменяет свое положение. Это выражается в формировании приливов и отливов, что влечет за собой появление течений, которые используются для генерации энергии. Обычно такие явления больше преобладают в прибрежных районах, поскольку там течение обладает особой силой. Именно поэтому монтаж установок ведется вдоль береговой линии. Используемое оборудование бывают 3 типов:
- Приливные турбины. Такие агрегаты представляют собой подводные мельницы. Расположенные в них турбины вращают водные потоки, а затем механическая энергия передается на генератор для выработки электрического тока.
- Приливные заграждения. Это огромные строительные конструкции, внешне напоминающие ГЭС, но больших размеров, поскольку они должны полностью перекрыть лиман или залив. Принцип действия заключается в переливе воды через плотину во время прилива и пропуска ее сквозь открывающиеся створки с вращением турбин при отливе.
- Приливные лагуны. Такие конструкции представляют собой также приливные заграждения, но меньших размеров. Фактически это электростанции, установленные на небольшой территории моря или океана.
Основным преимуществом такого возобновляемого источника энергии является его предсказуемость. Приливы и отливы будут происходить всегда, пока существует океан.
Гидротермальная энергия
На сегодняшний день геотермальная энергетика получила очень широкое распространение. Фактически данный метод открывает неограниченные возможности получения дешевого электричества. Его суть заключается в использовании тепловых источников, исходящих из недр Земли практически от самого ядра, раскаленного до температуры 3600⁰. Принцип добычи такого вида альтернативной энергии заключается в бурении скважин, через которые прорывается на поверхности тепло в виде пара, вращающего установленные турбины.
Отдельной разновидностью гидротермального источника является петротермальная энергетика, когда используется тепло сухих горных пород. Здесь за основу берутся такие данные как увеличение температурных показателей по мере отдаления от поверхности Земли. Это в среднем составляет 0,02° на метр. На отдельных участках местности при бурении скважин до 5 км температура может повыситься на 100°.
Петротермальные источники использовать намного удобнее, потому что они располагаются практически в любом месте. При этом гидротермальная энергия может быть найдена только в скрытых зонах вулканической деятельности. Это влечет за собой дополнительные трудности, связанные со сложностью доступа к источнику тепла.
При добыче гидротермальной энергии применяются следующие методы:
- Традиционный. Используется в тех случаях, когда по скважинному каналу к источнику тепла имеется прямой доступ.
- Фонтанный. За счет скопившегося в недрах земли пара излияние энергии происходит самостоятельно.
- С использованием насосных станций. Он применяется тогда, когда самостоятельный выход энергии отсутствует.
- Геоциркуляционный. Особенностью этого метода является то, что после отработки ресурса он обратно отправляется в недра Земли.
Большие запасы тепловой энергии, подаваемой на поверхность Земли, дают возможность экономить традиционное топливо, запасы которого с течением времени исчерпываются.
Биотопливо
Под биотопливом понимается биологическая масса, обработанная специальным термохимическим способом. В зависимости от своего агрегатного состояния оно бывает 3 типов:
- Твердое. Сюда относятся биотопливные брикеты. Это биоотходы, сырьем для которых является навоз или птичий помет. На основании разработанной технологии изготовление ведется путем просушки материала и дальнейшего его прессования. Другим вариантом твердого биотоплива являются гранулы, которые еще называются пеллетами. Для их производства используются отходы древесины в виде опилок, коры или щепы, а также может применяться солома.
- Жидкое. Сюда относятся такие вещества как биобутанол и биометанол, которые получаются из растительного сырья: хлопка, водорослей, рапса, сои. Полученное топливо используется для заправки двигателей.
- Газообразное. Это биогаз и биоводород. В первом случае сырьем выступают бытовые отходы, водоросли или трава. Биоводород получается путем проведения биотехнологических, биохимических или термохимических реакций.
Использование альтернативных источников энергии относится к настоятельной необходимости. Человечество с каждым годом потребляет все больше ресурсов, и этот процесс постоянно возрастает. Если сейчас не задуматься о будущем, то такое положение дел может закончиться катастрофой. Именно поэтому нужно переходить от классики до инноваций, о чем очень хорошо рассказывается в нашей работе.
Подземное строительство требует уникальных технологий
Выполнение подземных работ в центре города – сам по себе сложный процесс. При возведении многофункционального комплекса «RED7» в центре Москвы работы в подземной части осложнились необходимостью одновременного демонтажа конструкций недостроенного объекта.
Использование городских объектов незавершенного строительства при возведении новых зданий – необходимое и логичное, а иногда вынужденное градостроительное решение. Выполнение таких работ требует от всех участников процесса комплексного подхода: компетентного сопровождения в части устройства подземной части и фундаментов, наличия современной научной базы и квалифицированных инженерных кадров, продуманной и экономически обоснованной концепции строительства.
Проблематика строительства
МФК «RED7» на пересечении проспекта Академика Сахарова и Садовой-Спасской улицы представляет собой здание переменной этажности (16–19 этажей) с максимальной высотой 73,5 м и четырех-этажной подземной частью. Проектирование и строительство комплекса было существенно осложнено стесненными условиями строительной площадки, расположением участка на пересечении двух городских магистралей, близостью зданий окружающей застройки (вплотную расположено здание банка «ВЭБ» переменной этажности (5–14 этажей), а также здание 1890 года постройки - объекта исторической застройки), наличием разветвленной системы городских инженерных коммуникаций (вплотную примыкает общий городской коллектор инженерных сетей сечением 5,4х2,9 мм и теплосеть), а также присутствием в пятне застройки ранее возведенных конструкций объекта незавершенного строительства. Причем объект незавершенного строительства в силу возраста и отсутствия консервационных мероприятий имел значительный аварийный потенциал.
В связи с этим при проектировании МФК был предусмотрен параллельный демонтаж старого железобетонного каркаса с одновременным поэтапным устройством временной металлической распорной системы и возведением конструкций подземной части нового комплекса. При этом отметка подошвы фундамента нового МФК имела дополнительное заглубление от отметки подошвы существующей фундаментной плиты еще на 2,4 м. Главная задача в таких условиях минимизировать дополнительные деформации окружающего грунтового массива и максимально использовать существующие конструкции для оптимизации технологического процесса при безусловном обеспечении устойчивости и надежности.
Уникальная технология
Реализация концепции поэтапного устройства подземной части нового комплекса потребовала применения ряда уникальных решений.
Основной особенностью стала работа буровых установок на несущих конструкциях подземной части объекта незавершенного строительства. В связи со стесненными условиями строительства устройство буронабивных свай нового фундамента осуществлялось с использованием буровых установок Bauer BG28 рабочей массой 96 т, установленных на передвижную металлическую платформу, которая в свою очередь опиралась на существующие несущие конструкции подземной части в уровне верхнего перекрытия. Для минимизации динамических воздействий установки работали на специальных демпферах. Старая подземная часть имела три подземных уровня, в связи с чем сваи диаметром 800 и 1000 мм длиной 10 и 15 м из бетона класса В30 бурились с использованием обсадных труб через предварительно устроенные монтажные отверстия сразу в трех перекрытиях и старой фундаментной плите. По мере устройства свай существующий каркас понемногу превращался в сыр «Маасдам», только отверстий в нем было намного больше. Чтобы существующий каркас на данном этапе работ воспринимал вертикальные усилия буровых установок, горизонтальных нагрузок от давления грунта и подземных вод, задачей инженеров было точно рассчитать, какой вес могут выдержать ослабленные из-за многочисленных монтажных отверстий конструкции каркаса и в какой момент их нужно усилить. Для этого был выполнен детальный анализ остаточной несущей способности каркаса с применением геотехнических и конструкторских расчетных комплексов. В нужный момент по данным этого расчета на отдельных участках выполнялись необходимые усиления с применением металлического профиля; затем монтировалась временная распорная система крепления, выполнялся демонтаж. Только после этого производилось доуглубление котлована под отметку новой фундаментной плиты. По мере выполнения работ платформы с буровыми установками двигались по направляющим от одного края котлована к другому. Данная технология производства работ достаточно уникальна, но, как показала практика, реализуема при верном расчете и грамотном инженерном подходе.
Все под контролем
Все описанные работы осуществлялись при геотехническом мониторинге нашей компании. В ходе работ постоянно выполнялся контроль осадок и деформаций зданий окружающей застройки, горизонтальных перемещений «стены в грунте» в нескольких уровнях по высоте и мониторинг осадок каркаса возводимого здания. Решения продолжать работы принимались на основе данных мониторинга и контроля технического состояния конструкций старого каркаса. В качественештатных ситуаций, повлекших изменение проектных решений, необходимо отметить совпадение планового положения новых свай с существующими вертикальными конструкциями подземной части после чего в проектную документацию вносились изменения по устройству дополнительных свай или смещению свай относительно проектных привязок без ущерба для надежности фундаментов. Данные корректировки были оперативно выполнены по согласованию с генпроектировщиком и не доставили больших проблем.
В настоящий момент строительство многофункционального комплекса завершается, на объекте выполняются отделочные работы и монтаж конструкции фасадной системы.