Еколого-економічне обґрунтування використання відходів для виробництва будівельної продукції

При використовуванні прискорювачів  схоплювання бетону і більш високій  оточуючій температурі блоки  набирають міцність, що вимагається, швидше. Позитивно позначиться на характеристиках міцності організація додаткового пропарювання блоків. Після цього вони складуються, де відбувається подальший набір міцності не менш 50% від проектного згідно державних стандартів для можливості відвантаження споживачу або застосування на будмайданчику.

При цьому необхідно використовувати стелажі для підблокових пластин. Застосування цих стелажів не тільки поліпшить якість продукції, але і значно скоротить час повного «схоплювання» виробів, а так само істотно зменшить займану виробничу площу (на 30-40 кв. М).

Для виробництва блоків і інших будівельних виробів використовуються наступні складові компоненти: терпка речовина, заповнювач, вода, хімічні добавки – пластифікатори і модифікатори бетону (на вимогу замовника). У якості терпкої речовини можуть використовуватися портландцемент як низьких, так і високих марок, а також гіпс, який повільно твердіє.

Як заповнювач в будь-яких поєднаннях використовується пісок, відсів щебеню, керамзит, шлак, зола, тирса, торф, пінополістирол гранульований, пісчаногранітна  суміш, мармурова крихта, бій цеглини і т.д. При температурі 20-25 °с твердіння виробів відбувається через 20-25 годин. Рекомендується використовувати портландцемент марки 400 (пц м-400). При використовуванні цементу марки 300 витрату цементу слід збільшити на 10%, використовування цементу п'ятисотої марки дозволяє понизити його витрату на 10-20%.

На виробництво суміші для блоків необхідні наступні матеріали:

• цемент М-400,
• відходи вуглевидобутку,
• вода,
• пластифікатор.

Добавка сприяє зменшенню  співвідношення «вода-цемент», швидкому набору міцності в початковий період, істотно підвищує текучість і можливості зручно укладатися бетонну суміш.

Для виробництва блоків нами було обрано обладнання   «Кондор-1» –  малогабаритна вибропресуюча механізована установка для виробництва стінного, перегородного бетонного каміння, тротуарної плитки і інших виробів (рис.1) технічні характеристики якого наведено табл. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Обладнання «Кондор-1» для виготовлення стінних  блоків

 

Таблиця 1 – Технічні характеристики вібропресу «Кондор-1»

Найменування характеристики	Од. Виміру	Показник
Продуктивність лінії  при виготовленні Стінових блоків 390х190х188 мм	шт./год. куб. м/год.	70 0,97
Продуктивність лінії  при виготовленні тротуарної плитки 100х200х70 мм	шт./год. куб. м/год.	180 3,6
Висота формованих виробів	мм	50-188
Розміри установки: Довжина Ширина  Висота	мм	990 750 1600 (1200)
Вага установки	кг	425
Встановлена потужність,	кВт	2,2
Обслуговуючий персонал	чол.	2…3
Вартість	грн.	35000

 

 

 

На рис. 2 наведено блок-схему технологічного процесу виробництва блоків.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Блок-схема  технологічного процесу виробництва  стінових блоків з відходів вугільної  промисловості 

 

До складу установки  входить вібропрес, маслостанція, пульт  управління, електрошафа, 5 піддонів. Змішувач і матриці у вартість устаткування не входять. Таким чином, для виробничого процесу крім вібропресу потрібно наступне обладнання:

• дробарка;
• грохот;
• бетонозмішувач.

Крім технологічного обладнання, потрібно виробниче приміщення із загальною площею, як визначимо в табл. 3.

 Таблиця 3 – Потреба  у виробничих приміщеннях для  виробництва

 

№	Обладнання	Площа, кв. м
1	Робоча зона вібропресу	2
2	Зона зберігання цементу	20
3	Зона зберігання заповнювачів (добавок)	28
4	Зона кінцевої витримки блоків	60
5	Зона розміщення бетонозмішувача	1
6	Зона розміщення дробарки та грохоту	12
	Всього	123

 

Виробництво розташуємо на основному промисловому майданчику шахти. Діючий породний відвал знаходиться  близько від цього майданчику. Також там знаходиться електропідстанція для подачі електроенергії. З шахти по водовідливному трубопроводу видається вода, яка поступає у відстійник, розташований також біля проммайданчику. Тобто, існують усі умови для організації виробництва шлакоблоку. 

Також для виробництва потрібні наступна сировина і матеріали:

• цемент – марка М-400;
• порода;
• добавка «С-3»;
• вода;
• електроенергія.

Витрати матеріалів залежать від густоти одержаної продукції.

 

 

 

 

3. Розрахуємо еколого-економічні показники впровадження технології для виробництва шлакоблоків (стінових блоків) і тротуарної плитки

 

Розрахуємо еколого-економічні показники впровадження технології для виробництва шлакоблоків (стінових блоків) і тротуарної плитки, проведемо  порівняльний їх аналіз та оберемо  найбільш ефективний варіант виробництва продукції з відходів вуглевидобутку.

Розрахуємо еколого-економічну ефективність витрат на впровадження та експлуатація технології використання відходів шахти для виробництва  шлакоблоків та тротуарної плитки.

Визначимо загальні витрати на виробництво продукції за формулою:

 

          (1)

 

де  – вартість електроенергії, спожитої обладнанням при виконанні               виробничої програми, грн./рік;

– вартість цементу, грн./рік;

– вартість пластифікатору, грн./рік;

– вартість води, грн./рік;

– вартість оренди виробничих приміщень, грн./рік;

   – амортизація устаткування, грн./рік;

      – вартість транспортних послуг, грн./рік;

 – витрати на додатковий обігрів, грн./рік;

     – фонд оплати праці робітників, обслуговуючих устаткування, грн./рік;

      – єдиний соціальний внесок на ФОП, грн./рік.

Розрахуємо вартість електроенергії, яка буде спожита обладнанням  під час виконання виробничої програми:

 

                                                                             (2)

 

де  –   потужність обладнання, кВт/год.;

     – ціна 1 кВт/год. електроенергії для промисловості;

     – кількість робочих днів обладнання за рік;

       –   час роботи обладнання, год./день.

Потреба у електроенергії наведемо в табл. 4.

 

Таблиця 4 – Споживання електроенергії для виробничої програми

 

№	Обладнання	Потужність, кВт/год.
1	Вібропрес «Кондор-1»	2,2
2	Бетонозмішувач гравітаційний СБ-132	0,32
3	Дробарка	4,50
4	Грохот	0,55
5	Освітлення приміщення	1
	Всього	8,57

 

      

 

Визначаємо вартість цементу  за формулою:

 

                                                            (3)

де  – необхідний обсяг цементу для виробництва продукції, т;

     – ціна 1 тони цементу, грн/т.

Необхідний обсяг цементу  для виробництва продукції розрахуємо виходячи з наступних даних: для виробництва 1 шлакоблоку необхідно 2 кг цементу, 1 тротуарної плитки необхідно 0,3 кг цементу.

Визначимо вартість пластифікатору, необхідного для виробництва  продукції, за формулою:

 

                                                                                        (4)

 

де  – необхідний обсяг пластифікатору для виробництва продукції, т/рік;

     – ціна 1 т пластифікатору, грн./т.

Нами обрано добавку  «С-3». Вона порошкоподібна і вводиться в суміш бетону або розчину в кількості від 1,0% до 3,0% від маси цементу, або безпосередньо в суміш перед подачею води, або спільно з водою зачинення. Кількість, що рекомендується, 2,0%.

Таким чином, необхідний обсяг пластифікатору для виробництва  продукції визначається по формулі:

 

                              ₍₅₎

 

 

 

Вартість води   визначається по формулі:

                                                         (6)

де – обсяг води, необхідний для виробничого процесу, куб. м/рік;

    – ціна 1 куб. м води, грн.

На 200 кг цементу для  виробництва потрібно 90…130 л води, тобто в середньому співвідношення складатиме 2:1.

 

 

Оренда виробничих приміщень визначається по формулі:

 

                      (7)

де  – площа приміщення, кв. м;

     – ціна оренди 1 кв. м приміщення, грн. /кв. м.

Визначаємо амортизацію  виробничого обладнання прямолінійним  методом за формулою:

 

                                                     

                                                 (8)

 

де  – загальна балансова вартість устаткування, грн.;

      – термін служби устаткування, рік.

Загальна балансова  вартість устаткування визначається:

 

(9)

 

_де  – вартість вібропресу «Кондор-1»;

– вартість бетонозмішувача гравітаційного СБР-132.

– вартість дробарки;

– вартість грохоту.

Вартість матеріалів, що використовуються для виробництва, вже включає витрати на доставку її на промисловий майданчик і тому окремо не розраховуються транспортні витрати.

 

 

Розрахуємо річний фонд оплати праці робітників, які обслуговують обладнання, за формулою:

 

,                                   (10)

 

де  – фонд оплати праці, грн./рік;

     – заробітна плата 1 робітника за місяць, грн.;

     – кількість робітників, чол.

Для здійснення виробничої діяльності (в одну зміну) необхідні робітники:

• начальник зміни – 1 чоловіка;
• оператори – 2 чоловіка;
• оператор бетонозмішувача – 1 чоловіка;
• підсобний робітник – 2 чоловіка.

 

 

Нарахування єдиного соціального внеску на заробітну плату здійснюється  згідно діючого законодавства України (станом на момент розрахунків) по формулі:

 

                                           (11)

 

де  –   єдиний соціальний внесок (40% від ФОП).

 

  

 

В холодний період року (з  жовтня по квітень) необхідно врахувати  витрати на обігрів приміщення. Враховуючи, що приміщення цеглове і у гарному  становищі, потреба у його обігріві складає 25 вт/куб. М. Таким чином, витрати  на додатковий обігрів приміщення складає:

 

                               (12)

 

де  – площа приміщення, кв.м;

      – висота приміщення, м;

     – потреба у обігріві приміщення, кВт/куб.м;

      – час обігріву приміщення в день, год./роб. дн.;

      – кількість робочих днів за рік, днів;

     – ціна 1 кВт/год. електроенергії,  грн./кВт/год.