барилгын салбарт ногоон бүтээгдэхүүн, эрчим хүчний хэмнэлттэй орон сууц болон эко-барилга чиглэлээр олон төрлийн ажил хийгдэж байгаагийн нэг жишээ нь хоёрдогч түүхий эд ашиласнаар эрчим хүч хэмнээд зогсохгүй байгалийн гаралтай түүхий эд хэмнэх явдал ажээ. Хоёрдогч түүхий эдэд хаягдал болох гялгар уут, ундааны хуванцар сав, хаягдал шил, үнс гэх мэт орох бөгөөд энэ нь бидний шийдэх асуудлын нэг болоод байгаа юм. 

Эдгээрийг барилгын материал болгон ашигласнаар байгаль орчинд ээлтэй, өнгө үзэмж сайтай, элэгдэлд тэсвэртэй эдлэл гарган авах явдал нэн чухал болж байна.

2019 онд Азийн сангийн гүйцэтгэсэн “Улаанбаатар хотын ахуйн хог хаягдлын бүтцийн судалгаа” сэдэвт ажлын тайланд тусгаснаар 2009 онд Монгол услын хэмжээн 818 мянган тонн хог хаягдал гардаг байсан бол 2018 онд 3353 мянган тонн болж өссөн бөгөөд хогийн цэгт хүргэж, дарж булж буй нийт хог хаягдлын 41.6% буюу 1393753 тн нь Улаанбаатар хотод, 58.4% буюу 1959795 тн нь хөдөө орон нутагт бүртгэгджээ.

Улаанбаатар хотын хог хаягдлын бүтцийн судалгааг гүйцэтгэхэд нийт хог хаягдлын 47% нь хүнсний, 24% нь хуванцар болон бусад инерт хаягдал, 18.8% нь цаас, 5% нь ногоон байгууламжийн хаягдал, 3.2% нь мод болон 2% нь даавуу, нэхмэл эдлэл тус тус эзэлж байсан байна.

Харин өрхийн нийт хог хаягдлын 6.70%-ийг хуванцар сав эзэлдэг бол  18.4%-ийг шил эзэлдэг байна. Энэ нь маш их хэмжээний шил болон хуванцар сав хаягддаг болохыг харуулж байгаа бөгөөд эдгээр нь задардаггүй тул булж дарахад маш олон жил хадгалагддаг гэсэн үг юм.

Епропын орнуудад ундааны сав, хуванцар буюу полимер материалыг боловсруулан дахин ашигладаг боловч бусад оронд тийм түгээмэл биш байдаг ажээ.

Хаягдал ундааны сав, хуванцарыг ашиглан явган хүний замын хавтан гарган авах технологи нь маш энгийн тул ахуйн хэрэгцээнд гар аргаар гарган авах ч боломжтой аж. Хуванцар материалаас гарган авсан хавтан нь эдэлгээ урттай мөн бат бэх байдаг байна. 

Зураг 1. Хуванцар сав ашиглан гарган авсан хавтан

Бетонон хавтантай харьцуулахад мөс тогтдоггүй, элс болон бусад материал хольсноор халтиргаа үүсдэггүй онцлогтой байна.

Полимер хавтан нь дараах давуу талуудтай. Үүнд: 

●    Бат бэх болон барьцалдах чадвар өндөртэй;

●    Чийглэг тэсвэрлэлт сайтай;

●    Шинж чанараа хэт нам температурт ч хадгалах чадвартай;

●    Харьцангуй хөнгөн;

●    Химийн тэсвэрлэлт сайтай;

●    Эдэлгээний хугацаа урт;

●    Ганц нэг хавтан эвдэрсэн тохиолдолд солиход хялбар;

●    Товгор хээ, янз бүрийн дүрс, өнгөтэй хийх боломжтой;

●    Боловсруулахад хялбар, хөрөөдөх болон өрөмдөх боломжтой;

●    Суулгахад хялбар зэрэг орно.

Харин температур огцом нэмэгдэхэд эзэлхүүнээрээ бага зэрэг тэлдэг учраас өрөх үедээ 3-4 мм зайтай суулгах шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ бас нэг давуу тал нь үзэмж сайтай, дизайны төрөл бүрийн онцгой шийдэл гаргах боломжтой байдал юм. Мөн ийм материалын өнгө нарны гэрэлд бүдгэрэхгүй, хавтан нь ямар нэгэн деформацид ордоггүй бөгөөд  элэгддэггүй байна.

Полимер хавтангийн найрлаганд ус ундааны хуванцар сав, өөр бусад полимер материал, элс болон будагч бодис ордог. Ус, ундааны савыг нунтаглан хайлуулж хэрэглэдэг учраас ангилан ялгах болон угаах шаардлагагүй. Зарим полимер материалд агуулагдах зөөлөн полимерууд нь бэлэн хавтанг уян налархай шинж чанартай болгосноор бат бэх чанарт нөлөөлдөг байна. 

Явган хүний замын хавтанд ашиглах хуванцар материалд дараах шаардлага тавигддаг байна. Үүнд:

●    Зөөлөн полимерийн эзлэх хувь-40%;

●    Хатуу полимерийн эзлэх хувь-60%;

Энэхүү найрлага нь хавтангийн хөшүүнжилтийг хамгийн оновчтой түвшинд байлгадаг байна. Үүний зэрэгцээ материалын найрлагын нэгэн жигд байдал буюу гомоген байдлыг алдагдуулж улмаар шинж чанарыг нь бууруулдаг тул поликарбонат, фтортпластик болон резин нэмж болохгүй. 

Элс нь шаварлаг хэсэг агуулаагүй цэвэр элс байх шаардлагатай бөгөөд сайтар хатаасан байна. Бэлэн бүтээгдэхүүний шинж чанар нь элс болон полимер материалыг хэр сайн хольсоноос хамаарна. 

Түүхий эдийг ихэвчлэн дараах харьцаагаар авч ашиглана. Үүнд:

●    Элс-90%;

●    Полимер- 9%;

●    Будагч бодис-1%;

Хавтангийн өнгө үзэмжийг сайжруулахын тулд ихэвчлэн органик будаг ашигладаг. 

Полимер хавтан үйлдвэрлэх технологи нь маш хялбархан байдаг бөгөөд хэрэглэгдэх тоног төхөөрөмжинд дараах зүйл орно. Үүнд:

●    Хуванцар нунтаглах тээрэм;

●    Шигшүүр;

●    Хуванцар материалыг хайлуулан элс, будагтай холих экструдер;

●    Хэвлэх пресс зэрэг орно.

Шаардлагатай тохиолдолд элс угааж, хатаах төхөөрөмжүүд бас багтана. Хавтанг үйлдвэрлэх технологийн процесс нь дараах байдлаар явагдана. Үүнд:

●    Хуванцрыг нунтаглах;

●    Хуванцрыг экструдерт тугнан өгөх;

●    Элсийг экструдерт тугнан өгөх;

●    Экструдерт хайлуулан хольж гомоген хольц бэлтгэх;

●    Хольцын найрлага жигдрэх үед будгийг нэмж сайтар холих;

●    200ºС-ийн температуртай хольцыг экструдэрээс хэвэнд тодорхой хэмжээгээр таслан өгөх;

●    Хольцыг шахаж хэвлэх болон хөргөх;

●    Бэлэн болсон бүтээгдэхүүнийг агуулахад өгөх зэрэг багтана.

Зураг 2. Нунтагласан хуванцар материал

Экструдерт хуванцар хайлмагжиж элсний ширхэгүүдийг бүрхэх бөгөөд зуурамтгай масс үүстэл холих шаардлагатай байдаг байна. Энэхүү үйлдвэрлэлийг явуулахдаа хөдөлмөр аюулгүй ажиллагааны дүрэм журмыг сайтар даган мөрдөх хэрэгтэй. Технологийн бүх процесс нь харьцангуй аюулгүй боловч маск, хамгаалалтын бээлийтэй байх шаардлагатай бөгөөд агааржуулалт сайтай өрөө тасалгаанд ажиллана. 

Харин ахуйн хэрэглээнд цөөн тооны хавтан үйлдвэрлэхэд хайлуулах аппарат болон хэв шаардлагатай байна. Өөрөөр хэлбэл хуванцрыг хайлуулах явцдаа элс, будгаа нэмж сайтар холиод хэвэнд өгч шахаж хэвлэн хөргөх ажээ.

Зураг 3. Полимер хавтанг шахах хэв

Полимер хавтан нь бүрэн хатах хүртэл 1-2 хоног болдог байна. Энэ нь мэдээж гадна орчны температур болон цаг уурын нөхцөлөөс хамаарна. Полимер хавтанг хэвлэх хэв нь галд тэсвэртэй материал байх шаардлагатай боловч зарим тохиолдолд полимер, резинэн болон шилэн утсархаг материалаар хийсэн хэвнүүдийг ашигладаг байна. Гэхдээ резинэн хэв нь өртөг өндөртэй, хүнд бөгөөд амархан элэгддэг тул ихэнхдээ ган материалаар хийсэн хэвийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглана.

Будаг хэмнэх зорилгоор үе-үеээр нь хэвлэх технологийг ашигладаг бөгөөд эхлээд өнгөн үеийг хэвлээд дараа нь үндсэн будаггүй үеийг хэвлэдэг байна. Энэхүү үеийн зузаан нь 2 см байдаг ажээ. Мэдээж үйлдвэрлэлийн үед өнгө, хээний алдаатай хавтан гарах тохиолдол байх боловч буцаагаад нунтаглаад хайлуулан ашиглах боломжтой тул хаягдалгүй аж.

Хоёрдогч түүхий эдээс гарган авч байгаа учраас энэхүү бүтээгдэхүүн нь хямд төсөр бөгөөд чанартай байдаг тул полимер хавтанг сүүлийн жилүүдэд төрөл бүрээр нь хэрэглэх болжээ.

Жишээ нь гэрэлтдэг хавтангууд байна. Үйлдвэрлэлийн процесс нь дээрхтэй ижил бөгөөд харин харанхуйд гэрэлтдэг будагч бодисоор хээ хуар тавих, өнгөлөх зэргээр дизайны өвөрмөц шийдлүүдийг гаргадаг байна.

Зураг 7. Гэрэлтдэг полимер хатвангууд

Зураг 4. Дизайны өвөрмөц шийдэл

Харин машины хаягдал дугуйг нунтаглаад будагч бодистой хамт хэвлээд терасс, балкон, нарны коллекторын дэвсгэр, явган хүний зам болон дээврийн засварын зориулалттай замын хавтан гарган авч хэрэглэдэг.

Зураг 5. Хуучин дугуйны резинэн хавтангууд

Мөн будагч бодис хэрэглэдэг тул янз бүрийн өнгөтэй гарган авах боломжтой ажээ.

Зураг 6. Угсардаг хатуу хавтангууд

Мөн явган хүний замын бетонон хавтангийн дүүргэгч элсний оронд хаягдал шил ашигласнаар байгалийн гаралтай түүхий эдийг хэмнэх боломжтой ажээ. 

Зураг 7. Хаягдал шилийг нунтаглан дүүргэгч материалаар ашиглах боломжтой

Үүний тулд хаягдал шилийг мөн ангилах шаардлагаггүй бөгөөд зөвхөн зохих хэмжээнд нунтаглаад элсний оронд ашиглах ажээ.

Г.Саран, ШУТИС-ийн Материал судлалын төвийн захирал, доктор (Ph.D), дэд профессор

Р.Долгоржав, ШУТИС, Хэрэглээний шинжлэх ухааны сургуулийн ХИС-ын багш, МУ-ын мэргэшсэн инженер