استراتيجيات إدارة نفايات التشييد في مشاريع المقذوفات المولدة

وتشكل مشاريع التشييد التي تشمل أكوام ضارة تحديات فريدة لإدارة النفايات بسبب طبيعة العمل التأسيسي العميق، وتولد عمليات الكويكات المولدة كميات كبيرة من التربة المستخرجة، وسوائل الحفر، والنفايات الملموسة التي يمكن، إذا لم تُحكم، أن تتصاعد تكاليف المشاريع وتتسبب في ضرر بيئي، ولا يقتصر تنفيذ استراتيجية قوية لإدارة النفايات على اشتراط تنظيمي بل أيضا على وجود دافع رئيسي للكفاءة والاستدامة.

Understanding Waste Streams in Bored Pile Construction

وتُبنى أكوام مملة، تعرف أيضا باسم المناشف المثقبة، عن طريق حفر ثقب عميق في الأرض، وتحقيق استقرارها بسوائل التنظيف أو الحفر، ثم تعزيزها وملئها بالخرسانة، وتنتج كل مرحلة مواد نفايات متميزة تتطلب نُهجاً إدارية محددة.

التربة وسبويل

وأكثر أنواع النفايات تضخماً هي التربة والصخور التي تُجلب إلى السطح أثناء الحفر، ويمكن أن يتراوح ذلك، حسب الظروف البرية، بين الرمل النظيف والحصى والمليارات الملوثة أو شظايا الصخور، وكثيراً ما يتجاوز حجم النسيج المصمم بنسبة 10-30 في المائة بسبب الإفراط في الكسر، وحفر السائل، والتوفيق، ويعتبر التميز والتعامل السليمان أساسيان لتجنب الإغراق غير المشروع أو التلوث بمل.

"الطين" و "السلوري"

وفي التربة غير المستقرة، تستخدم سوائل الحفر بينتونيت أو البوليمرات لدعم الثقب المغلي، وتلوث هذه السوائل بجسيمات التربة وبقايا الأسمنت، وتشكل ملونة تتطلب المعالجة قبل التخلص أو إعادة الاستخدام، وتحتوي الطين المثقب المستخدم عادة على ارتفاع مستوى الهيدروجيني، وقطع الصلب، والفلزات الثقيلة تبعاً لعلم المواقع الجيولوجية.

الواشن الخرساني والتجاوزات

إن ترك الخرسانة من الطلاءات، وخطوط الضخ، وغسل المزلاجات في الشاحنات يشكل تدفقا آخر للنفايات، وإذا سمح له بالضغط في الموقع، فإنه يسبب مشاكل في التخلص ويمكنه أن يخفف من القلاين مما يضر بالنباتات والحياة المائية، وقد يصبح ما يصل إلى 5 في المائة من الخرسانة المطلوبة نفايات في مشروع كومة مملة نموذجية إذا لم تدار الكميات بعناية.

جرائم تعزيز الصلب

ولا تزال هناك حاجة إلى الفصل والتعامل مع السوقيات.

التخلص من النفايات من خلال التصميم والتخطيط

ويحدث الحد من النفايات بأكثر الطرق فعالية قبل بدء الحفر، ويمكن أن يؤدي دمج تقليل النفايات إلى أدنى حد في مرحلة التصميم والمواصفات إلى خفض كبير في الكميات المرسلة إلى مواقع دفن النفايات.

3 - التحقيق الجيوتقني

ويقلل الاستثمار في التحقيق الشامل في المواقع وقطع الأخشاب من عدم اليقين بشأن الظروف البرية، وعندما يعرف المصممون بالضبط ما هو يقع تحته، يمكنهم أن يتقنوا استخدام مسامير الصواريخ، والطول، والفصل بين المسافات، وتجنب الإفراط في القيادة وما يرتبط بها من نفايات، كما أن نظام ASTM D5434 يوفر مبادئ توجيهية لتوحيد استكشاف المناطق دون الإقليمية، واستخدام اختبارات التغل في المخروط إلى جانب التدريب التقليدي يمكن أن يحسن من الدقة.

مؤسسة " فالي " الهندسية لمؤسسة بيل

تقييم تصميمات المؤسسات البديلة التي تقلل من عدد أو عمق الكوابيس دون المساس بالسلامة الهيكلية، مثلاً، يمكن أن يحل استخدام أكوام ذات قدرة أكبر محل مجموعة من الكومات الأصغر حجماً، مما يقطع مجموع الإفسادات والنفايات الملموسة، وقد أدى هذا النهج إلى تخفيض بنسبة 20 في المائة في الحجم المستخرج من مشروع للبرج الـ 55 في دبي، وفقاً لدراسة حالة عن عام 2023 نشرها معهد المؤسسات العليا.

الدقة في النظام الخرساني

استخدام الرصد الفوري للمجلدات الملموسة أثناء التنسيب، فالتكنولوجيات مثل قياسات تدفق الضخ الخرسانية ونظم الموازنة التي تحملها الشاحنات تسمح بتعديل الخفافيش في الوقت المناسب، وتقليص الفائض إلى أدنى حد، والعمل مع موردي العجلات الجاهزين للسماح بعودة الطوابق الصغيرة أو إعادة توجيه الخرسانة غير المستخدمة إلى التطبيقات المنخفضة القوة مثل تمهيد الموقع أو التمزق.

On-Site Waste Segregation and Collection

وما أن تولد النفايات، فإن الفصل هو حجر الزاوية للإدارة الفعالة، فإحداث دمار نظيف مع السائل الملوث أو الحطام الخرساني يقلل بدرجة كبيرة من إمكانية إعادة التدوير ويزيد من تكاليف التخلص.

مناطق التخزين المخصصة

(ج) تعيين مناطق منفصلة ومصنفة بوضوح للتربة والزجاجة والنفايات الخرسانية والفلزات والمواد الخطرة، واستخدام الحاويات المجمدة لمنع التسرب، وتوصي وكالة حماية البيئة بالولايات المتحدة بأن تنفذ جميع مواقع البناء " خطة لإدارة النفايات " تشمل مخططاً للموقع يبين مواقع الصرافة، وطرق الدخول، وتدابير الاحتواء السائل.

الفصل في المصدر

- طاقم الحفر المائي لفصل أول عدد قليل من المترات المكعبة من التربة المستخرجة (التي تكون ملوثة بالحطام السطحي أو المادة العضوية) عن المواد الأنظف، مما يسمح بإعادة استخدام المفسد الأنظف كمواد للخلف أو الكبش، ولأجل المزلاج، استخدام نظام صهريج مخصص له منطقة مزروعة للتسوية، وجمع الحمأة بمعزل عن المياه السطحية.

استخدام نظام تتبع إدارة النفايات

ويمكن أن تتبع الأدوات الرقمية مثل تطبيقات بيان النفايات وتذاكر الترجيح المدمجة مع برامج إدارة المشاريع كل طن من النفايات من جيل إلى آخر، وتدعم هذه البيانات وضع معايير للتحسين المستمر وتوفر سجلات قابلة للمراجعة للامتثال البيئي.

إعادة تدوير وإعادة استخدام التربة المستخرجة

فالتربة المستخرجة ليست بالضرورة نفايات، إذ يمكن إعادة استخدامها في نفس الموقع أو بيعها لمشاريع تشييد أخرى، مع تقليل انبعاثات النقل ورسوم دفن النفايات، مع إجراء الاختبارات والعلاج المناسبين.

إعادة الاستخدام في الموقع للملابس والملابس

ويمكن استخدام التربة النظيفة من الطحالب الخفيفة لربط أكبسات النسيج أو تصنيف الموقع أو إنشاء طرق وصول مؤقتة، ويجب اختبار التربة للملوثات (مثل المعادن الثقيلة والهيدروكربونات) وتصنيفها وفقا لمعايير الوكالة البيئية المحلية، وفي المملكة المتحدة، تيسر توجيهات وكالة البيئة في مجال الزراعة الكيميائية (AAIRE) إعادة الاستخدام المباشر للمواد المستخرجة في إدارة التنمية دون أن تتطلب تصاريح نفايات.

تهجير التربة وتحقيق الاستقرار

وإذا كانت التربة تحتوي على حرير أو طينات دقيقة تمنع إعادة الاستخدام المباشر، فإن محطات غسل التربة المتنقلة يمكنها فصل الرمل والحصى عن اللوري، وإنتاج مجاميع نظيفة وكعكة مائية يمكن إعادة استخدامها في ملئ مصمم، وقد يلزم تحلية حراري أو معالجة بيولوجية للتلوث العضوي، ولكن هذه المواد محجوزة عموما للمواقع ذات التلوث العالي.

بيع أو تبرع بـ "الوسم النظيف"

إقامة شراكات مع المتعاقدين المحليين في مجال الأعمال الأرضية، أو الشركات الهندسية، أو موردي رؤوس الأراضي الذين يمكنهم قبول التخريب النظيف، وتربط برامج الإنترنت، مثل ماداستر أو التبادلات الإقليمية للمواد المولدات الكهربائية بالمستخدمين، مما يحول في كثير من الأحيان تكلفة التخلص إلى مجرى للإيرادات.() وقد خلصت دراسة أجريت في عام 2022 في مركز الابتكار في مجال البناء إلى أن مشاريع التشييد في المملكة المتحدة توفر ما متوسطه 12 جنيهاًاً لكل طن من خلال تحويل التلف النظيف من مدافئ إلى إعادة الاستخدام.

معالجة وإعادة تدوير سلوريلنغ

ويمكن إعادة تدوير اللوريات السائلة، ولا سيما الطين البيرتوني، عدة مرات بإزالة الصلبات التي تراكمت أثناء الحفر، مما يقلل من استهلاك المياه، واستخدام المواد الكيميائية، وحجم النفايات.

الفصل الميكانيكي

ويمكن لمصافحة الشظايا الفيبريّة، والأعاصير المائية، ونظم الطرد المركزي فصل الرمل والخراطيم عن المزلاج، مما يتيح إعادة استخدام السوائل النظيفة، ويمكن لنظام ملوّث معتاد أن يحقق إعادة تدوير يصل إلى 95 في المائة إذا ما تم الحفاظ عليه على النحو السليم، ويمكن إزالة الصلود المنفصلة عن بعضها البعض والخلط بينها وبين الإسمنت لتحقيق الاستقرار أو استخدامه كملء منخفض الارتداد إذا استوفت المعايير البيئية.

التراكم الكيميائي والماء

وبالنسبة للطينات المتعددة المقاييس أو البينتونات الموزعة بدرجة عالية، فإن إضافة الملوِّثات (مثلاً، البوليكريلاميد) تسبب الغرامات المعلقة في التراكم، مما يجعلها أسهل في التصفية، وتبرز الملوثات الأحيائية القائمة على تشيتوسان كبديل أكثر استدامة للبوليمرات الاصطناعية، ويمكن الضغط على المحتوى الناتج عن ذلك إلى أقل من 30 في المائة من الكيكات المفلورية.

التخلص من مرض السلوري الرحيم

وعندما لا يمكن إعادة تدوير البطاطا، يجب التخلص منها كهدر سائل أو شبه ثابت، وهذا يتطلب في كثير من الأحيان تحقيق الاستقرار في الأسمنت أو الليمون قبل الرش، وضمان الترخيص لمقاولي التخلص بقبول هذه النفايات، والحفاظ على الأعمال الورقية المناسبة (مثلاً، مذكرات نقل النفايات)، وفي بعض الولايات القضائية، يمكن أن تُحقن السلالة ذات التلوث المنخفض في آبار عميقة تحت تصاريح صارمة.

إدارة النفايات الملموسة والواشوط

وتشمل النفايات الملموسة من مشاريع الكومة المضجرة مزيجا من الشاحنات الرحل، وغسل خطوط الضخ، والكميات المرفوضة، وكل منها يتطلب بروتوكولا محددا لمنع تلوث المياه الجوفية والخسائر المادية.

نظم غش

تركيب حفر مخصَّصة لغسل الخرسانات أو الحاويات فوق الأرض المحملة بمواد غير قابلة للتداول، وتوصي الرابطة الوطنية للمختصين المجهزين بتخزين مناطق الغسيل باحتفاظ ما لا يقل عن ساحة مكعبة من الصلب و500 غالون من المياه لكل شاحنة، وإعادة تدوير المياه من خلال سلسلة من المواسير للسماح بإبطال التراب من المادة الهيدروجينية وإزالة الرسوب قبل التصريف (إذا سمح)

Reclaimed Aggregates and Slurry Seal

ورفضت شركة كروش أكاذيب الاختبارات الخرسانية وأجهزة الحزم الصغيرة لاستخدامها كمجموع في خليط الخرسانة السائلة للأشغال المؤقتة، ويمكن استخدام الغرامات من الغسيل كختم مائل على الطرق الهالكة للسيطرة على الغبار، شريطة ألا يتجاوز محتوى الآلكالي الحدود المحلية.

تخطيط دقيق

استخدام بيانات بطاقات دفعة ومقياس تليفزيون الخرسانة لحساب كميات الصمامات بالضبط، وإذا كان الفائض لا مفر منه، فإن خطة استخدامها في عناصر ثانوية مثل أكبسة الخرسانة، أو طبقات العمى، أو تخزين الموقع قبل أن يبدأ في تحديده، كما يمكن لمشغل دفعة مدرب أن يقلل من الزيادة بنسبة 3 في المائة عن طريق رصد معدلات التسرب.

الامتثال التنظيمي والإدارة البيئية

وإدارة النفايات منظمة تنظيماً شديداً، ويمكن أن يؤدي عدم الامتثال إلى غرامات، وإلى تأخيرات في المشاريع، وإلى أضرار في سمعة الناس، مع العلم بالقوانين المحلية والإقليمية والوطنية التي تنطبق على نفايات البناء.

الصلاحيات والإخطارات

وتحتاج ولايات قضائية عديدة إلى خطة للإدارة البيئية للبناء تشمل قسماً للنفايات، ففي الاتحاد الأوروبي مثلاً، يحدد التوجيه الإطاري للنفايات (2008/98/EC) هدف إعادة تدوير 70 في المائة بحلول عام 2020 فيما يتعلق بنفايات البناء والهدم، وفي الولايات المتحدة، ينظم قانون حفظ الموارد واسترجاعها النفايات الخطرة، وقد تضيف قوانين الولايات متطلبات إضافية للنفايات الصناعية غير الخطرة مثل حفر الطين.

Site Waste Management Plans (SWMP)

وحتى في الحالات التي لا يكون فيها تنفيذ برنامج إدارة النفايات غير المشروع ضرورياً من الناحية القانونية، فإن أفضل الممارسات في هذا المجال، إذ يحدد برنامج إدارة النفايات الجيدة أنواع النفايات، والأحجام المقدرة، وغايات إعادة التدوير، وطرق التخلص، كما يحدد المسؤوليات ويشتمل على خطة اتصال للمتعاقدين من الباطن، ولا تزال قواعد خطط إدارة النفايات في المملكة المتحدة لعام 2008 (والآن طوعية بعد إلغائها في عام 2013) نموذجاً مفيداً.

مراجعة الحسابات البيئية

ويجري حالياً متابعة عمليات مراجعة الحسابات الدورية للكشف عن العزل والتخزين والتخلص من النفايات، وقد توفر مراجعات الحسابات من طرف ثالث شهادات مثل المعيار إيزو ١٠٠٤١، الذي يمكن أن يكون مفرقاً عند تقديم العطاءات لمشاريع بناء خضراء، وفي حالة مشروع كومة ممل في منطقة كارست الحساسة في سلوفينيا، ثبت أن عينات المياه الجوفية العشوائية أثناء الحفر قد حالت دون تلوث الأنهار الجوفية الجوفية الجوفية الجوفية الجوفية الأساسية في كسب المجتمع المحلي.

الوفورات في التكاليف وقضايا الأعمال التجارية

والإدارة الفعالة للنفايات ليست مجرد التزام بيئي؛ فهي تحقق عائدات مالية ملموسة يمكن أن تحسن هوامش المشاريع.

انخفاض الرسوم العرضية

وكثيراً ما تكون رسوم رسم مدافن القمامة للتربة الملوثة والزجاج أعلى من تكلفة المواد النظيفة بخمسة إلى عشر مرات، وبفصلها عن المدافن النظيفة في الموقع، وترتيب إعادة الاستخدام أو إعادة التدوير المباشرين، أبلغ متعهد كومة ممل في هولندا عن توفير 000 200 يورو في تكاليف التخلص من المواد في مشروع ذي 50 قطعة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن النقل إلى مدافن القمامة البعيدة يقلل من نفقات الهجرات ومن آثار الكربون.

الإيرادات من المواد المعاد تدويرها

ويقدّر معهد المؤسسات العميقة أن مشروع كومة كبيرة من الكومات المضجرة (500 كومة) يمكن أن يولد خردة فولاذية كافية للتعويض عن 2 إلى 3 في المائة من مجموع تكاليف التعزيز، ويتفاوض بعض المتعاقدين على اتفاقات استرجاع مع موردين محددين تعاد فيها الخرسانة غير المستخدمة وتقييدها بمعدل مخفض.

تعزيز البتر والتطبيق

ويتزايد عدد عملاء التشييد، ولا سيما في الهياكل الأساسية والتطورات الكبيرة، من بين معايير المناقصة، حيث أن أصحاب العطاءات الذين لديهم سجل متقدم في معدلات إعادة التدوير العالية والأحجام المنخفضة من النفايات إلى النفايات يسجلون أعلى في تقييمات الاستدامة، ويحتاج العديد من المتعاقدين الرئيسيين في سنغافورة إلى متعاقدين من الباطن لتحقيق تحويل ما لا يقل عن 80 في المائة من النفايات على جميع أعمال الكويكبات المضجرة، على النحو المفصل في المبادئ التوجيهية للإنشاءات المستدامة لهيئة البناء والتشييد.

دراسة حالة: خفض النفايات في مشروع خط النسيج المولد

ولتوضيح الاستراتيجيات التي تم اتخاذها، النظر في مشروع للخط المتنقل بين عامي ٢٠٢١ و ٢٠٢٣ في هامبورغ، ألمانيا، الذي يتطلب ١٨٠ كومة مملة مع مسامير تصل إلى ١٨٠٠ ملم في جيولوجيا مختلطة، بما في ذلك طين الفولدر والرمل، وقد نفذ فريق المشروع خطة شاملة لإدارة النفايات شملت ما يلي:

• Pre-drilling CPT investigation] to reduce overbreak from an assumed 1.5 m3/m3 to an actual 1.2 m3/m3.
• strong ⁇ Closed-loop slurry treatment/strong ⁇ using a mobile desanding plant with flocculation, achieving 93% water recycling and 5% moisture content in filter bags.
• On-site soil class separation] with a 3-bin system; clean sand was sold to a local landscaping company, clay loam was stockpiled for on-site landform restoration.
• Concrete return protocol] that redirected 40 m3 of surplus concrete (out of 6,200 m3) to produce precast blocks for temporary works.

النتائج: معدل تحويل النفايات الإجمالي بنسبة 78 في المائة، مقارنة بالمتوسط الوطني الألماني البالغ 55 في المائة بالنسبة للمشاريع التأسيسية العميقة، وبلغ مجموع الوفورات الصافية البالغة 000 855 يورو عند استخدام عوامل في تجنب التخلص والنقل والإيرادات المادية، وقد حقق المشروع تقديرا " متقدما " في إطار خطة تقييم البنية التحتية في إطار مبادرة BREEAM.

خاتمة

(ه) إدارة نفايات البناء في مشاريع الكوميدات المضجرة تتطلب نهجاً استباقياً يبدأ في جدول التصميم ويستمر في كل تحول في الحفر، وبفهم مسارات النفايات المحددة - التربة، والزجاج، والخرسانة، والصلب - وتطبيق استراتيجيات محددة الهدف مثل التخطيط الدقيق، والعزل الموقعي، وإعادة تدوير البطاطس، ومراقبة الغسيل الخرساني، يمكن لأفرقة المشاريع أن تخفض بشكل كبير الأثر البيئي مع تحسين خطها الأدنى.