Современный мир не стоит на месте. Каждый год увеличиваются объёмы производства, продолжается рост населения и расширение городов. Вместе с этим назрела проблема утилизации мусора. На земле специальные свалки для отходов жизнедеятельности присутствуют в ограниченном количестве. При этом поступающие на них объёмы превышают их вместимость, поэтому мусорные горы увеличиваются с каждым днём. Необработанные кучи отходов негативно влияют на экологическое состояние планеты. Именно поэтому возникла потребность в создании качественных мусороперерабатывающих заводов. На этих объектах необходимо применять только современные методы переработки отходов и их утилизации. Стоит отметить, что генерируемый человечеством мусор относится к различным группам опасности. Чтобы переработка отходов была эффективной, для каждого отдельного вида необходимо подобрать свой метод утилизации. Но прежде требуется их рассортировка.
Отходы бытовые
К этому числу относятся остатки продукции, связанные с жизнедеятельностью людей. Это могут быть пластиковые, бумажные, пищевые и другие подобные отходы, которые были выброшены из учреждений и домов населения. Мусор, от которого мы привыкли избавляться, встречается на каждом шагу. Многим отбросам приписывается пятая и четвёртая степень опасности.
Переработка бытовых отходов из пластика не должна обходиться без механического воздействия, т. е. измельчения. Далее, их в обязательном порядке обрабатывают химическими растворами. Нередко после такой процедуры изготавливаются новые полимерные вещества, которые используются вторично для создания новой продукции. Такие бытовые отходы, как бумага или пищевой мусор можно подвергнуть компостированию и последующему перегниванию. Впоследствии полученный состав подойдёт для применения в сельскохозяйственном деле.
Биологический тлен
Биологическими видами в природе являются человек и животные. Эти две группы также генерируют большой объём отходов. Много подобного сора приходит от ветеринарных клиник, санитарно-гигиенических организаций, учреждений общественного питания и подобным предприятий. Переработка отходов биологического характера сводится к их сжиганию. Вещества жидкой консистенции перевозят на специальном транспорте. Сжигание также применяют по отношению к отходам органического происхождения.
Промышленные отходы
Этот вид отходов образуется в результате функционирования производства и технологической деятельности. Сюда относится весь строительный мусор. Он появляется в процессе монтажных, облицовочных, отделочных и других работ. Например, к этой категории мусора относятся лакокрасочные остатки, теплоизоляционные вещества, древесина и другой производственный «хлам». Переработка промышленных отходов нередко заключается в сжигании. Деревянные остатки подходят для получения определённого количества энергии.
Радиоактивный мусор
К таким отходам относятся растворы и газы, которые не подходят для использования. В первую очередь – это биологические материалы и объекты, содержащие радиоактивные компоненты в большом количестве (выше допустимой нормы). Степень опасности зависит от уровня радиации в таких отбросах. Подобный мусор утилизируют путём захоронения, некоторый просто сжигают. Подобный способ переработки относится и к следующей группе остатков деятельности.
Медицинские отходы
В этом списке находятся все вещества, которые производят медицинские учреждения. Примерно 80% отходов – простой бытовой мусор. Он неопасный. Зато оставшиеся 20% способны так или иначе причинить ущерб здоровью. В России утилизация и переработка отходов радиоактивного и медицинского характера имеет множество запретов и условностей. Также в стране тщательно прописаны необходимые условия обращения с этой группой мусора, способы их захоронения или сжигания. Были созданы специальные могильники для жидких и твёрдых радиоактивных компонентов. Если необходимо избавиться от медицинского мусора, его складывают в особые пакеты и поджигают. Но этот метод, к сожалению, также небезопасен, особенно если препараты относятся к первой или второй группе опасности.
Разделение на классы
Все отходы делятся в зависимости от своего агрегатного состояния. Так, они бывают твёрдыми, жидкими или газообразными. Кроме того, весь мусор классифицируется по степени опасности. Всего есть четыре класса. Мусор, относящийся к первой степени опасности, несёт наиболее сильную угрозу планете и живым организмам, в том числе человеку. Эти отходы способны испортить экологическую систему, что повлечёт за собой катастрофу. К ним относятся следующие вещества: ртуть, полоний, соли свинца, плутоний и т. д.
Ко второму классу относятся остатки, способные вызвать экологический сбой, который не сможет восстановиться в течение продолжительного периода (около 30 лет). Это хлор, различные фосфаты, мышьяк, селен и другие вещества. К третьей группе опасности принадлежат те отходы, после воздействия которых система сможет восстановиться за десять лет. Но только в том случае, если мусор больше не будет оказывать влияние на заражённый объект. Среди них выделяют хром, цинк, этиловый спирт и так далее.
Малоопасным отходам – сульфатам, хлоридам и симазину – присвоен четвёртый класс. Но это не значит, что они практически не влияют на человека и экосистему. При устранении источника организм или природа смогут восстановиться только через три года. Существует мусор пятого класса. Это означает, что отходы совершенно безопасны для экологии.
Важность переработки мусора
Есть несколько причин, почему необходима грамотная переработка отходов:
- Попадая в окружающую среду, большинство веществ и материалов превращаются в загрязнители (стоит учесть, что наша планета и без того каждый день задыхается от выбросов машин и заводов).
- Многие ресурсы, из которых созданы те или иные материалы, исчерпываются. Их запасы слишком ограничены, поэтому выходом является вторичная переработка отходов.
- В некоторых случаях предметы, выполнившие своё предназначение, оказываются источником веществ. При этом они более дешёвые, чем природные материалы.
Подробней об утилизации
Утилизация – это изменение отходных материалов до полного исчезновения или видоизменения структуры, чтобы не было возможности использовать их повторно. Но это слово может носить и другой смысл. Например, часто оно употребляется в переносном значении.
Сегодня большое количество отходов применяется повторно в разных целях. Весь мусор, который сегодня утилизируют, делится на две основные группы:
- Твёрдые бытовые отходы (стекло, бумага, пластик, пищевые отходы).
- Производственные отходы (биологические, медицинские, радиоактивные, строительные отбросы, а также мусор транспортного комплекса).
Провести утилизацию можно одним из нескольких способов, которые также поделены на группы. Например, к основным методам относят термическую обработку, компостирование, являющееся естественным методом разложения, и захоронение мусора на специальных полигонах. Некоторые эти способы переработки отходов позволяют получить вторичное сырьё.
Вторичные материалы
Обычно все отходы, которые остаются после производства и деятельности человека, именуют «вторсырьем». Но это представление не совсем верное. Дело в том, что не все отбросы целесообразно использовать вторично или отправлять на другие нужды. Есть и такая группа мусора, которая применяется вторично только лишь в качестве источника энергии (после специальной обработки), поэтому также не причисляется к вторичному сырью. Те вещества, что после переработки выдают энергию, именуются «вторичным энергетическим сырьём».
К этой группе можно отнести только те материалы, которые после определённого воздействия могут стать пригодными в народном хозяйстве. Наглядным примером является жестяная банка из-под консервов. Она уже не может использоваться для хранения пищевых продуктов, но после переплавки из неё изготавливают новую ёмкость для пищи или другие металлические предметы. Становится очевидным: вторичным сырьём называются предметы, которые после использования по прямому назначению являются ресурсами, что пригодятся для дальнейшего применения. Чтобы получить новое изделие или сырьё, необходима переработка мусора. Сегодня для этого используется несколько способов, которые описаны ниже.
Естественная переработка
Ещё в XX веке в большинстве случаев переработка бытовых отходов проводилась путём компостирования. В специально вырытые котлованы сбрасывался мусор, в частности органический, и присыпался землёй. Со временем отходы разлагались, сгнивали и использовались в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Но сравнительно недавно такой метод был немного модифицирован. Учёные разработали герметичные установки для подогрева компостированного мусора. Органические остатки в этом случае начинают быстрей разлагаться, отчего образуется метан, который является биогазом. Именно его начали использовать для создания биотоплива.
Появились специализированные компании, которые строят мобильные станции для переработки отходов. Их применяют в маленьких посёлках или в фермерском хозяйстве. Было подсчитано, что подобные станции крупного размера, предназначенные для городов, содержать невыгодно. Чтобы получить разлагающийся продукт, нужно достаточно много времени, а образовавшиеся удобрения всё равно остаются неиспользованными, и их также нужно как-то утилизировать. Помимо этого, есть другие отбросы, которые некуда девать, поэтому они будут накапливаться. Например, это пластик, строительные остатки, полиэтилен и прочее. А создать специализированный завод, где проводилась бы переработка твёрдых бытовых отходов, для властей экономически невыгодно.
Термическая утилизация
Под термической переработкой подразумевается сжигание твёрдого бытового мусора. Процесс применяется для сокращения количества органических веществ и их обезвреживания. Далее, полученные остатки подвергаются захоронению или утилизации. После горения мусор значительно сокращается в объёме, все бактерии истребляются, а полученная энергия способна генерировать электроэнергию или обогревать воду для отопительной системы. Подобные заводы обычно устраивают неподалёку от крупных городских свалок, чтобы переработка твёрдых отходов проходила конвейером. Там же неподалёку находятся полигоны, предназначенные для захоронения переработанных остатков.
Можно отметить, что сжигание отходов делится на прямое и пиролизное. При первом способе можно получить лишь тепловую энергию. Одновременно пиролизное сжигание создаёт возможность добыть жидкостное и газовое топливо. Но независимо от способа термической утилизации, в атмосферу во время горения выделяются губительные вещества. Это вредит нашей экологии. Некоторые устанавливают фильтры. Их цель – задерживать твёрдые летучие вещества. Но как показывает практика, даже они не способны остановить загрязнение.
Если говорить о технологии переработки отходов медицинского характера, в России уже установлено несколько специальных печей. Они оборудованы приборами газоочистки. Кроме этого, в стране появились микроволновая, паротепловая обработки и автоклавирование. Всё это является альтернативными методами сжигания медицинского и другого подходящего мусора. Остатки, содержащие ртуть, обрабатываются особым термохимическим или гидрометаллургическим способами.
Плазменная утилизация
Этот метод на данный момент является наиболее современным способом утилизации. Его действие проходит в два этапа:
- Отходы измельчаются и сдавливаются под прессом. Если есть необходимость, мусор просушивается, чтобы добиться гранулированной структуры.
- Полученные вещества отправляются в реактор. Там плазменный поток передаёт им столько энергии, чтобы они приобрели газообразное состояние.
Избежать возгорания получается при помощи специального окислителя. Полученный газ по составу схож с обычным природным, но он содержит меньше энергии. Готовый продукт закупоривают в ёмкости и отправляют для последующего использования. Такой газ подходит для турбин, котлов, дизель-генераторов.
Подобная переработка отходов производства и бытового мусора уже некоторое время применяется в Канаде и США. В этих странах остатки жизнедеятельности человека эффективно утилизируются, а конечный продукт используется на благо в качестве топлива. На западе уже готовятся внедрить эту технологию в ещё большем масштабе. Но поскольку подобное оборудование достаточно дорогостоящее, его не могут приобрести страны СНГ.
Возможно ли решить проблему утилизации отходов?
Конечно, чтобы переработка твёрдых отходов и опасного для здоровья мусора проходила на высшем уровне, требуется немало финансовых вложений. Также в этом должны быть заинтересованы политические круги. Но на данный момент нам приходится обходиться устаревшей техникой для утилизации. По мнению властей, существующие заводы справляются с проблемой, поэтому нет надобности их реконструировать и переоборудовать. Толчком к этому может послужить лишь экологическая катастрофа.
Хотя проблема имеет обширные масштабы, всё же решить или сократить её размеры возможно. Ситуация требует комплексного подхода со стороны общества и властей. Хорошо, если каждый подумает о том, что может предпринять лично он. Самое простое, что может сделать человек, это начать сортировать тот мусор, который генерирует он. Ведь тот, кто выбрасывает отходы, знает, где у него пластик, бумага, стекло или пищевые продукты. Если в привычку войдёт сортировать остатки жизнедеятельности, то такой мусор станет проще и быстрей перерабатывать.
Человеку необходимо регулярно напоминать о важности правильной утилизации отходов, их сортировке и бережном отношении к природным ресурсам, которыми владеет он. Если же власти не будут принимать меры, проводить мотивирующие кампании, простого энтузиазма окажется недостаточно. Поэтому проблема утилизации мусора так и останется в нашей стране на «первобытном» уровне.
Вопрос переработки и повторного использования сырья актуален сегодня как никогда. Правильно организованный процесс утилизации и переработки мусора – это огромный шаг на пути улучшения экологии.
Для крупных предприятий понятие норматив образования отходов — не пустой звук. Специалисты-экологи разрабатывают проектную документацию и обязаны следить за выполнением нормативных показателей.
Но помимо отходов промышленных предприятий существуют и бытовые отходы. Что происходит с мусором, который каждый из нас выбрасывает ежедневно в мусорный бак?
Вариантов утилизации в современном мире существует всего три:
- Наименее экологичный вариант – захоронение. Полностью разлагаться могут только органические отходы, а их не так уж и много. Захоронение отходов неорганического происхождения приводит к образованию высокотоксичных инфильтрационных вод и выделению в окружающую среду метана.
- Сжигание твердых бытовых отходов позволяет достичь двух целей: уменьшить их объем и получить определенное количество энергии, которую можно использовать. Это плюсы данного метода. Но есть и значительный минус – в процессе сжигания происходит образование ядовитых соединений, загрязняющих атмосферу. Да и зола, остающаяся после переработки мусора, достаточна токсична и требует дальнейшего захоронения в специальных хранилищах.
- Сортировка отходов с возможность последующей вторичной переработки бумаги, стекла, пластика – наиболее экологичный метод утилизации мусора.
Какие отходы подлежат дальнейшей переработке
Бумага, пластик и стекло – лидеры среди перерабатываемых отходов.
Современный уровень переработки бумажных отходов позволяет сберечь от вырубки тысячи гектаров леса ежегодно. По итогам переработки макулатуры производят не только бумагу и картон. Современное оборудование позволяет производить на основе бумажных отходов экологически чистые теплоизоляционные материалы, используемые в холодный период года для утепления помещений.
В результате переработки полимерных отходов можно получить полиэтилен и поливинилхлорид, полипропилен и полиамид. Использование полученных материалов достаточно широко. Из них производят канализационные трубы и емкости для технических жидкостей, гидроизоляцию и мебельную фурнитуру, множество изделий бытового назначения (совки, тазики, ведра).
Вторичная переработка стекла позволяет создать фактически безотходное производство. А материал, полученный в процессе переработки, ничем не уступает по качеству новому стеклу.
Как это работает — Переработка мусора смотрим в видео:
Технология, которая позволяет перерабатывать стекло, значительно улучшилась за последнее время. Вплоть до того, что при сдаче старой бутылки (или того, что от нее осталось) на перерабатывающий завод, практически сразу можно получить новую стеклянную бутылку.
Давайте рассмотрим этот процесс в деталях.
Недалеко от перерабатывающего завода в Нью-Джерси возвышаются огромных размеров горы того, что обычно называют «мусором».
Но на самом деле это битое стекло, вперемешку с такими вещами как пластиковые пакеты, пробки от бутылок и другая мелочь. Более крупные вещи, например, банки и пластиковые предметы, уже отсортированы.
На территории завода весь этот «материал» проходит еще один этап сортировки. Чтобы отделить стекло, сначала с помощью магнита отбирают металлические крышки, небольшие консервные банки и любой другой вид металла.
Это была самая легкая часть. Но для того, чтобы из стекла сделать новую красивую бутылку очень важно сортировать стекло по цвету. Самый простой для переработки цвет стекла это прозрачный, он же и самый ценный.
«Ранее, когда сортировкой цветного стекла занимались только люди, разбирая осколки стекол и сортируя по отдельности прозрачные, зеленые и голубые стекла, это был медленный и достаточно опасный процесс» - рассказывает Том Аутербридж (Tom Outerbridge) генеральный менеджер предприятия по утилизации.
Сегодня перерабатывающие заводы используют оптические сортировочные машины. Разноцветное стекло насыпью (и конечно же вперемешку) движется по конвейеру, где автоматика сначала делает фото участка конвейера, а затем, с помощью специального приспособления, сжатым воздухом сдувает прозрачное стекло на другой конвейер.
Перерабатывающий завод, в свою очередь, продает дробленное прозрачное стекло производителям бутылок, например Ardagh Group, которые расположены неподалеку. По словам Гэри Шиэрз (Gary Shears), генерального директора Ardagh Group, их завод использует около 150 тонн переработанного стекла каждый день.
На изображении ниже фронтальный погрузчик осуществляет доставку 25 тонн переработанного стекла на производство бутылок.
Переработанное стекло смешивают с кальцинированной содой, песком и известняком, затем все вместе расплавляют в печи, нагретой до 2700 градусов.
Сделать фото печи невозможно, так как печь настолько горячая, что приближение к ней может повредить объективы фотокамеры. Это нормально, ведь только при такой температуре возможно расплавить стекло.
По словам Гарри, заводу постоянно не хватает переработанного стекла. Вторичное, переработанное стекло плавится при более низкой температуре, чем сырьевой материал, из которого изначально производится стекло. Чем больше переработанного стекла, тем больше экономия производственных мощностей, соответственно электроэнергии. Сейчас наличие переработанного стекла в новых бутылках составляет около 20-25%. Завод с удовольствием увеличил бы это число в два-три раза, если бы большее количество переработанного стекла было доступно.
Ярко-оранжевое расплавленное стекло взвешивают и разрезают на куски, называемые «каплей», которые падают в формы для создания горлышка бутылки.
Затем стеклодувные машины выдувают готовые бутылки из «капель» расплавленного стекла. Современные выдувные машины могут производить до 400 бутылок в минуту.
Данное предприятие по производству бутылок производит около 3 миллионов бутылок в день, шесть дней в неделю.
Переработка мусора в России затруднена тем, что территориальные и инфраструктурные особенности страны не позволяют пока эффективно осуществлять раздельный сбор и транспортировку отходов. Специалисты считают, что сдвинуть эту проблему с места поможет развитие местных и региональных рынков вторичного сырья и изготовляемой из него продукции. Для этого необходимы решения муниципальных органов власти, которые поощряли бы предпринимательскую инициативу в данной сфере производственной деятельности.
Еще одно из возможных решений, которые позволят развить индустрию по переработке мусора, состоит в том, чтобы вблизи крупных городов возводить специализированные комплексы, взяв за основу их работы проверенные схемы и технологии, давно и с успехом применяемые за рубежом. Одним из препятствий здесь остается несовершенство российского законодательства в сфере экологии и отсутствие общих для страны стандартов по переработке и использованию вторичного сырья.
Предполагается, что к 2020 году в России будет создана полноценная индустрия утилизации мусора и других отходов. В 2013 году был подготовлен специальный законопроект, вносящий изменения в закон «Об отходах производства и потребления». Законодатели полагают, что после принятия поправок, затрагивающих интересы граждан и предпринимателей, появятся дополнительные стимулы для развития отдельных отраслей, связанных с утилизацией мусора.
Как происходит утилизация мусора
В городах и других населенных пунктах России все чаще можно встретить контейнеры для раздельного сбора мусора. Такая система позволяет сделать дальнейшую переработку отходов более эффективной и менее затратной. С некоторых пор стал применяться выкуп вторичного сырья перерабатывающими заводами, но подобные программы в первую очередь касаются лишь бумаги, отдельных видов пластика и полиэтилена. Дело в том, что чаще всего именно это сырье и перерабатывается на специализированных заводах.
В 2013 году в России насчитывалось около 250 заводов для переработки мусора, но число их неуклонно растет. Производственный цикл на таких предприятиях все в большей степени подвергается унификации и стандартизации. Мусороперерабатывающие заводы России нередко имеют свои службы для транспортировки, сортировки и утилизации отходов. Специальное оборудование разного назначения позволяет извлекать из бытового и вторичное сырье, которое легко складируется, транспортируется и превращается в предметы, имеющие ценность в глазах потребителей.
С точки зрения эффективности переработки в России наиболее перспективным остается «металлический» мусор. Его проще всего сортировать, поскольку он без особого труда распознается. Второе по значимости место занимает переработка картона и бумаги. Несколько сложнее сортировать и перерабатывать пластик и полиэтиленовую пленку. Завершает список популярного в переработке сырья стеклянная тара. Как правило, предприниматели стараются придерживаться при утилизации мусора определенной специализации, руководствуясь экономической выгодой и доступностью исходного сырья.
Мегаполисы задыхаются от миллионов тонн мусора, которые сами же и производят. По подсчетам природоохранного министерства среднестатистическая семья выбрасывает свыше 1,6 т мусора ежегодно. Только столица создает более 3 млн. т. ТБО, и эта цифра только увеличивается. В госкорпорации Ростехнологии уверены, что более 40% всего выбрасываемого является ценным сырьем. И переработка отходов – чрезвычайно выгодный бизнес.
Непростые российские реалии
Несмотря на перспективность, развитие в направлении переработки бытовых отходов происходит крайне медленно. Сегодня бизнесу выгоднее получить от администрации подряд на утилизацию, чем приучать граждан к сортировке мусора, закупать оборудование и налаживать собственное производство. А если имеются определенные связи в администрации, то вопрос даже не поднимается, так как тарифы на складирование и утилизацию (другими словами – сжигание) достаточно велики.
В России на сегодня порядка 300 действующих и сортировочных и/или перерабатывающих заводов, что для страны крайне мало, там охватывается буквально несколько процентов мусора. Не имеется пока и предприятий полного цикла. Если будет реализован проект, запрещающий уничтожение не прошедших переработку бытовых отходов, то бизнесу может быть дан отличный толчок. Тем более что конкуренция практически отсутствует.
Что можно найти на свалке и как использовать
Как доказано на практике, в процессе переработки твердых отходов можно найти практически все – от цветных металлов и стекла до резины и пластика. Все это может быть использовано в качестве вторсырья промышленными предприятиями. К примеру, стеклобой является основным дополнительным компонентам для получения стекла.
С той же целью используется вторичный пластик, металлолом, картон и бумага. Использованная резина может применяться в дорожных покрытиях и при выпуске шумоизоляционных материалов, тряпки для изготовления утеплителей, даже простым камням найдется применение при производстве бетона.
Основная проблема на сегодня в сфере утилизации и переработки отходов – сортировка. Заставить граждан производить раздельный сбор невозможно, это воспринимается как прихоть, а не необходимость. И у сборщиков никакой заинтересованности не наблюдается – они все ТБО норовят впихнуть в общий контейнер даже там, где население их разбирает по фракциям.
Как происходит переработка отходов в мире
Чаще всего в развитых странах это очень выгодное направление экономики. Более того, это развивающийся тренд, позволяющий получать дешевую энергию и вторсырье. Общемировой рынок сегодня оценивается более чем в $120 миллиардов. И российская доля одна из наиболее перспективных – около $3,5 миллиардов.
Интересно, что риски в данном направлении минимальны – все достаточно прозрачно и поддается точному прогнозированию и расчетам. Даже иностранные инвесторы , традиционно настороженно относящиеся к возможности размещения капитала в РФ , готовы вкладываться в организацию переработки твердых отходов. Они понимают, что будут иметь со временем преимущество на рынке, который даже не начал толком формироваться.
Переработка отходов как бизнес
Пока подрядчикам выгодней получить договор на простое складирование на полигонах и сжигание, развитие данного направления затруднено. Местные администрации оказывают явное или тайное противодействие таким попыткам, несмотря на вред для экологии, дефицит полигонов и большие бюджетные расходы . Требуется решение на государственном уровне, чтобы изменить ситуацию.
В чем выгода компаний по переработке бытовых отходов, а также населения и самих властей? Имеется практическая польза – получение прибыли от продажи выброшенных ресурсов. Это доход предприятия, налоги и рабочие места . Также местный бюджет значительно экономит, и не только на расходах по вывозу и утилизации. Ведь компании часто готовы сами платить за право разработки богатых залежей вторсырья и материалов, какими являются наши полигоны с ТБО. Кроме того, со временем исчезнут регулярные пожары, запахи и пр., что характерно для наших свалок.
Среднее количество ТБО, которые подвергаются какой-либо обработке в России, всего 7-8 процентов. Да и то, отбирается только самое легкое – пластик, макулатура, металл. Для сравнения, средний европейский показатель – 40%. Швеция, например, умудряется сортировать 96% своих отходов. И не просто дает заработать отдельным предпринимателям – за счет их работы четверть всех домов страны обеспечены светом, а пятая часть – теплом.
У нас же ситуация поставлена на самотек. Часть ТБО просто не фиксируется, часть растаскивается (прежде всего, цветные и черные металлы). Какое-то внимание уделяется менее чем 1 проценту выбрасываемых материалов. Экономика страны продолжает ежегодно терять миллиарды. И самое печальное, что это, по-видимому, всех устраивает.
