Переработка отходов: Виды и методы утилизации

Переработка отходов - это метод утилизации мусора, который предусматривает его вторичное использование в производстве. Сейчас проблема отходов стоит особенно остро - каждый год населением производится более 18 миллионов тонн мусора, 90% которого отправляется на полигоны.

Самым популярным методом утилизации отходов в России является захоронение на свалках, которых в стране уже более 1000. Мусор на полигонах выделяет в атмосферу вредные вещества, также в нем могут развиваться инфекции, которые способны вызвать эпидемии в городах. Однако с каждым годом площади полигонов только растут, к тому же в каждом регионе есть несанкционированные свалки. Даже после очищения почвы от мусора, она еще многие годы будет восстанавливаться и оставаться непригодной для использования.

Решить проблему загрязнения способна переработка отходов. Многие страны уже давно путем переработки смогли полностью избавиться от свалок и полигонов, утилизируя весь мусор без вреда для окружающей среды. В России же перерабатывается только 7% отходов, остальная часть сжигается или отправляется на полигоны.

Разберем основные преимущества переработки:

• Экологичность - в первую очередь переработка отходов позволяет сократить размеры полигонов и безопасно избавляться от мусора.
• Господдержка - государством ежегодно выделяются средства для борьбы с загрязнением окружающей среды, поэтому предприятия по переработке отходов получают дополнительные выплаты.
• Вторсырье - переработка обеспечивает получение недостающего вторичного сырья, что позволяет замедлить исчерпание природных ресурсов и оптимизировать их потребление.
• Энергия - от процесса переработки некоторых видов отходов можно получить альтернативную энергию, а также большое количество вторсырья позволяет уменьшить потребление энергоресурсов.
• Прибыль - низкая конкуренция в сфере обеспечивает постоянную востребованность услуг переработки и получение прибыли.

Несмотря на преимущества, предприниматели не стремятся открывать перерабатывающие заводы. В первую очередь это обусловлено высокими первоначальными затратами на оборудование, разрешения и лицензии. Даже с учетом финансовой помощи от государства это очень большие вложения. Чтобы завод со временем приносил прибыль, требуются большие производственные мощности для работы с большим количеством разных отходов, что накладывает не только финансовые проблемы, но и сложности с поиском помещения.

Методы переработки отходов

Вторичной переработке подвергается большая часть отходов, не содержащих токсичных веществ - это бумага, дерево, металлы, пластмасса, текстиль, стекло и органические продукты. Разберем основные методы переработки отходов.

Рециклинг

Переработка включает в себя сортировку, очищение и при необходимости обеззараживание отходов. А рециклинг - это непосредственно процесс обработки мусора для получения вторичного сырья. Рециклинг в зависимости от материала может проходить до четырех стадий обработки:

1. Первичная - выполняется с материалами одного типа, которые не требуют очищения.
2. Вторичная - сырье проходит этапы очищения, сортировки и измельчения.
3. Третичная - материалы подвергаются химической обработке для получения низкомолекулярных соединений.
4. Четвертичная - уничтожение остатков в пиролизных печах или инсинераторах, в результате чего получается газ и пиролизная жидкость.

Переработка отходов в России методом рециклинга не сильно развита из-за отсутствия в большинстве регионов культуры сортировки мусора и пунктов приема. Также метод требует задействования большого количества рабочей силы и мощностей.

Пиролиз

Для пиролиза используются специальные закрытые установки, в которых отходы подвергаются обработке высокими температурами. В процессе уничтожения образуются газы, уголь, масло, которые можно использовать в качестве источников энергии. Пиролиз бывает двух видов:

• Высокотемпературный - температура в вакуумных установках достигает 900 градусов, что позволяет получать из отходов газ для тепловой и электрической энергии.
• Низкотемпературный - мусор уничтожается при температуре 400-500 градусов, при этом он не требует предварительной сортировки. Такой метод позволяет получить больше угля и масла, но меньше газа.

Для пиролиза требуются большие, профессиональные печи высокой стоимости, из-за чего метод все еще не так популярен в России. Разберем основные плюсы метода:

• Безопасная утилизация отходов без вредных выбросов в атмосферу.
• Уничтожение тяжелых металлов практически без остатков, только зола.
• Полученные энергоматериалы не требуют особого хранения и транспортировки.

Пиролиз сейчас является самой доступной альтернативой сжиганию и захоронению отходов, не влияющей на окружающую среду.

Плазмопиролиз

Более совершенным методом пиролиза является плазменный пиролиз, который отличается экономичностью, безопасностью и не требует предварительной подготовки мусора. Для переработки используется аппарат со специальной камерой - плазмотрон, в которую мусор попадает прямо из распределителя. Под влиянием плазменных лучей отходы преобразуются в стекловидную массу, уменьшаясь в 300 раз. На выходе получается материал высокой прочности, который используется в строительстве. Главным достоинством технологии является закрытый цикл. Так газ, который образуется во время переработки перегоняется в пар и в дальнейшем может использоваться как источник энергии.

У метода есть и другие преимущества:

• Экономичность - процесс переработки 1 тонны мусора сокращает затраты в 3 раза в сравнении с другими методами.
• Безопасность - готовый продукт полностью безопасен для человека и природы, поэтому не требует дополнительной обработки.
• Доступность - за счет автоматики и отсутствия дополнительных этапов переработки не нужно задействовать много работников.

В отличие от сжигания, плазмопиролиз исключает попадание вредных веществ в атмосферу.

Плазменная переработка отходов: инновационный метод утилизации

Газификация

Переработка мусора методов газификации также направлена на получения газа и вторсырья для топлива. Отходы обрабатываются кислородом в специальных печах, что в отличие от пиролиза позволяет получить меньше смол и золы. Мусор требует предварительной подготовки перед утилизацией - он сортируется и высушивается до 20% остатка влажности. Далее помещается в печь, где нагревается до 1500 градусов. В процессе обработки получается газ, который очищается для дальнейшего использования. Вторичное сырье может отправляться на изготовление дизельного топлива и строительных материалов.

Преимущества метода газификации схожи с пиролизом, однако стоимость самого оборудования достаточно высокая и для работы с ним требуется специально обученные сотрудники.

Компостирование

Для переработки овощей, фруктов, травы, опилок и соломы используется метод компостирования. Он заключается в ускорении разложения мусора при помощи внедрения анаэробной микрофлоры. В процессе разложения получается натуральный субстрат, который можно использовать в качестве удобрения или для изготовления топливных брикетов.

Это экологичный метод переработки органики, однако для получения качественных удобрений в компост нельзя добавлять животные жиры, сорняки, отходы жизнедеятельности человека и животных.

Раздельный сбор отходов

С 2020 года в столице действует Программа раздельного накопления отходов. Москвичи привыкли к некоторым необычным терминам, касающимся работы с отходами. Все отходы - и смешанные отходы из «серых» баков, и вторсырье из «синих» баков - после сбора отвозят для обработки на специальные предприятия - комплексы по переработке отходов.

На КПО отходы выгружают на конвейерную ленту, выделяют из них вторсырье, пригодное для повторного использования, разделяют по компонентам и направляют на переработку. На Комплексах большую часть работы выполняет автоматика - отходы обрабатываются и сортируются с помощью оптических сканеров, магнитных, вихретоковых сепараторов и другого автоматизированного оборудования. Для того, чтобы было удобнее передавать отсортированное вторсырье с КПО на заводы-переработчики, его прессуют в брикеты. Так поступают, например, с алюминиевыми банками и пластиковыми бутылками.

По конвейерной ленте сырье направляется в пресс-компактор и брикетируется. На КПО предусмотрено несколько программ с разным давлением для каждого вида сырья. В обычной речи мы говорим, что отправляем вторсырье на переработку. А в профессиональной сфере возвращение вторсырья в производственный цикл называется утилизацией.

Благодаря переработке из макулатуры можно создать новые бумажные изделия, а пластик - превратить в новую пластиковую тару или же в синтетическое волокно для изготовления флиса, нейлона, синтепона.

Флотация

Флотация - это способ разделить с помощью воды разные материалы. В заполненную водой емкость - ванну флотации - помещают измельченное пластиковое вторсырье разных типов. В зависимости от плотности один тип пластика останется в толще воды, другой - опустится на дно. В верхней части емкости размещены транспортировочные барабаны, по которым сырье, остающееся на поверхности, продвигается к выгрузке.

Стоит заметить, что растворимые загрязнения толстым слоем накапливаются на стенках оборудования и меняют плотность воды. Все это затрудняет работу оборудования и делает невозможным правильное разделение материалов.

Флексы и Гранулят

Флексы - это готовое вторичное сырье в виде пластиковых хлопьев. Для их получения пластик измельчают, очищают от примесей и загрязнений, высушивают. Часто такой способ применяется для создания вторсырья из ПЭТ-бутылок.

Гранулят - это пластиковое вторсырье в виде мелких гранул. Для того, чтобы получить гранулы, пластик расплавляют, вытягивают в нити, а потом нарезают на мелкие кусочки.

Переработка бумаги

Для производства бумаги необходимы волокна целлюлозы - как правило, их получают из древесины. Считается, что самую качественную первичную целлюлозу дают хвойные породы деревьев - сосна, ель.

Бумажное вторсырье загружают в гидроразбиватель - вращающуюся емкость с ножами, заполненную водой. В процессе вращения бумага становится рыхлой и распускается на волокна. Далее полученную массу очищают от посторонних включений, краски и других примесей и используют для создания новых бумажных изделий - картона, упаковочной бумаги, средств гигиены.

Как правило, любую новую продукцию производят из смеси вторичного и первичного сырья. Пульперкартон с виду похож на папье-маше и точно знаком всем: из него делают тару для яиц, держатели для стаканов.

Демеркуризация

Демеркуризация - обезвреживание отходов, содержащих ртуть и ее соединения. К таким отходам относятся градусники и люминесцентные лампы. Эти опасные отходы нельзя выбрасывать в обычные баки - их нужно относить в специальные пункты приема, откуда их заберут на демеркуризацию.

Ртуть является высокотоксичным веществом, устойчивым во внешней среде - она самостоятельно не разлагается на менее токсичные вещества. Ртуть в виде паров и в составе пыли может выделяться в атмосферу, проникать в почву, растворяться в грунтовых водах и водоемах, накапливаться в тканях растений и животных. Попав в организм человека, ртуть вызовет тяжелые отравления, поразит нервную систему и внутренние органы.

К опасным отходам относятся и батарейки - они содержат тяжелые металлы и требуют специальной утилизации. Батарейки выделяют опасное вещество - диоксины. Они заражают почву и воздух, распространяясь в окружающей среде и попадая в грунтовые воды.

RDF-топливо

RDF-топливо - это альтернативное топливо, получаемое из отходов. «Хвосты» особым образом подготавливают - измельчают, высушивают, прессуют в RDF-брикеты. Альтернативное топливо далее направляют на цементные и металлургические предприятия, где оно используется вместо угля и природного газа.

Технологические процессы на таких предприятиях предполагают разогрев оборудования до 1700°С.

Как правильно сортировать отходы

Повсеместно продвигается идея раздельного сбора отходов, и нам это очень нравится. Но как сделать так, чтобы дело заходило дальше разговоров? Далеко не все виды пластика можно переработать. Чтобы понять, подлежит ли переработке бутылка из под воды перед Вами, приглядитесь к ее маркировке - небольшой треугольник с цифрой или буквой. Маркировка пластика бывает разной. Если маркировка отсутствует, ,это может означать, что упаковка не подлежит переработке. Перед тем, как сдать пластик, его нужно вымыть, высушить и смять.

Куда сдать пластик? Бумага - долговечный материал. Она может пройти и четыре, и пять циклов переработки. Что принимают в качестве макулатуры: бумага, картон, старые книги, офисная бумага. А вот чеки, упаковку из под яиц и тетрапак вместе с вышеперечисленными материалами у Вас не примут. Несмотря на то, что с каждым годом все больше людей переходят на электронный документооборот, за последние 20 лет мы стали потреблять на 26% больше бумаги. Каждый год для ее производства в мире вырубают более 100 миллионов деревьев: это примерно 20 га леса в минуту.

В составе упаковки тетрапак картон, алюминий и полиэтилен. Этот материал нельзя сдавать вместе с макулатурой, т.к. при его переработки используется определенная технология. Упаковки от соков, сливок, кефира и молока нужно промыть, расправив углы пачки. Надрезать упаковку не рекомендуется. Дальше как с пластиком - высушить и смять. Картон и бумагу складывать проще всего.

Для этого существуют специальные полигоны (различных классов опасности). «Посредником» между человеком и полигоном являются точки сбора (специальные контейнеры), найти которые можно по карте recycle map. Кстати, утилизацией могут заниматься только сертифицированные компании с гарантией безопасности для окружающей среды и здоровья человека.

Проще всего переработать стекло, оно поддается бесконечному ресайклингу. Не принимаются битые зеркала и стекла с инородными предметами внтури.

Теперь Вы знаете, куда сдать отходы и для чего так необходим раздельный сбор. Мы считаем, что и физические, и юридические лица должны вносить свой вклад в защиту экологии.

Законодательство в сфере переработки отходов в РФ

Любой грамотный эколог скажет Вам, что на все виды деятельности с отходами нужна лицензия. Кроме того, на каждый вид отхода, указанный в Федеральном классификационном каталоге отходов (ФККО), нужно иметь отдельный паспорт.

Федеральное законодательство. Основной документ, регулирующий обращение с отходами, - это Федеральный закон «Об отходах производства и потребления». Он устанавливает правила сбора, транспортировки, обработки и захоронения различных видов отходов.

Государственные стандарты. Правительственные постановления и приказы.

Региональное законодательство. Каждый субъект Российской Федерации имеет право устанавливать собственные нормы и правила обращения со вторичным сырьем в пределах федерального законодательства. Это могут быть уточнения требований к рециклингу, раздельному сбору, организации пунктов приема и т. Лицензирование, сертификация. Экологический надзор и контроль. Органы экологического надзора на федеральном, региональных и муниципальных уровнях контролируют соблюдение законодательства в области уничтожения или захоронения вторичного сырья.

В РФ право на распоряжение отходами может предоставляться организациям или предприятиям в зависимости от вида отходов и специфики их обработки. Специализированные утилизационные предприятия. Они занимаются сбором, обработкой и утилизацией определенных видов вторичного сырья. Государственные учреждения. Частные предприятия.

Изначально на основании инвентаризации вторсырья и отходов, хранящихся на предприятия, специальными организациями разрабатывается разрешительная документация. В документацию по каждому предприятию должны включаться все площадки, на которых могут образовываться отходы, вне зависимости от их территориального расположения и класса опасности хранящихся материалов.

Нарушения установленных норм и предельного количества отходов хранящихся на балансе юридического объекта попадает в зону нарушения экологического законодательства. Разработанный Порядок обращения с отходами носит временной характер.

Программа (план) производственного контроля составляется юридическим лицом, индивидуальным предпринимателем до начала осуществления деятельности.

Внедрение новых методик позволяет обеспечить безопасные условия хранения, утилизации и переработки производственных отходов.

Что может сделать каждый

Раздельный сбор. Сортируйте разные виды отходов по специальным контейнерам для пластика, стекла, бумаги, металла, органики.

Экономия ресурсов. Уменьшайте объем производимого мусора. Это можно сделать, покупая товары, созданные из переработанных материалов и имеющие минимальную упаковку, а также повторно используя предметы.

Участие в местных инициативах. Образование, информирование. Поделитесь информацией о важности рециркулирования ресурсов с друзьями, семьей и коллегами. Активное участие. Ответственное использование природных ресурсов.

Общество должно уделять время и силы вопросам утилизирования того, что остается после его жизнедеятельности. Многие отходы производственной деятельности являются очень ядовитыми соединениями.