Мусорная проблема во всем мире становится с каждым годом все актуальнее. Этому способствует увеличение численности людей на земном шаре, активное развитие промышленности и сферы услуг. Отходы потребления и производства образуются в быту, на заводах и различных предприятиях.
Переработка мусора сегодня считается одним из лучших способов решения проблемы. Суть подхода заключается в получении из отходов вторичного сырья, которое можно использовать для изготовления новых товаров. Многие страны Европы активно воплощают эту идею в жизнь. Для этого у них создана необходимая инфраструктура и возможности, сформировано правильное мышления у населения.
Переработка мусора – единственный верный, цивилизованный и безопасный способ обращения с отходами. Он позволяет создавать из отработанных материалов новую продукцию и товары.
Сжигание мусора, которое активно внедряется во всех регионах России, неэкономичный и небезопасный способ. Для строительства и поддержания функционирования таких предприятий требуются огромные капиталовложения и эксплуатационные затраты. Во время сжигания в атмосферный воздух выделяются пары 250 химических соединений. Диоксины и тяжелые металлы – наиболее опасные для организма человека примеси. Они многократно увеличивают риски появления онкологических заболеваний, бесплодия и аллергии.
Какой мусор подлежит переработке
В высокоразвитых странах стараются максимально сократить объемы мусора, который отправляется на свалку. Они стремятся перерабатывать любые отходы, которые могут быть повторно использованы для производства новых изделий.
Какой мусор подлежит переработке в России? В нашей стране нельзя размещать некоторые отходы на свалке без предварительного обезвреживания. Существует мусор, который необходимо не просто утилизировать, но еще предварительно обезвредить. Например, медицинские отходы. Электронные устройства (мобильные телефоны, ноутбуки), ртутные и люминесцентные лампы, пневматические шины подлежат обязательной утилизации.
Виды переработки мусора
Виды переработки промышленного мусора и твердых коммунальных отходов отличаются. Технологии, которые используются для получения вторичного сырья, выбирают с учетом физико-химических характеристик и токсичности мусора, его вещественного состава, экономичности способа, потребности в конкретном виде вторичных ресурсов, местной экологической ситуации.
Твердые коммунальные отходы состоят из трех основных компонентов – воды, органической и инертной части. Существует более 30 технологий их обезвреживания и утилизации.
Большая часть мусороперерабатывающих предприятий в России функционирует по двум простым базовым схемам. Первый подход:
- Выделение металла из отходов с помощью магнитной сепарации.
- Обработка сырья методом грохочения и дробления.
- Магнитная, аэро- и электростатическая сепарация.
- Получение полимерной пленки, макулатуры, компоста, цветного и черного металла.
Вторая схема переработки, применяемая в России:
- Увлажнение отходов до 60%.
- Сортировка с извлечением стекла, цветных металлов, камней, песка и других материалов, не поддающихся компостированию.
- Компостирование сырья.
- Объединение пленки, резины, пластика с промышленными отходами, пиролиз сырья.
- Получение пирокарбона и газового топлива.
- Производство строительных материалов из отходов.
Далее рассмотрим способы переработки мусора, которые активно используют в других странах.
Термическая переработка
К термическим технологиям обезвреживания и переработки твердых коммунальных отходов относится сжигание, газификация и пиролиз. Ключевое преимущество этой группы методов – многократное уменьшение объема мусора. Шлак и зола отправляются на свалки, а газообразные продукты после очистки удаляются в атмосферу.
Особенности сжигания:
- Необходимо создать окислительную среду, поддерживать температуру 600 градусов.
- Простая организация шламового хозяйства.
- Небольшой размер оборудования.
- Для очистки газов требуются минимум денежных ресурсов.
- Мусор необходимо предварительно очистить от серы, фосфора и галогенов, чтобы не допустить образования канцерогенных диоксионов и фуранов.
Особенности газификации:
- Метод подходит для переработки пастообразного и твердого углеродсодержащего мусора.
- Условия переработки – температура от 600 до 1100 градусов, наличие кислорода или углекислого газа, водяного пара.
- Восстановительная атмосфера в камере оборудования предотвращает образование азота и оксидов серы.
- Концентрация продуктов частичного окисления, которые образуются в результате газификации, не должна превышать ПДК.
- Генераторный газ подходит для применения в качестве низкокалорийного топлива.
Особенности пиролиза:
- Условия переработки – температура от 700 до 1050 градусов, отсутствие воздуха или окислительная среда.
- В процессе пиролиза отходы проходят процессы сушки, газификации и сухой перегонки.
- Конечные продукты – углекислый газ, метан и вода.
При использовании термической обработки важно обеспечить высокое качество сырья, то есть отходы необходимо сортировать. Чем выше температура воздействия на мусор, тем меньше токсичных газов и примесей выделяется во время окислительной реакции.
Хороший способ переработки мусора органического и растительного происхождения – компостирование. Данный метод применяют для получения биогаза, азотсодержащих удобрений и биотоплива из скошенной травы, листвы, отходов сельского хозяйства и пищевых остатков.
Как происходит компостирование на мусороперерабатывающих заводах? Основные этапы процесса:
- извлечение из мусора цветных и черных металлов с помощью магнитных сепараторов;
- загрузка твердых коммунальных отходов в накопительную емкость;
- перемещение мусора с помощью крана в барабанные грохоты через загрузочные воронки;
- разделение твердых коммунальных отходов на крупную и мелкую фракции;
- загрузка мелкой фракции в дробилку, а затем на 72-96 часов в биотермические башни с получением компоста;
- загрузка крупной фракции в специальный котел, сжигание при температуре 800-1000 градусов, очистка продуктов горения и удаление газов в атмосферу.
Переработка ТКО позволяет получать макулатуру, стекло, полимерное вторичное сырье, теплоизоляционный материал из резинотехнических и кожевенных отходов, дорожную плитку из нефтешламов, люминесцентные лампы и цветные металлы, строительные материалы.
Для переработки промышленных отходов используют горячее прессование золошлакового мусора, выпаривание глинисто-солевых шламов с получением сырья для химической промышленности и порошка для строительной отрасли, утилизацию пыли электросталеплавильных установок с получением рубчатого железа.
Переработка мусора в России
Россия утопает в мусоре. По данным Гринпис, в 2016 году из 70 млн тонн бытовых отходов только 4% отправлялось на переработку. Для примера сравним эту цифру с данными городов в других странах:
- Сан-Франциско: перерабатывают более 75% бытового мусора.
- Любляна (Словения): перерабатывают 61% бытового мусора.
- Камикатцу (Япония): перерабатывают 80% бытового мусора.
- Толоса (Испания): перерабатывают 77% бытового мусора.
- Каппанори (Италия): перерабатывают 85% бытового мусора.
В России практически все отходы отправляются на свалки. Раздельный сбор организован точечно, и этого недостаточно для глобального изменения ситуации. Площади, занятые под полигоны и стихийные свалки в России, растут с каждым годом.
Переработка мусора в России практически не развита. Для реализации данной идеи необходимо не только создавать с нуля соответствующую инфраструктуру (контейнеры для раздельного сбора отходов, предприятия по утилизации), но и кардинально менять подход населения к данному вопросу.
Плюсы и минусы переработки мусора
Положительные стороны переработки мусора:
- Сокращение роста свалок. По данным Гринпис, переработка мусора в России за 14 лет способна уменьшить размер площадей, занятых под полигонами, на 75-80%.
- Создание новых рабочих мест. Строительство и работа предприятий по переработке мусора позволит снизить уровень безработицы. При захоронении отходов на полигонах и при выполнении вспомогательных операций трудоустроены 4200 человек, при сжигании мусора – 16800. Если обеспечить Россию необходимым количеством предприятий для переработки мусора, удастся создать 252000 новых рабочих мест.
- Экономия энергии. Переработка мусора экономит в несколько десятков раз больше ресурсов, чем генерируют заводы по сжиганию отходов. Например, сжигание ПЭТ позволяет получить 3,2 ГДж/т энергии, а переработка ПЭТ сэкономит 85,2 ГДж/т.
- Дополнительные сэкономленные денежные средства для бюджета страны. До тех пор, пока Россия повсеместно не внедрит раздельный сбор мусора, бюджет страны каждый год теряет более 230 млрд рублей. Эта сумма, которую могли бы зарабатывать предприятия по переработке отходов.
- Экономия ресурсов, создание новых товаров из вторичного сырья. Самый дорогой способ уничтожения мусора – сжигание. Он требует практически в два раза больше ресурсов, чем сумма капиталовложений и эксплуатационных затрат для строительства и обеспечения функционирования предприятий по переработке. Кроме того, утилизация позволит создавать из большинства отходов новые товары и изделия. Например, для изготовления детского велосипеда необходимо переработать 400 алюминиевых банок, одного комплекта стекловаты для загородного коттеджа – 400 винных бутылок.
Для подробного и объективного рассмотрения метода необходимо указать не только плюсы, но и минусы переработки мусора. Если рассматривать вопрос в контексте внедрения данной схемы в нашей стране, то основной недостаток – необходимость строить инфраструктуру практически с нуля. На организацию раздельного сбора мусора и строительство заводов по переработке потребуется выделить внушительную сумму.
Территория, которая занята под мусороперерабатывающий завод, непригодна для выращивания растений, содержания сельскохозяйственных животных, проживания людей. Для поддержания высокого уровня безопасности и гигиеничности необходимо строго соблюдать все правила методики утилизации отходов.
Этапы переработки мусора
Любые методы переработки мусора начинаются с его сортировки. Раздельный сбор может быть организован на контейнерных площадках многоквартирных домов или уже после сбора – на специальных установках.
Когда отходы поступают на перерабатывающий завод, они проходят еще несколько стадий:
- Грубая, первичная очистка. Механическая сортировка, осаждение твердой фракции, отсеивание.
- Более глубокая подготовка. В зависимости от технологии мусор могут разделять на фракции, извлекать полезные компоненты, обезвреживать.
- Получение вторичного сырья.
Этапы переработки мусора могут иметь множество дополнительных стадий, во время которых сырье окисляют, обогащают добавками или совершают иные технологические операции. Но любые способы подготовки направлены на решение одной из трех задач: обезвредить, улучшить качество вторичного сырья или получить материал для переработки с оптимальными физико-химическими свойствами.
