Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Переработка отходов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью обеспечения их повторного использования (рециклинг) в народном хозяйстве и получения сырья, энергии, изделий и материалов.
Является экологичной альтернативой обычному захоронению отходов. Позволяет сократить количество используемых ресурсов, а также снизить выбросы парниковых газов.
Переработка может предотвратить захоронение потенциально полезных материалов и сократить потребление первичного сырья, тем самым снизив потребление энергии, загрязнение воздуха (от сжигания), загрязнение воды, загрязнение почвы (от захоронения).
Согласно общепринятой иерархии ответственного потребления и обращения с отходами, на 1-е место ставят принцип снижения образования отходов, затем вторичное использование и переработку, а далее — сжигание[2][3]. Метод полигонного захоронения отходов считается наименее предпочтительным вариантом.
Содержание
Переработка и утилизация
Переработка
Переработку отходов следует отличать от утилизации. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырьё, энергию
Переработка отходов может включать или не включать их обработку[4] — деятельность, направленную на изменение физического, химического или биологического состояния отходов для обеспечения последующих работ по обращению с отходами[5]. Обработке подвергается множество извлекаемых из отходов материалов, включая стекло, бумагу, алюминий, асфальт, железо, ткани, различные виды пластика и органические отходы (источники многочисленных вредных веществ и даже бактерий и вирусов). В некоторых случаях отдельные процессы переработки отходов бывают технически нецелесообразны или экономически невыгодны из-за непомерно больших затрат материальных, транспортных, финансовых и человеческих ресурсов.
При переработке отходов могут образовываться отходы.
Утилизация
Утилизация отходов — использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация)[4].
Под утилизацией отходов (от лат. utilis — полезный) понимается следующее[5]:
- использование отходов на различных стадиях их технологического цикла;
- обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий.
При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.
Таким образом, понятия утилизация и переработка пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технически возможна, технологически необходима или требуется законодательством.
С другой стороны, утилизация не рассматривает переработку там, где отходы могут быть использованы в продукции напрямую, без переработки.
По мнению некоторых специалистов, помимо вторичных ресурсов и отходов производства и потребления, утилизации также подлежат ресурсы, не находящие прямого применения[6].
Рециклинг
Рециклинг (син. рециклизация) — возвращение отходов в процессы техногенеза.
Переработка отходов — деятельность, состоящая из отраслей и множества различных процессов. Рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например, стеклянных бутылок после их безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после обработки в производственный цикл (например жестяных банок — в производство стали; макулатуры — в производство бумаги, картона и т. п., пластикового мусора — в гранулы[7] для последующего вторичного использования)[5].
Вторичное сырьё
«Вторсырьём» называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами и которые возможно и целесообразно использовать вторично в качестве сырья или изделий непосредственно или после дополнительной обработки. Их отличительной чертой является то, что они не могут быть использованы повторно по прямому назначению (например, открытая потребителем консервная банка не может быть использована повторно как контейнер для пищи), однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий (консервная банка может быть переплавлена в сырьё для изготовления других металлических изделий).
Некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, называются не вторичным сырьём, а вторичными энергетическими ресурсами[5].
Виды вторичного сырья- Биологическое:
- Технологическое (неорганические вещества):
- Технологическое (органические вещества):
- Технологическое (сложные изделия, подлежащие разделению или разборке на более простые составляющие):
Технология переработки отходов
Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки.
Для разделения отходов по материалу используются различные виды сепарации. Например, для извлечения из мусора чёрных металлов используются магниты. Хлорвинил, полиэтилен низкой плотности, поливинилхлорид и источники питания так же поддаются переработке, хотя они обычно и не сортируются. Это вещества однородной консистенции, что даёт возможность легко вырабатывать из них новые материалы. Переработка многокомпонентных предметов (например, компьютеры и другое электрооборудование) довольно затруднительна, вследствие их необходимого демонтажа и сепарации.
Одним из популярных методов переработки пластика является термомеханическая переработка. Процесс выглядит следующим образом: сырьё очищают, дробят, прессуют, нагревают под давлением до расплавления и охлаждают, получая гранулы («флексы»), из которых потом можно формовать новые пластиковые изделия. Качество данных продуктов будет зависеть от степени очистки исходного сырья. Некоторые виды пластика (ПВП и ПЭТФ) выдерживают несколько циклов термомеханической обработки, другие (полистирол) — до трёх раз.
Кроме термомеханической, выделяют ещё химическую технологию переработки пластика. Если при механической переработке полимерные изделия возвращают к первоначальной форме (гранулы, чипсы или агломерат), то химическая переработка подразумевает возвращение материала к состоянию до полимеризации, то есть смеси коротких молекул мономеров. В зависимости от фазы химического превращения, данный вид переработки разделяют на разложение с помощью химических агентов и газификацию. Одно из преимуществ химической переработки состоит в возможности очистить смесь мономеров и вернуть пластик к состоянию, из которого можно делать продукт, не уступающий первичному по качеству. Но пока данным способом переработки занимаются только на уровне экспериментального производства.
Также существует перспективная, но не реализуемая в промышленных масштабах технология биопереработки. Она может быть реализована через разложение мусора ферментами бактерий, одноклеточных грибов, червей или насекомых. Существующие биобактерии способны разлагать отходы, в том числе пластик, и можно использовать их как источник энергии. Однако данный процесс намного медленнее, чем нужно, чтобы его можно было использовать для утилизации мусора. Также работа биологических агентов зависит от внешних условий. К примеру, они справляются только с мелкой фракцией мусора и при прочих равных условиях предпочитают пластику другие продукты.
Сортировка отходов
Сортировка — выбор компонентов из смешанных (не сортированных) уже образованных в результате сбора отходов.
Разделение и/или смешение отходов согласно определённым критериям на качественно различающиеся составляющие.
Сортировка отходов осуществляется на специализированных предприятиях, комплексах сортировки, сортировочных цехах, сортировочных линиях.
Подавляющее большинство сортировочных линий в мире являются ручными. Но также существуют и автоматизированные, на которых металлы отделяются магнитом, самая мелкая фракция отсеивается механически, мусор продувается в баллистическом сепараторе и разделяется на лёгкий и тяжелый. После этого оптическая система сортирует пластики по сортам и/или цвету. На высокоавтоматизированных линиях люди-операторы работают только на первом этапе сортировки, а именно отслеживают крупные или опасные для оборудования предметы (газовые баллоны и т. п.).
В России есть закон, запрещающий захоронение некоторых полезных материалов, которые могут быть переработаны во вторичные компоненты. Однако запрет не действует, если полезные материалы содержатся в составе твёрдых коммунальных отходов (ТКО). Для правильной переработки необходимо, чтобы полезные отходы раздельно доезжали до сортировок и не смешивались в общей массе мусора[8].
Высушивание отходов
Высушивание отходов (сушка) — процесс выпаривания воды из отходов для уменьшения объёма, сохранения питательных элементов.
Сушка отходов и другие способы удаления влаги из отходов и стерилизация с использованием повышения температуры известны под термином «рекуперация органики».
В результате высушивания органических фракций до помещения в ТБО/ТКО образуются новые виды сырья, такие как корма и удобрения, которые используются в отраслях животноводства и растениеводства.
Высушивание позволяет сохранить баланс потребления и утилизации на высоком уровне, сохраняя неиспользованные человеком фракции в правильном порядке устойчивого развития.
Метод сушки органического сырья наиболее распространён в развитых странах, как Р. Корея, вследствие нехватки там свободных площадей. В отличие от полигонов и зловонных свалок для сушки не требуется больших территорий, защитных мер и сооружений.
Технология сушки позволяет также использовать систему «отходы в энергию» (WTE, waste-to-energy) для использования полученного сухого органического сырья, имеющего высокую энергетическую ценность в качестве топлива для котлов, для выработки тепла, пара и/или электричества.
Сжигание
Сжигание отходов — термический процесс окисления с целью уменьшения объёма отходов, извлечения из них ценных материалов, золы или получения энергии[9].
Сжигание мусора и другие способы обработки отходов с использованием высоких температур известны под термином «термическая обработка».
В результате сжигания ТБО образуется зола, которая подлежит захоронению на специальном полигоне.
Метод вызывает довольно-таки много споров, поскольку обладает серьёзными недостатками.
Метод сжигания мусора наиболее распространён в таких странах, как Япония, вследствие нехватки там свободной земли (для организации свалок требуется гораздо больше территорий).
В Европе и США стараются производить больше вторсырья, но также много и сжигается.
Отходы в энергию (WtE) или энергия из отходов (EfW) — это общепринятые термины для характеристики мест, где мусор сжигают в специальных печах или котлах для выработки тепла, пара и/или электричества.
Обезвреживание отходов
Обезвреживание отходов — уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду[4].
Некоторые отходы требуют обезвреживания перед размещением на свалках, полигонах или в отвалах. Так, отходы титанового производства, содержащие летучий и токсичный безводный хлорид алюминия, перед вывозом обрабатывают известью.
Медицинские отходы также требуют обезвреживания (дезинфекции). Часть медицинского пластика можно отправить на переработку, но для этого больницам нужно собирать пластиковые отходы отдельно от остальных, к тому же сортировать с учётом классов безопасности и видов. Медицинский пластик могут сортировать на специальных заводах по утилизации, но исключительно вручную, за неимением в настоящее время автоматизированных линий. Для большинства предприятий подобный вид переработки нерентабелен, так как дешевле произвести новый пластик, чем приобрести вторсырьё.
Однако в некоторых странах уже активно работают над данной ситуацией. Например, в США, Австралии и Новой Зеландии успешно перерабатывают отходы класса «А». На выходе предприятия получают полиэтилен низкого давления, ПВХ и полистирол. Из них можно снова производить медицинские предметы, не требующие стерилизации (упаковку и контейнеры), а также бытовые предметы: пакеты, ящики, трубы, канцтовары и стройматериалы. Вместе с тем на выходе иногда получается материал с неопределённым составом, который на современном этапе развития использовать затруднительно[10][11][12].
В России медицинские отходы — это отдельный класс отходов, порядок обращения с которыми определяют отдельные СанПиН, но в части переработки медицинского пластика законодательства нет. Тем не менее в стране есть компании, которые занимаются не только утилизацией, но и переработкой медицинских отходов.
Одни из самых объёмных промышленных отходов — это отходы углеродсодержащие, источниками которых являются Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая, угледобывающая и другие виды промышленности. Для их обезвреживания используют различные методы и технологии.
Современные научные разработки позволяют обезвреживать большую часть промышленных отходов, уменьшать их объём и обеспечить максимальную безопасность. Сегодня обезвреживание опасных отходов можно провести термическими, физико-химическими, химическими и другими способами. Так, например, при помощи методов окислительно-восстановительных реакций, реакций замещения происходит перевод различных токсичных и опасных соединений в нерастворимую форму.
В России основная часть макулатуры (до 75 %) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона).
|
|