Вторичное использование бытовых отходов

В развитых странах мира вторичная переработка является полноценным сектором экономики. Там население и предприятия раздельно собирают все, что можно перерабатывать. Остальные отходы компостируют или сжигают. Доля переработанного сырья в некоторых областях промышленности достигает 80%.

Утилизация использованных предметов подразумевает их дальнейшее использование. Отходы поступают на сортировочные пункты или мусороперерабатывающие комплексы. Ученые научились использовать вторсырье без существенного вреда для экологии. Переработка мусора экономически оправдана. Это доходный бизнес.

В данном обзоре представлены некоторые технологические процессы, применимые в общемировой практике. По оценкам экспертов, 60% бытовых отходов можно использовать как вторичные ресурсы.

Цели вторичной переработки отходов

Комплексный подход к проблемам экологии предусматривает утилизацию мусора с меньшим вредом для экологии. 50 лет назад, когда разрабатывались правила обращения с отходами, в состав бытового мусора в основном входили растительные остатки. Не было такого количества полимеров, бумаги. Мусор постепенно перегнивал, полигоны, засыпанные землей, зарастали кустарником, деревьями. Современные ТКО захламляют планету.

Основная цель переработки отходов во вторичное сырье – экологическая. Во-первых, при повторном использовании ресурсов не нужно разрабатывать новые месторождения. Во-вторых, снизится влияние на экосистему. Вторичное сырье приносит ощутимую экономию. Затраты на сортировку, переплавку стекла, пластика несоизмеримы с капиталовложениями на синтез полимеров, варку стекла из смеси неорганических компонентов: песка, селитры, соды.

Виды вторичной переработки

После сортировки, пакетировки вторичное сырье направляется на перерабатывающие и химические предприятия. Вторрециклинг различается по сложности, виду оборудования. В мировой практике традиционно применяются биологические и высокотемпературные способы конверсии. Технология подбирается под тип используемого вторсырья.

Термические способы

В Европе четверть образуемых отходов утилизируется в печах. Тепло используется для обогрева здания мусороперерабатывающего завода или на производственные нужды (сушку, очистку поступающих отходов). Основные термические методы вторичной переработки:

• слоевое сжигание неподготовленных отходов в специальных установках;
• использование гранулированного топлива, получаемого из горючего мусора;
• применение пиролизного газа для водогрейных установок;
• температурный пиролиз (разложение углеводородов на газообразные, жидкие и твердые компоненты в вакууме или под давлением).

Сжигают древесные, бумажные отходы, которые нельзя использоваться как вторсырье.

Компостирование

В результате биологического разложения растительных остатков, отходов сельхозпроизводства (растениеводства, животноводства), ветхой бумаги, картона, текстиля из натуральных материалов (хлопка, бамбука) получают ценное удобрение. Вторичное использование биомусора не предусматривает больших затрат.

При компостировании разложение происходит за счет внутренней энергии молекул, процесс происходит с выделением тепла.

Плазменная обработка

Это современная технология утилизации того, что нельзя использовать как вторсырье. Отходы без предварительной подготовки помещают в плазматрон. Плазма, создаваемая постоянным электрическим током, нагревается свыше 1000°С. Бесформенная гора утиля превращается в стекловидный комок.

Экологически безвредные, не имеющие запаха отходы, получаемые таким методом, используют в качестве наполнителей для изделий из цемента или закапывают в почву. Вреда для окружающей среды продукты плазменной обработки не нанесут. Объем утиля уменьшается на 85–95%.

Какие отходы пригодны для переработки?

За многолетнюю практику в западных странах постепенно пополнялся список вторресурсов. Переработке подвергают:

• предметы обихода;
• посуду из стекла;
• мебель;
• бытовую технику;
• лампы;
• одежду, обувь;
• строительные отходы;
• текстиль;
• резиновые покрышки;
• нефтепродукты;
• панели солнечных батарей.

Разработаны технологии многократного использования:

Перерабатывают промышленные и бытовые отходы, исключение составляют радиоактивные элементы, высокотоксичный, биологически опасный утиль.

что можно производить из разных отходов

Особенности вторичной переработки каждой фракции

Технологии вторичного использования мусора разработаны для разных категорий утиля:

1. Металлический лом сортируют магнитным сепаратором на цветные и черные сплавы. В пакетированном виде металл отправляется на металлургические предприятия. Чугунные ванны, радиаторы, кухонная утварь цветной бытовой металлолом вместе с остатками производства отправляется в плавильные печи.
2. Полимеры сортируют, моют, измельчают. Затем стабилизируют при необходимости, переплавляют. Многие виды пластика спокойно выдерживают шестикратную переработку.
3. Битое стекло добавляют в шихту на стекольных заводах или добавляют в цементные смеси в качестве наполнителя.
4. Повторное использование бумаги, картона предусматривает высвобождение целлюлозных волокон, их добавляют к первичному сырью.
5. Текстиль из натуральных материалов используют при производстве картона. Одежду, обувь из искусственного волокна отправляют на переплавку.
6. Резину подвергают пиролизу, получают компоненты смол, красок, пропиток, эмульсий. Измельченную резиновую смесь добавляют в строительные материалы для эластичности, снижения массы.
7. Древесный мусор сжигается в отопительных котлах или перерабатывается в бумагу, заполнители для биотуалетов, древесно-волокнистые плиты.
8. Электроника, ртутные лампы разбираются, ценные металлы извлекаются, оставшееся сортируется по видам материалов для дальнейшей переработки.
9. Отработанные масла, остатки нефтепродуктов – источник углеводородов. Рециклинг предусматривает очистку, фракционное деление, возгонку.

Ситуация со вторичной переработкой в России

Нашей стране до европейского уровня очень далеко. В России вторсырьем долгие годы считалась макулатура. Еще принимали металлолом. Все остальное свозилось на полигоны для захоронения. Коммунальная реформа изменила подход к утилю.

Постепенно в крупных городах вводится раздельный сбор коммунальных отходов. На законодательном уровне скоро будет запрещено сжигать и закапывать то, что пригодно для вторичной переработки. Население постепенно приучают к рачительному отношению к природным богатствам.

Из мусора уже делают строительные материалы и хозбытовые предметы. На поток поставлено вторичное использование пластика, резины, стекла, бумаги.

На местном уровне стимулируется организация новых предприятий по вторичной переработке отходов. Масштабность экологической проблемы понятна многим. На некоторых территориях организован сбор бытовой техники, использованных элементов питания, ртутных ламп. Вводятся запреты, штрафные санкции для предприятий. Они отчитываются за надлежащую утилизацию ТКО, строительного мусора, остатков производства.

Переработка промышленного мусора и ТБО важна для уменьшения загрязнения окружающей среды. Утилизация отходов — это повторное применение производственных или бытовых остатков.

Опасность для человека

Сбор и утилизация отходов — необходимая мера для того, чтобы оградить природу и человечество от разрушения. Для переработки используют бумагу, пластик, картон, стекло, ткани, железо. Мусор оказывает негативное влияние на состояние здоровья. Он провоцирует следующие моменты:

• генетические изменения;
• распространение инфекций;
• заболевания дыхания;
• изменение воспроизводящей функции;
• онкология.

В природе отмечается смена климата, снижение круговорота веществ, нарушение жизнеобеспечения на глобальном, региональном и локальном уровнях.

Цель утилизации и обезвреживания мусора — получение энергии, вторичного сырья, обеспечение безопасности для окружающей среды.

Классификация отходов

Отходы делятся на три основных типа: бытовые, промышленные, строительные. Перед уничтожением или переработкой их сортируют и распределяют по классу опасности.

Именно от него зависит способ дальнейшей утилизации или обработки отходов.

Всего в России насчитывается пять классов опасности:

1. Крайне опасные. Могут нанести непоправимый ущерб экологии.
2. Высокоопасные. На восстановление последствий уходит не менее 30 лет.
3. Умеренно опасные. Неблагоприятное влияние на экологическую среду длится 10 лет.
4. Малоопасные. После устранения источника загрязнения на восстановление уйдет примерно три года.
5. Неопасные. Они почти не влияют на экологическую систему.

От определения класса отходов зависит способ утилизации: одни сжигают, другие могут быть захоронены на полигоне, третьи подвергаются переработке, для четвертых возможно вторичное использование.

Варианты утилизации мусора

Огромное количество мусора появляется в результате жизнедеятельности человека, производственных процессов. Источники образования отходов: жилые дома, больницы, учебные заведения, компании общественного питания, тюрьмы, магазины, работа коммунальных служб, водоснабжение, промышленные предприятия.

Утилизация отходов проводится несколькими способами:

Какой вид утилизации отходов самый эффективный, не выяснено до сих пор.

Сжигание

Один из распространенных и надежных способов. Применяется для предметов в жидком, твердом и газообразном состоянии. Среди преимуществ выделяют получение тепловой энергии, сокращение количества отходов минимум в 10 раз, уменьшение риска загрязнения грунтовых вод и почвы.

Недостатки: опасность загрязнения атмосферы летучей золой, тяжелыми металлами, оксидом серы и азота. Чтобы избежать этого, используют специальное оборудование. Оно позволяет применять энергию горения и открывает новые возможности ее получения для производства.

Компостирование

Естественное разложение ТБО. В результате процесса получают компост, который эффективно используется в сельском хозяйстве. В России способ утилизации не получил широкого распространения.

Захоронение

Производственный мусор, который не может быть использован вторично, подвергается хранению на специальных полигонах и свалках. Сбор, переработка и складирование радиоактивных отходов — большая проблема для любого государства.

Их хранят в могильниках, которые должны быть расположены как можно дальше от грунтовых вод, в сейсмически безопасных зонах.

Пиролиз

Процесс представляет собой разложение ТБО без доступа воздуха. Мусор нагревается и расщепляется на вещества с более низкой молекулярной массой. Пиролиз имеет больше преимуществ, чем сжигание: не загрязняется окружающая среда, тяжелые металлы превращаются в золу, в остатках отходов не содержится токсичных веществ.

Все термины помогают понять процесс переработки мусора.

Отходы после уничтожения полностью исчезают, после утилизации могут быть переработаны во что-то другое или хранятся в земле. Такие понятия необходимо различать.

В России широкое применение получили лишь некоторые виды: сжигание, захоронение.

Вторичная обработка

Использование отходов производства подразумевает их уничтожение или вторичное применение. Из них изготавливают предметы, которые приносят пользу. Мусор такого типа отличается от бытового, поэтому правильная утилизация важна.

Переработка промышленных отходов выполняется несколькими методами:

• механический (сепарация и измельчение);
• термический (превращение мусора в топливо);
• гидродинамический (содержит несколько способов);
• химический (меняет свойства вещества);
• биохимический (использование в качестве вторичного сырья).

Перечисленные процессы позволяют получить из утильсырья новые продукты, полезные для жизнедеятельности человека.

Утилизация мусора направлена на сохранение невозобновляемых природных ресурсов, здоровья людей, улучшение экологии.

Вторичная переработка представляет собой процесс, при котором повторно используются отходы или возвращается в хозяйственный оборот мусор (после дезинфекции, очищения). Вторичной переработке подвергают различные материалы: макулатура, стекло, металл, бетон, текстиль, полимеры и т.д.

Что такое рециклинг

Рециклинг – переработка полезных отходов, после чего они могут повторно использоваться или возвращаться в производство. Рециклинг – один из наиболее важных процессов, который необходим для рационального природопользования и защиты окружающей среды.

При использовании переработанных отходов отпадает необходимость производственных предприятий добывать и изготавливать материалы для ведения производства заново. Переработанный мусор может заменять производственное сырье полностью или частично.

Классы рециклинга

Можно выделить четыре основных класса рециклинга мусора:

• Механический (мероприятия, при которых отходы разрезаются или измельчаются).
• Химический (воздействие разными химическими реагентами, что позволяет получить готовое сырье).
• Инсинерация (сжигание мусора, чтобы получить тепловую энергию).
• Пиролиз (бескислородное сжигание с последующим распадом мусора на простые вещества).

Рециклинг в России

В РФ по состоянию на 2018 года около 25-30% отходов подвергаются вторичной переработке. Весь остальной мусор просто хоронится на полигонах твердых бытовых отходов. В нашей стране не существует мер госрегулирования и эффективных экономических инструментов для утилизации отходов (подобное существовало во времена СССР, когда затраты на переработку товаров закладывались в стоимость готовой продукции).

В развитых странах

В странах Европы рециклингу подвергаются около 65-70% отходов, что примерно в 2-3 раза больше, чем в России. Практически в каждой европейской стране работают частные и государственные мусороперерабатывающие предприятия.

Также распространена практика закупки мусора для вторичной переработки отходов в соседних странах (например, так делают шведские предприятия).

Основные виды вторичного сырья

Виды отходов, имеющих значение для переработки

Наиболее распространенными и востребованными видами отходов для обработки являются:

• Картон, бумага.
• Строительный мусор.
• Органические остатки.
• Древесина.
• Полимерные материалы.
• Электроника.
• Металлы.
• Резина.
• Стекло.
• Нефтепродукты.

Процессы переработки макулатуры и отходов стекла

Технология и обоснование необходимости

Повторное использование отходов из макулатуры и стекла – распространенная практика в России и большинстве стран мира. Переработка этих материалов выполняется с применением соответствующих технологий:

• Стекло. Перед переплавкой стеклянный мусор проходит процесс очистки и сортировки. Очищаться отходы могут вручную или с использованием автоматики. В качестве альтернативы переплавке некоторые специализированные предприятия делают из отходов стекла стеклянный песок, который проще доставлять на стекольные заводы.

• Макулатура. Процесс переработки макулатуры включает в себя несколько этапов: роспуск волокон, отделение включений, очистка суспензии от посторонних примесей, термомеханическая обработка, тонкая очистка, обесцвечивание.

Современные технологии вторичной переработки пластмасс

Вторичные отходы из пластмасс могут перерабатываться с использованием различных технологий:

• Деструкция полимерного мусора.
• Повторное плавление.
• Переосаждение из растворов.
• Химическая модификация.

В чем основная проблема переработки полимерных отходов?

Основной проблемой, с которой сталкиваются предприятия, перерабатывающие полимерные отходы, является дефицит пластикового сырья. Из 1000 г полимерного мусора получается около 700-800 г вторичного сырья. Также особо остро стоит вопрос охраны окружающей среды, т.к. многие заводы, которые перерабатывают полимерные отходы, не соблюдают стандарты и нормы утилизации и переработки мусора, в результате чего в атмосферу выбрасываются большие объемы токсичных и иных вредоносных веществ и газов.

Радиоактивные отходы

Переработка радиоактивных отходов – процесс, направленный на трансформацию агрегатного состояния или характеристик радиоактивного вещества, чтобы создать подходящие условия для транспортировки и хранения.

Для каждого вида радиоактивного мусора есть свои технологии утилизации:

• Жидкие (осаждение, ионный обмен, дистилляция).
• Газообразные (фильтрация, химическое поглощение).
• Твердые (инсинерация, кальцинация, прессование).

Аккумуляторы и батареи

Процесс переработки аккумуляторов и батарей включает в себя несколько этапов:

1. Газовое удаление термического окисления горючих материалов.
2. Разрезание очищенных металлических элементов.
3. Сжигание оставшихся неметаллических веществ.
4. Распределение жидких сплавов по весу и отделение друг от друга.

Можно привести множество примеров вторичного использования отходов из аккумуляторов и батарей. Обычно переработанный металл закупают заводы, работающие в сфере металлообработки.

Текстиль и обувь

При переработке текстиля и обуви сначала определяется, из какого именно материала были сделаны поступившие изделия – из натуральных или синтетических. Особенности процесса переработки будут напрямую зависеть от типа материала изготовления. Если это натуральный материал, то сначала изделия сортируют, после чего разбирают на волокна и измельчают. Затем нити очищаются, смешиваются, повторно скручиваются и проводятся подготовительные работы, позволяющие в дальнейшем заново использовать материал.

Преимущества переработки электроники и ртутных ламп

Переработка электроники и ртутных ламп – выгодный бизнес, потому что из этих изделий можно получить ценные химические элементы и металлы: драгметаллы, стекло, полимеры, редкие химикаты и т.п.

Весь металл, который был получен после сортировки, расплавляется в печах, прессуется, запаковывается, после чего отправляется на литейные предприятия.

В ртутных лампах ценность представляет сама ртуть и стекло. Практически все компоненты, присутствующие в ртутных лампах, находят свое повторное применение.

Вторичная переработка отходов строительства и металла

Переработка отходов строительства и металла может производиться разными способами:

• Термическое измельчение.
• Взрывное дробление.
• Копровое дробление.

Отходы строительства и металлы перерабатываются практически всегда, потому что полученные материалы в 90% случаев пригодны для полноценного повторного использования.

Получение электроэнергии из отходов

Многие промышленные предприятия располагают специальным оборудованием, позволяющим получить энергию при сжигании отходов разного типа. В этом случае организация решает сразу две задачи: утилизация ненужного мусора (не подходящего для повторного использования) и обеспечение предприятия определенным количеством энергии, что позволяет сэкономить немало средств.

Для переработки в электроэнергию могут быть использованы бытовые и промышленные отходы, сельскохозяйственный мусор, нефтехимические остатки, медотходы.

Лучшие бизнес идеи по переработке отходов (2 видео)