Переработка отходов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Вторсырьё»)
Перейти к: навигация, поиск
Международный символ вторичной переработки — лента Мёбиуса.

Перерабо́тка— повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Также, с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы.

Утилиза́ция — использование ресурсов, не находящих прямого применения, вторичных ресурсов, отходов производства и потребления. (Борисов А. Б. «Большой экономический словарь» — М.: Книжный мир, 2003. — 895 с.)

Значение вторичной переработки отходов[править | править вики-текст]

Во-первых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации.
Во-вторых, попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями.
В-третьих, отходы и закончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем источники природные.[1]

Виды вторичного сырья[править | править вики-текст]

Разделённый домашний мусор: 1 — стеклянные бутылки, 2 — тонкий пластик, 3 — толстый пластик, 4 — картон, 5 — смешанный мусор, 6 — железные банки, 7 — бумага, 8 — полистирол, 9 — стекло, 10 — батареи, 11 — металл, 12 — органические отходы, 13 — упаковка «Тетрапак», 14 — ткань, 15 — туалетный мусор.
Мусороуборочная машина в Австралии
Простая сортировка вторсырья: стеклянных и пластмассовых бутылок в Польше
Сбор компьютеров для переработки в США
Сбор новогодних ёлок для переработки

История вторичной переработки[править | править вики-текст]

В развитых странах мира наращивается степень государственного воздействия в этой области. С целью снижения себестоимости продукции с использованием отходов введены налоговые льготы. Для привлечения инвестиций в создание производств по переработке отходов создана система льготных кредитов, в том числе частично возмещаемых и безвозмездных в случае неудачных решений. В целях стимулирования спроса на продукцию с использованием отходов в ряде стран накладываются ограничения на потребление продукции, изготавливаемой без использования отходов, наращиваются масштабы использования системы городского и муниципальных заказов на продукцию из отходов.

Широкое распространение во многих странах получили экологические платежи на возмещение затрат по сбору и предварительной переработке ряда наиболее распространенных видов продукции, создающей типовые проблемы по её утилизации после использования, — батареек, смазочных масел, аккумуляторов, изношенных шин. Особо широкое распространение получили платежи за использование упаковки или лицензионные сборы за использование торговой марки «Зеленая точка», за счет ресурсов которых осуществляется организация сбора и переработки отходов упаковки.

Усилия зарубежных стран по сбору и переработке отходов координируются на международном уровне. Так, для стран ЕС была подготовлена Пятая Программа действий по охране окружающей среды на 1992—2000 годы, в рамках которой были установлены следующие требования:

  • обязательность наличия в странах ЕС планов переработки отходов и создания рынка вторичного сырья;
  • нормирование уровня использования наиболее распространенных отходов (для макулатуры, стекла и пластиковой упаковки уровень сбора и переработки в расчете на 2000 г. был установлен в объёме 50 %).

Система государственного регулирования решения проблемы переработки отходов в странах Евросоюза продолжает совершенствоваться. Сформулированы основные положения новой стратегии создания экономически и финансово устойчивой системы обращения с отходами. Ключевые принципы этой стратегии включают в себя: соблюдение баланса экономических и экологических интересов; скоординированное использование экономических и административных инструментов; стимулирование инвестиций в области переработки отходов; введение механизмов налоговых льгот, кредитов и государственных субсидий, направленных на расширение производственной и технологической базы переработки отходов.

Особые сдвиги имеют место в международной координации организации сбора и переработки отходов упаковки. Именно под контролем государственных органов в основном в 90-х годах интенсивно создавались централизованно управляемые национальные системы сбора и переработки отходов, функционирующие при финансовой поддержке за счет экологических платежей за использование упаковки или за счет лицензионных сборов за использование торговой марки «Зеленая точка», то есть без привлечения госбюджетных средств. В 1994 году введена в действие специальная Директива ЕС № 62 «Об упаковке и отходах упаковки», обязывающая страны ЕС создавать организационные, нормативно-правовые и экономические условия для сбора и переработки вышедшей из употребления упаковки. Установлены соответствующие рубежи по уровню переработки таких отходов. В частности, в соответствии с требованиями этой Директивы, страны ЕС должны обеспечить переработку 50-65 % отходов упаковки уже через 5 лет после присоединения к этой Директиве. К началу 2002 года к этой директиве присоединились 17 стран ЕС, в том числе Германия, Франция, Швеция, Норвегия, Австрия, Испания и др.

В СССР[править | править вики-текст]

В СССР утилизации придавалось большое значение. Были разработаны унифицированные бутылки для молока, прохладительных напитков, по всей стране существовали пункты сбора стеклотары. Для сбора макулатуры и металлолома привлекались школьники и члены пионерской организации. Был налажен жёсткий учёт драгметаллов, применяемых в промышленности, в частности в электронике.

Вторичное сырьё заготавливали четыре главка:

Технологии вторичной переработки[править | править вики-текст]

Множество различных отходов может быть использовано вторично. Для каждого типа сырья есть соответствующая технология переработки. Для разделения отходов на различные материалы используются различные виды сепарации, например, для извлечения металла — магнитная.

Металлы[править | править вики-текст]

Большинство металлов целесообразно перерабатывать вторично. Ненужные либо же испорченные предметы, так называемый металлолом, сдаются на пункты приема вторсырья для последующей переплавки. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), распространённых технических сплавов (победит) и некоторых чёрных металлов (чугун).

Вторично перерабатываются процессоры, микросхемы и прочие радиодетали — из них извлекаются драгоценные металлы (главный целевой компонент — золото). Радиодетали вначале сортируют по размерам, затем дробят и погружают в царскую водку, в результате чего все металлы переходят в раствор. Из раствора золото осаждается определенными вытеснителями и восстановителями, другие металлы - сепарацией. Иногда после дробления РД подвергаются отжигу.

Вторичные пластмассы[править | править вики-текст]

Ящики из пластмассы

Ко вторичным пластмассам относят:

Полиэтилентерефталат[править | править вики-текст]

Существующие способы переработки отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ) можно разделить на две основные группы: механические и физико-химические.

Основным механическим способом переработки отходов ПЭТ является измельчение, которому подвергаются некондиционная лента, литьевые отходы, частично вытянутые или невытянутые волокна. Такая переработка позволяет получить порошкообразные материалы и крошку для последующего литья под давлением. Характерно, что при измельчении физико-химические свойства полимера практически не изменяются.

При переработке механическим способом ПЭТ-тары получают флексы, качество которых определяется степенью загрязнения материала органическими частицами и содержанием в нём других полимеров (полипропилена, поливинилхлорида), бумаги от этикеток.

Физико-химические методы переработки отходов Пэт могут быть классифицированы следующим образом:

  • деструкция отходов с целью получения мономеров или олигомеров, пригодных для получения волокна и плёнки;
  • повторное плавление отходов для получения гранулята, агломерата и изделий экструзией или литьём под давлением;
  • переосаждение из растворов с получением порошков для нанесения покрытий; получение композиционных материалов;
  • химическая модификация для производства материалов с новыми свойствами.

Каждая из предложенных технологий имеет свои преимущества. Но далеко не все из описанных способов переработки ПЭТ применимы к отходам пищевой тары. Многие из них позволяют перерабатывать только незагрязнённые технологические отходы, оставляя незатронутой пищевую тару, как правило, сильно загрязненную белковыми и минеральными примесями, удаление которых сопряжено со значительными затратами, что не всегда экономически целесообразно при переработке в среднем и малом масштабе.

Аккумуляторы и батареи[править | править вики-текст]

Различные батарейки

На настоящий день все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые — во Франции. Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий. Ниже приведены типы батарей и методы их переработки:

Тип батареи Процесс переработки
Щелочные Гидро- и пирометаллургический процессы
Никель-кадмиевые Пирометаллургический процесс
Никель-металл-гидридные Процесс восстановления металлов
Литий-ионные Процесс восстановления металлов

Эффективность переработки определяется в процентном соотношении материала, поступившего на переработку, и материала, полученного после переработки.

Стоит помнить, что точную эффективность переработки невозможно знать заранее по следующим причинам:

  • состав материала, поступающего на переработку, значительно разнится от партии к партии и от страны производителя — это происходит из-за смешения батарей от разных производителей и различной степени разрядки каждой конкретной батарейки
  • в процессе переработки батареи смешиваются с другими материалами, поэтому определить точно эффективность переработки батарей и «добавочных» материалов невозможно;
  • переработка включает в себя несколько стадий, каждая из которых происходит на различных производствах, поэтому границы, в которых должна измеряться эффективность переработки, неясна.

Процесс HTMR состоит из трех основных шагов: подготовка смеси; выжигание; плавка и отливка. На этапе подготовки смеси батарей различных типов смешиваются, и из них изготавливаются брикеты, затем брикеты помещают в печь с вращающимся нагревателем (RHF) при температуре 2300 °[источник не указан 1068 дней]. В процессе нагревания в камеру подводятся различные газы для ускорения сжигания лишних компонентов мусора и плавке металлов. Получаемые газовые отходы проходят систему жидкостной очистки. Полученные в RHF слитки помещают в электродуговую печь (EAF), где происходит разделение жидкой фазы металла и шлаков. Шлаки являются безопасными для здоровья, поэтому в дальнейшем они используются в строительстве зданий и дорог. Полученные слитки разделяются на болванки и плавятся с добавлением железа, до достижения стандартного состава — никель от 8 до 16 %, хром от 9 до 16 %, железо — оставшееся, незначительное содержание марганца, углерода и молибдена.

С 2013 года на территории России функционирует первый завод, имеющий линию по переработке щелочных батареек гидрометаллургическим способом — «Мегаполисресурс» в г. Челябинске[3]. Федеральная программа по сбору и передаче батареек "Мегаполисресурс" осуществляется в ряде магазинов бытовой техники и электроники[4].

Текстиль и обувь[править | править вики-текст]

Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды, обуви и тряпи.

Весь текстиль поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая ещё может быть пригодна для использования, она впоследствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих, церкви и Красный Крест. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, змейки, кнопки и пр.), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лен, полиэстер и т. д.). Например джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному. Метод производства бумаги из ткани сохранился неизменным уже многие столетия и был завезен в Европу Марко Поло, когда он впервые посетил Китай. В результате получается два типа бумаги:
1. «Художественная» бумага для акварели или гравюры со своей текстурой, прочностью и долговечностью.
2. Бумага для производства банкнот.

Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработке резины, пластмассы и т. д. В этом своего успеха достигла инновационная компания спортивной одежды NIKE, в магазинах которой в США можно получить скидку, оставив свои сношенные кроссовки.

Радиоактивные отходы[править | править вики-текст]

Бетон и отходы бетонного производства.[править | править вики-текст]

В процессе приготовления и применения бетонных смесей всегда образуются отходы и остатки свежего бетона в смесителях, бетоновозах и бетононасосах, в технологических машинах, в формах и ёмкостях.

Известно, что технику чистят и промывают водой от остатков бетона, иначе ресурс её нормальной работы будет очень быстро сокращаться. Остатки бетона после промывки техники содержат:

  • инертные заполнители;
  • воду и цементное молочко;
  • жидкие химические добавки.

Принцип работы любой установки сводится к отделению твердых частиц и жидкого остатка с последующим повторным использованием полученных компонентов (рециклирование).

Центральное место в комплексе занимает установка промывки материала. При этом фактически происходит отделение мелких частиц менее 0,18 мм, связанных с водой, от более крупных (песка и различных фракций), что предотвращает затвердевание извлеченного материала. Промытый материал собирается в специальный контейнер и может применяться для приготовления бетона, а полученная вода с частицами менее 0,18 мм подается в водный бак, где с помощью мешалки они поддерживаются во взвешенном состоянии, что препятствует накоплению и затвердеванию цементного молочка.

Следующей ступенью процесса является подача сточных вод в очистительный конус, где под действием силы притяжения происходит скапливание мельчайших частиц и образование шлама. В конусе шлам удерживается до определенного состояния и передаётся в шламовый бункер. Уровень очищенной воды в башне повышается, и через переливное отверстие она попадает в промежуточный бункер, откуда может быть извлечена и использована снова в бетонном производстве.

Перспективные разработки[править | править вики-текст]

Ученые из Нидерландов представили последние разработки в сфере переработки отходов — улучшенную технологию, которая без предварительной сортировки, в рамках одной системы, разделяет и очищает все отходы, которые туда поступают, до первоначального сырья. Система полностью перерабатывает все виды отходов (медицинские, бытовые, технические) в закрытом цикле, без остатка. Сырье полностью очищается от примесей (вредных веществ, красителей и т. д.), пакуется и может быть использовано вторично. При этом система экологически нейтральна.

В Германии построен и проверен TUV (немецкой Службой технического контроля и надзора) завод, который успешно работает по данной технологии 10 лет в тестовом режиме. На данный момент правительство Нидерландов рассматривает вопрос о строительстве на территории своей страны.

В России[править | править вики-текст]

Waste in Russia and the EU.jpg

Образование отходов в экономике России составляет 3,4 млрд тонн в год, в том числе 2,6 млрд тонн/год — промышленные отходы, 700 млн тонн/год — жидкие отходы птицеводства и животноводства, 35—40 млн тонн/год — ТБО, 30 млн т /год — осадки очистных сооружений. Средний уровень их использования составляет около 26 %, в том числе промотходы перерабатываются на 35 %, ТБО — на 3—4 %, остальные отходы практически не перерабатываются.[источник не указан 122 дня]

На рынке вторичного сырья функционирует система «Агентство „Ртутная Безопасность“»[источник не указан 122 дня] (люминесцентные лампы и другие ртутьсодержащие отходы, а также отходы ЛПУ, нефтесодержащие отходы, отработанная оргтехника, стекло, медицинские отходы, резиновые изделия, отходы бумаги и картона, отходы ЛКМ и строительного мусора, отходы полимерных материалов), «Вторнефтепродукт», «Вторчермет» и «Вторцветмет».

В России основная часть макулатуры (до 75 %) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона).

Низкий уровень использования отходов (за исключением их отдельных видов — лома черных и цветных металлов, а также достаточно качественных в сырьевом отношении видов макулатуры, текстильных и полимерных отходов) объясняется, главным образом, не отсутствием технологий, а тем, что переработка большей части отходов в качестве вторичного сырья характеризуется низкой рентабельностью или вообще нерентабельна. В условиях централизованно управляемой экономики бывшего СССР затраты на сбор и предварительную переработку отходов относились на себестоимость продукции отрасли. В новых хозяйственных условиях Минэкономики (Минэкономразвития) России не стало рассматривать вторичные ресурсы в числе объектов, требующих специальных мер государственного регулирования, а природоохранные ведомства пока не смогли создать эффективные нормативные ограничения и экономические инструменты государственного регулирования в этой области. Из-за заметного отставания индексации платежей за размещение отходов в сопоставлении с индексами инфляции, стимулирующее воздействие платы за размещение отходов снизилось к 2002 году примерно в 6 раз.

Накопленные отходы как правило не перерабатываются в России, поскольку сложившиеся экономические условия не обеспечивают полную переработку даже текущего выхода отходов, характеризующихся более высокими потребительскими свойствами в сравнении с накопленными отходами.

В результате низкого уровня использования продолжается накопление отходов в окружающей природной среде. Согласно оценкам НИЦПУРО, объёмы накопления неиспользуемых отходов достигли 80—90 млрд тонн. По данным МПР России учтено 2,4 тыс. объектов размещения опасных отходов. Условия размещения таких отходов во многих случаях не соответствует действующим в России экологическим требованиям и принятым в мире стандартам. В итоге воздействие мест накопления и захоронения отходов на окружающую среду часто превышает установленные ПДК. Имеется немало примеров, когда такое превышение составляет десятки и сотни раз.

Последние 10 лет снижалась роль государства в организации сбора и переработки отходов. С 1991 года ликвидирована государственная система вторичных ресурсов, функционировавшая под эгидой Госснаба СССР. В рамках этой системы работало более пятисот предприятий по переработке вторичного сырья и около 6000 приемных пунктов по заготовке и переработке вторичного сырья от населения. С 1996 года отменена статистическая статотчетность по формам 14-ВР (вторичные ресурсы), 14-лес (древесные отходы), 9-СН (лом черных металлов), 17-СН (лом цветных металлов).

Несмотря на уменьшение количества образования отходов в результате спада производства в 90-х годах, уровень переработки многих видов отходов заметно снизился. По оценкам НИЦПУРО уровень переработки доменных шлаков снизился со 100—120 % (с учетом вовлечения в переработку накопленных отходов) в 1990 г. до 53 % в 2000 г.; шин изношенных — с 8,7 % до 4 %; текстильных отходов — с 75 % до 44 %; полимерных отходов — с 23,5 % до 8,3 %; фосфогипса — с 14 % до 3,2 %; стеклобоя (в производстве стеклянной тары) — с 92,3 % до 54,6 %; макулатуры — с 64,8 % до 57,4 %; зол и шлаков ТЭС — с 11,6 % до 10,4 %. Наиболее высокие темпы снижения уровня переработки отходов были в период 1992—1995 годов.

Возможные пути решения

Таким образом, к настоящему времени сложились следующие основные предпосылки для необходимости и возможности решения проблемы сбора и переработки отходов в России:

  • действующие инструменты государственного управления уже не могут обеспечить существенное повышение уровня сбора и переработки основной массы отходов, по крайней мере, без поддержки бюджетного финансирования муниципальных и городских органов административного управления;
  • имеется зарубежный опыт создания централизованно-управляемых национальных систем сбора и переработки отходов, функционирующих за счет экологических платежей, то есть без целевого бюджетного финансирования (за исключением специальных государственных программ);
  • имеется советский опыт 70-80-х годов по организации сбора и переработки традиционных видов вторичного сырья на территории России по территориальному принципу. Отдельные элементы этой системы продолжают функционировать и в сложившихся экономических условиях;
  • имеется российский опыт создания в последние годы локальных систем сбора и переработки отходов в рамках крупных российских городов (Москвы, Санкт-Петербурга и др.), работающих при финансовой поддержке их административных органов.

Проведенные НИЦПУРО исследования проблемы управления отходами в Российской Федерации и за рубежом свидетельствуют о необходимости усиления государственного регулирования в области сбора, переработки и хозяйственного использования отходов в России с учетом рыночной направленности проводимых Правительством Российской Федерации реформ хозяйственного механизма, положений концепции устойчивого развития, а также достижений отечественного и зарубежного опыта по решению этой проблемы без использования механизма прямого финансирования и средств федерального бюджета. Постановка такой задачи обусловлена следующими основными факторами:

  • значительным количеством образования отходов в России;
  • отсутствием в России экономических условий для переработки основной массы отходов, в результате чего средний уровень переработки отходов не превышает 26 %, а негативное воздействие постоянно накапливаемых отходов на окружающую среду и, следовательно, уровень экологической опасности постоянно возрастают;
  • возможностью создания в рыночной экономике более благоприятных экономических условий для переработки наиболее распространенных отходов, демонстрируемой развитыми зарубежными странами в последние 5-10 лет, в том числе с использованием российского опыта функционирования в 70-х — 80-х гг. системы вторичных ресурсов;
  • финансовыми потерями из-за отсутствия механизма взимания экологических платежей за некоторые виды импортируемых товаров, а также за упаковку, поступаемую в Россию с импортируемыми товарами;
  • необходимостью ратификации Россией Директивы ЕС 1994 года № 62 «Об упаковке и отходах упаковки», поскольку руководством Российской Федерации принято решение о вступлении в ВТО (в данный момент — уже вступила).

Для комплексного решения обострившейся с начала 90-х годов проблемы сбора и переработки отходов в Российской Федерации целесообразно создать принципиально новую систему вторичных ресурсов, способную работать в рыночных условиях хозяйствования, то есть без выделения целевых средств из Федерального бюджета на эти цели. По экономическим условиям функционирования такая система должна быть аналогична национальным системам сбора и переработки отходов упаковки, созданным в последние годы в странах ЕС, то есть работать при финансовой поддержке за счет системы экологических платежей и общих мер экономического стимулирования предпринимательской деятельности. Однако её функциональные задачи целесообразно расширить в направлении увеличения номенклатуры перерабатываемых отходов и с учетом специфических условий России. Элементы такого подхода фактически имеют место и в ряде стран ЕС.

Возможна вторичная переработка бумаги: старые бумаги вымачиваются, чистятся и измельчаются для получения волокон — целлюлозы. Дальше процесс идентичен процессу производства бумаги из лесоматериалов.

Учитывая актуальность и жизненную необходимость решения проблем с переработкой отходов (в том числе и ТБО), руководством Российской Федерации утверждена масштабная программа по переводу отечественной экономики в русло инновационного развития. В соответствии с поручением Президента РФ от 08.03.2011 г. № 574 и поручением Председателя Правительства от 12.06.2010 г. № ВП-П9-3955 компанией «Русэкойл» подготавливаются проекты мощностью 1 млн тонн в год в г. Санкт-Петербурге и Московской области.

Впервые в рамках отечественных исследований поставлена задача объединить разрозненные передовые разработки по многим отраслям промышленности, на основе чего будут разработаны несколько вариантов экологически чистых, высокотехнологичных, конкурентоспособных на мировом рынке отходоперерабатывающих комплексов для выпуска рентабельной продукции в виде топлив, присадок и строительных материалов. При этом за счет оптимизации сырьевых, тепловых, газовых потоков обеспечивается максимальное получение жидких топливных фракций и стройматериалов — без каких-либо технологических отходов, кроме сбросных каталитически очищенных газов.

На 1-ом этапе предполагается комплектация экспериментальной линии для проведения исследований, испытаний, сертификации и патентования. Данная работа будет проводиться совместно с Фондом «Сколково», участником которого является компания «Русэкойл». Также планируется строительство объектов по одному из вариантов мобильного или стационарного комплекса в составе 1-5 однотипных линий с годовым объёмом переработки 50-250 тыс. тонн подготовленных ТБО (вновь образуемых и полигонного захоронения), «хвостов» сортировки, иловых осадков, торфа, углешламов, деревоотходов и другой органики. Товарной продукцией будет дизельное топливо, химпродукция (бензол, толуол и нефрас или объединенная фракция БТК), цемент, газопенобетон.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Катрин де Сильги. История мусора. М., Текст, 2011.

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Переработка мусора в России - новая возможность для финских компаний? // Сайт телерадиокомпании Yleisradio Oy. Служба новостей Yle. — 29 июля 2013. (Проверено 31 июля 2013)
  2. Кинофельетон «Пять миллионов»
  3. Утилизация батареек в России и мире // РИА Новости
  4. Куда сдать использованные батарейки? В Media Markt открыт пункт приема старых батареек для утилизации