Цикл переработки мусора

Замкнутый технологический цикл переработки бытовых и промышленных отходов мегаполиса Текст научной статьи по специальности « Охрана окружающей среды. Экология человека»

Аннотация научной статьи по охране окружающей среды и экологии человека, автор научной работы — Козлов Г. А., Гарабаджиу А. В., Ищенко О. В., Помешалкин Е. И., Пушкарев М. И., Агеева А. А., Билык А. В., Карелина Е. В., Крюкова А. В., Мохна В. Н.

Статья посвящена комплексной переработке отходов. В работе приводятся сведения о технологиях, позволяющих замкнуть существующие разрозненные процессы обращения отходов от различных источников (ТБО, химические отходы, масложировые отходы) в единый производственный цикл. Предложена методика детоксикации химических отходов и сильно загрязненных грунтов, содержащих стойкие органические загрязнения (на примере ПАУ) с использованием горячего компоста из ТБО, позволяющая проводить процесс в любое время года, экспериментально показана ее эффективность.

Похожие темы научных работ по охране окружающей среды и экологии человека , автор научной работы — Козлов Г.А., Гарабаджиу А.В., Ищенко О.В., Помешалкин Е.И., Пушкарев М.И., Агеева А.А., Билык А.В., Карелина Е.В., Крюкова А.В., Мохна В.Н.,

Closed technological cycle of recycling domestic and industrial waste city

The article is devoted to comprehensive recycling waste. This paper provides information about the technologies that allow disparate processes to close the existing treatment of waste from various sources (MSW, chemical waste, fat and oil waste) in a single production cycle. The method of detoxification of chemical waste and heavily contaminated soil containing persistent organic pollutants (for example, PAHs) using a hot compost from solid waste, allowing to carry out the process at any time of year, it is experimentally shown its effectiveness.

Текст научной работы на тему «Замкнутый технологический цикл переработки бытовых и промышленных отходов мегаполиса»

Замкнутый технологический цикл переработки бытовых и промышленных отходов мегаполиса

Г. В. Козлов, А. В. Гарабаджиу, О. В. Ищенко, Е. И. Помешалкин,

М. И. Пушкарев, А. А. Агеева, А. В. Билык, Е. В. Карелина,

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Статья посвящена комплексной переработке отходов. В работе приводятся сведения о технологиях, позволяющих замкнуть существующие разрозненные процессы обращения отходов от различных источников (ТБО, химические отходы, масложировые отходы) в единый производственный цикл. Предложена методика детоксикации химических отходов и сильно загрязненных грунтов, содержащих стойкие органические загрязнения (на примере ПАУ) с использованием горячего компоста из ТБО, позволяющая проводить процесс в любое время года, экспериментально показана ее эффективность.

Ключевые слова: твердые бытовые отходы (ТБО), токсичные химические отходы, компостирование, биодеградация, переработка ТБО, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), биодизельное топливо, отработанное жарочное масло.

По мере развития технологий и увеличения глубины переработки исходного сырья возрастает опасность отходов [1], что требует постепенного перехода от захоронения к переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Наиболее передовые производители используют материалы, ориентированные на дальнейшую переработку, однако данная мера эффективна только в случае селективного сбора отходов. Кроме того выпуск подобной продукции невелик. В настоящее время наиболее актуальны технологии переработки отходов собранных валом, причем после извлечения из них наиболее ценных компонентов в качестве вторсырья. Реализовано только три стратегии обращения с ТБО: сырьевая, энергетическая и биотехнологическая [2].

Разработки новых технологий ведутся в рамках данных стратегий, однако они не могут решить проблему в полной мере из-за того, что состав ТБО слишком сложен и базирующийся на одной стратегии подход к технологиям переработки не жизнеспособен изначально. Комплексные способы переработки отходов часто требуют внесения существенных изменений в технологические процессы переработки отходов, что, учитывая огромные масштабы перерабатываемого мусора, делает данные варианты непригодными для масштабного внедрения.

Таким образом, вновь разрабатываемые технологии, чтобы иметь перспективу внедрения, должны

отвечать следующим (помимо экономичности и экологичности) требованиям:

• образовывать замкнутый технологический цикл, когда продукты (или отходы) одного технологического процесса являются сырьем для следующего;

• технологии должны замыкать в цикл уже существующие технологические процессы, т. е. являться «технологиями-связками».

В связи с этим целью нашей работы являлось создание вспомогательных технологий — связок для замыкания в единый технологический цикл (рис. 1) технологий переработки ТБО (в противоположность традиционной схеме комплексных технологий переработки отходов) (рис. 2), токсичных органических отходов, отходов пищевой промышленности на примере системы обращения отходов Санкт-Петербурга, реализующей биотехнологическую стратегию.

Работа проводилась на базе ГУП СПб «Филиал завода МПБО-2 Опытный завод МПБО» (пос. Горе-лово Ленинградской обл.). В работе использовался компост из ТБО, отходы жарочного масла, отходы, грунт и твердые отходы, загрязненные креозотом и нефтепродуктами.

Работа с промышленными отходами проводилась на опытной бетонированной площадке предприятия, получение компоста проводилось по существующей технологии.

Рис. 1. Замкнутый технологический цикл переработки ТБО Рис. 2. Классическая схема комплексной переработки ТБО

Анализ содержания токсичных компонентов проводился с использованием метода хромато-масс-спектрометрии, биотестирование проводилось на райграсе пастбищном.

Определение метиловых эфиров жирных кислот проводили методом тонкослойной и газовой хроматографии.

Биотехнологическая стратегия, реализуемая системой обращения ТБО Санкт-Петербурга накладывает определенные ограничения на спектр перерабатываемых компонент отходов.

Так, разрабатываемый технологический цикл может перерабатывать только компостируемую часть ТБО и органическую часть токсичных химических отходов. В качестве модельного класса токсичных органических веществ нами были выбраны поли-циклические органические углеводороды (ПАУ) на основании их доминирующего вклада в интегральную токсичность [3] и постоянном росте содержания в городских почвах [4].

Также для придания технологическому циклу экологической завершенности было необходимо проработать вопрос минимизации загрязнения городских почв ПАУ. Ключевым источником этих стойких органических загрязнений (СОЗ) в мегаполисе является автотранспорт, прежде всего дизельные грузовики. Использование биодизельного топлива позволяет существенно сократить их выбросы.

Одним из видов городских отходов являются отработанные жарочные масла [5], жировой сток пищевых предприятий, а в прибрежных городах еще и отходы рыбообработки [6], которые можно переработать в биотопливо, однако классические технологии щелочного катализа при высоком кислотном числе и влажности не работают, а методы кислотного и биокатализа, которые нечувствительны к свободным жирным кислотам требуют длительного нагревания реакционной смеси, что приводит к большим затратам. Нами проведены испы-

тания кислотного катализа при получении биодизеля из этой группы отходов (время реакции 70-80 ч), что показано на рис. 3, и предложено использования для подогрева сбросного тепла ТЭЦ. На рис. 4 представлена схема замкнутого технологического цикла переработки отходов.

Компост, производимый как продукт переработки бытовых отходов, обладает способностью длительное (6-8 месяцев) время поддерживать температуру 50-60 градусов тепла независимо от погодных условий и сезона года [7]. Так же компост содержит большое количество микроорганизмов, которые могут являться деструкторами ПАУ [8]. Таким образом, совместное компостирование отходов (рис. 5), содержащих ПАУ с горячим компостом из ТБО позволит проводить всесезонную биодеградацию токсичных отходов, при этом отпадает необходимость во внесении в субстрат дорогостоящих биологических препаратов.

Аналогичный способ описан в статье [9], но авторы статьи используют в качестве источника микроорганизмов-деструкторов иловые осадки очистных сооружений, при этом срок компостирования таков, что не позволяет производить длительную (несколько месяцев) инкубацию в холодное время года — термофильная фаза компостирования завершается на 20-е сутки, когда степень деструкции ПАУ составляет 50-60%.

Оч 2,5ч 5,5ч 12ч 18,5ч 25ч 31,5ч 38ч 44,5ч 51ч 64ч 77ч

Рис. 3. Динамика процесса биодизельного топлива из отработанного жарочного масла с использованием гомогенного кислотного катализа

Рис. 4. Замкнутый технологический цикл переработки отходов мегаполиса (биотехнологическая стратегия)

Серьезной проблемой является нерастворимость ПАУ в воде, для ее устранения используются поверхностно-активные вещества, в нашем случае целесообразно использовать отходы переработки жарочного масла на биодизельное топливо.

Для экспериментальной проверки предлагаемого метода был сформирован экспериментальный штабель, внутрь которого был помещен загрязненный ПАУ компост, упакованный в полимерную сетку. ПАУ-содержащие отходы предварительно были смешаны с отходами получения биодизеля и эмульгированы.

В начале опыта и по истечении срока эксперимента проводилось определение ПАУ в экспериментальном компосте. Для предотвращения попадания токсичных веществ в атмосферу компост, загрязненный поллю-тантами, был изолирован с помощью чистого компоста. Защита почвы и грунтовых вод осуществляется

гидроизоляцией площадки компостирования. При изучении процесса биодеградации смеси ПАУ в течение одного года были получены следующие результаты (табл. 1).

Данные, приведенные в табл. 1, говорят о пригодности предлагаемого метода для утилизации концентрированных токсичных органических отходов. При этом исключается необходимость в использовании биопрепаратов, а так же достигается независимость процесса биодеградации от времени года. Биотестирование на райграсе пастбищном показало безопасность получаемого компоста для газонных трав.

Биодеградация ПАУ в компосте из ТБО

Рис. 5. Совместное компостирование токсичных органических отходов с горячим компостом

Компонент смеси ПАУ Содержание, мкг/кг

№ п/п Наименование Исходное Конечное

11 Бенз[Ь]флуорантен 121500 –

14 Дибенз[а,Ь]антрацен 104990 –

1. Предложена схема комплексной биотехнологической переработки ТБО и токсичных органических отходов в мегаполисах на примере ПАУ.

2. Предложен новый технологический прием совместного компостирования ПАУ и горячего компоста, позволяющий проводить биодеградацию СОЗ независимо от сезона года и без использования биологических препаратов.

3. Предложен способ повышения рентабельности переработки в биодизель отработанного жарочного масла и прочих содержащих липиды отходов города.

Список использованных источников

1. О. В. Ищенко, Д. С. Якшилов, А. В. Гарабаджиу, Г. В. Козлов. Ретроспективный анализ морфологического состава и основных свойств твердых бытовых отходов (ТБО) в ХХ веке по регионам мира//Тез. докл. Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов», 15-17 марта 2010 г. Москва.

2. Ю. М. Скорик, Т. М. Флоринская, Л. С. Венцюлис, Ю. М. Лихачев. Единая политика обращения с отходами в Санкт-Петербурге и Ленинградской области/Под ред. чл.-корр. РАН С. Г. Инге-Вечтомова, Ю. И. Скорика, засл. эколога РФ Т. М. Флоринской. СПб.: Наука, 2000.

3. O. V. Ischenko, A. A. Ageeva, E. V. Karelina, V. N. Mochna, A. V. Garabadjiu, G. V. Kozlov. Evaluation of the contribution of various toxic substances in the intégral toxicity of soil in Moscow// Abstracts of International Conférence «Renewable Wood and Plant Resources: Chemistry, Technology, Pharmacology, Medicine», SPb.: Repino, June 21-24, 2011.

4. Б. М. Когут, Э. Шульц, А. Ю. Галактионов, Н. А. Титова. Содержание и состав полициклических ароматических углеводородов в гранулометрических фракциях почв парков Москвы// Почвоведение, № 10, 2006.

5. А. В. Гарабаджиу, Г. В. Козлов, А. В. Билык, Е. И. Помешалкин. Переработка отработанного жарочного масла в биодизельное топливо//Проблемы региональной экологии, № 4, 2011.

6. В. А. Галынкин, А. Х. Еникеев, М. М. Карасев, Г. В. Козлов. Морские биоресурсы — перспективная сырьевая база биотоплива// Катализ в промышленности, № 5, 2010.

7. В. А. Галынкин, А. В. Гарабаджиу, Г. В. Козлов, Г. Г. Няникова. Ускорение процесса биотермической санации и последующего компостирования ТКО при механизированной переработке// Вест. биотех. физ.-хим. биол., т. 2, № 2, 2006.

8. Г. В. Козлов, А. В. Гарабаджиу, А. А. Анкудинова, О. В. Ищенко. Разнообразие микроорганизмов деструкторов полицикличек-сих ароматических углеводородов//РХЖ, т. 55, № 1, 2011.

9. Li Hua, Weixiang Wu, Yuxue Liu, Yingxu Chen, Murray B. MeDride Effectof Composting on Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Renoval in Sewage Sludge//Water Air Soil Pollut (2008) 193:259267.

Closed technological cycle of recycling domestic and industrial waste city G. V. Kozlov, A. V. Garabadjiu, O. V. Ischenko, E. I. Pomeshalkin, M. I. Pushkarev, A. A. Ageeva, A. V. Bilyk, E. V. Karelina, A. V. Kryukova, V. N. Mochna.

The article is devoted to comprehensive recycling waste. This paper provides information about the technologies that allow disparate processes to close the existing treatment of waste from various sources (MSW, chemical waste, fat and oil waste) in a single production cycle. The method of detoxification of chemical waste and heavily contaminated soil containing persistent organic pollutants (for example, PAHs) using a hot compost from solid waste, allowing to carry out the process at any time of year, it is experimentally shown its effectiveness.

Keywords: municipal solid waste (MSW), toxic chemical waste, composting, biodegradation, recycling solid waste, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), biodiesel, waste frying oils.

Президент Mars рассказал о цикле переработки мусора на заводах

Президент компании Mars в России Валерий Щапов на полях ПМЭФ рассказал «360», как налажен цикл по переработке мусора внутри всех предприятий компании.

Компания Mars насчитывает 10 заводов в России и пять в Подмосковье. Холдинг производит продукцию под брендами Whiskas, Pedigree, Unkle Bens. В Московской области работают более трех тысяч сотрудников, заводы расположены в Ступинском районе, Одинцове и Дмитрове. Компания является одним из крупнейших налогоплательщиков региона.

Внутри всех предприятий, расположенных в России, отходы перерабатываются. Причем, всю работу выполняют сотрудники предприятий, сторонние организации не привлекаются.

«Внутри всех наших предприятий в России (мусор — прим. ред.) перерабатывают. Это в основном достигается очень внимательным отношением к ТБО, их разделению и созданию технологических условий для их вторичной переработки», — рассказал Валерий Щапов.

В частности, для вторичной переработки используется вода, бумага и все, что может использоваться неоднократно. По словам Щапина, в компании действует система морального поощрения сотрудников за бережное отношение к природе и экологии. Все сотрудники понимают, что все, что делает компания с точки зрения экологии, нужно в первую очередь им самим: «Они прекрасно понимают, что все, что они делают сегодня, поможет сделать завтра — более чистым, более счастливым для наших детей», — подчеркнул он.

Кроме того, предприятие проводит большую работу по распространению среди населения информации о необходимости бережного отношения к природе и экологической ситуации в целом:

«Мы не только на предприятии об этом рассказываем, мы рассказываем об этом нашим детям. Здесь, в Санкт-Петербурге, стартовала программа „Чистый город начинается с тебя“. Это когда наши сотрудники идут в школы и рассказывают детям о том, что для мусора есть только одно подходящее место — это мусорная корзина. Эти занятия проходят в сотнях школ. В 2017 году, по-моему, около 17 тысяч детей прошли через эти уроки. И теперь эти уроки проходят не только в Санкт-Петербурге, но и в Московской, в Ульяновской областях — где находятся наши заводы».

Самая большая фабрика компании Mars, которая находится в Ступинском районе Московской области, будет еще и самой экологичной в России после возведения очистных сооружений полного цикла. Контракт на их строительство был подписан в рамках ПМЭФ.

Способы вторичной утилизации отходов

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Вторичная переработка, или рециклинг – это рациональные методы утилизации промышленных и бытовых отходов , повторное использование и возвращение в оборот полезных компонентов мусора. В мире актуальным становится внедрение многократных циклов переработки отходов и это связано с рядом факторов:

• Многие природные ресурсы на планете ограничены в количестве, или возобновляются длительный период времени.
• Промышленный и бытовой мусор становятся главными разрушителями экологического баланса целых регионов.
• Ценные компоненты отходов являются более дешевыми источниками сырья и материалов, чем природные.

Кроме того, переработка и утилизация – эффективный инструмент экономики, ведь богатым становится тот хозяин, который бережет и разумно использует данные ему ресурсы.

В развитых странах давно применяются технологии использования отходов во вторичном производстве. В России это направление только становится актуальным. Для того чтобы оно получило динамичное развитие необходимы:

1. Внедрение линий по сортировке отходов промышленности и бытового мусора.
2. Экономические условия, чтобы заинтересовать предприятия и граждан в сортировке отходов.
3. Государственная политика в сфере обращения с отходами – создание правовых и экономических механизмов для развития вторичной переработки.

В странах, где большое значение уделяется охране экологии и экономии ресурсов, управляющим предприятиями и гражданам вменяется в обязанность выбрасывать отходы в разные контейнеры, так в обществе формируется культура обращения с отходами.

Виды отходов, имеющих значение для переработки

К отходам, переработка которых дает неплохой доход относятся:

• Бумага и картон.
• Металлы.
• Стекло.
• Резина.
• Нефтепродукты.
• Электроника.
• Полимеры.
• Древесина.
• Органические отходы.
• Строительный мусор.

Это ценные виды вторичного сырья, переработка которых позволяет изготавливать множество видов продукции.

Вторичная переработка бумаги и картона

Современные технологии вторичной переработки бумаги и картона практически не наносят вреда окружающему пространству. Во время циклов восстанавливается до 80 % целлюлозных волокон, что более чем достаточно для выпуска новых партий бумаги и картона.

Повторное использование отходов бумаги и картона позволяет спасти от вырубки деревья и оздоровить состояние природной среды – целлюлозо-бумажные комбинаты загрязняют природную среду выбросами в воздух и водоемы.

Из вторичного сырья производятся:

• Туалетная бумага.
• Картонные упаковки.
• Строительные материалы.

Экономическая целесообразность рециклинга бумажных отходов очевидна. Первый станок для переработки бумажного сырья из отходов появился еще в конце 18 века. Основой технологии стало замачивание и растворение макулатуры в большом объеме воды, после чего жидкую массу высушивают и формируют из нее новые продукты.

Повторное использование отходов бумаги и картона включает ряд последовательных операций:

1. Сортировка. На производственных линиях отходы разделяются на 12 марок, в зависимости от качества исходного сырья, цвета, наличия добавок и времени растворения в воде. Первые 7 марок объединяют картонную продукцию, они идут в производство тары, гофрокартона, лотков для яиц, термоизоляторов для строительной отрасли.

Остальные марки пригодны для выпуска бумажной продукции, их используют в производстве туалетной бумаги, газетной бумаги, бумажных мешков и прочего. До сих пор на линиях сортировки применяется ручной труд, по другому разделить бумажные отходы на фракции пока не удается.

1. Роспуск и очистка от примесей. Отходы одной марки поступают в гидроразбавители, где их заливают водой. После растворения отходы распускаются на волокна, для этого их продавливают через сито. Во время операции с водой уходит часть примесей. Доочистка сырья проходит на циклонных очистителях, в грязеприемниках которых оседают тяжелые частицы примесей. В результате получается суспензия с отдельными включениями нераспустившихся бумажных остатков.
2. Тонкая очистка. Оставшиеся в массе нераспустившиеся кусочки макулатуры пропускаются через аппараты, где их перетирают на отдельные волокна. Сырье поступает на центробежные отсеиватели, где производится их окончательная тонкая очистка. Если макулатура загрязнена клеевыми составами, битумами, воском или парафином, то потребуются дополнительные методы очистки.

Бумажные отходы получают новую жизнь в виде востребованных товаров хозяйственного назначения.

Вторичная переработка металлов

Самым распространенным видом отходов для вторичной переработки является лом черных металлов, конкретно, чугун. Для переплавки принимается промышленный и бытовой лом чугуна. Большую часть лома чугуна поставляют промышленные предприятия, это:

• Поддоны, формы для отливки.
• Станины станков.
• Негабаритные куски, оставшиеся после отливки.
• Стружка и остатки изделий, полученные при обработке.
• Старое демонтированное оборудование.

Бытовые потребители часто сдают в лом готовые изделия, вышедшие из употребления:

• Ванны, радиаторы, канализационные трубы.
• Садовую мебель.
• Бытовые приборы и утварь – старинные утюги, мангалы и барбекюшницы, сковороды, ухваты.

В связи с кризисом в металлургической отрасли вторичная переработка чугуна становится актуальной и получает быстрое развитие. Чугунный лом признается ценным стратегическим сырьем, а многократные циклы переплавки металла способствуют сохранению экологии. Металлургические литейные комбинаты – главные загрязнители природной среды.

Вторично переработанный чугун применяется в производстве машин, в производстве сантехнических приборов, строительных материалов, в декоративном литье.

При переработке чугун проходит ряд стадий:

1. Сортировка. На первом этапе лом чугуна сортируется на отходы литейного производства, лом с высокой долей содержания фосфора и других добавок.
2. Переплавка и литье. Однородные виды чугунного лома поступают на переплавку и линии отлива готовых изделий.

Еще более остро перед миром стоит проблема вторичного использования цветных металлов. В промышленном производстве используется более 70 видов металлов, чьи ресурсы в недрах ограничены. Для вторичной переплавки цветного лома применяются электрические индукционные печи, которые делают процесс экономически прибыльным – обогащение руд цветных металлов обходится значительно дороже. Помимо этого при первичном литье окружающее пространство заражается серными газами, солями свинца и тяжелых металлов.

В России пока развиваются вторичные технологии переплавки таких металлов, как:

Практически не используется олово, бронза, латунь, сплавы, содержащие магний и титан.

На пунктах приема металлов принимают лом черных и цветных металлов, за исключением:

• Изделий, загрязненных лаками, маслами, нефтепродуктами, строительными составами, клеем.
• Лома, сильно пораженного коррозией.
• Изделий, находящихся под давлением – баллонов, капсул.

По оценкам специалистов вторичная переработка металлов – перспективное направление для развития частного бизнеса.

Вторичная переработка стекла

Стекло – материал, который может подвергаться бесконечным циклам рециклинга без потери качества. Утилизация стеклянной тары и боя имеет ряд выгод:

• Экономическую целесообразность.
• Меньшие энергозатраты на выпуск единицы продукции.
• Предпочтительнее с точки зрения урона для окружающей среды.
• Переработка тонны стекла позволяет сэкономить более 600 кг песка, 200 кг известняка и почти 200 кг соды.

В нашей стране абсолютное большинство стеклянных отходов составляют пустые банки и бутылки. Бой стекла, по прежнему, смешивается с твердыми бытовыми отходами и вывозится на полигоны для захоронения. Кроме того в России популярность имеет только переработка стекла для производства строительных материалов.

В последнее время начали появляться предприятия с замкнутым циклом переработки стеклянных отходов. Цикл включает несколько этапов переработки:

1. Сортировка, поступающих бутылок и боя по цвету и составу.
2. Измельчение сырья в крошку.
3. Очищение от грязи и посторонних предметов. Для удаления металлических крышек используют магнит.
4. Тонкая сортировка. Если на первом этапе стекло сортируют вручную, то здесь в работу включаются аппараты, которые оптически определяют цвет стекла и сдувают их на соответствующий конвейер. Вот почему самым ценным сырьем признается чистое и прозрачное стекло, не требующее сортировки.
5. Плавка. Стеклянный бой поступает в печи на переплавку. Для этого нужна более низкая температура, чем при первичном производстве, поэтому экономится энергия.
6. Формирование изделий. Полученная расплавленная масса поступает на формовочные линии, где из нее создаются новые изделия.
7. Термическая обработка. Готовые изделия проходят отжиг в печах для снятия внутренних напряжений в стекле.
8. Технический контроль изделий.

При внесении в бой стекла различных добавок, получаются изделия, обладающие определенными свойствами:

• Добавка бора в силикатное стекло придает прочность, такое сырье используется для производства термостойкой посуды и заварочных чайников.
• Добавка свинца обязательна при производстве декоративной посуды.
• Добавка стекловолокна необходима при выпуске оптоволоконных кабелей.

Основная проблема, которая тормозит развитие рециклинга стекла в России – это загрязнение. Не каждый производитель хочет связываться с сортировкой и очищением сырья. Также популярности не прибавляет низкая стоимость стеклянной тары, полученной после вторичной переработки. Тем не менее, использование стеклянных отходов позволяет сберегать природные ресурсы и экологическую среду.

Вторичная переработка резины

Большая проблема человечества – утилизация использованных автомобильных покрышек. У нас их часто можно видеть вдоль дорог, под мостами, в обочинах. В естественных условиях многокомпонентные покрышки разлагаются не одну сотню лет, загрязняя почву, воду и воздух токсическими продуктами распада. Ситуация настолько обострилась, что скоро на утилизацию изношенных изделий нужно будет тратить больше средств, чем на первичное производство.

В мире проблема утилизация резины решается в 2 направлениях:

1. Сжигание или пиролиз покрышек с целью получения энергии тепла или электрического тока.
2. Измельчение резины и добавка ее в битум, в составы мастик и пластики.

Пиролиз покрышек не получил пока большого размаха из — за того, что разработки ученых в этой сфере признаны несостоятельными. А вот процесс вторичного использования резины идет полным ходом. В США более 60 % покрышек направляются во вторичное производство.

В России переработка использование покрышек во вторичном производстве продвигается медленно. Для этого существует ряд объективных причин:

• Российские покрышки помимо металлического корда содержат большой процент технического текстиля, в то время как в западных его настолько мало, что при переработке можно пренебречь.
• Импортные линии для переработки покрышек не подходят под российские условия из — за разности составов.
• Оборудование для многоступенчатой переработки резины, металлического корда и текстиля стоит на порядок дороже.

Автомобильные и авиационные покрышки, не имеющие серьезного износа, можно восстановить методами холодной и горячей вулканизации. Холодный метод – более прогрессивная технология, которую активно практикуют страны ЕС. Там покрышки проходят 5 — 6 восстановительных циклов, прежде чем отправиться на утилизацию. В России этим методом восстанавливают лишь импортные покрышки, так как особенности повреждений скатов отечественных шин не позволяют его применять.

Большинство резиновых отходов в нашей стране хоронится на полигонах ТБО. Это несет серьезную опасность, так как покрышки хорошо поддерживают горение и образуют столбы черного смрадного дыма, содержащего токсины и канцерогены. Гораздо разумнее направлять изделия на вторичную переработку. Получаемая резиновая крошка идет на строительство дорог и спортивных сооружений, из нее делают подошву для обуви, коврики и много других полезных изделий.

Вторичная переработка полимеров

Изделия из полимеров стали неотъемлемой чертой технического прогресса. Благодаря своим уникальным свойствам эти изделия широко применяются в промышленном производстве и быту. Ежегодно растет число отходов полимеров, которые в естественных условиях практически не разлагаются. Мир идет по пути многократного использования полимеров из промышленного и бытового мусора.

Вторичной переработке подвергаются такие виды пластика, как:

• Полиэтилен.
• Полипропилен.
• Полистирол.
• Поливинилхлорид.
• Поликарбонат.
• Полимерные смеси.

Вторичная переработка полимеров может стать прибыльным бизнесом, ведь из сырья получается много полезных и востребованных товаров.

Самая большая проблема вторичной переработки полимеров – сортировка. Легче всего ей подвергаются отходы полимерного производства – обрези, наплывы. Они чистые и имеют одинаковую структуру. Линии по измельчению и гранулированию сырья устанавливаются непосредственно на производстве.

Хуже обстоит дело с полимерами из промышленных и бытовых отходов. Они нуждаются в сортировке и очищении. Сортировка проводится:

На производствах этапы сортировки проводятся вручную. После этого отходы поступают на сортировочный узел, где очищаются от грубых загрязнений. Перед измельчением сырье обязательно моется и хорошо сушится.

Измельчение – главный процесс вторичной переработки полимеров. Поскольку размер частиц, их объем, сыпучесть и плотность определяют дальнейшее участие в производстве готовых изделий.

После измельчения частицы полимеров сепарируются по фракциям. Это производится несколькими способами – флотацией, аэросепарацией, разделением в тяжелых средах, химическим методом, электросепарацией. В последнее время активно внедряется криогенный метод сепарации, он имеет ряд преимуществ перед другими – высокая скорость смешивания и однородное распределение гранул в смеси.

Производство для вторичной переработки полимеров должно включать ряд технологических линий – сортировки, помывки, сепарации, экструдирования, грануляции, дозирования. Для этого требуются первоначальные затраты. Развитие циклов переработки в России тормозиться низкой окупаемостью стартовых вложений.

Вторичная переработка отходов древесины

В современном производстве, наряду с использованием лесоматериалов, широко распространена вторичная переработка отходов древесины и изготовление на их основе инновационных материалов. Глубокая переработка древесины отличается простотой технологических процессов, невысокой стоимостью оборудования, отсутствием необходимости в профессиональном обслуживании.

После того, как отобран массив, корни, кора, щепа, горбыль, зеленые ветви и прочее подается на перерабатывающее предприятие. По объему отходы древесины значительно превосходят полезную часть, которая используется заготовщиками. На площадке отходы сортируются по виду и породе, штабелируют и подают на линии переработки.

Крупные кусковые отходы и щепа перемалываются в крошку, они направляются на целлюлозо — бумажные комбинаты для производства бумаги, используются для гидролиза, из них изготавливаются химические препараты и стройматериалы.

Особых условий требует производство технической щепы для изготовления древесных плит – ДВП и ДСП. Для измельчения применяются дисковые рубильные агрегаты и транспортерные линии – скребковые, ленточные и шнековые.

Отходы древесины, которые не имеют промышленной пользы, используются для получения энергии методом высокотемпературного пиролиза.

Опилки охотно покупают садоводческие и фермерские хозяйства, их используют в качестве подстилки для скота и производства компоста. Они применяют для производства наполнителей для биотуалетов, древесного угля, топливных пеллетов.

Из зеленых ветвей хвойных пород изготавливаются витаминные концентраты, которые идут на производство кормовых добавок и антибиотиков для домашних животных.

Как итог, стоит отметить, что вторичная переработка отходов – необходимое направление хозяйственной деятельности. Иначе мир может задохнуться от нарастающих объемов мусора или впасть в коллапс от недостатка природных ресурсов. Будущее за рециклингом! Задача России не отстать в технологиях вторичной переработки от развитого мира.

4 шага для грамотной и цикличной переработки отходов в крупных городах мира

В современных мегаполисах даже отходы приносят ощутимую пользу, если использовать современные технологии. В Осло и Сан-Франциско власти в течение последнего десятилетия пропагандировали раздельный сбор мусора, в результате чего в городах заработала пока еще уникальная система цикличной переработки отходов. Пищевые отходы становятся биотопливом для общественного транспорта и удобрениями для местных фермеров, принося прибыль и корректируя производство товаров, которые нельзя использовать повторно. «Хайтек» перевел статью GreenBiz о том, как привести город к цикличной переработке и почему повторное использование товаров выгодно для бизнеса.

Газ из банановой кожуры

В 2013 году одна автобусная компания Осло выпустила рекламу, которая несколько смутила горожан: «Теперь наши автобусы ездят на вашей банановой кожуре». Объяснение рекламы оказалось довольно простым: дело в нововведении в области переработки отходов. Годом ранее все горожане должны были выбрасывать свои пищевые отходы в специальные зеленые пластиковые пакеты для сбора мусора. Городские власти решили использовать органический материал для производства биогаза в качестве топлива своих автобусов — это действенный способ уменьшить выбросы парниковых газов от разлагающихся отходов и сжигания ископаемого топлива в транспортных средствах. Это лишь часть неимоверного вклада города и инновационных лабораторий в стремление полностью оптимизировать утилизацию отходов для сохранения ценных ресурсов Земли и снижения пагубного воздействия на окружающую среду.

По тем же причинам Сан-Франциско осуществил программу компостирования отходов пищи, собираемых от жителей и предприятий. Они решили превращать этот биоматериал в компост, которым местные фермеры удобряют свои земли. Эта инициатива также была лишь составляющей частью масштабного плана для города.

Сан-Франциско в 2002 году поставил цель достичь отметки «нулевых отходов» в 2020 году — «ничего не отправляется на свалку или сжигание». К 2012 году около 80% отходов города соответствовали этому стандарту, самому высокому уровню обработки мусора любого североамериканского города. Около половины того, что по-прежнему идет на свалку, по заверениям городских властей, можно перерабатывать или компостировать, что повысило бы уровень утилизации внутри города до 90%.

Повторное использование пищевых отходов — превращение его в топливо или удобрение — это один из способов экспериментов городов с переработкой отходов. Они стремятся построить такую модель самообслуживания современного города с подходом, которая изменит само отношение к мусору — убедит жителей в том, что переработать возможно все.

«Мы решаем эту глобальную проблему, предоставляем финансирование проектам», — объясняет «зеленый» архитектор и дизайнер Уильям МакДоноу. Разумеется, новейшие системы переработки основаны на традиционных системах ресайклинга и повторного использования, но все же идут «вверх по течению» для разработки грамотной утилизации продуктов. Они рассматривают, как можно изначально рассчитать долговечность, повторное использование и ремонт тех или иных товаров.

Прибыль за счет переработки

«Переработка призвана имитировать материальные и энергетические потоки в зрелых экосистемах, где ресурсы постоянно обрабатываются, используются, перераспределяются и перерабатываются для будущего использования», — отмечает американский экономист и защитник природы Джереми Рифкин. Он также определяет отходы как нечто больше, чем то, что сейчас обрабатывают системы управления отходами в городах. «То, что мы делаем, не работает на 100%», — говорится в отчете 2017 года Фонда Эллен Макартур. В Европе, например, автомобиль обычного горожанина 92% времени эксплуатации находится без движения, а среднестатистическое служебное пространство используется 35–50% рабочего времени.

Системы переработки обеспечивают прибыль за счет сокращения ненужного потребления и стоимости материалов и энергии для производства товаров и снижения стоимости сбора и управления отходами. В недавнем исследовании Европейской комиссии говорится, что ресайклинг на производствах в Европе может сэкономить $630 млрд в год. Поскольку для производства требуется меньше новых материалов, переработка также снижает экологический след потребления общества. Значимость материалов, которые можно повторно использовать многократно, возрастает, и некоторые переработанные материалы, такие как биогаз, могут использоваться в качестве возобновляемой энергии. В случае компостирования пищевых отходов удобрение может оказывать регенеративное воздействие на почвы. Система также может стимулировать развитие локального производства и ремонта товаров, функционируя как замкнутый цикл производства.

4 типа инноваций ресайклинга

Осло и другие города являются новаторскими решениями с четырьмя типами экспериментов, объясняет Хокон Йентофт, старший исполнительный директор агентства по утилизации отходов в Осло и председатель Европейского союза по экономике переработки.

1. Города начинают диалог с локальными отраслями. «Чтобы иметь лучшее управление ресурсами, вам нужно вести диалог с производствами о том, как создаются их товары, и побуждать их менять сам способ производства того, что мы потребляем, — говорит Йентофт. — Мы используем знания об управлении отходами, чтобы сказать: “Посмотрите, какие проблемы ваши продукты создают для нас. Как вы можете помочь?”»

Чтобы начать такой обмен, город «должен знать, что конкретно делают компании и какие у них дальнейшие планы». Эти усилия имеют решающее значение, поскольку развитие рынков переработки зависит от действий предприятий по разработке их продуктов и «ответственности производителя» за весь жизненный цикл своих товаров.

2. Города используют свою покупательную способность и закупки, чтобы стимулировать производство продуктов, способных к переработке. «Города — большие потребители, в их закупках — огромные возможности», — уверен Йентофт. Осло является одним из крупнейших поставщиков в Норвегии «от строительства зданий до товаров для повседневной жизни, для школ и жилых домов». Раньше в городе основное внимание уделялось «зеленым» закупкам, с применением экологических критериев к товарам, в том числе контроль за выбросом углекислого газа: «Теперь мы хотим представить эту идею в области закупок, отслеживая жизненный цикл продукта, изменяя фазы производства и склоняя к дальнейшей переработке — исходя из наших критериев».

3. Города стремятся влиять на то, как их граждане относятся к своему потреблению. «Это касается рекомендаций о том, как наши сограждане потребляют те или иные товары и относятся к этому, — говорит Йентофт. — Это сложно. Каждый день появляются такие непреодолимые условия, которые пытаются заставить потреблять больше».

4. Города думают о том, как лучше использовать материальные ресурсы. «Вместо того, чтобы смотреть, что люди будут выбрасывать завтра из ежедневных отходов, городские власти ищут, что может стать ресурсами завтрашнего дня, которые находятся в потоке отходов. Мы знаем, что люди выбрасывают, что продукты заканчивают свою жизнь как отходы. Но и их можно использовать повторно», — убежден Йентофт.

Цикличная система Осло для переработки пищевых отходов набирает обороты. Более 150 городских автобусов работают на биогазе из пищевых отходов и сточных вод, а биоудобрение обогащает почву на фермах. С 2012 года, когда жители Осло начали отделять пищевые отходы и пластик дома, темпы восстановления и переработки материалов увеличились. Но к 2016 году этот процесс был завершен лишь на 40%, а крупнейшая в Норвегии биогазовая станция города все еще имела неиспользуемые мощности.

Тем не менее, эта система стала хорошей отправной точкой для инновационных усилий Осло, поскольку город начал работать как с предложениями от горожан, так и анализируя спрос, — путем изменения топлива своего автобусного парка и грузовиков на биогазовое. Город начал инвестировать в технологии и средства, которые могли бы отделить «зеленые» мешки с биоотходами от других отходов домашних хозяйств. «Безусловно, было определенное инвестирование в создание “цикличного” рынка», — рассказывает Йентофт. Получить согласие фермеров на использование биоудобрения, производимого городом, было непросто. «Это огромный шаг для перехода от промышленных удобрений к нашему продукту, несмотря на то, что пока не ясны последствия, которые будут получат сельскохозяйственные культуры».

Переработка отходов

Перерабо́тка отходов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью обеспечения повторного (вторичного) использования в народном хозяйстве полученных сырья, энергии, изделий и материалов. Под обращением с отходами понимается деятельность, включающая сбор, размещение, утилизацию, обезвреживание, транспортирование, хранение, захоронение, уничтожение и трансграничные перемещения отходов, а также организационно-технологические мероприятия по техническому регулированию работ с отходами, включая предупреждение, минимизацию, учёт и контроль образования и накопления отходов. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырьё, энергию или продукцию с определёнными потребительскими свойствами.

Переработка отходов может включать их обработку (англ. processing; treatment ) — деятельность, направленную на изменение физического, химического или биологического состояния отходов для обеспечения последующих работ по обращению с отходами [1] . 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) Переработка ОРГАНИКИ невозможна без технологии превращения большинства из них в компост, а затем и в гумус.

Переработка отходов подвержена влиянию множества факторов. В одних случаях технология использования отходов не требует их обработки, а в других отдельные процессы переработки отходов технически нецелесообразны или экономически невыгодны из-за непомерно больших затрат материальных, транспортных, финансовых и человеческих ресурсов. В условиях рыночной экономики решения о целесообразности применения тех или иных процессов переработки отходов принимаются с учётом текущей стоимости первичного и вторичного сырья, топлива, техники, труда, капитала и прочих ресурсов. К примеру, рост стоимости горюче-смазочных материалов или падение цен на сырьё могут оказывать существенное влияние на принятие решения о целесообразности обработки отходов, направленной на превращение во вторсырьё или энергию. Если такая обработка в силу совокупности факторов убыточна, степень переработки отходов ограничивается их уничтожением или захоронением и связанными с этим процессами — сбором, хранением и транспортированием к месту уничтожения или захоронения. Уничтожение отходов подразумевает их обработку с целью практически полного прекращения их существования, в то время как при захоронении отходов они транспортируются в назначенное место для хранения в течение неограниченного срока, где исключается опасное воздействие захороненных отходов на незащищённых людей и окружающую природную среду [1] .

Содержание

Смежные понятия [ править ]

Переработку отходов следует отличать от утилизации. Под утилиза́цией отходов понимается следующее [1] :

1. использование отходов на различных стадиях жизненного цикла продукции (первичное использование) и обращение с отходами данной продукции, от их сбора до захоронения и/или уничтожения; или
2. обеспечение первичного и/или вторичного использования или переработки отходов, упаковки и отслуживших свой срок или забракованных изделий и материалов.

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 [2] .

При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.

Также не следует отождествлять переработку отходов с рециклингом (син. рециклизация, англ. recycling ). Этот термин в русском техническом языке имеет особый смысл: он используется для обозначения процесса возвращения отходов в процессы техногенеза. Другими словами, рециклинг — это процесс, а переработка отходов — это деятельность, состоящая из отраслей деятельности и множества различных процессов. В этом смысле рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая в свою очередь является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например стеклянных бутылок после их соответствующей безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после соответствующей обработки в производственный цикл (например жестяных банок — в производство стали; макулатуры — в производство бумаги и картона и т. п.) [1] .

Значение переработки отходов [ править ]

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 [3] .

Вторичное сырьё [ править ]

Зачастую любые отходы производства и потребления называют «вторсырьём» (сокр. от «вторичное сырьё»). Это неверно. Во-первых, не любые отходы возможно и целесообразно использовать в народном хозяйстве вторично (повторно), и во-вторых некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отличительной чертой вторичных материальных ресурсов является то, что они не могут быть использованы по прямому назначению, однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий. Например, открытая потребителем консервная банка не может быть использован повторно по своему первоначальному назначению как контейнер для пищи, однако может быть обработана путём переплавки в сырьё для изготовления металлических изделий, в том числе новых консервных банок. Соответственно, вторичным сырьём называют только такие отходы производства и/или потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами, предназначеными для вторичного использования, непосредственно или после дополнительной обработки, в качестве сырья или изделий.

Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, не являются вторичным сырьём; такие отходы называются вторичными энергетическими ресурсами [1] .

История переработки отходов [ править ]

Человечество занималось переработкой отходов с глубокой древности. В частности, в сельском хозяйстве всегда широко практиковалось повторное использование органических отходов, получаемых в процессе сельскохозяйственной и бытовой деятельности.

Начиная со второй половины 20-го века, переработку отходов стали рассматривать как одно из средств борьбы с загрязнением окружающей среды и рационального использования природных ресурсов и энергии. Государство играет ключевую роль в области переработки отходов, обеспечивая необходимую законодательную базу и надзор за исполнением законов, устанавливающих требования к производству, эксплуатации и утилизации продукции и обращения с отходами, а также создающих благоприятные условия для развития и внедрения ресурсосберегающих технологий и практики. 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 распространённых 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 распространённых отходов (для макулатуры, стекла и пластиковой упаковки уровень сбора и переработки в расчёте 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 ]

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 переработки отходов [ править ]

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.

Металлы [ править ]

Большинство металлов целесообразно обрабатывать для вторичного использования. Собранный металлолом идёт на переплавку. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), технических сплавов (победит) и некоторых чёрных металлов (чугун).

Обработке подлежат изделия электроники — процессоры, микросхемы, радиодетали и проч. Из них извлекаются драгоценные металлы — в частности, золото,платина, медь. 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 радиодетали подвергаются отжигу.

Вторичные пластмассы [ править ]

Ко вторичным пластмассам относят:

Полиэтилентерефталат [ править ]

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 загрязнённую 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 ]

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 трёх 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 2872 дня] . 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 [8] . Федеральная программа по сбору и передаче батареек “Мегаполисресурс” осуществляется в ряде магазинов бытовой техники и электроники [9] .

Текстиль и обувь [ править ]

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, лён, 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 завезён 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 ]

Бетон и отходы бетонного производства [ править ]

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 твёрдых 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 ]

Учёные 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. Сырьё 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 такого завода на территории своей страны.

В России [ править ]

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 1926 дней]

На рынке вторичного сырья функционирует система «Агентство „Ртутная Безопасность“» [источник не указан 1926 дней] (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 приёмных пунктов по заготовке и переработке вторичного сырья от населения. С 1996 года отменена статистическая статотчётность 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 учётом 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.

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 учётом 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 распространённых 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 учётом 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-м 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 объединённая фракция БТК), цемент, газопенобетон.

ьЛПМПЗЙС. пФИПДЩ. нХУПТ. чЩВТПУЩ. хФЙМЙЪБГЙС

л ПУОПЧОЩН УРПУПВБН ХФЙМЙЪБГЙЙ ФЧЕТДЩИ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ (фвп) ПФОПУСФУС: РПМЙЗПООПЕ ЪБИПТПОЕОЙЕ, ИЙНЙЮЕУЛБС РЕТЕТБВПФЛБ, УЦЙЗБОЙЕ Й РЙТПМЙЪ. ьФЙ РТПГЕУУЩ РТЙНЕОСАФУС У РТЕДЧБТЙФЕМШОПК УПТФЙТПЧЛПК ПФИПДПЧ (ЙЪЧМЕЛБАФУС, Ч ПУОПЧОПН, ВХНБЗБ, НЕФБММЩ, УФЕЛМП, РМБУФЙЛ Й Ф.Р.) ЙМЙ ВЕЪ ФБЛПЧПК. нЕЦДХ ФЕН, УПТФЙТПЧЛБ НХУПТБ – ДЕМП ЧЕУШНБ ЪБФТБФОПЕ, Б ЗМХВЙОБ ЕЗП РЕТЕТБВПФЛЙ, Ч МХЮЫЕН УМХЮБЕ, ОЕ РТЕЧЩЫБЕФ 30%. фБЛПК РТПГЕУУ ОЕ ТЕЫБЕФ Ч ЛПНРМЕЛУЕ ЧУЕК РТПВМЕНЩ Й НПЦЕФ ЙУРПМШЪПЧБФШУС МЙЫШ Ч ЛБЮЕУФЧЕ РПДЗПФПЧЛЙ ПФИПДПЧ ДМС РПУМЕДХАЭЕК РЕТЕТБВПФЛЙ.

рПМЙЗПООПЕ ЪБИПТПОЕОЙЕ фвп – ПУОПЧОПК УРПУПВ ЙЪВБЧЙФШУС ПФ НХУПТБ – ОЕ ТЕЫБЕФ ЬЛПМПЗЙЮЕУЛПК РТПВМЕНЩ, Б ПФЛМБДЩЧБЕФ ЕЕ ТЕБМЙЪБГЙА ОБ ВХДХЭЕЕ. уЧБМЛЙ РП-РТЕЦОЕНХ ПУФБАФУС ЙУФПЮОЙЛПН РЕТНБОЕОФОПЗП ТБЪМПЦЕОЙС ПФИПДПЧ Й ЪБЗТСЪОЕОЙС ПЛТХЦБАЭЕК УТЕДЩ ЧТЕДОЩНЙ ЧЕЭЕУФЧБНЙ. оЕ УМХЮБКОП УФТБОЩ еу ОБНЕТЕОЩ Л 2010 ЗПДХ РПМОПУФША ПФЛБЪБФШУС ПФ РПМЙЗПООПЗП ЪБИПТПОЕОЙС. ч ОБУФПСЭЕЕ ЧТЕНС ЧП НОПЗЙИ ТБЪЧЙФЩИ УФТБОБИ ЪОБЮЙФЕМШОПЕ ЛПМЙЮЕУФЧП ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ УПВЙТБЕФУС Й РЕТЕТБВБФЩЧБЕФУС ОЕ ЗПТПДУЛЙНЙ ЛПННХОБМШОЩНЙ УМХЦВБНЙ, Б ЮБУФОЩНЙ РТЕДРТЙСФЙСНЙ. ч ОБЫЕК ЦЕ УФТБОЕ ВТЕНС РТЙОСФЙС ТЕЫЕОЙК ЬФПК УЕТШЕЪОПК ЬЛПМПЗЙЮЕУЛПК РТПВМЕНЩ РТБЛФЙЮЕУЛЙ РПМОПУФША ЧПЪМПЦЕОП ОБ НЕУФОЩЕ ПТЗБОЩ ЧМБУФЙ, ЛПФПТЩЕ, Ч УЧПА ПЮЕТЕДШ, ТЕЫБАФ УЧПЙ РПМЙФЙЮЕУЛЙЕ, ЖЙОБОУПЧЩЕ Й ДТХЗЙЕ “ВПМЕЕ ЧБЦОЩЕ ЪБДБЮЙ”. уТЕДЙ ЕЕ РТЕДУФБЧЙФЕМЕК ВЩФХЕФ НОЕОЙЕ П ФПН, ЮФП ЪБФСЗЙЧБАЭЙКУС У ЛБЦДЩН ЗПДПН ЧУЕ ФЕУОЕЕ Й ФЕУОЕЕ ХЪЕМ РТПВМЕН, УЧСЪБООЩИ У ХФЙМЙЪБГЙЕК фвп, НПЦОП ТЕЫЙФШ, РТЙНЕОЙЧ МЙЫШ УБНХА РЕТЕДПЧХА, РП ЙИ НОЕОЙА, ЪБРБДОХА ФЕИОПМПЗЙА. рПД УПНОЙФЕМШОЩЕ РТПЕЛФЩ ЙЪЩУЛЙЧБАФУС ЗПУХДБТУФЧЕООЩЕ УТЕДУФЧБ. ч ЛПОЕЮОПН ТЕЪХМШФБФЕ ФЕИОПМПЗЙЙ ПЛБЪЩЧБАФУС НБМПЬЖЖЕЛФЙЧОЩНЙ, Б ДЕОШЗЙ – ЧВТПЫЕОЩ ОБ ЧЕФЕТ.

ч 2007 ЗПДХ дОЕРТПРЕФТПЧУЛБС ЮБУФОБС ЛПНРБОЙС “жБТБИ” ТБЪТБВПФБМБ ОПЧХА, ПТЙЗЙОБМШОХА РП ФЕИОЙЮЕУЛПНХ ТЕЫЕОЙА ФЕИОПМПЗЙА РЕТЕТБВПФЛЙ Й ХФЙМЙЪБГЙЙ ФЧЕТДЩИ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ, РПМХЮЙЧЫХА ОБЪЧБОЙЕ “DESTRUCTOR”. йДЕА РПДУЛБЪБМБ УБНБ РТЙТПДБ, Ч ЛПФПТПК УХЭЕУФЧХЕФ ЪБНЛОХФЩК ЬЛПМПЗЙЮЕУЛЙК ГЙЛМ: ПФИПДЩ ПДОЙИ ПТЗБОЙЪНПЧ УМХЦБФ РЙФБФЕМШОПК УТЕДПК ДМС ДТХЗЙИ. рПЬФПНХ Ч ВЙПУЖЕТЕ РТБЛФЙЮЕУЛЙ ОЕФ ЬЛПМПЗЙЮЕУЛЙ ЧТЕДОЩИ ОБЛПРМЕОЙК.

фЕИОПМПЗЙК РЕТЕТБВПФЛЙ фвп У ЪБНЛОХФЩН ГЙЛМПН ОЕФ. ьФП Й ПВХУМБЧМЙЧБЕФ ПВТБЪПЧБОЙЕ ПЗТПНОПЗП ЛПМЙЮЕУФЧБ УЧБМПЛ РП ЧУЕНХ НЙТХ. Й СЧМСЕФУС ФЕН ОЕДПУФБАЭЙН, ЪБНЩЛБАЭЙН ЪЧЕОПН Ч РТПГЕУУЕ ФЕТНЙЮЕУЛПК ХФЙМЙЪБГЙЙ (РЙТПМЙЪОПК ДЕУФТХЛГЙЙ) ПФИПДПЧ Й РТЕДУФБЧМСЕФ УПВПК НХУПТПРЕТЕТБВБФЩЧБАЭЙК ЛПНРМЕЛУ У ЪБНЛОХФЩН ГЙЛМПН РТПЙЪЧПДУФЧБ.

фЕИОПМПЗЙС DESTRUCTOR РТЕДХУНБФТЙЧБЕФ:
ћ РЕТЕТБВПФЛХ ОЕУПТФЙТПЧБООЩИ ФЧЕТДЩИ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ ЛБЛ ЧОПЧШ ПВТБЪПЧБООЩИ, ФБЛ Й ИТБОСЭЙИУС ОБ РПМЙЗПОБИ ДЕУСФЛЙ МЕФ;
ћ РТПЙЪЧПДУФЧП ЦЙДЛЙИ ХЗМЕЧПДПТПДПЧ У ПЮЕОШ ОЙЪЛЙН УПДЕТЦБОЙЕН УЕТЩ;
ћ ХРТБЧМЕОЙЕ РТПГЕУУПН РЙТПМЙЪБ (Ф.Е. ЧПЪНПЦОПУФШ БЧФПНБФЙЪЙТПЧБФШ РЕТЕТБВПФЛХ Й РПМХЮЕОЙЕ ЛПОЕЮОПЗП РТПДХЛФБ);
ћ ЬЛПМПЗЙЮЕУЛЙ ЮЙУФПЕ РТПЙЪЧПДУФЧП (ПФУХФУФЧЙЕ ЛБЛЙИ – МЙВП ЧЙДПЧ ЪБЗТСЪОЕОЙС БФНПУЖЕТЩ, РПЮЧЩ ЙМЙ ОБЪЕНОЩИ Й ЗТХОФПЧЩИ ЧПД);
ћ ЙУЛМАЮЕОЙЕ ЧОЕЫОЙИ ЙУФПЮОЙЛПЧ ЧПДЩ Й ЬОЕТЗПОПУЙФЕМЕК.

лПНРМЕЛУ РПФТЕВМСЕФ РТБЛФЙЮЕУЛЙ ФПМШЛП НЕМ Й ВЙФХН, Б РТПЙЪЧПДЙФ:
БУЖБМШФПВЕФПО, ХЗМЕЛЙУМПФХ, УХИПК МЈД, ЦЙДЛЙЕ ХЗМЕЧПДПТПДЩ (УПМСТП-ВЕОЪЙОПЧХА УНЕУШ), МПН ЮЕТОЩИ НЕФБММПЧ, ДЙУФЙММЙТПЧБООХА ЧПДХ Й ДТХЗХА РТПНЩЫМЕООХА РТПДХЛГЙА Ч ЫЙТПЛПН БУУПТФЙНЕОФЕ. хЮЙФЩЧБС, ЮФП ЧЩДЕМСАЭЕКУС ЬОЕТЗЙЙ УЦЙЗБОЙС ПВТБЪХАЭЙИУС Ч ЗПМПЧОПН ТЕБЛФПТЕ ХЗМЕТПДБ Й ЗПТАЮЙИ ЗБЪПЧ ЧРПМОЕ ДПУФБФПЮОП ДМС РПДДЕТЦБОЙС Ч БЛФЙЧОПН ТБВПЮЕН УПУФПСОЙЙ ЧУЕИ РТПГЕУУПЧ РЕТЕТБВПФЛЙ, ФП РТБЛФЙЮЕУЛЙ ПФРБДБЕФ ОЕПВИПДЙНПУФШ Ч ЛБЛЙИ-МЙВП ЬОЕТЗПОПУЙФЕМСИ ЙЪЧОЕ.
чУСЛЙЕ ПФИПДЩ, ЧЩВТПУЩ, Б ФБЛЦЕ ОЕРТЙСФОЩЕ ЪБРБИЙ, ЙУИПДСЭЙЕ ПФ УБНПЗП ФЕИОПМПЗЙЮЕУЛПЗП РТПГЕУУБ, ПФУХФУФЧХАФ. рПЮФЙ ЧУС РТЕДМБЗБЕНБС ФЕИОПМПЗЙЮЕУЛБС ГЕРПЮЛБ РЕТЕТБВПФЛЙ НХУПТБ УПУФПЙФ ЙЪ УЕТЙКОП ЧЩРХУЛБЕНЩИ ПФЕЮЕУФЧЕООПК РТПНЩЫМЕООПУФША ХЪМПЧ Й БЗТЕЗБФПЧ. чУЕ ЬФБРЩ РТПГЕУУБ ОЕРТЕТЩЧОПК РЕТЕТБВПФЛЙ ОЕУПТФЙТПЧБООЩИ ФЧЕТДЩИ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ РПДДБАФУС БЧФПНБФЙЪБГЙЙ, Б ЬФП ТЕЪЛП УОЙЦБЕФ ТЙУЛЙ ЧПЪОЙЛОПЧЕОЙС БЧБТЙКОЩИ УЙФХБГЙК, УЧСЪБООЩИ У ЮЕМПЧЕЮЕУЛЙН ЖБЛФПТПН.

фБЛ ЛБЛ ОПЧБС ФЕИОПМПЗЙС ЙУЛМАЮБЕФ УПТФЙТПЧЛХ НХУПТБ, ЪОБЮЙФЕМШОП (ДП 40%) ХНЕОШЫБАФУС ЪБФТБФЩ ОБ ЕЗП РЕТЕТБВПФЛХ, ЮФП, Ч УЧПА ПЮЕТЕДШ, ПВЕУРЕЮЙЧБЕФ УОЙЦЕОЙЕ УЕВЕУФПЙНПУФЙ ЧЩРХУЛБЕНПК РТПДХЛГЙЙ. тБУЮЕФЩ РПЛБЪЩЧБАФ, ЮФП ТЕОФБВЕМШОЩН ВХДЕФ НХУПТПРЕТЕТБВБФЩЧБАЭЙК ЪБЧПД, ТБУУЮЙФБООЩК ОБ РЕТЕТБВПФЛХ ОЕ НЕОЕЕ 300 ФПОО УЩТШС Ч УХФЛЙ. рТЙЮЈН ТЕОФБВЕМШОПУФШ ФБЛПЗП ЪБЧПДБ ПУОПЧЩЧБЕФУС ОЕ ОБ ДПФБГЙСИ ЙЪ ТБЪОПЗП ТПДБ ВАДЦЕФПЧ, Б ОБ ЧЩРХУЛЕ ФПЧБТОПК Й ЧЕУШНБ МЙЛЧЙДОПК РТПНЩЫМЕООПК РТПДХЛГЙЙ.
фЕИОПМПЗЙС – ОПЧЩК ЛПНРМЕЛУОЩК РПДИПД Л ХФЙМЙЪБГЙЙ ФЧЕТДЩИ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ Й СЧМСЕФУС УЕТШЕЪОЩН ЛПОЛХТЕОФПН ОБ ТЩОЛЕ УППФЧЕФУФЧХАЭЙИ ФЕИОПМПЗЙК. ч ОБУФПСЭЕЕ ЧТЕНС ЪБДБЮБ УПУФПЙФ Ч ФПН, ЮФПВЩ ОБ РТБЛФЙЛЕ ТЕБМЙЪПЧБФШ РТЕДМБЗБЕНЩЕ ОБЫЕК ЛПНРБОЙЕК ОБХЮОП-ФЕИОПМПЗЙЮЕУЛЙЕ ТБЪТБВПФЛЙ. хЧСЪЛБ ЧУЕИ ФЕИОЙЮЕУЛЙИ ТЕЫЕОЙК Ч ЕДЙОЩК ФЕИОПМПЗЙЮЕУЛЙК ГЙЛМ РТПЙЪЧПДУФЧБ ФТЕВХАФ УХЭЕУФЧЕООЩИ ЖЙОБОУПЧЩИ ЪБФТБФ, ЛПФПТЩЕ ПЛХРСФШУС Ч ФЕЮЕОЙЕ 5 МЕФ. рПЬФПНХ НЩ ЪБЙОФЕТЕУПЧБОЩ Ч УПФТХДОЙЮЕУФЧЕ У РПФЕОГЙБМШОЩНЙ ЙОЧЕУФПТБНЙ Ч ТЕБМЙЪБГЙЙ ЧЕУШНБ РЕТУРЕЛФЙЧОПЗП РТПЕЛФБ.
destructor.dp.ua
destructor.farah@mail.ru

ФЕМ. + 3 8 056 785-01-87
пМЕЗ вПТЙУПЧЙЮ

Переработка отходов

Переработка отходов является важным направлением в интегрированной системе управления отходами (ИСУО) и альтернативным по отношению к дорогостоящим методам захоронения отходов. Наблюдающийся в мире рост объема перерабатываемых отходов и популярности этого направления свидетельствует о ее перспективности.

Полный цикл переработки отходов включает: сбор, сортировку, переработку и повторное использование их.

Разработка программ переработки должна основываться на следующих положениях [31]:

· они должны не только ориентироваться на существующие потребности рынка, но и способствовать развитию новых направлений реализации продуктов переработки;

· они должны быть гибкими и легко приспосабливаться к изменяющимся внешним условиям;

· они должны обеспечивать сбалансированность критериев потребностей рынка, прибыльности и экологичности, тем самым охватывать как можно больший объем и разнообразие отходов.

Опыт стран, где были применены программы переработки отходов, показывает, что максимальный охват типов перерабатываемых отходов достигается сочетанием бюджетного финансирования с механизмами частного предпринимательства.

Основными методами переработки твердо-бытовых отходов являются [31]: биоразложение, компостирование и сжигание в специализированных установках (инсенираторах). Сложные по составу промышленные отходы требуют применения дополнительных специальных физико–химических методов переработки.

Компостирование считается формой переработки, нацеленной на сырую органическую отходную массу, состоящую из растительных остатков, пищевых отходов, бумажных отходов, санитарно–гигиенических материалов, отходов животного происхождения, древесных отходов, отработанных илов очистных сооружений. Не пригодны для компостирования металлы, опасные отходы, медицинские отходы, другие промышленные и прочие отходы. В практике промышленного компостирования можно выделить следующие методы:

· компостирование в буртах без принудительной аэрации;

· компостирование в буртах с принудительной аэрацией;

· компостирование в установках с контролируемыми условиями (вращающиеся бочки, горизонтальные или вертикальные силосные башни и др.);

Выбор методов компостирования, определяется критерием оптимального сочетания стоимости с достигаемым эффектом утилизации компостируемых отходов.

Известно, что теплолюбивые микроорганизмы активно растут и развиваются в толще мусора, в результате чего происходит его саморазогревание до 60 0 С. При такой температуре погибают болезнетворные и патогенные микроорганизмы. Разложение твердых органических загрязнений в бытовых отходах продолжается до получения относительно стабильного материала, подобного гумусу. Механизм основных реакций компостирования такой же, как при разложении любых органических веществ. При компостировании сложные соединения разлагаются и переходят в более простые. К основным химическим показателям, характеризующим мусор как материал для компостирования и получения биотоплива и органических удобрений, относятся: содержание органического вещества, зольность, содержание общего азота, кальция, углерода.

Компостирование считается формой переработки, нацеленной на сырую органическую отходную массу. Однако компост, получаемый в результате биотермического обезвреживания ТБО на мусороперерабатывающих заводах не должен быть использован в сельском и лесном хозяйства, так как он содержит примеси тяжелых металлов, которые через травы, ягоды, овощи или молоко могут причинить вред здоровью человека.

Недостатком компостирования является необходимость складирования и обезвреживания некомпостируемой части мусора, объем которой составляет значительную часть от общего количества мусора. Эта задача может быть решена методом сжигания, пиролиза или простым вывозом отходов на полигоны.

Наиболее экологически приемлемыми и экономически эффективными являются биологические методы разложения органических загрязнений. Технология процесса биоразложенияотходов различна. Например: в биопрудах – жидкие отходы, в биореакторах – жидкие, пастообразные, твердые, в биофильтрах – газообразные. Существуют и другие модификации биотехнологии.

В настоящее время многие разбавленные промышленные отходы обрабатываются биологическими способами. Обычно это метод окисления, осуществляемый в аэротенках, биофильтрах и биопрудах аэробной переработки стоков – самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехнологии.

В перечень веществ, биоразлагаемых анаэробным способом, входят органические соединения различных классов: спирты, альдегиды, органические кислоты алифатического и ароматического рядов и др. В то же время, как показали исследования, ряд органических соединений в анаэробных условиях разлагаются не полностью.

Таким образом, «обрабатываемость» отходов в анаэробных условиях зависит от способности определенной микрофлоры к деградации соединений, входящих в состав отходов, а также от устойчивости микроорганизмов к токсичной органике и неорганике.

В настоящее время проводятся исследования по возможности анаэробного обезвреживания твердых органических отходов. Хотя экспериментальные и опытно–промышленные разработки пока не нашли широкого применения, однако этот подход следует рассматривать как весьма перспективный. Как правило, биотехнологические методы рекомендуются к использованию в сочетании с различными химическими и физическими метод обработки отходов. При этом может быть достигнута высокая эффективность при относительно небольших затратах.

Продолжается поиск эффективных способов биоразложения полимерных отходов. Для ускорения продвижения в этом направлении необходимо расширять производство биоразлагаемых полимеров, с одновременной разработкой эффективных систем сбора и сортировки такого рода отходов.

В последнее время растет интерес к использованию биотехнологии особенно для обработки наиболее токсичных и опасных отходов. Это касается биоразложения полихлорированных бифенилов, пестицидов, нефти, фенолов, а также обезвреживания отходов в почвах и для очистки подземных водных источников.

Отходы могут быть использованы в качестве вторичных материальных ресурсов (BMP) в народном хозяйстве как на предприятиях, где эти отходы образуются, так и за их пределами. К BMP не относятся возвратные отходы производства, которые могут быть использованы повторно в качестве сырья в том же технологическом процессе, где они образуются. Побочные продукты – продукты физико–химической переработки сырья, не являются целью основного производства. Они образуются параллельно с основным продуктом и могут быть использованы в качестве исходного сырья на других производствах или готовой продукции. Побочные продукты нередко являются товарными, то есть имеют нормативные документы и цену. Нередко производитель планирует их получение и сбыт наряду с основным продуктом.

Сжигание отходов – процесс их уничтожения под воздействием высоких температур. Твердые бытовые отходы представляют собой гетерогенную смесь, в которой присутствуют почти все химические элементы в виде различных соединений. При сжигании необходимо учитывать, что в ТБО присутствуют потенциально опасные элементы, характеризующиеся высокой токсично­стью, высокой летучестью и содержанием, такие как, например различные соединения галогенов (фтора, хлора, брома), азота, серы, тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кадмия, олова, ртути). За последнее десятилетие содержание в ТБО тяжелых металлов резко повысилось за счет отработанных сухих гальванических элементов аккумуляторов, ламп накаливания, люминесцентных ламп, синтетических материалов (красители, стабилизаторы), металлических покрытий и др.

По результатам многих исследований выявлено, что в процессе уничтожения отходов путем сжигания в атмосферу поступает ряд опасных токсических веществ, являющихся продуктами разложения под воздействием высоких температур. Из всего ряда токсичных веществ особую опасность представляют диоксины – канцерогенные вещества высокой степени опасности, разлагающиеся при температурах свыше 1000 0 С.

В связи с этим обстоятельством законодательство РФ в области охраны атмосферного воздуха (закон «Об охране атмосферного воздуха № 96-ФЗ, ст. 18») разрешает применение подобного способа уничтожения отходов только с применением специальных установок-инсинераторов.

Инсинераторы – комплексы для термической утилизации отходов различного происхождения: твердых бытовых, жидких и твердых нефтесодержащих, биоорганических и медицинских. Отходы в интексикаторах сжигаются при температуре 850-900 0 С, а отходящие газы дожигаются не менее 2 секунд при температуре 1100-1200 0 С, что обеспечивает полное разложение сложных органических соединений до простейших компонентов. Инсенераторы позволяют решить экологические проблемы и обеспечить требования экологической безопасности.

Определяя отходы с точки зрения потребительских ценностей, далее их следует разделить на утилизируемые (вторичные ресурсы) и неутилизируемые. Последние называются неутилизируемыми лишь в силу того, что развитие науки и техники на настоящий момент не позволяет извлекать выгоду от этой категории отходов.

Рассмотрим более подробно процессы утилизации ряда ценных компонентов, входящих в состав муниципального мусора, а также те виды, которые наиболее токсичны. Первая категория включает отходы, занимающие большую долю в составе ТБО – это макулатура, пластик, черные и цветные металлы, текстиль, стеклотара и стеклобой, автомобильные покрышки. Во вторую категорию входят наиболее часто встречающиеся в быту и наиболее опасные для окружающей природной среды и в частности для человека отходы.

studopedia.org – Студопедия.Орг – 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) .

На пути к циклической экономике: 30 европейских исследовательских проектов в области переработки и утилизации отходов

На протяжении всей своей эволюции индустриальная экономика следовала линейной модели в использовании ресурсов. Это означает, что производство в основном потребляет ресурсы, извлеченные из природной среды (ископаемое топливо, лес, воду, минералы, и т.п.), отходы которых обратно выбрасываются в окружающую среду. В 20-ом веке потребление ресурсов в мировой экономике увеличилось в восемь раз. Ожидается, что к 2050 году использование ресурсов вырастет в три раза. В результате сегодня мы сталкиваемся с беспрецедентным количеством экологических проблем, включая изменение климата, потери биологического разнообразия, загрязнение водных и земельных ресурсов. Наряду с экологическими последствиями, возникает также острая проблема дефицита природных ресурсов. Линейный подход превалировал до сих пор в экономике главным образом благодаря обилию и доступности природных ресурсов. Однако, в течение последнего десятилетия цены на ресурсы выросли и, кроме того, стали более неустойчивыми. Таким образом, все больше и больше компаний сталкиваются с ситуацией, когда с одной стороны цены на ресурсы растут, при этом потребление этих же ресурсов и конкуренция на рынках сбыта также увеличиваются.

Новая концепция циклической экономики направлена на решение проблем дефицита природных ресурсов и загрязнения окружающей среды. В циклической экономике материалы не выбрасываются после использования, а перерабатываются и применяются в качестве вторичного сырья для создания новых продуктов (или питательных веществ в случае переработки органических отходов). При этом те отходы, которые не могут быть переработаны используются для генерации энергии. Задача циклической экономики – изменить существующий подход к использованию ресурсов, искоренив отходы не только в производственных процессах, но и на протяжении всего жизненного цикла продуктов и их компонентов.

Для перехода от линейного подхода в использовании ресурсов к циклическому может понадобиться много лет. Для того, чтобы запустить в действие механизмы циклической экономики необходим ряд социальных, политических, инфраструктурных и технологических изменений. С технологической точки зрения, ключевую роль в переходе к циклической экономике будут играть новые инновационные разработки в области переработки и утилизации отходов. Как и в других наукоемких отраслях, главным источником технологических прорывов в переработке отходов должны стать научно-исследовательские проекты. Сегодня по всему миру запущено большое количество исследовательских проектов, направленных на создание новых инноваций решений, которые смогут внести вклад в переход к циклической экономике. В данном контексте я бы хотел представить 30 европейских исследовательских проектов, работающих над созданием новых технологий в области переработки и утилизации отходов.

Переработка бытовых и неопасных отходов

Проект FURNITREUSE разрабатывает инновационную технологию переработки дешевой пластмассовой мебели, преобразовывая ее в многоцелевой экологически чистый композитный материал. Каждый год в мире выбрасываются тысячи тонн пластмассовой мебели. Однако, в настоящее время не существуют эффективного способа утилизации данных отходов, за исключением дробление и сжигания.

Существующие процессы переработки полистирола – материала, который широко используется для упаковки пищевых продуктов, обладают крайне низкой эффективностью. Задача проекта PolySolve – разработать экологически чистый способ переработки и утилизации отходов полистирола, преобразующий их в высококачественные продукты, сопоставимые с чистыми полимерами.

Исследовательский проект CLIPP разрабатывает технологию для переработки окрашенных и ламинированных пакетов в первоначальные продукты, создавая тем самым замкнутый цикл их использования.

Цель проекта C2CA заключается в разработке технологии переработки отработанного бетона в новый бетон. Данная технология может способствовать сокращению использования природных ресурсов, а также выбросу вредных веществ в секторе производства строительных материалов. Например, производство цемента, используемого в бетоне, является источником как минимум 5% мировых выбросов СО2.

Проект BIO-BOARD работает над созданием технологии утилизации бумаги и картона, которая позволит значительно повысить эффективность переработки упаковки пищевых продуктов.

Задача проекта RecycAl – разработать инновационную технологию переработки низкосортного алюминиевого лома с высоким содержанием примесей в новое высококачественное сырье, пригодное для создания чистых алюминиевых сплавов.

Исследовательский проект RECALL работает над созданием процесса переработки отходов абсорбирующих гигиенических продуктов (детских подгузников, гигиенических салфеток и т.п.), превращая их в новое сырье, пластик и целлюлозу.

Исследовательский проект WPF совместно с компанией IKEA разрабатывает инновационную, экологически чистую технологию производства мебели из макулатуры.

Проект Waste2Go направлен на разработку процесса, в котором органические фракции твердых бытовых отходов преобразуются в источник устойчивых высококачественных химикатов.

Проект INNOBITE стремится преобразовать бытовые отходы в энергосберегающие материалы для экологически чистого, ‘’зеленого’’ строительства.

Переработка сложных отходов

Проект CoLaBATS направлен на разработку новых процессов по переработке отработанных литий-ионных и никель-металлогидридных батарей, с целью рекуперации кобальта, лантана, церия, меди, никеля и других ценных материалов. Данные батареи широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках, промышленном оборудовании и будут играть особенно важную роль для растущего рынка электромобилей.

За последнее десятилетие количество отходов электрического и электронного оборудования резко увеличилось. Данный вид отходов содержит большое количество редких материалов, которые могут быть повторно использованы в различных высокотехнологичных устройствах. В данном контексте исследовательский проект RECYVAL-NANO разрабатывает инновационный процесс рекуперации индия, иттрия и неодима из плоских панелей дисплеев – одного из самых быстрорастущих источников отходов на сегодняшний день.

Каждый год в мире перерабатывается более миллиарда автомобильных шин. Однако, около 50% шин в конечном итоге преобразовываются в низкосортное сырье, или остаются на свалках. В данном контексте, исследовательские проекты Anagennisi и SULFREE разрабатывают инновационные технологии для преобразования использованных шин в высококачественные продукты и ценные базовые химикаты.

Проект AiMeRe CleanSky работает над созданием инновационных методов утилизации металлов и материалов самолетов в конце их жизненного цикла.

Проект W2Plastics разрабатывает технологию разделения и сортировки сложных полиолефиновых отходов. Потребление пластмасс в европейских странах возросло с 24,6 млн.т в 1993 году до 39,7 млн. т в 2004 году и продолжает расти быстрее, чем экономика в целом. Более трети этого пластика является полиолефином. Разрабатываемая технология позволит вторично использовать полиолефиновые отходы.

Проекты PV Morede и RECLAIM направлены на разработку технологий утилизации модулей солнечных панелей. Сектор солнечной энергетики растет в геометрической прогрессии, создавая при этом острую потребность в переработке и утилизации фотовольтаических панелей в конце их жизненного цикла, а также панелей, которые были повреждены, или не прошли контроль качества. Разрабатываемые технологии позволят восстанавливать ключевые материалы для повторного использования в производстве панелей нового поколения.

Переработка органических отходов

Исследовательский проект NEWAPP работает над совершенствованием процесса гидротермальной карбонизации, который преобразует влажную биомассу в углеродные продукты (так называемый биоуголь). На сегодняшний день страны ЕС ежегодно генерирует порядка 80 млн. т влажной биомассы, которая могла бы быть эффективно переработана с помощью процесса гидротермальной карбонизации.

Основная задача проекта NOSHAN заключается в создании экономически выгодного и энергоэффективного процесса, позволяющего использовать пищевые отходы для производства кормов.

Проект REFERTIL работает над улучшением процессов переработки компоста и биомассы. Задача проекта – разработать экологически чистую технологию комплексной переработки биологических отходов с эффективной рекуперацией питательных веществ.

Задача проект SYNPOL заключается в разработке экономически выгодного технологического процесса синтеза биополимеров с помощью использования продуктов, полученных при ферментации синтез-газа, образованного из сложных органических отходов.

Рекуперация материалов

Проект REE-CYCLE работает над созданием экономически выгодного и экологически чистого процесса переработки редкоземельных металлов. В настоящее время 97% добычи редкоземельных металлов осуществляется в Китае, что представляет серьезный риск для остальной части мировой экономики.

Цель проекта IRCOW – разработать технологическое решение для эффективной переработки и рекуперации материалов из строительных отходов.

Проект ShredderSort направлен на разработку новой технологии сортировки и переработки автомобильных шредерных отходов. Количество отходов в автомобильной промышленности ЕС выросло до 10 млн. т в 2010 году и, предполагается, что к 2015 году их число увеличится на 40%.

Переработка воды

Основная цель демонстрационного проекта R3Water заключается в технической поддержке перехода от существующих сооружений для очистки городских сточных вод к концепции сооружений для производства ценного сырья. Например, очистные сооружения могут быть модернизированы и преобразованы в предприятия по производству энергии, питательных веществ, чистой воды и т.п.

Проект P-REX разрабатывает технологию рекуперации фосфора из городских сточных вод. Фосфор является жизненно важным элементом, который невозможно синтезировать, или заменить каким-либо другим веществом. Рекуперация фосфора из городских сточных вод может потенциально покрыть около 20% европейского спроса на данный элемент.

Преобразование отходов в энергию

Проект FFW разрабатывает технологию переработки сельскохозяйственных отходов (в данном случае полученных при производстве оливкового масла) для генерации синтетического природного газа и дизельного топлива, которые будут использоваться для производства энергии или в качестве топлива для сельскохозяйственной техники.

Исследовательский проект BioWET работает над созданием и совершенствованием ряда биотехнологий для преобразования отходов в энергию, таких как анаэробное сбраживания сточных вод, производство биоводорода из промышленных сточных вод, а также прямое производство электроэнергии с помощью топливных элементов.

Цель проекта BioWALK4Biofuels заключается в создании демонстрационного процесса по утилизации органических отходов и углекислого газа, полученного при производстве энергии (например, на электростанциях) для производства второго поколения биотоплива, используя для этого микроводоросли.

Переработка отходов в полезные ресурсы является одной из приоритетных задач в современной мировой экономике. Одну из ключевых ролей в процессе перехода к циклической экономике будут играть новые инновационные технологии утилизации и переработки отходов. Однако, главной движущей силой данного перехода должно стать активное сотрудничество между различными участниками процесса, которые традиционно не взаимодействуют друг с другом. Например, между компаниями перерабатывающими и утилизирующими отходы и компаниями проектирующими продукты и устройства. Для получения максимальной эффективности в использовании ресурсов, продукты должны включать в себя больше материалов, которые могут быть впоследствии переработаны. Таким образом, получая уже стадии проектирования информацию о потенциальной переработке продукта, конструкторы могут максимизировать восстановление всех используемых ресурсов, тем самым создавая замкнутый цикл их использования. Благодаря сотрудничеству между всеми участниками цепей поставок и теми, кто оказывает на них влияние – законодателями, производителями, дистрибьюторами и потребителями, мы сможет добиться быстрого и эффективного перехода к ресурсосберегающей циклической экономике.

Переработка отходов

Введение

Переработка (обработка, переработка) отходов (также: вторичная переработка, рециклинг (от англ. recycling ), Рекуперации и утилизация отходов) – осуществление любых технологических операций, связанных с изменением физических, химических или биологических свойств отходов, с целью подготовки их к экологически безопасному хранению, перевозке, утилизации или удаления. Повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Самая распространенная вторичная, третичная, другие переработки разными масштабами таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различных видов пластика. Также издревле используют в сельском хозяйстве органические хозяйственные и бытовые отходы.

Методы переработки отходов зависит от содержания отходов и включают сжигание, захоронение в отведенных местах, сброс в море. Органические отходы после переработки можно использовать как удобрение. Ядерные и токсичные отходы обычно подвергают захоронению или топят в море, однако далеко не полностью снимает опасность заражения. Промышленные отходы, которые затопляют, например, Англия в Северном море, составляют 550 тыс. тонн пепла тепловых станций. В Ирландском море затапливают 80 тонн урана в год и 300 млн. галлонов бытовых отходов ежедневно. В 1988 80 тыс. тонн отходов было завезено в Великобританию на переработку.

Наиболее перспективным путем преодоления негативного воздействия отходов на окружающую среду является переход от полигонного захоронения к промышленной переработке. [1]

В Украина некоторые виды отходов успешно перерабатывают малые предприятия. Лицензирование этого вида деятельности не предполагается. [2]

1. Значение вторичной переработки отходов

Во-первых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть заполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации.

Во-вторых, попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями.

В-третьих, отходы и изделия, которые закончили свой жизненный цикл, часто (но не всегда) дешевым источником многих веществ и материалов, чем природные источники.

2. История вторичной переработки

2.1. В СССР

В СССР утилизации придавалось большое значение. Были разработаны унифицированные бутылки для молока, пива, водки, вина и других напитков, по всей стране существовали пункты сбора стеклотары. Для сбора макулатуры и металлолома привлекались школьники и члены пионерской организации. Было налажено жесткий учет драгоценных металлов, применяемых в промышленности, в частности в электронике.

Вторичное сырье заготавливали четыре главки:

• “Главвторсырья” (Министерство легкой промышленности) – сбор вторсырья в городах и рабочих поселках;
• “Центросоюз” – сельские местности;
• “Главвторчормет” (Министерство черной металлургии) – промышленные предприятия, совхозы и МТС;
• “Главвторколирмет” (Министерство цветной металлургии) – промышленные предприятия, совхозы и МТС. [3]

2.2. В Украине

Новые экономические отношения и демонополизация сферы услуг обусловили структурные изменения на предприятиях санитарной очистки, в результате которых созданы предприятия различных форм собственности, конкурентная деятельность которых не всегда подкреплена нормативно-правовой базой.

Чтобы решить весь комплекс вопросов, связанных с опасными отходами, Минприроды разработало проект ?Программы переработки опасных отходов”. Программой определена стратегия и основные направления в области переработки токсичных отходов. Проблема рассматривается на трех уровнях – общегосударственном, региональном, местном (объектном).

В направлении ограничения создания токсичных отходов основные мероприятия должны базироваться на совершенствовании технологических циклов действующих предприятий. В направлении уменьшения накоплений, обезвреживания и удаления отходов операции должны производиться в специально отведенных местах или объектах с созданием соответствующих полигонов, оснащенных типовыми модульными комплексами.

В состав полигонов входят:

• завод по обезвреживанию и утилизации;
• площадка захоронения;
• гараж спецтранспорта.

Капитальные вложения в украинскую технологию составляют до 100 долларов на одну тонну в год, со значительным снижением капиталовложений при размещении нового энерготехнологического комплекса на территории ТЭЦ действует. Планируется разработка проектов комплексов для ряда городов Украины с дальнейшей реализацией сначала пилотных установок, а затем и самих комплексов.

3. Технологии вторичной переработки

Множество различных отходов может быть использована вторично. Для каждого типа сырья есть соответствующая технология переработки.

Для разделения отходов на различные материалы используют различные виды сепарации, например, для извлечения металла – магнитная.

3.1. Б технологии

Общепринятый метод размещения как опасных, так и твердых бытовых отходов (ТБО) – полигонное захоронение. По оценкам специалистов, в европейских странах ежегодно образуется 24 млн. тонн опасных отходов, из них 75% скрывается.

При этом полигонное захоронение считается наименее предпочтительным для отходов, которые можно рециклюваты, утилизировать или использовать другими путями. В ЕС популярным сравнению с непосредственного размещения отходов на полигонах является мусоросжигания, которое возникло как средство обезвреживания ТБО и впоследствии превратилось в энергетическую индустрию, поскольку при тепловом эквивалентом 1 тонна ТБО = ? тонны угля.

3.1.1. Сжигание мусора

Сжигание ТБО позволяет значительно снизить их объем и вес; превратить вещества (в том числе и опасные) в инертные твердые; разрушить вещества, которые приводили к образованию биогаза при непосредственном захоронении на полигонах. Возможна утилизация энергии за счет сжигания органических компонентов отходов.

К недостаткам мусоросжигания обычно относят:

• высокие издержки по сравнению с другими видов переработки ($ 280-750 на одну тонну отходов в год);
• проблемы эксплуатации вследствие переменного состава отходов и использования шлаков и золы;
• не все виды отходов можно сжигать;
• возможность рассеивания в окружающую среду веществ, образующихся в процессе сжигания.

Как альтернатива сжиганию при температурах 700-800 ? С за рубежом сегодня интенсивно ведутся научно-технические разработки по созданию процессов и агрегатов высокотемпературной переработки (1350-1600 ? С), например пиролиз.

3.2. Последние разработки

Ученые из Нидерланды представили последние разработки в области обработки отходов – улучшенную технологию, которая без предварительной сортировки, в рамках одной системы, разделяет и очищает все отходы, которые туда поступают, к первоначальной 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.), упаковывается и может быть использована вторично. При этом система экологически нейтральна.

В Германии построен и протестирован T?V (Англ.) укр. (Немецкой Службой технического контроля и надзора) завод, который успешно работает по данной технологии 10 лет в тестовом режиме. На сегодня правительство Нидерландов рассматривает вопрос о строительстве на территории своей страны.

Механическая переработка отходов

Лом и отходы черных, цветных и драгоценных металлов и обращение с ними

1 Отходы черной металлургии: металлургические шлаки, образующиеся при производстве на предприятиях черной металлургии, они либо используются, либо поступают в отвалы. Можно проводить работы по утилизации шлаков из отвалов.

Существуют различные виды металлургического производства: агломерационное, доменное, сталеплавильное, горячего проката, травления металлов. Они дают большие массы разнообразных по составу шламов и пылей, которые возможно использовать.

Металлургические шлаки представляют собой силикатные системы с различным содержанием железа. Химический состав и физические свойства шлаков весьма разнообразны. Из общей массы металлургических шлаков наибольший удельный вес приходится на доменные шлаки.

Доменные шлаки по химическому составу:

· основные – преобладают оксид кальция и оксид магния

· нейтральные – с равным содержанием таких оксидов

Отношение содержания CaO и MgO к SiO2 и Al2O3 называют степенью или модулем основности шлака, обратное отношение – модулем кислотности.

Физические характеристики шлаковых расплавов: вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость и др. по этим свойствам можно определить рациональные пути их переработки.

Металлургические шлаки представляют собой ценное сырье для производства ряда строительных материалов и изделий, являющихся более дешевыми и прочными, чем полученные из природного сырья.

Переработка доменных шлаков

1. Гранулирование шлаков осуществляется путем полусухой обработки по срав­нительно простой технологии. Технология: шлаковый расплав поступает на гранулятор (вращающийся полый барабан, снабженный лопостями), куда подается вода, расплав охлаждается, лопасти барабана отбрасывают шлак на складскую площадку, в воздухе происходит окончательное затвердевание гранул шлака.

Одним из наиболее важных и ценных строительных материалов, получаемых из доменных шлаков, является шлаковая пемза. Этот продукт обычно используется в качестве легкого заполнителя бето­нов. Себестоимость его в 2-3 раза ниже, чем керамзита.

2. Изготовление шлаковой ваты. По сравнению с ее производством из горных пород при этом обеспечивается значительное снижение трудоемкости и себестоимос­ти получения минеральной ваты с одновременным повышением производительности труда. Технология: жидкий шлаковый расплав заливают в ванную печь, разогревают, подают на центрифугу, где под действием центробежных сил образуются волокна. Для пре­вращения жидкого шлака в волокна применяют также дутьевой (об­работка потоком пара, воздуха или дымовых газов) и комбинирован­ный (центробежный и дутьевой) способы.

3 Получение шлакоситаллов (высокоэффективных строительных материалов). Шлаки измельчают до размеров частиц меньше 1 мм и вместе с другими компонентами (песок, добавки), разогревают до температур около 1500° С, подают на кристаллизаторы, затем охлаждают.

Сталеплавильные шлаки содержат железо (до 24% в виде окси­дов и до 20% в металлической форме), до 11 % МпО, различные ок­сиды (SiO₂, A1₂O₃, CaO, MgO, Cr₂O₃, Р₂О₅) и сульфиды (FeS, MnS и др.). Они характеризуются большой плотностью (до 3,2 т/м 3 ) и име­ют неоднородную структуру (включения корольков металла, кусковнерастворенной извести и др.).

Состав и свойства сталеплавильных шлаков определяют возмож­ные направления их переработки и использования: изготовление щебня, использование в качестве оборотного продукта, изготовление минеральных удобрений, изготов­ление минераловатных изделий. При перера­ботке сталеплавильных шлаков из них извлекают металл.

Требования к устройству и эксплуатации мусоросжигательных заводов.

МСЗ— предприятие для сжигания мусора (твердых бытовых и пром. отходов) в котлах или в спец. печах. Мусоросжигание проводится при темп-ре 900— 1000 °С, при к-рой разрушаются практически все органич. соединения. Мусоро-сжигат. котлы или печи располагают на расстоянии не менее 300 м от жилых кварталов. Гл. энергетич. преимущество мусоросжигательного завода — получение теплоты, к-рая в дальнейшем может быть использована. Мусоросжигательные заводы работают при макс. механизации всех рабочих процессов. При сжигании на МСЗ горючие компоненты окисляются, образуются диоксид углерода СО₂, пары воды и разл. газообразные примеси, в т.ч. токсичные (диоксины). Несгоревшие компоненты выносятся из топки уходящими газами в виде твердых примесей золы-уноса и сажи, составляющих в среднем 3—б% сухой массы сжигаемых отходов. Уходящие дымовые газы, как правило, перед выбросом в атмосферу очищают с помощью газоочистительных устройств.

Для сжигания мусора разработаны различные конструкции МСЗ. Независимо от конструкции их топка должна обеспечивать: перемешивание частей мусора для усреднения состава и выравнивания горения; перемещение составляющих мусора и его отд. порций для обеспечения процесса воспламенения и доступа воздуха в слой; поддержание достаточно высоких темп-р, гарантирующих воспламенение и устойчивое горение мусора; дожигание газообразных и твердых продуктов неполного сгорания мусора.

Технологическая схема заводов. Отходы мусоровозным транспортом доставляются на МСЗ, поступают в весовое отделение и далее направляются в приемно-разгрузочное отделение главного здания. Отходы разгружаются в приемный бункер, откуда они подаются в загрузочную воронку котла. В нижней части воронки установлен питатель-загрузчик, который периодически подает порции отходов в топочное устройство, оборудованное колосниковой решеткой специальной конструкции, обеспечивающей перемещение отходов, их подсушку, воспламенение и горение, а также эвакуацию шлаковых остатков. Первичный воздух подается под слой отходов, а вторичный – в топочное пространство над слоем отходов. Котел вырабатывает пар, который является товарным продуктом и может использоваться для отопления близлежащих районов или технологических нужд. Продукты горения движутся противотоком по отношению к поступающим отходам, обеспечивая их подсушку и воспламенение, а затем поступают в камеру дожигания. Шлак из топочного устройства и провал из-под колосниковой решетки попадают в шлаковую ванну, откуда с помощью шлакозолоудалителя выгружаются на систему ленточных транспортеров, на которые также подается летучая зола из-под электрофильтра. Далее шлак, провал и летучая зола с ленточного транспортера сгружаются в шлаковый бункер, из которого краном грузятся на автомашины и вывозятся. Уходящие дымовые газы с помощью дымососа проходят через поверхности нагрева котла, газоочистное устройство и выбрасываются из дымовой трубы в атмосферу.

МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки.

Работа любого мусоросжигательного завода опасна для окружающей среды и здоровья населения. Для снижения выбросов в воздух создаются мощные, эффективные, но крайне дорогие очистные сооружения. Для уменьшения объемов золы и шлаков, подлежащих захоронению, пытаются использовать их в строительных изделиях, что может быть крайне опасно.

Сжигание требует предварительной обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При разделении из ТБО стараются удалить крупные объекты, металлы (как магнитные, так и немагнитные) и дополнительно его измельчить. Для того чтобы уменьшить вредные выбросы, из отходов также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным.

В Минске функционирует мусороперерабатывающий завод «Экорес» с непрерывным процессом компостирования мощностью 400 тыс. м 3 в год. Это единственный завод в республике, на котором реализована промышленная пе­реработка ТБО. До 1993г. на предприятии функциониро­вал участок сжигания ТБО, однако из-за несоблюдения норм очистки отходящих газов он был остановлен. МПЗ, вошедший в строй в 1978 г., не подвергался модернизации или техническому перевооружению, морально и физичес­ки устарел, вследствие чего производимый им компост имеет низкое качество и с 1997 г. запрещен к использова­нию. По такой же технологии работал МПЗ в Могилеве (мощностью 200 тыс. м 3 в год), однако вследствие физичес­кого износа основного оборудования он был закрыт не­сколько лет тому назад.

33. Способы и требования к сбору и переработке ртутьсодержащих отоходов.

Ртутьсодержащие отходы по степени токсичности в основном относятся к I классу опасности. Сам процесс эксплуатации ртутьсодержащего оборудования не представляет угрозы человеку и окружающей среде. Однако при разрушении целостности происходит попадание ртути в окружающую среду.

В большинстве разработанных и реализованных на конкретных демеркуризационных установках технологий и технологических решений обезвреживания (переработки) ртутьсодержащих отходов применяются следующие методы:

1) Наиболее распространенный способ переработки отработанных ртутных ламп – термическая демеркуризация, основанная на испарении ртути под действием высоких температур и последующей конденсации ее паров. Метод обеспечивает соблюдение санитарных норм как на выбросы в атмосферу в процессе переработки ламп, так и на концентрацию ртути, содержащейся в продуктах их переработки – стеклобое и ломе цветных металлов. Остаточное содержание ртути в продуктах переработки после демеркуризации составляет не более 1 мг/кг. Извлеченная в процессе демеркуризации ртуть с концентрацией 30…70% должна направляться затем на дальнейшую переработку.

Существуют и другие способы обезвреживания и переработки ртутьсодержащих ламп, однако пока они не получили широкого распространения:

2. Метод вакуумной дистилляции ртутьсодержащих отходов (термовакуумный метод), основанный на вакуумной дистилляции ртути с вымораживанием ее паров на поверхности низкотемпературной ловушки.

3. Реагентный метод демеркуризации ртутьсодержащих отходов, основанный на обработке раздробленных изделий химическими демеркуризаторами с целью перевода ртути в трудно растворимые соединения.

4. Гидрометаллургический метод, также основанный на обработке отходов химическими реагентами, но предполагающий многократную промывку отходов растворами с целью перевода ртути в раствор в качестве устойчивых комплексов.

4. Цели, форма содержание и порядок ведения ПОД-9, 10 на предприятии.

Постановление МПР и ООС №33 «Об утверждении форм учетной документации в области охраны окружающей среды и Инструкции о порядке применения и заполнения форм учетной документации в области охраны окружающей среды»

Достоверность данных удостоверяется подписью работника организации, назначенного ответственным за их ведение. Проверка ведения форм учетной документации осуществляется вышестоящим должностным лицом организации, назначенным ответственным за их ведение.

Книга учета отходов по форме ПОД-9 применяется для ведения учета отходов производства в местах их образования (поступления). Организация учета отходов осуществляется на основании фактического объема отходов, определяемого путем взвешивания или замера. Для каждого наименования отхода отводится отдельный лист, а при необходимости заводится отдельная книга. Наименование и код отходов приводятся в соответствии с классификатором отходов, образующихся в Республике Беларусь.

В графах 1 и 2 книги по форме ПОД-9 указываются номер по порядку и дата внесения записи. В графе 3 указывается фактическое количество образующихся отходов, полученное по результатам замера или взвешивания. В графах 4 и 5 указываются соответственно количество поступивших отходов и наименование субъекта хозяйствования или структурного подразделения (цеха, участка, другого), от которого были получены эти отходы. В графе 6 указываются номер и дата сопроводительного паспорта перевозки отходов производства). В графе 7 указывается количество отходов, передаваемых на объекты по использованию, объекты хранения, захоронения, обезвреживания отходов, места временного хранения отходов. В графе 8 указывается цель передачи отходов: на использование, хранение, обезвреживание, захоронение. В графе 9 указываются номер и дата сопроводительного паспорта перевозки отходов.

Книга общего учета отходов по форме ПОД-10 (заполняется ежемесячно) используется для ведения учета образования и поступления отходов в целом от всех источников образования отходов производства в организации и поступления отходов от других организаций.

Книга до начала записей нумеруется с указанием количества страниц, прошнуровывается, скрепляется печатью, подписывается руководителем и хранится в течение 5 лет. Для каждого календарного месяца отводится отдельный лист. Для каждого наименования отхода отводится отдельная строка. Дата заполнения книги по форме ПОД-10 указывается в инструкции по обращению с отходами производства.

В графах 2 и 3 указываются наименование отходов и код согласно классификатору. В графе 2 также указываются структурные подразделения (цех, участок), в которых образуются эти отходы. В графе 4 книги указываются степень опасности и класс опасности опасных отходов. Отходы с одним наименованием и кодом, но имеющие различные степень опасности и класс опасности, указываются в отдельных строках книги. В графе 5 указывается код физического состояния отходов в соответствии с Указаниями по заполнению формы гос. стат. отчетности 1-отходы (Минприроды) «Отчет об обращении с отходами производства».

В графе 6 указывается фактическое количество отходов, образующихся за месяц от всех структурных подразделений организации. В графе 7 указывается количество отходов, поступивших от других субъектов хозяйствования. В графах 8 и 9 указываются количество передаваемых отходов и цель передачи отходов: на использование, хранение, обезвреживание, захоронение с указанием наименования объекта по использованию отходов, объекта хранения, захоронения, обезвреживания отходов. При передаче отходов на хранение в графе 9 указывается количество отходов, передаваемое на объекты хранения отходов, то есть для долговременного хранения. В графе 10 указываются номер и дата сопроводительного паспорта перевозки отходов. В графе 11 указывается количество отходов, направляемых в места временного хранения отходов. В графе 12 указываются координаты мест временного хранения отходов на карте-схеме организации, которая составляется при проведении инвентаризации отходов.

Обогащение отходов.

Обогащение отходов — обработка отходов с целью повышения относительного содержания в них составляющих, необходимых при дальнейшем использовании. Обогащение отходов осуществляется путем исключения или преобразования тех составляющих, которые в рассматриваемой ситуации относят к ненужным или вредным.

Обогащение обычно является подготовительной (промежуточной) операцией между основными технологиями переработки твердых материалов и отходов.

С целью улучшения качества твердых отходов как исходного сырья и показателей его последующей глубокой переработки прибегают к их обогащению. Оно позволяет отделить значительную часть пустой породы и примесей, повысив в сырье и отходах концентрацию ценных компонентов.

Химический состав минеральной части при этом обычно не изменяется в отличие от последующих процессов переработки, в которых минеральные компоненты отходов претерпевают коренные химические и физические превращения.

Содержание ценных компонентов в сырье и отходах в ряде случаев может увеличиться весьма значительно. Поэтому обогащение твердых отходов существенно повышает техническую и экономическую эффективность их использования, улучшает качество готовой продукции, ведет к сокращению транспортных расходов и в целом повышает эффективность природоохранных технологий.

В результате обогащения твердых отходов получают несколько продуктов: концентраты, хвосты и промежуточные продукты. Концентраты – продукты обогащения, в которых содержание полезных компонентов выше, а вредных примесей ниже, чем в исходном сырье. Концентраты получают название по преобладающему в них ценному компоненту, например: железорудные, угольные, пиритные и т.д.

Хвосты – продукты обогащения, в которые переходят пустая порода, вредные примеси и часть полезных компонентов отходов. Хвосты как отходы конкретного технологического цикла могут быть в ряде случаев ис-пользованы в других отраслях производства в качестве исходного сырья.

Промежуточные продукты имеют содержание основных компонентов меньшее, чем в концентрате, но большее, чем в исходных отходах. Их качество всегда ниже требований к концентратам и выше допустимого для хвостов. При малых количествах, качестве, близком к концентратам или хвостам, и при экономической нецелесообразности дополнительной переработки пром.продукты объединяют с концентратами или хвостами. В ряде случаев пром.продукты подвергают дополнительному обогащению. Технологический процесс обогащения отходов характеризуется рядом показателей, основные из которых перечислены ниже.

Выход концентрата и хвостов – их количество, выраженное в абсолютных весовых единицах, в долях единицы или, чаще, в процентах от количества исходного продукта.

Извлечение – выраженное в процентах отношение количеств компонента в каком-либо продукте и в исходном отходе. Сумма извлечений компонента во все продукты технологического процесса или операции составляет 100%.

Все методы обогащения можно разделить на химические, термические, механические и комбинированные. Химические и термические методы имеют ограниченное применение и в основном используются в сочетании с традиционными механическими способами в комбинированных технологиях. В последних извлекаемые компоненты переводят в форму удобную для дальнейшего использования или обогащения (раствор, расплав, газовая фаза, пульпа) механическими методами – ведущими в обогащении полезных ископаемых. В них ценные компоненты и пустую породу разделяют в твердом состоянии, используя различия в физических свойствах: плотности, магнитных, электрических, смачиваемоести, цвете и др. Наибольшее распространение получили гравитационные, магнитные, электрические и флотационные способы обогащения полезных ископаемых.

Переплавка и обжиг отходов.

Переплавка – способ переработки металлолома, металлургических шлаков, отходов термопластов и т.д.

В процессе фасонного литья и механической обработки деталей образуется большое количество отходов. Чаще всего эти отходы обрабатывают на месте их получения, это позволяет в значительной мере освободить транспорт от излишних перевозок, более точно классифицировать отходы по сплавам и уменьшить их потери.

Качество вторичных сплавов зависит не только от уровня технологии их плавки, но и от правильной организации сбора отходов, сортировки, хранения и предварительной их переработки.

Перед переплавкой любых отходов прежде всего необходимо удалить посторонние примеси (железные, медные и др.), а также очистить их от грязи, масла и влаги. Затем следует произвести сортировку крупных отходов по сплавам.

Для переплава отходов используют индукционные печи. Технология переплава зависит от характеристик отходов — марки сплава, крупности кусков и т. д.

Обжиг – операция подготовки материалов к последующему переделу (обогащению, окускованию, плавке), осуществляемая в целях изменения их физических свойств и химического состава, перевода полезных компонентов в извлекаемую форму, удаления примесей. Заключается в нагреве до определённой температуры, зависящей от обжигаемого материала и целей обжига.

Используется в металлургии для сжигания отходов на конвейерных машинах с колосниковыми решётками.

Недостатки – очень низкая эффективность, процессы нестабильны, большие тепловые потери.

Механическая переработка отходов

Дробление. Метод дробления используют для получения из крупных кусков перерабатываемых материалов продуктов крупностью преимуще­ственно 5 мм. Дробление широко используют при переработке отхо­дов вскрыши при открытых разработках полезных ископаемых, от­вальных шлаков металлургических предприятий, вышедших из упот­ребления резиновых технических изделий, отвалов галита и фосфогипса, отходов древесины, некоторых пластмасс, строитель­ных и многих других материалов. В качестве основных технологических показателей дробления рассматривают степень и энергоем­кость дробления.

Для дробления большинства видов твердых отходов используют щековые, конусные, валковые и роторные дробилки различных ти­пов. Для разделки очень крупных агломератов отходов применяют копровые механизмы, механические ножницы, дисковые пилы, ленточнопильные станки и некоторые другие механизмы и приемы (на­пример, взрыв). Выбор типа дробилки производят с учетом прочно­сти, упругости и крупности подлежащего переработке материала, а также необходимых размеров кусков (зерен) продукта и требуемой производительности.

Технология дробления может быть организована с использова­нием либо открытых циклов работы дробилок, когда перерабатыва­емый материал проходит через дробилку только один раз, либо зам­кнутых циклов с грохотом, надрешетный продукт которого возвра­щают в дробилку.

Измельчение. Метод измельчения используют при необходи­мости получения из кусковых отходов зерновых и мелкодисперсных фракций крупностью менее 5 мм. Процессы измельчения широко рас­пространены в технологии рекуперации твердых отходов при перера­ботке отвалов вскрышных и попутно извлекаемых пород открытых и шахтных разработок полезных ископаемых, вышедших из строя строительных конструкций и изделий, некоторых видов смешанного лома изделий из черных и цветных металлов, топливных и металлур­гических шлаков, отходов углеобогащения, некоторых производствен­ных шламов и отходных пластмасс, пиритных огарков, фосфогипса.

Наиболее распространенными агрегатами грубого и тонкого из­мельчения, используемыми при переработке твердых отходов, явля­ются стержневые, шаровые и ножевые мельницы, хотя в отдельных случаях применяют и другие механизмы (дезинтеграторы, дисковые и кольцевые мельницы, бегуны, пневмопушки и т.п.). Измельчение некоторых типов отходных пластмасс и резиновых технических из­делий проводят при низких температурах (криогенное измельчение).

Мелющими телами в стержневых и шаровых мельницах являют­ся размещаемые в их корпусах стальные стержни и стальные или чугунные шары. В мельницах ножевого типа измельчение идет в уз­ком (0,1-0,5 мм) зазоре между закрепленными внутри статора не­подвижными ножами и ножами, фиксированными на вращающемся роторе.

Классификация и сортировка. Эти процессы используют для разделения твердых отходов на фракции по крупности. Они включа­ют методы грохочения (рассева) кусков (зерен) перерабатываемого материала и их разделение действием гравитационно-инерционных и гравитационно-центробежных сил. Эти методы широко применяют в качестве самостоятельных и вспомогательных при непосредствен­ной утилизации и переработке подавляющего большинства твердых отходов. В тех случаях, когда классификация имеет самостоятель­ное значение, т.е. преследуется цель получения той или иной фрак­ции материала в качестве готового продукта, ее часто называют сор­тировкой.

Грохочение представляет собой процесс разделения на классы по крупности различных по размерам кусков (зерен) материала при его перемещении на ячеистых поверхностях. В качестве последних используют колосниковые решетки, штампованные решетки, прово­лочные сетки и щелевидные сита, выполненные из различных ме­таллов, резины, полимерных материалов и характеризующиеся ячей­ками (отверстиями) различных форм и размеров.

При грохочении используют неподвижные колосниковые, валко­вые, барабанные вращающиеся, дуговые, ударные, плоские качаю­щиеся, полувибрационные (гирационные), вибрационные с прямоли­нейными вибрациями (резонансные, самобалансные, с самосинхро-низириующимися вибраторами) и с круговыми или эллиптическими вибрациями (инерционные с дебалансным вибратором, самоцентри­рующиеся, электровибрационные) грохоты. При грохочении комкующихся материалов некоторые типы этих механизмов иногда снабжа­ют дополнительными устройствами, обеспечивающими эффектив­ное проведение соответствующих опереций.

Окускование.Наряду с перечисленными выше методами уменьшения размеров кусковых материалов и их разделения на клас­сы крупности в практике рекуперационной технологии твердых отхо­дов большое распространение имеют методы, связанные с решени­ем задач укрупнения мелкодисперсных частиц BMP, имеющие как самостоятельное, так и вспомогательное значение и объединяющие различные приемы гранулирования, таблетирования, брикетирования и высокотемпературной агломерации. Их используют при переработке в строительные материалы ряда компонентов отвальных пород, до­бычи многих полезных ископаемых, хвостов обогащения углей и золы – уноса ТЭС, в процессах утилизации фосфогипса в сельском хозяй­стве и цементной промышленности, при подготовке к переплаву мел­кокусковых и дисперсных отходов черных и цветных металлов, в процессах утилизации пластмасс, саж, пылей и древесной мелочи, при обработке шлаковых расплавов в металлургических производ­ствах и электротермофосфорном производстве и во многих других процессах утилизации и переработки BMP.

Гранулирование. Методы гранулирования охватывают боль­шую группу процессов формирования агрегатов обычно шарообраз­ной или цилиндрической формы из порошков, паст, расплавов или растворов перерабатываемых материалов. Эти процессы основаны на различных приемах обработки материалов.

Гранулирование порошкообразных материалов окатыванием наи­более часто проводят в ротационных (барабанных, тарельчатых, цен­тробежных, лопастных) и вибрационных грануляторах различных кон­струкций. Производительность этих аппаратов и характеристики по­лучаемых гранулятов зависят от свойств исходных материалов, а также от технологических (расхода порошков и связующих, соотно­шения ретура – затравки и порошка, температурного режима) и кон­структивных (геометрических размеров аппаратов, режима их рабо­ты: частоты вращения, коэффициента заполнения, угла наклона) фак­торов.

Получившие большое распространение на практике барабанные грануляторы часто снабжают различными устройствами для интен­сификации процессов, предотвращения адгезии липких порошков на рабочих поверхностях, сортировки гранул по размерам. Они харак­теризуются большой производительностью (до 70 т/ч, иногда выше), относительной простотой конструкции, надежностью в работе, срав­нительно невысокими удельными энергозатратами. Однако барабанные грануляторы не обеспечивают возможности получения гранулята узкого фракционного состава, контроля и управления соответству­ющими процессами.

Для получения гранулята, близкого по составу к монодисперсно­му, используют тарельчатые (дисковые) грануляторы окатывания, обеспечивающие возможность достаточно легкого управления про­цессом.

Тарельчатые грануляторы экономичнее барабанных, они более компактны и требуют меньших капитальных вложений. Их недостат­ком являются высокая чувствительность к содержанию жидкой фазы в обрабатываемом материале и, как следствие, узкие пределы ра­бочих режимов. На практике используют грануляторы производи­тельностью до 125 т/ч.

Валковые (вальцовые) грануляторы снабжают прессующими эле­ментами с рабочей поверхностью различного профиля, что позволя­ет получать спрессованный материал в виде отдельных кусков (обыч­но с поперечником до 30 мм), прутков, плиток, полос. Эти механиз­мы часто совмещают с дробилками (обычно также валкового типа), обеспечивающими получение из спрессованных полупродуктов гра­нул заданных размеров.

Гранулирование расплавов индивидуальных солей весьма огра­ничено в практике рекупирации твердых отходов. Гранулирование силикатных расплавов, напротив, широко используется при перера­ботке шлаков текущего выхода в черной и (ограниченно) цветной металлургии, электротермического производства фосфора. Соответ­ствующие приемы гранулирования и механизмы этих процессов оха­рактеризованы ниже.

Технологические схемы грануляционных установок различают­ся в основном отсутствием или использованием ретурных потоков. Кратность последних (отношение массы возврата к массе выводи­мого готового продукта) может меняться в пределах 0.5-15 и опре­деляется в основном влагосодержанием гранулируемых материалов и выходом мелких фракций. Краткость грануляции существенно вли­яет на экономику процесса гранулирования.

Брикетирование.Методы брикетирования находят широкое применение в практике утилизации твердых отходов в качестве под­готовительных (с целью придания отходам компактности, обеспечи­вающей лучшие условия транспортирования, хранения, а часто и саму возможность переработки) и самостоятельных (изготовление товар­ных продуктов) операций.

В практике брикетирования твердых отходов используют различные прессовые механизмы. При брикетировании дисперсных мате­риалов наибольшее распространение получили штемпельные (дав­ление прессования 100-200 МПа), вальцовые и кольцевые (я 200 МПа) прессы различных конструкций.

Высокотемпературная агломерация.Этот метод использу­ют при переработке пылей, окалины, шламов и мелочи рудного сы­рья в металлургических производствах, пиритных огарков и других дисперсных железосодержащих отходов. Для проведения агломера­ции на основе таких BMP приготовляют шихту, включающую твер­дое топливо (коксовая мелочь 6-7% по массе), и другие компоненты (концентрат, руда, флюсы). Усредненную и увлажненную до 5-8% шихту размещают в виде слоя определенной высоты, обеспечиваю­щей оптимальную газопроницаемость шихты, на расположенные на решетках движущихся обжиговых тележек (палет) агломерационной машины слои возвратного агломерата крупностью 12-18 мм, пре­дотвращающие спекание шихты с материалом тележек и прогар ре­шеток. Воспламенение и нагрев шихты обеспечивают просасыванием через ее слой продуктов сжигания газообразного или жидкого топ­лива и воздуха. Процесс спекания минеральных компонентов шихты идет при горении ее твердого топлива (1100-1600° С). Агломераци­онные газы удаляют под разрежением 7-10 кПа.

Спеченный агломерат дробят до крупности 100-150 мм в валко­вых зубчатых дробилках, продукт дробления подвергают грохоче­нию и последующему охлаждению. Просев грохочения – фракцию -8 мм, выход которой составляет 30-35%, возвращают на агломера­цию.

В практике высокотемпературной агломерации распростране­ны конвейерные машины с верхним зажиганием шихты производи­тельностью 400-500 т/ч. Их недостатком является получение больших объемов разбавленных по загрязняющим компонентам (СО, SO₂, NO_x) агломерационных газов. Агломашины с нижним зажиганием позволяют в значительной степени избежать этого недостатка.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

Поделиться ссылкой:

нХУПТПРЕТЕТБВБФЩЧБАЭЙК ЛПНРМЕЛУ У ЪБНЛОХФЩН ГЙЛМПН РТПЙЪЧПДУФЧБ “DESTRUCTOR” рЕТЕТБВПФЛБ ПФИПДПЧ (recycling)

20.06.2008 06:42 у ЛБЦДЩН ЗПДПН РТПВМЕНБ ХФЙМЙЪБГЙЙ ВЩФПЧЩИ ПФИПДПЧ УФБОПЧЙФУС ЧУЕ ВПМЕЕ ПУФТПК. ъОБЮЙФЕМШОБС ЮБУФШ ЙИ ЧЩЧПЪЙФУС ОБ УЧБМЛЙ Й РПМЙЗПОЩ ДМС ЪБИПТПОЕООС, ЛПФПТЩЕ РТЕДУФБЧМСАФ УПВПК УЕТШЕЪОЩК ЙУФПЮОЙЛ ЪБЗТСЪОЕОЙС ПЛТХЦБАЭЕК УТЕДЩ. пДОБЛП У ЧОЕДТЕОЙЕН УПЧТЕНЕООЩИ ФЕИОПМПЗЙК ВЩФПЧЩЕ ПФИПДЩ НПЗХФ ВЩФШ ОЕЙУУСЛБЕНЩН ЙУФПЮОЙЛПН ЧФПТЙЮОЩИ ТЕУХТУПЧ, Б ЙИ ТЕБМЙЪБГЙС – РТЙОПУЙФШ ДПИПДЩ. п РТЕЙНХЭЕУФЧБИ ПДОПК ЙЪ ОЙИ ТБУУЛБЪЩЧБЕФ ЗЕОЕТБМШОЩК ДЙТЕЛФПТ дОЕРТПРЕФТПЧУЛПК ЮБУФОПК ЛПНРБОЙЙ “жБТБИ” пМЕЗ зоедпчулйк.