Методи утилізації відходів: рекуперація, сучасні технології

Людство всерйоз зіткнулося з проблемою знищення відходів, тому у всьому світі розробляються все більш досконалі методи утилізації відходів.

«Рециклінг» – зараз таке модне іноземне слово. На жаль, воно поки не набрало в нашій країні бажаної популярності. У розвинених країнах ресурсозбереження – важлива мотивація для здійснення вторинної переробки сміття.

Спеціальні звалища і інженерні полігони для захоронення відходів мають обмежену площу, крім того вони займають корисні землі і завдають шкоди екології навколо себе. Проблему не вирішує і видалення відпрацювань на сміттєспалювальних заводах. Вони дозволяють зменшити обсяги відходів, але завдають навколишньому простору не меншої шкоди, отруюючи повітря токсичними газами.

Останні зусилля вчених спрямовані на розробку нових схем для утилізації відходів, і, щоб впровадити нові технології переробки за видами, класу небезпеки та джерела походження. Такий підхід найбільш ефективний з точки зору охорони навколишнього середовища і раціонального споживання вичерпних природних ресурсів. Важливість грамотної переробки сміття має ще й економічну складову – він містить корисні компоненти, вторинне виробництво яких набагато дешевше, ніж первинна видобуток і переробка.

Класифікація сміття

Види відходів за джерелом походження

  • Побутові
  • органічного походження
  • промислового виробництва
  • Медичні
  • радіоактивне сміття

Види відходів за агрегатним станом

  • тверді
  • рідкі
  • гази
  • пасти
  • гелі
  • суспензії
  • емульсії
  • сипучі

Всього існує 5 класів небезпеки відходів:

  • Відпрацювання, які відносяться до першого класу небезпеки, становлять загрозу всьому живому на землі. Навіть в малих кількостях вони можуть привести до смерті, інвалідності, народження хворої потомства. Такі речовини, як ртуть, полоній, плутоній, свинець можуть викликати серйозну екологічну катастрофу.
  • Другий і третій клас небезпеки об’єднує сміття, який може викликати порушення екологічної рівноваги, причому на його відновлення знадобляться десятиліття. В їх число входять хром, цинк, сполуки фосфору і хлору, миш’як.
  • Малонебезпечні речовини четвертого класу небезпеки також впливає на організм людини і живих істот. Екосистема після їх впливу відновлюється протягом 3 років.
  • Є п’ятий клас – безпечний для екології сміття, але навіть він у великих кількостях здатний завдати шкоди навколишньому простору.

Різноманітність відпрацювань веде до необхідності створення прогресивних методів первинної сортування сміття.

Способи переробки побутових відходів

Найсуттєвішу частина сміття на землі складають ТПВ. Їх джерелом є житлові райони і об’єкти соціальної сфери. З ростом населення планети ростуть і обсяги ТПВ. В даний час діють такі види утилізації, як:

  • Поховання на полігонах
  • Природне розкладання в природному середовищі
  • термічна переробка
  • Виділення корисних компонентів і вторинна переробка

поховання

Дивлячись на всі існуючі способи утилізації відходів, поховання найбільш поширений спосіб. Він підходить, тільки для сміття, який не схильний до самозаймання. Звичайні звалища поступаються місцем полігонів, оснащених системою інженерних споруд, які перешкоджають зараженню наземних і підземних вод, атмосферного повітря, сільськогосподарських земель. У розвинених країнах на полігонах встановлюють уловлювачі газу, що утворюється в процесі розкладання. Його використовують для отримання електроенергії, опалення приміщень та нагрівання води. У Росії, на жаль, існує дуже мала кількість інженерних полігонів для утилізації.

Більшу частину відпрацювань складають різні органічні залишки, вони швидко перегниває в природному середовищі. У багатьох країнах світу побутове сміття сортують на фракції, їх органічну частину компостують і отримують цінне добриво. У Росії прийнято компостувати неподілений потік ТПВ, тому використовувати перегній органіку в якості добрива неможливо.

термічна переробка

Під термічною переробкою маються на увазі такі способи:

  • спалювання
  • Піроліз на низьких температурах горіння
  • Плазмова обробка (високотемпературний піроліз)

Процес термічної переробки дозволяє повністю знищити шкідливі компоненти, в рази знизити їх кількість в похованнях, перетворювати енергію горіння в енергію тепла і електрики.

Просте спалювання сміття – дешевий спосіб утилізації. У цій сфері практикуються перевірені методи переробки відходів, випускається серійне обладнання, високий рівень автоматизації ставить процес на безперервний потік. Однак при спалюванні утворюється велика кількість шкідливих газів, що володіють токсичними і канцерогенними властивостями. Поступово світ переходить на піроліз.

Найефективнішим є високотемпературний піроліз – плазмова обробка. Її переваги:

  • Відсутність необхідності сортувати залишки
  • Отримання пари та електроенергії
  • Отримання рідкого залишку – піролізного масла
  • Отримання на виході нешкідливого осклованих шлаку, який можна використовувати у вторинному виробництві.
  • Екологічна безпека для навколишнього середовища і здоров’я людей

Плазмові способи утилізації відходів позбавляють від необхідності створювати нові звалища і полігони, а економічна користь виражається в мільйонної прибутку.

В останні роки почала активно розвиватися рекуперація відходів, тобто вторинна переробка. У смітті міститься багато корисних компонентів, які можна багаторазово використовувати для синтезу нових матеріалів і випуску різних товарів.

З відходів відсортовують:

  • Чорні, кольорові і дорогоцінні метали
  • бій скла
  • Папір і картон
  • полімерна тара
  • Гума
  • залишки деревини
  • Залишки їжі, продукти, з вийшли терміном придатності

Розвиток вторинної переробки в Росії гальмується відсутністю налагодженої системи сортування відходів. У розвинених країнах у дворах встановлені контейнери для різних видів побутового сміття, з дитинства виховується культура поводження з відходами. У нашій країні є пункти прийому металів, паперу, полімерних виробів, але вони не можуть серйозно стимулювати відкриття нових виробництв по вторинній переробці. Також бажаний поступовий перехід на маловідходні та ресурсозберігаючі виробництва.

Утилізація промислових відходів

До промислових відходів відносять:

  • Залишки сировини і матеріалів, які використовуються у виробництві
  • Побічні продукти виробництва – сміття, рідини, гази
  • Некондиційна і бракована продукція
  • Що вийшли з експлуатації механізми та обладнання

Теоретично будь-який корисний компонент з відходів виробництва можна використовувати вдруге. Питання впирається в наявність ефективних технологій і економічну доцільність переробки. Ось тому серед промислових відходів виділяють вторинну сировину і безповоротні відходи. Залежно від категорії застосовуються різні технології переробки відходів.

Безповоротні відходи, де немає корисних компонентів, піддають захоронення на полігонах і спалювання. Перед похованням промислове сміття, в якому присутні токсичні, хімічно активні і радіаційні речовини, підлягає знешкодженню. Для цього використовують спеціально обладнані накопичувачі.

Централізованого збору та знешкодження підлягають:

  • Токсичні відходи, що містять ртуть, миш’як, свинець, цинк, олово, кадмій, нікель, сурму
  • Відходи гальванічного виробництва
  • Органічні лаки, фарби, розчинники
  • нафтопродукти
  • ртутьсодержащие відходи
  • Відходи, які мають в складі радіаційні компоненти

Накопичувачі розміщують на відкритих майданчиках або в підземних спорудах на території підприємств або за його межами. Для твердих відходів будують хвосто- і шламонакопичувачі, влаштовують відвали і терикони для порожніх порід, золи, шлаків. Рідкі відходи розміщують в ставках, відстійниках і могильниках. Після знешкодження небезпечні промислові відходи ховають на окремих санкціонованих полігонах.

Всі промислові підприємства включені в список природокористувачів. У зв’язку з цим вони повинні дотримуватися вимог, правила і норми поводження з відходами, а також техніку безпеки, щоб не завдати шкоди екології.

Держава намагається стимулювати виробників на впровадження маловідходних технологій і перетворення сміття у вторинну сировину. Поки в Росії цей напрям розвивається слабо.

Основні способи вторинної переробки промислового сміття:

  1. Сепарація чорних і кольорових металів, промислових сплавів, типу побідиту з метою вторинної переплавки.
  2. Процес виготовлення з полімерних відходів грануляту, який використовується у виробництві того ж виду полімерів або матеріалів з іншими властивостями.
  3. Крошение гуми для використання в якості наповнювачів, виробництва будівельних матеріалів.
  4. Використання деревних відходів і стружки для виробництва оздоблювальних плит і паперу.
  5. Отримання з горючих відходів енергії електричного струму і тепла.

Проблема утилізації промислового сміття дуже актуальна для Росії, де розвинені видобувні галузі промисловості, металургія, нафтохімія, що утворюють великий обсяг сміття і побічних продуктів.

Методи утилізації медичних відходів

Медичні відходи – особлива категорія. Їх утворюють установи медицини, аптеки, фармакологічні заводи. Приблизно на 80% складається з звичайного побутового сміття, але ось інша частина здатна заподіяти шкоду життю і здоров’ю багатьох людей.

До числа небезпечних медичних відходів відносяться:

  • Всі предмети, які перебували в контакті з хворими небезпечними і особливо небезпечними захворюваннями.
  • Залишки лікарських засобів, дезінфікуючих рідин.
  • Залишки обладнання, в якому використовуються солі ртуті і радіоактивні елементи.
  • Органічні відходи – біоматеріал з патолого – анатомічних відділень, операційних, імуноглобуліни, вакцини.

В останні десятиліття світ перейшов на використання одноразових медичних інструментів, виготовлених з металу та різних видів пластику. Після знезараження їх можна відправляти у вторинну переробку після сортування. Таке розумне використання сировини допоможе зберегти значну частину ресурсів і здешевить виробництво одноразового інструменту і предметів догляду за хворими.

Проблеми утилізації та переробки відходів в Росії

До основних проблем утилізації сміття в нашій країні ставляться:

  • Наявність безлічі несанкціонованих звалищ.
  • Комбіновані відходи, наприклад, ртутні лампи можна утилізувати як скло – по нижчого класу небезпеки.
  • Приміщення на звалище самовозгараемих відходів.
  • Сучасні методи утилізації відходів на сміттєпереробних заводах занадто дорогі, на полігонах утилізують значно дешевше.
  • Слабкість законодавчої бази і економічного стимулювання підприємств по вторинній переробці. Еталоном є утилізація відходів на підприємстві.
  • Відсутність інфраструктури та налагодженого процесу сортування відходів.

Необхідність збереження здорової екологічної середовища змусить державні структури переймати досвід розвинених країн. Вони зіткнуться з необхідністю ефективно вирішувати проблеми утилізації та переробки відходів різних категорій, а також переходити на екологічно чисті технології виробництва.

Ссылка на основную публикацию