Вторинна утилізація відходів: методи і види сировини

Вторинна переробка, або рециклінг – це раціональні методи утилізації промислових і побутових відходів, повторне використання та повернення в оборот корисних компонентів сміття. У світі актуальним стає впровадження багаторазових циклів переробки відходів і це пов’язано з рядом факторів:

  • Багато природні ресурси на планеті обмежені в кількості, або поновлюються тривалий період часу.
  • Промисловий і побутове сміття стають головними руйнівниками екологічного балансу цілих регіонів.
  • Цінні компоненти відходів є більш дешевими джерелами сировини і матеріалів, ніж природні.

Крім того, переробка і утилізація – ефективний інструмент економіки, адже багатим стає той господар, який береже і розумно використовує дані йому ресурси.

У розвинених країнах давно застосовуються технології використання відходів у вторинному виробництві. У Росії цей напрям тільки стає актуальним. Для того щоб воно отримало динамічний розвиток необхідні:

  1. Впровадження ліній із сортування відходів промисловості і побутового сміття.
  2. Економічні умови, щоб зацікавити підприємства і громадян в сортуванні відходів.
  3. Державна політика в сфері поводження з відходами – створення правових та економічних механізмів для розвитку вторинної переробки.

У країнах, де велике значення приділяється охороні екології та економії ресурсів, керуючим підприємствами і громадянам ставиться в обов’язок викидати відходи в різні контейнери, так в суспільстві формується культура поводження з відходами.

Види відходів, що мають значення для переробки

До відходів, переробка яких дає непоганий дохід відносяться:

  • Папір і картон.
  • Метали.
  • Скло.
  • Гума.
  • Нафтопродукти.
  • Електроніка.
  • Полімери.
  • Деревина.
  • Органічні відходи.
  • Будівельне сміття.

Це цінні види вторинної сировини, переробка яких дозволяє виготовляти безліч видів продукції.

Вторинна переробка паперу і картону

Сучасні технології вторинної переробки паперу і картону практично не завдають шкоди навколишньому простору. Під час циклів відновлюється до 80% целюлозних волокон, що більш ніж достатньо для випуску нових партій паперу і картону.

Повторне використання відходів паперу і картону дозволяє врятувати від вирубки дерева і оздоровити стан природного середовища – целюлозно-паперові комбінати забруднюють природне середовище викидами в повітря і водойми.

З вторинної сировини виробляються:

  • Туалетний папір.
  • Картонні упаковки.
  • Будівельні матеріали.

Економічна доцільність рециклінгу паперових відходів очевидна. Перший верстат для переробки паперової сировини з відходів з’явився ще в кінці 18 століття. Основою технології стало замочування і розчинення макулатури в великому обсязі води, після чого рідку масу висушують і формують з неї нові продукти.

Повторне використання відходів паперу і картону включає ряд послідовних операцій:

  1. Сортування. На виробничих лініях відходи поділяються на 12 марок, залежно від якості вихідної сировини, кольору, наявності добавок і часу розчинення у воді. Перші 7 марок об’єднують картонну продукцію, вони йдуть у виробництво тари, гофрокартону, лотків для яєць, термоізолятора для будівельної галузі.

Решта марки придатні для випуску паперової продукції, їх використовують у виробництві туалетного паперу, газетного паперу, паперових мішків та іншого. До сих пір на лініях сортування застосовується ручна праця, по іншому розділити паперові відходи на фракції поки не вдається.

  1. Розпуск і очищення від домішок. Відходи однієї марки надходять в гідроразбавітелі, де їх заливають водою. Після розчинення відходи розпускаються на волокна, для цього їх продавлюють через сито. Під час операції з водою йде частина домішок. Доочищення сировини проходить на циклонних очисники, в грязепріемніках яких осідають важкі частинки домішок. В результаті виходить суспензія з окремими включеннями нераспустившихся паперових залишків.
  2. Тонке очищення. Що залишилися в масі не розпустилися шматочки макулатури пропускаються через апарати, де їх перетирають на окремі волокна. Сировина надходить на відцентрові отсеівателі, де проводиться їх остаточна тонке очищення. Якщо макулатура забруднена клейовими складами, бітумами, воском або парафіном, то будуть потрібні додаткові методи очищення.

Паперові відходи отримують нове життя у вигляді затребуваних товарів господарського призначення.

Вторинна переробка металів

Найпоширенішим видом відходів для вторинної переробки є лом чорних металів, конкретно, чавун. Для переплавлення приймається промисловий і побутовий брухт чавуну. Більшу частину брухту чавуну постачають промислові підприємства, це:

  • Піддони, форми для відливання.
  • Станини верстатів.
  • Негабаритні шматки, що залишилися після відливання.
  • Стружка і залишки виробів, отримані при обробці.
  • Старе демонтоване устаткування.

Побутові споживачі часто здають в лом готові вироби, що вийшли з ужитку:

  • Ванни, радіатори, каналізаційні труби.
  • Садові меблі.
  • Побутові прилади і посуд – старовинні праски, мангали і барбекюшніци, сковороди, рогачі.

У зв’язку з кризою в металургійній галузі вторинна переробка чавуну стає актуальною і отримує швидкий розвиток. Чавунний лом визнається цінним стратегічним сировиною, а багаторазові цикли переплавки металу сприяють збереженню екології. Металургійні ливарні комбінати – головні забруднювачі природного середовища.

Вдруге перероблений чавун застосовується у виробництві машин, у виробництві сантехнічних приладів, будівельних матеріалів, в декоративному лиття.

При переробці чавун проходить ряд стадій:

  1. Сортування. На першому етапі лом чавуну сортується на відходи ливарного виробництва, брухт з високою часткою вмісту фосфору і інших добавок.
  2. Переплавлення і лиття. Однорідні види чавунного брухту надходять на переплавку і лінії відпливу готових виробів.

Ще більш гостро перед світом стоїть проблема вторинного використання кольорових металів. У промисловому виробництві використовується понад 70 видів металів, чиї ресурси в надрах обмежені. Для вторинної переплавки кольорового брухту застосовуються електричні індукційні печі, які роблять процес економічно прибутковим – збагачення руд кольорових металів обходиться значно дорожче. Крім цього при первинному лиття навколишній простір заражається сірчаними газами, солями свинцю і важких металів.

У Росії поки розвиваються вторинні технології переплавки таких металів, як:

  • Свинець.
  • Мідь.
  • Алюміній.
  • Цинк.

Практично не використовується олово, бронза, латунь, сплави, що містять магній і титан.

На пунктах прийому металів приймають брухт чорних і кольорових металів, за винятком:

  • Виробів, забруднених лаками, маслами, нафтопродуктами, будівельними сумішами, клеєм.
  • Лома, сильно ураженої корозією.
  • Виробів, що знаходяться під тиском – балонів, капсул.

За оцінками фахівців вторинна переробка металів – перспективний напрямок для розвитку приватного бізнесу.

Вторинна переробка скла

Скло – матеріал, який може піддаватися нескінченним циклам рециклінгу без втрати якості. Утилізація скляної тари і бою має ряд вигод:

  • Економічну доцільність.
  • Менші енерговитрати на випуск одиниці продукції.
  • Переважно з точки зору шкоди для навколишнього середовища.
  • Переробка тонни скла дозволяє заощадити більше 600 кг піску, 200 кг вапняку і майже 200 кг соди.

У нашій країні абсолютна більшість скляних відходів складають порожні банки і пляшки. Бій скла, як і раніше, змішується з твердими побутовими відходами та вивозиться на полігони для захоронення. Крім того в Росії популярність має тільки переробка скла для виробництва будівельних матеріалів.

Останнім часом почали з’являтися підприємства із замкнутим циклом переробки скляних відходів. Цикл включає кілька етапів переробки:

  1. Сортування, що надходять пляшок і бою за кольором та складом.
  2. Подрібнення сировини в крихту.
  3. Очищення від бруду і сторонніх предметів. Для видалення металевих кришок використовують магніт.
  4. Тонка сортування. Якщо на першому етапі скло сортують вручну, то тут в роботу включаються апарати, які оптично визначають колір скла і здувають їх на відповідний конвеєр. Ось чому найціннішим сировиною визнається чисте і прозоре скло, яке не потребує сортування.
  5. Плавка. Скляний бій надходить в печі на переплавку. Для цього потрібна більш низька температура, ніж при первинному виробництві, тому економиться енергія.
  6. Формування виробів. Отримана розплавлена ??маса надходить на формувальні лінії, де з неї створюються нові вироби.
  7. Термічна обробка. Готові вироби проходять отжиг в печах для зняття внутрішніх напружень в склі.
  8. Технічний контроль виробів.

При внесенні в бій скла різних добавок, виходять вироби, що володіють певними властивостями:

  • Добавка бору в силікатне скло надає міцність, таку сировину використовується для виробництва термостійкого посуду і заварювальних чайників.
  • Добавка свинцю обов’язкове при виробництві декоративного посуду.
  • Добавка скловолокна необхідна при випуску оптоволоконних кабелів.

Основна проблема, яка гальмує розвиток рециклінгу скла в Росії – це забруднення. Чи не кожен виробник хоче зв’язуватися з сортуванням і очищенням сировини. Також популярності не додає низька вартість скляної тари, отриманої після вторинної переробки. Тим не менше, використання скляних відходів дозволяє зберігати природні ресурси і екологічне середовище.

Вторинна переробка гуми

Велика проблема людства – утилізація використаних автомобільних покришок. У нас їх часто можна бачити уздовж доріг, під мостами, в узбіччях. У природних умовах багатокомпонентні покришки розкладаються не одну сотню років, забруднюючи ґрунт, воду і повітря токсичними продуктами розпаду. Ситуація настільки загострилася, що скоро на утилізацію зношених виробів потрібно буде витрачати більше коштів, ніж на первинне виробництво.

У світі проблема утилізація гуми вирішується в 2 напрямках:

  1. Спалювання або піроліз покришок з метою отримання енергії тепла або електричного струму.
  2. Подрібнення гуми і добавка її в бітум, в склади мастик і пластики.

Піроліз покришок не отримав поки великого розмаху з – за того, що розробки вчених в цій сфері визнані неспроможними. А ось процес вторинного використання гуми йде повним ходом. У США понад 60% покришок направляються у вторинне виробництво.

У Росії переробка використання покришок у вторинному виробництві просувається повільно. Для цього існує ряд об’єктивних причин:

  • Російські покришки крім металевого корду містять великий відсоток технічного текстилю, в той час як в західних його настільки мало, що при переробці можна знехтувати.
  • Імпортні лінії для переробки покришок не підходять під російські умови з – за різниці складів.
  • Устаткування для багатоступінчастої переробки гуми, металевого корду та текстилю стоїть на порядок дорожче.

Автомобільні та авіаційні покришки, які не мають серйозного зносу, можна відновити методами холодної та гарячої вулканізації. Холодний метод – більш прогресивна технологія, яку активно практикують країни ЄС. Там покришки проходять 5 – 6 відновлювальних циклів, перш ніж відправитися на утилізацію. У Росії цим методом відновлюють лише імпортні покришки, так як особливості ушкоджень скатів вітчизняних шин не дозволяють його застосовувати.

Більшість гумових відходів в нашій країні ховається на полігонах ТПВ. Це несе серйозну небезпеку, так як покришки добре підтримують горіння і утворюють стовпи чорного смердюче диму, що містить токсини і канцерогени. Набагато розумніше направляти вироби на вторинну переробку. Отримана гумова крихта йде на будівництво доріг і спортивних споруд, з неї роблять підошву для взуття, килимки та багато інших корисних виробів.

Вторинна переробка полімерів

Вироби з полімерів стали невід’ємною рисою технічного прогресу. Завдяки своїм унікальним властивостям ці вироби широко застосовуються в промисловому виробництві і побуті. Щорічно зростає кількість відходів полімерів, які в природних умовах практично не розкладаються. Світ рухається шляхом багаторазового використання полімерів з промислового та побутового сміття.

Вторинній переробці піддаються такі види пластика, як:

  • Поліетилен.
  • Поліпропілен.
  • Полістирол.
  • Полівінілхлорид.
  • Полікарбонат.
  • Полімерні суміші.

Вторинна переробка полімерів може стати прибутковим бізнесом, адже з сировини виходить багато корисних і затребуваних товарів.

Найбільша проблема вторинної переробки полімерних матеріалів – сортування. Найлегше їй піддаються відходи полімерного виробництва – обрізу, напливи. Вони чисті і мають однакову структуру. Лінії з подрібнення і гранулювання сировини встановлюються безпосередньо на виробництві.

Гірше йде справа з полімерами з промислових і побутових відходів. Вони потребують сортування і очищення. Сортування проводиться:

  • По виду пластмаси.
  • Кольором.
  • Формі.
  • Габариту.

На виробництвах етапи сортування проводяться вручну. Після цього відходи надходять на сортувальний вузол, де очищаються від грубих забруднень. Перед подрібненням сировину обов’язково миється і добре сушиться.

Подрібнення – головний процес вторинної переробки полімерних матеріалів. Оскільки розмір часток, їх обсяг, сипкість і щільність визначають подальшу участь у виробництві готових виробів.

Після подрібнення частки полімерів сепаруються по фракціям. Це проводиться декількома способами – флотацією, аеросепараціей, поділом у важких середовищах, хімічним методом, електросепараціі. Останнім часом активно впроваджується кріогенний метод сепарації, він має ряд переваг перед іншими – висока швидкість змішування і однорідний розподіл гранул в суміші.

Виробництво для вторинної переробки полімерних матеріалів повинно включати ряд технологічних ліній – сортування, миття, сепарації, екструдування, грануляції, дозування. Для цього потрібні початкові витрати. Розвиток циклів переробки в Росії гальмуватися низькою окупністю стартових вкладень.

Вторинна переробка відходів деревини

У сучасному виробництві, поряд з використанням лісоматеріалів, широко поширена вторинна переробка відходів деревини і виготовлення на їх основі інноваційних матеріалів. Глибока переробка деревини відрізняється простотою технологічних процесів, невисокою вартістю обладнання, відсутністю необхідності в професійному обслуговуванні.

Після того, як відібраний масив, коріння, кора, тріска, горбиль, зелені гілки та інше подається на переробне підприємство. За обсягом відходи деревини значно перевершують корисну частину, яка використовується заготівельники. На майданчику відходи сортуються по виду і породи, штабелюють і подають на лінії переробки.

Великі кускові відходи і тріска перемелюють на крихту, вони направляються на целюлозно – паперові комбінати для виробництва паперу, використовуються для гідролізу, з них виготовляються хімічні препарати і будматеріали.

Особливих умов вимагає виробництво технічної тріски для виготовлення деревних плит – ДВП і ДСП. Для подрібнення застосовуються дискові рубальні агрегати і транспортерні лінії – скребкові, стрічкові і шнекові.

Відходи деревини, які не мають промислової користі, використовуються для отримання енергії методом високотемпературного піролізу.

Тирса охоче купують садівничі і фермерські господарства, їх використовують як підстилку для худоби і виробництва компосту. Вони застосовують для виробництва наповнювачів для біотуалетів, деревного вугілля, паливних пелетів.

Із зелених гілок хвойних порід виготовляються вітамінні концентрати, які йдуть на виробництво кормових добавок та антибіотиків для домашніх тварин.

Як підсумок, варто зазначити, що вторинна переробка відходів – необхідний напрям господарської діяльності. Інакше світ може задихнутися від наростаючих обсягів сміття або впасти в колапс від нестачі природних ресурсів. Майбутнє за рециклингом! Завдання Росії не відстати в технологіях вторинної переробки від розвиненого світу.

Ссылка на основную публикацию