Среди всего образуемого мусора в России наибольшую долю имеют твердые бытовые отходы (ТБО) – более 25%. Только 3-5% из них отправляются на переработку, остальное – на полигоны для захоронения. Рост объемов потребления приводит к росту объемов накопления мусора, заполняющего полигоны. Захоронение – один из наименее приемлемых способов утилизации отходов. Переработка и полезное использование ТБО как источников энергии решат проблемы заполнения пространства и рационального использования ресурсов.

Виды отходов ТБО

Одно из характерных свойств твердых бытовых отходов – неоднородность состава. Они состоят из органических остатков и неорганических предметов, утративших свойства. Твердые отходы различаются агрегатным состоянием, происхождением и составом, классом опасности, сроком использования. Выбор критерия классификации зависит от задач, которые решаются при разделении на однородные фракции.

Например, органические остатки должны собираться отдельно от неорганических. Это необходимо, потому что следы органики на неорганических материалах исключают или ограничивают возможность последующей переработки.

В России такое разделение реализовано при сборе мусора: «мокрые» – органика и загрязненные ей предметы, «сухие» – отходы, пригодные для переработки без дополнительной очистки.

Необходимость переработки бытовых отходов

Ежегодная масса отправляемых на свалку твердых бытовых отходов в России – более 70 миллионов тонн. 15 тысяч легальных полигонов занимают площадь более 40 тысяч кв. км.
Площадь нелегальных неизвестна, но по некоторым оценкам таких мест в стране более 40 тысяч. Рост численности населения и экономических показателей страны приводит к увеличению массы образования мусора на душу населения: Россия – 1,1 кг ежедневно, США – 2,2 кг.

Отсутствие системы по рациональному обороту отходов приведет к сокращению доступных площадей для размещения полигонов, а нерациональное использование ресурсов будет сдерживать экономический рост. Освобождение площадей, занятых полигонами ТБО, зависит от сроков разложения захороненного сырья, который составляет от пары лет до нескольких сотен.

Европейская система разделения

Способы переработки и утилизации ТБО

От характеристик и способов обращения с сырьем зависит выбор методов утилизации. Чем раньше внедряются вспомогательные элементы, тем выше эффективность переработки ТБО. Например, на этапе производства на товары наносится маркировка, позволяющая после употребления правильно выбросить остатки. Для правильного выбрасывания внедряются системы раздельного сбора мусора.

Предварительная сортировка сокращает затраты на распределение поступающего сырья и его очистку.

При утилизации твердых отходов должен выбираться наиболее полезный способ: от переработки до сжигания и выработки энергии. Выделяется несколько основных способов:

  • захоронение;
  • брикетирование;
  • компостирование;
  • переработка (химически, механически, термически).

Основные этапы избавления от отходов

Работа по обращению с мусором состоит из нескольких этапов:

  • сбор;
  • вывоз;
  • утилизация.

На каждом из этапов возможны дополнительные: сортировка на этапе сбора или полигоне, вывоз только определенных групп мусора, очистка, прессование. Дополнительные шаги зависят от выбранного способа утилизации: при захоронении обычно вывозят одной кучей, которую прессуют сначала в мусоровозе, а потом на полигоне.

При переработке важно разделить всю на массу на однородные фракции.

Конвейерная лента

Захоронение на полигонах

Наименее предпочтительные способ обращения с ТКО. Это связано с большой занимаемой площадью и неоднородным составом. Даже при правильной технологии захоронения высока вероятность образования свалочного газа, образующегося при взаимодействии мусора, находящегося в разном состоянии, например: гнилые с относительно свежими, жидкие с твердыми.

Брикетирование мусора

В некоторых отраслях промышленности образуются производственные отходы, которые невозможно переработать для получения вторичного сырья. Например, в деревоперерабатывающей промышленности образуются опилки, стружка, пыль. Такие остатки не пригодны для переработки, но они могут использоваться как топливо. Для этого отходы прессуют и распиливают на брикеты, получая куски, которые удобно хранить и транспортировать.

Для остальных видов мусора брикетирование применяется для повышения плотности мусора – от этого зависит производительность предприятия по обращению с мусором.

Топливные брикеты

Компостирование бытовых отходов

Основной способ переработки органических отходов – компостирования.

При гниении органики образуется масса, способная повысить плодородность грунта при смешивании.
Для получения полезных свойств массы отходы должны настаиваться при определенных условиях:
  • в проветриваемой емкости – аэробный способ, при котором масса питается при доступе кислорода;
  • в закрытой емкости – анаэробный способ, при котором гниение происходит без доступа кислорода;
  • при соблюдении баланса между азотными и углеродными содержимыми компоста (1 к 4);
  • при поддержке определенного уровня влажности и температуры.

Компост настаивается от нескольких недель до года, а результат компостирования – сухая однородная масса. Обычно такой метод применяется в домашних условиях с использованием только собственных отходов, реже – отходов соседей.

Применение рециклинга

Из некоторых видов отходов получается вторичное сырье, которое не уступает по характеристикам первичному: стекло, металлы, полимеры. Получившееся вторичное сырье используется при производстве новой продукции или как добавка к другому сырью.

Стеклянные отходы могут перерабатываться неограниченное количество раз без потери свойств.
Характеристики вторичного сырья, полученного при переработке металлов, зависят от вида: благородные качества не теряют, остальные – незначительно теряют и используются как добавки. Аналогично и с полимерами – зависит от состава. Ограничено число переработок у дерева – не более 7 раз со все большей потерей качества.

Термические методы

Чаще всего при переработке мусора применяются термические методы утилизации. Это связано с простотой операций, заключающихся в загрузке печи и последующем извлечении продуктов горения. При утилизации используются разные печи: от простейших без фильтров до сложных устройств, которые вырабатывают наибольшее количество полезного сырья.

Среди термических методов обработки мусора выделяются:

  • сжигание;
  • пиролиз;
  • плазменная обработка.

Мусоросжигательная печь

Сжигание мусора

При горении отходов образуются вредные соединения, попадающие в атмосферу, поэтому такой способ утилизации неприемлем при защите окружающей среды.

Преимущество перед захоронением – сокращения объема мусора до 90%
. Приемлемые способы сжигания отходов должны производиться при соблюдении некоторых условий:
  • газовыделение должно осуществляться только через фильтры для предотвращения вредных выбросов в атмосферу;
  • вырабатываемая при горении энергия должна использоваться для отопления или накапливаться, если сразу использовать невозможно.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Приемлемое для экологии сжигание производится в пиролизных печах при отсутствии доступа кислорода. Печи получили название по химическому процессу разложения остатков, происходящему при бескислородном горении, – пиролизу. Для операции применяется два температурных режима, по которым выделяют 2 вида пиролиза:

  • высокотемпературный – более 900 °C;
  • низкотемпературный – 450-900 °C.

Различия между температурными режимами связаны с сырьем, которое необходимо получить при горении. Чем выше температура, тем меньше образуется твердых и жидких остатков.

Продукты высокотемпературного пиролиза – газ, зола. При низкотемпературном дополнительно образуется густая смола.

МСЗ

Плазменная обработка

Похожий принцип действия у плазмотронов, но у них другой способ нагрева отходов: для этого используется воздух, водяной пар и электрическая дуга.

При горении газ улавливается фильтрами, а в качестве твердого остатка образуется шлак. Получившиеся остатки используются как добавки для строительных материалов.
Этот метод обработки отходов освоен в последние десятилетия и пока что не распространен широко, поэтому он наиболее затратный из термических.

Используемое для переработки оборудование

Отходы проходят несколько стандартных стадий до переработки или уничтожения: сбор, сортировку, итоговую обработку. Выбор оборудования на перерабатывающем заводе зависит от вида поступающего сырья и его состояния. Например, если на завод поступает отсортированное однородное сырье, то отходы отправляются на очистку или переплавку без сортировки.

Стандартный набор оборудования мусороперерабатывающего завода:

  • сортировочная конвейерная линия;
  • очистные камеры;
  • дробилки и измельчители;
  • прессы;
  • печи;
  • фильтры.

Виды получаемой вторичной продукции

При переработке отходов производится несколько видов продуктов, позволяющих применять сырье вторично. Из сырья, которое при переработке не теряет свойства (стекло, некоторые виды металлов и полимеров), производят такую же вторичную продукцию, как и первичную.

Из переплавленного стекла производят бутылки, тарелки, другие виды тары. Переплавленный свинец смешивают с новым при первичном производстве.
При переработке дерева характеристики вторичной продукции с каждым разом все ниже: от высококачественной печатной бумаги до оберточной или туалетной.

Третье направление вторичной продукции – выработка энергии. Образуемый при горении газ или твердые остатки применяются при отоплении производственных помещений или окружающих построек.

Изделия из переработанной бумаги

Сроки утилизации бытовых отходов

Применяемые сроки по обращению с твердыми бытовыми отходами зависят от нескольких факторов: периода разложения, вреда, наносимого окружающей среде при нахождении в ней, климата и времени года.

Летом в период ускоренного гниения органики и большего (относительно зимы) объема накопления отходов мусор должен вывозиться ежедневно.
Зимой при отрицательной температуре биологические реакции разложения замедляются, поэтому срок увеличивается до трех дней.

Переработка ТБО в современной России

Большая часть бытовых отходов в России отправляется на полигоны без сортировки для захоронения. На свалках мусор сортируется для отбора опасных элементов: батареек, строительного мусора, ядовитых отходов. Спрессованная масса накапливается на полигоне в течение 7 лет или до момента его заполнения. Другой распространенный в России способ утилизации отходов на месте их образования – сжигание в печах.

Мусороперерабатывающие заводы

Переработка отходов в России распространена среди предприятий, которые их образуют: они самостоятельно используют отходы в производстве для полного задействования поступающего сырья. Меньше распространена деятельность по переработке, при которой предприятие принимает отходы от других организаций или частных лиц.

Всего в стране примерно 250 перерабатывающих заводов, 50 – мусоросортировочных, 10 – мусоросжигающих.

Основные проблемы переработки

Точка раздельного сбораНизкая доля перерабатываемых отходов в России связана с отсутствием или слабым регулированием отрасли. Предприятиям, образующим отходы, выгоднее отправлять мусор на полигоны или сжигать, чем накапливать и отправлять на переработку. Это ограничивает деятельность мусороперерабатывающих заводов, которые лишаются стабильных каналов поступления сырья.

Понравилась ли Вам статья?

Нажмите на звездочку =)

Средний рейтинг 5 / 5. Голосов: 1

Стань первым! Голосов еще нет.

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам улучшить контент!

Подскажите, пожалуйста, как мы можем ее улучшить?

0 0 vote
Article Rating