1. Современные технологии утилизации и переработки твердых бытовых и промышленных отходов

Как утверждают специалисты, с начала ХХ в. в России накопилось 80 млрд.т твердых отходов и ежегодно к ним добавляется еще по 7 млрд.т. Ежегодное количество твердых бытовых отходов -130-140 млн.м 3 , из них большая часть – токсичные и особо токсичные.

Захоронение твердых отходов.

Доля отходов, которые подвергаются захоронению или которые вывозятся на свалки, в настоящее время очень велика. Специальные полигоны, действующие в течение 25 лет, отчуждают значительные площади. После полной загрузки полигона его закрывают растительным грунтом, поверхность которого в дальнейшем может быть использована для устройства парков, садов, игровых площадок. В закрытых от соприкосновения с воздухом бытовых и пищевых промышленных отходах, находящихся в насыпях полигона, возникает анаэробный процесс, при этом выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа), который при определенных условиях можно использовать как топливо. Такой опыт имеется. При высоте засыпки отходов 7 м и более этот газ отбирают с помощью труб. Дополнительные устройства, необходимые для отбора биогаза и его утилизации, быстро окупаются.

Сжигание твердых отходов

В 70-80-е гг получила развитие термическая переработка отходов путем сжигания их а печах на мусоросжигательных заводах. Такие заводы работают во многих странах мира, в Москве, в Санкт-Петербурге, в Мурманске и в других городах страны. Существующие системы сжигания дают высокую степень деструкции отходов (до 99%), позволяют рекуперировать отходящее тепло. Однако недостатки таких систем более существенны. Во-первых, стоимость процесса сжигания в сравнении с традиционными методами (вывозом на свалку, сбросом в море, захоронением в отработанные шахты) достаточно высока. Во-вторых, мусоросжигательные установки являются источниками выбросов в атмосферу соединений цинка, олова, кадмия, хлористого, фтористого водорода и других вредных веществ. Среди токсичных металлов особо опасна ртуть, которая в процессе сжигания вследствие повышенной летучести легко переходит в парообразное –состояние и выделяется в атмосферу. Только соответствующая тщательная сортировка и подготовка мусора, а также эффективная очистка дымовых газов (с использованием электрофильтров) могут снизить уровень загрязнения атмосферы.

Переработка твердых отходов

Круговорот веществ в природе – прекрасный пример безотходного производства. Отходы природных процессов (сухостой, листья и т.п.) преют, перегнивают и естественным путем удобряют землю. Аэробы – это микробы, которые дышат кислородом и перерабатывают легкогниющие вещества в органические удобрения, богатые азотом, т.е. – в компост. При этом выделяется тепловая энергия. Природа подсказала людям схему технологии компостирования бытовых отходов.

В 1970 г. в г. Ленинграде был пущен в эксплуатацию опытный завод по механизированной переработке бытовых отходов. На начальном этапе переработки из массы отходов выделялся черный металл электромагнитными сепараторами. Далее отходы измельчались в дробилках и поступали во вращающиеся барабаны – ферменторы, в которых осуществлялась переработка отходов в компост. Однако в обрабатываемой массе были и некомпостируемые элементы (полиэтиленовые пленки, стекло, жестяные банки и пр.). засоряющие удобрение. Необходимо было научиться очищать компост.

В конце 70-х – начале 80-х гг появилось второе поколение заводов по переработке отходов с улучшенной и усовершенствованной технологией. В настоящее время в России имеется девять специализированных заводов по переработке твердых отходов. Идет проектирование в Санкт-Петербурге подобного завода для г. Омска.

Технология переработки отходов такова. По широкой эстакаде мусоровозы подъезжают к приемному отделению и выгружают отходы на восемь платформ. Затем отходы загружаются в восемь теплоизолированных барабанов длиной до 60 м, во внутреннюю полость которых с помощью вентиляторов подается воздух, обогащенный кислородом. При вращении барабанов отходы перемешиваются и измельчаются, удельная поверхность их увеличивается. Постоянная аэрация (на 1 кг отходов подается 0,2-0,8 м 3 воздуха) пробуждает к жизни аэробную микрофлору. В работу вступают микроорганизмы (мезофилы), разогревающие массу до 50 0 С. При этом активно размножается микрофлора другого вида – термофилы, за счет которых температура доходит до 70 0 С. Лавинообразный биотермический процесс в течение двух суток обеззараживает отходы. Обезвреженные отходы через перфорированную насадку на конце барабана равномерно подаются на ленточный конвейер. Но это еще не компост – здесь имеются загрязнения в виде стекла, кусков дерева, пластмассы, камней, консервных банок и пр. Далее идет очистка. Сначала отделяют черный металл с помощью электромагнитного сепаратора, который укреплен над конвейером. Этот металллом попадает в бункер-накопитель, прессуется в брикеты весом в 80 кг и направляется на переплавку. Освобожденная от черного металла масса продолжает свой путь. С конвейера она попадает на цилиндрическое сито (грохот) с ячейками диаметром 45-60 мм. Грохот вращается довольно быстро, со скоростью 15 об/мин, так что мелкие частицы проваливаются. а крупные – остаются над решеткой. Оба продукта – надрешетный и подрешетный – освобождаются от цветного металла с помощью специальных установок, создающих электромагнитное поле, под действием которого предметы из цветного металла отбрасываются в сторону. Для выделения из компоста стекла используют баллистические стеклосепараторы. Освобождение компоста от полиэтиленовой пленки осуществляется сильной струей воздуха. Полученный компост используется в сельском хозяйстве. Но вначале компост еще недозревший и долгое время в нем продолжается биотермический процесс и держится высокая температура. Такой компост может применяться в качестве биотоплива для подогрева грунта в теплицах. Остывший и дозревший компост используется вторично в открытом грунте на полях или в городском озеленении как органическое удобрение. Для обработки некомпостирующихя фракций используется пиролиз – термическая обработка без доступа кислорода. В процессе пиролиза образуется парогазовая смесь, а также твердый углеродистый остаток – пирокарбон, который используется в металлургии как заменитель графита. Экономическая целесообразность рассмотренного процесса очевидна, ибо из одной тонны твердых отходов выделяются 20 кг черного металла, 2 кг цветного металла, 200-250 кг некомпостирующихся фракций и 600-700 кг компоста. Из одной тонны некомпостирующихся фракций получают примерно 200 кг нефтеподобных масел, 190 кг газообразных продуктов, 330 кг пирокарбона.

По данным в целом по России промышленным методом (на мусоросжигательных и мусороперерабатывающих заводах) перерабатывается лишь около 5% отходов, а остальные вывозятся на полигоны и свалки (санкционированные и неразрешенные). В последнее время возникла проблема переработки осадков водопроводных и канализационных станций очистки вод.

Способы утилизации отходов из полимерных материалов.

Отходы из полимерных материалов не поддаются естественному разложению и поэтому они являются сильными загрязнителями окружающей среды. Большинство полимеров хорошо горит, выделяя значительное количество тепла и потребляя большое количество воздуха, Выделяющуюся энергию можно использовать. Однако при сжигании многие полимеры образуют вредные газы, такие как аммиак, окислы азота, цианистые соединения, хлористый водород и другие вещества, что требует дополнительных устройств для очистки и обработки газовых выбросов.

Наиболее распространенным способом утилизации отходов из полимерных материалов является захоронение и вывоз их на свалки. В настоящее время все чаще применяют специальные полигоны для полимерных материалов.

Имеется опыт переработки старой полиэтиленовой пленки и превращение ее в новую, а также получения труб, неподверженных коррозии. Создание полимеров с регулируемым сроком службы – эффективный, перспективный способ защиты окружающей среды. В ряде стран разработаны и уже выпускаются специальные, самоуничтожающиеся виды упаковок. Это фото- или биоразрушающиеся полимеры, которые под действием света, тепла, кислорода воздуха или микроорганизмов разлагаются до низкомолекулярных продуктов, не загрязняя почву.

Защита окружающей среды представляет собой одну из самых актуальных задач современности. Отходы промышленных предприятий и бытовой человеческой деятельности достигают больших объемов, что сказывается на загрязнении атмосферы, водоемов и недр земли, уровень которого сегодня во многих городах превышает допустимые санитарные нормы. Экологические исследования показали, что в течение последних десятилетий разрушительное воздействие антропогенных факторов привело к наступлению экологического кризиса.

Утилизация отходов – это сложная экологическая, технологическая и экономическая проблема, над решением которой борются многие страны на самом высоком уровне. Поиск технологий и производство оборудования для переработки и утилизации отходов является сегодня востребованной и перспективной сферой, развитие которой поддерживается государственными и частными инвесторами.

На текущий момент в мировой практике существует несколько методов по утилизации отходов, каждый из которых обладает как положительными, так и отрицательными сторонами. Способ утилизации выбирается в зависимости от количества и качества отходов из нижеприведенного списка:

• Огневой способ – представляет собой один из самых универсальных и во многих случаях единственно возможный метод. Такая утилизация может быть использована для жидких, твердых и газообразных отходов;
• Высокотемпературный пиролиз – представляет собой разложение отходов в специально организованных для этого условиях, после чего полученный состав в специальной камере дожигается. Данный процесс позволяет перевести токсичные продукты в менее опасные и является самым чистым методом утилизации отходов с экологической точки зрения;
• Плазмохимическая технология – используется для переработки жидкостей и газов высокой токсичности. При реализации данного процесса происходит не только обезвреживание, но и дальнейшее производство ценного продукта. Отличительной характеристикой представленной технологии является ее высокая стоимость и сложность реализации;
• Вторичная переработка – наряду с положительными качествами, данный метод обладает и отрицательными сторонами. Минусами вторичной переработки является возросшая динамика по замене первичного сырья отходами. Среди наиболее ярких примеров можно отметить ухудшение вкуса ряда категорий продуктов в пищевой промышленности. Не оправдала данная технология себя и в производстве картона – тара из такого сырья отличается низким качеством и не может быть использована для пищевых продуктов;
• Захоронение отходов – может быть реализовано на специально предусмотренных для этого полигонах, а также в подземных хранилищах и карьерах. Для организации полигонов и других мест для утилизации отходов необходимы специальные разрешения, а сами зоны должны быть оборудованы в соответствии с рядом правил безопасности для окружающей среды.

Значительное изменение климата и снижение биологического разнообразия являются лишь двумя из многих серьезных экологических проблем, которые продолжают расти в глобальном масштабе. Население планеты на данный момент составляет более 7 миллиардов и в связи с этим растет беспокойство по поводу нехватки продовольствия, воды, энергии и других ресурсов. Чтобы снизить вред, наносимый окружающей среде, и дефицит ресурсов, нам стоит вплотную заняться вторичной переработкой отслуживших предметов. Очень важна переработка электроники.

К электронным отходам (по англ. e-waste) относятся все отслужившие свой срок устройства, чья работа зависит от электрического тока и / или электромагнитного поля. Телефоны, ноутбуки, телевизоры и т.д. превращаются в отходы, устаревая все быстрее и быстрее, приходя в негодность, чтобы обеспечить необходимость покупки новых устройств.

К электронным отходам относятся в том числе печатные платы, которые хотя и составляют около 3% от общего количества этого вида отходов, благодаря высокой концентрации токсичных веществ являются очень опасными. Подобные отходы без должной утилизации негативно воздействуют на экосистему, как биотическую, так и на абиотическую ее части. Наличие разнообразных высокотоксичных материалов и тяжелых металлов делает захоронение на свалке или простое сжигание неприемлемыми методами управления подобными отходами. Поэтому наиболее оптимальный способ утилизации электронных отходов - это их переработка.

Кроме того, что электронные отходы представляют собой большую опасность для окружающей среды, надо помнить, что на производство мобильных телефонов и персональных компьютеров уходят значительные доли золота, серебра и палладия, добываемых ежегодно во всем мире. Конечно, в каждом отдельном устройстве драгоценных металлов содержится мизерное количество, но если рассматривать общемировое производство (более 1,2 млрд. ежегодно), то этим количеством уже пренебрегать неразумно. Следует отметить, что концентрация этих драгоценных металлов в печатных платах более чем в десять раз превышает их концентрацию в добываемой руде. Однако переработка печатных плат технологически сложный процесс из-за неоднородности материалов, ведь они состоят из множества разнородных компонентов.

Количестве электронных отходов в России и в мире

По некоторым оценкам, электронные отходы составляют приблизительно 8% от общего количества бытовых отходов .

К сожалению, определить точное количество производимых электронных отходов очень сложно. По оценкам ЮНЕП еще 10 лет назад электронные отходы составляли около 20-50 млн. тонн в год (2005 г.). В России они оцениваются приблизительно в 1,5 млн. тонн . Агентство США по охране окружающей среды сообщило о том, что каждая семья в США использует около 34 электронных устройств и электрических приборов (данные 2010 г.). Это в среднем приводит к образованию более 5 млн. тонн электронных отходов в год. Для ЕС было подсчитано, что в среднем каждый гражданин производит около 15 кг электронных отходов в год, что приводит к образованию 7 млн. тонн отходов (данные 2010 г.).

Также статистические данные свидетельствуют о выработке в Китае электронных отходов превышающей 1,1 млн. тонн, в частности от обрабатывающей промышленности. Недавнее исследование показало, что общее количество электронных отходов в Индии в 2007-2011 составило 2,5 млн. тонн при ежегодном темпе роста электронных отходов в 7-10%.

Кроме того, количество электронных отходов в новых индустриальных и развивающихся странах растет из-за импорта отходов из развитых стран. Согласно последним исследованиям, в настоящее время до 50- 80% электронных отходов, произведенных в развитых странах, поставляется в развивающиеся страны для повторного использования и утилизации, что зачастую противоречит международным законам.

Переработка электроники

Переработка электронных отходов производится как официально, так и неофициально. При официальной утилизации используются хорошо проработанные методы, позволяющие отделять необходимые фракции из отходов. Однако заводы, построенные с соблюдением всех необходимых требований к технологическим процессам, получаются дорогими как при постройке, так и при запуске. В различных слаборазвитых и развивающихся странах, где переработка отходов не финансируется должным образом, она зачастую реализуется неофициально и производится без соблюдения необходимых требований и норм, причем на подобных заводах могут работать беременные женщины и дети.

Опасные химические вещества в электронике

Наиболее распространенные способы воздействия опасных компонентов электронных отходов при переработке - это попадание внутрь опасных веществ при контакте с кожей и при вдыхании, через загрязненный грунт, воду, пищу и воздух.

Опасные химические вещества в электронных отходах могут иметься либо в их компонентах, либо выделяться при их переработке. Основными загрязняющими веществами в электронных отходах являются стойкие органические загрязнители (СОЗ), которые обладают большим периодом полураспада. Некоторые из наиболее распространенных СОЗ, выделяющиеся в процессе переработки, - бромированные антипирены (BFRS) (полибромированные ди-фенил эфиры), полихлорированные бифенилы, гексабромциклододеканы, поли-бромдифенилы, ди-бромированного ди-фенил эфиры, поли-хлорированные или поли-бромированные диоксины и ди-бензо фураны диоксинов. СОЗ, образующиеся в процессе разборки и плавки, состоят из полихлорированных дибензофуранов, полихлорированных бифенилов и диоксинов. Полициклические ароматические углеводороды появляются из-за неполного сгорания топлива, такого как уголь, газ, нефть и т.д. Тяжелые металлы, такие как свинец, кадмий, хром, ртуть, медь, марганец, никель, мышьяк, цинк, также несут в себе опасность.

Технологии переработки печатных плат

Печатные платы является одним из наиболее важных компонентов электронного оборудования. Они представляют собой платформу, на которой устанавливаются и связываются между собой микроэлектронные компоненты, такие как полупроводниковые микросхемы и конденсаторы. Переработка плат включает в себя три типа обработки: предварительная обработка, физическая переработка и химическая переработка. Предварительная обработка включает в себя демонтаж многоразовых и токсичных элементов, измельчение или разделение. Затем следует физическая переработка. Потом материалы извлекают путем химического процесса переработки.

Физические методы

Механическая переработка

Это физический метод переработки, при котором разобранные детали размалываются до необходимых размеров, после чего они поступают на установку тонкого измельчения. Полученный порошок подвергают воздействию вихревых токов в сепараторах, где металлы отделяют благодаря их электропроводности. Затем порошок разделяют в зависимости от плотности и размеров частиц. Расслоение на различные материалы можно наблюдать на столбе жидкости.

Метод воздушной сепарации

В этом методе разделение диспергированных твердых частиц происходит благодаря различным размерам частиц и их различным плотностям. Подвешенные в газе частицы, в основном в воздухе, занимают разные положения в сепараторе под воздействием различных сил в зависимости от материала. У тяжелых частиц предельная скорость осаждения больше, чем скорость воздуха, в то время как у более легких частиц предельная скорость осаждения меньше скорости воздуха. Следовательно тяжелые частицы перемещаются вниз против воздушного потока, в то время как легкие частицы поднимаются вместе с воздушным потоком в верхнюю часть сепаратора.

Принцип воздушной сепарации отходов печатных плат

Электростатический метод разделения

В этом методе для разделения сыпучих материалов используется электростатическое поле, которое воздействует не заряженные или поляризованные тела. Эти технологии применяются для переработки металлов и пластмасс из промышленных отходов. Электростатические технологии разделения могут использоваться для отделения Cu, Al, Pb, Sn и железа, и некоторых благородных металлов и пластика.

Магнитная сепарация

Магнитные сепараторы широко используются для отделения ферромагнитных металлов от цветных металлов и других немагнитных отходов. Недостатком магнитного разделения является агломерация частиц, вследствие которой магнит вытягивает вместе с ферромагнитными металлами и неметаллические включения. Следовательно этот метод не очень эффективен.

Химические методы

Пиролиз

Пиролиз - это химической метод, который широко используется для переработки синтетических полимеров, включая полимеры со стекловолокном. При пиролизе таких полимеров образуются газы, углеводороды и обугленный остаток. Эти вещества в дальнейшем можно использовать в качестве химического сырья или топлива. Платы нагревают до достаточно высокой температуры, чтобы расплавить припой, используемый для связывания электрических компонентов. Обугленный конгломерат, который называется также «черным металлом», содержит в себе большой процент меди, а также небольшое количество железа, кальция, никеля, цинка и алюминия, которые можно затем восстановить.

Гидрометаллургический метод

Этот метод главным образом используется для переработки плат с целью извлечения металлической фракции. Метод заключается в выщелачивании металлов с применением растворов кислот и щелочей, за которым следует электрорафинирование желаемых металлов. Этот метод считается более гибким и энергосберегающим, следовательно, экономически эффективным. Широко используемыми выщелачивателями являются царская водка, азотная кислота, серная кислота и цианистые растворы. В случае неметаллических подложек металлы выщелачиваются в раствор с подложки. В случае металлической подложки для восстановления металлов может применяться электрохимическая обработка. Таким образом, гидрометаллургический метод позволяет восстанавливать металлы без какой-либо дополнительной обработки, остальные же материалы в плате перед повторным использованием или захоронением должны подвергаться дополнительной термической обработке. Основным недостатком этого метода является едкость и ядовитость используемых жидкостей.

Биометаллургический метод сепарации

Этот метод используется для извлечения драгоценных металлов и меди из руды уже давно, однако до сих пор он не очень хорошо развит. Микроорганизмы используют металлы, присутствующие во внешней среде и на поверхности клеток, для своих внутриклеточных функций. Каждый тип микроорганизма имеет характерную тенденцию переносить конкретный металл в определенной среде. Биовыщелачивание и биосорбция - в целом два основных направления биометаллургии, используемые для извлечения металлов. Биовыщелачивание успешно применяется для извлечения драгоценных металлов и меди из руд в течение многих лет. Та же методика может применяться для извлечения меди и других ценных металлов из отходов печатных плат.

Газификация

Основное применение процесса газификации - это генерация синтез-газа (CO, H2). Газификация протекает приблизительно при температуре 1600 ° С и давлении около 150 бар. Богатый водородом синтез-газ - основной продукт газификации, который является ценным сырьем для производства метанола. После соответствующей обработки некоторые фракции этого газа могут использоваться для производства тепловой и электрической энергии.

Принцип процесса газификации отходов печатных плат

Применение физических и химических методов переработки

Преимущества физических методов переработки , таких как магнитные сепараторы, сепараторы, отделяющие материалы в зависимости от плотности, и т.д., относительно химической переработки заключаются в том, что они не требуют больших финансовых вложений, они относительно просты, удобны, меньше загрязняют окружающую среду, требуют меньших затрат энергии. Металлические фракции, полученные физическими методами переработки, можно использовать в коммерческих целях без значительных процедур восстановления. Однако для использования в коммерческих целях неметаллических фракций они должны подвергнуться химической переработке. Таким образом, физические методы переработки являются более экономически выгодными для переработки металлических фракций, чем неметаллических. Основная цель химических методов переработки, таких как пиролиз, заключается в преобразовании полимеров, содержащихся в неметаллических фракциях, в химическое сырье или топливо. Химические методы переработки имеют преимущества в преобразовании бром антипиренов и извлечении тяжелых металлов, оставшихся после физических методов переработки.

Использование неметаллических фракций печатных плат

Большое количество неметаллических отходов печатных плат, которые зачастую являются опасными для людей и окружающей среды (из-за наличия бромированных антипиренов и тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, бериллий и т.п.),сбрасываются на свалках. Чтобы это предотвратить, необходимо найти им оптимальное применение.

Неметаллические фракции получаются легче, чем цемент и песок, их гранулы гораздо меньше, следовательно, они обладают более надежной микроструктурой. Механическая прочность материала повышается в присутствии грубых стекловолокон. Поэтому, благодаря вышеуказанным свойствам, неметаллические фракции могут успешно использоваться в качестве наполнителя в строительных материалах, для изготовления клеев и декоративных агентов.

Разработана методика использования неметаллических фракций печатных плат в производстве неметаллических пластины, которые могут использоваться для получения композитных плит. Композитные плиты находят применение во многих областях, включая автомобильную промышленность, мебель, различное оборудование и отделочные материалы.

Фенольные компаунды используется в производстве радиодеталей и кухонной утвари. В связи с уменьшением лесных ресурсов и повышение их стоимости производители ищут альтернативы деревянному полу. Неметаллические фракции печатных плат на бумажной основе кажутся хорошим вариантом замены деревянному полу.

Вывод

Переработка электроники очень важна, так как компоненты технических средств и предметов электроники – это скорее ресурсы, чем отходы. В компонентах электроники, подлежащих переработке, достаточно высокое содержание полезных ресурсов, что делает их извлечение экономически выгодным. Но минимизация вреда, наносимого окружающей среде, которую мы достигаем при переработке электроники, гораздо важнее!

Вместе с ростом населения Земли неизбежно повышается уровень потребления. Ежедневно появляются новые товары, технологии, открываются производства. Все это приводит и к увеличению массы производимых цивилизацией отходов: их образуется столько, что проблема мусора, в частности его утилизации, стала одной из самых важных для мирового сообщества.

В понятие утилизации входит весь перечень действий, необходимый для максимально экологичного освобождения от отходов человеческого быта и производственной сферы:

• сбор, сортировка и вывоз из мест проживания и рабочей деятельности человека;
• хранение на свалках или захоронение в карьерах, на специальных полигонах, а также в изоляторах и подземных хранилищах;
• физическое уничтожение с помощью современных технологий;
• вторичная переработка утильсырья с целью получения новых полезных человеку продуктов и товаров.

Популярные способы уничтожения отходов – обычное сжигание при разных тепловых режимах и технология пиролиза, когда разложение массы сырья происходит под воздействием очень высоких температур в бескислородной среде.

Конечно, оптимальным выходом для человечества является вторичная переработка утильсырья, но, к сожалению, сегодня ей подвергается только его малая часть.

Виды отходов и проблемы утилизации

Мусор, подлежащий утилизации, разделяют на бытовой – ТБО (твердые бытовые отходы) — и производственный.

Контейнеры для сбора ТБО расположены во дворе каждого жилого дома. Их основные подгруппы:

• бумажные;
• изделия из стекла;
• остатки пищи и продуктов;
• пластмасса и всевозможные виды пластика.

Производственные отходы подразделяют на:

1. Биологические. Сюда, например, относятся остатки тканей, органов людей и животных: трупы животных, отбросы от производства мясной продукции, а также биоматериалов от работы больничных отделений, микробиологических лабораторий и ветеринарных учреждений.
2. . Это предметы, жидкости или газы, содержащие радиоактивные вещества в количествах выше установленной нормами безопасности.
3. Строительные. Появляются в результате возведения домов и других сооружений, ремонта и отделки, а также в ходе производства строительных материалов.
4. . Всевозможные отбросы деятельности врачебных учреждений.
5. Отходы транспортного комплекса. Возникают в результате работы автотранспортных предприятий, а также мест ремонта, обслуживания и длительной парковки автомобильной техники.

Конечно, перечислены только основные виды отходов хозяйственно-производственной деятельности, но их полная классификация намного более обширна.

Основная проблема утилизации – необходимость внушительного первичного финансирования для организации отвечающего современным требованиям экологии производства уничтожения или переработки утильсырья.

Например, обычное сжигание многих видов мусора приводит к выбросу в атмосферу высокотоксичных веществ, и поэтому запрещено. Из-за недостатка средств и квалифицированных кадров не хватает предприятий по переработке (утилизации) или ресурсов для создания производств, самостоятельно осуществляющих вторичную переработку производимого утильсырья.

Какую опасность для Земли несут отходы?

Экологи всего мира бьют тревогу уже давно: наша планета погибает от заполонившего ее ядовитого мусора и выбросов вредных веществ в биосреду.

Обратите внимание! Будучи естественной частью экосистемы, люди уже получают негативные результаты отравления планеты отходами. Список аллергических, эндокринных, вирусных и инфекционных заболеваний растет с каждым годом.

Утилизация мусора в России

К сожалению, проблема экологичной и законной утилизации в нашей стране до сих пор остается острой, так как процветают нарушения действующего законодательства предприятиями и безответственное отношение к этой проблеме со стороны рядовых граждан.
Например, сейчас внедряется система раздельного сбора мусора у населения. Для этого площадки у жилых домов снабжаются специальными контейнерами с соответствующими пометками: «стекло», «пластмасса», «бумага» и т.д. За нарушения принципов подобной сортировки, в Европе, например, виновник должен будет уплатить внушительный штраф. У нас же не редки случаи, когда жильцы эти правила безнаказанно игнорируют, либо содержимое всех контейнеров выгружает одна и та же машина, и все старания граждан сводятся к нулю.

Официальная статистика гласит:

1. Ежегодно в России образуется до четырех миллиардов тонн отходов, из них: более двух с половиной миллиардов – остатки производственной деятельности, семьсот миллионов – навоз, пометные массы от сферы птицеводства и животноводческих комплексов, до сорока миллионов – ТБО, около тридцати миллионов – сточные воды и три миллиона тонн утильсырья из медицинских учреждений.
2. В стране накоплено более восьмидесяти миллиардов тонн отходов (из них не менее полутора миллиардов относятся к особо опасным, так как являются токсичными).

Сегодня огромные площади выделяются под свалки и для под захоронение мусора. И одновременно в России функционируют сотни не санкционированных свалок и «могильников», производятся незаконные выбросы вредных веществ в воздух и воду, загрязняются почвы, в результате чего гибнет животный и растительный мир.

Опыт утилизации отходов за рубежом

В современном мировом сообществе немало примеров достойного уровня обращения с отходами, в том числе и утилизации, на который можно и нужно равняться.

В странах Евросоюза поставлен на поток раздельный сбор отходов у населения (разделяются бумага, стекло, пластик и т.д.), за нарушение правил при выбрасывании мусора в сортировочные контейнеры грозит внушительный штраф.

В магазинах Европы, торгующих товарами для дома, работают пункты приема, куда можно сдать старую и отжившую свое бытовую технику (от батарейки до большого холодильника), получив при этом внушительную скидку на приобретение новой.

Например, в Швеции перерабатывается до 80% бытового мусора, около 18% утилизируется экологичными способами. И лишь малый остаток вывозится для захоронения за территорию страны.

Все шведские предприятия вторичной переработки в соответствии с законом оборудованы специальными сигнальными датчиками, контролирующими уровень концентрации вредных веществ. При нарушении допустимой нормы сигнал поступает напрямую в контролирующие органы, и нарушителю грозит денежный штраф и административные санкции.

О беспрецедентной переработке мусора в Швеции рассказывают журналисты шведского телевидения в следующем видеосюжете.

Из стран Востока хороший пример обращения с отходами демонстрирует Япония. По статистике, на вторичную переработку здесь отправляется почти половина всего образовавшегося утильсырья, более тридцати пяти процентов утилизируется, и лишь пятая часть попадает на свалки и полигоны для захоронения. И власти постоянно озабочены, как бы свести и эту часть к минимуму, ведь территория страны слишком мала, чтобы загружать ее свалками.

Еще в конце 20 века в Японии был принят закон об обязательной вторичной переработке всех видов упаковки и банок из-под напитков и продуктов питания, который уважительно соблюдается как предприятиями, так и обычными гражданами. В итоге Япония по праву считается высококультурной и очень «чистой» страной.

Конечно, отнюдь не везде ситуация столь оптимистичная. К сожалению, стран с повышенным уровнем загрязнения природной среды, а соответственно и уровнем болезней и смертности людей, в мире гораздо больше, чем «островков цивилизации». Сегодня среди самых «грязных» мест планеты Индия, Китай, Египет, Ирак и т.д.

Конечно, движение за сохранение чистоты природных ресурсов не стоит на месте. В России и мире разрабатываются и внедряются государственные и региональные программы утилизации отходов. Открываются новые производства по переработке утильсырья, а также пункты его приема у населения.

Однако решение проблемы обращения с отходами возможно только совместными усилиями и органов государственного контроля, и каждого отдельного гражданина страны и мирового сообщества.

Надежда Алексеева

В нынешнем году в России планируется начать строительство нескольких мусоросжигательных заводов: четыре предприятия должны появиться в Подмосковье, одно - в Татарстане. В Крыму, по словам министра строительства и ЖКХ Михаила Меня, с 2017 по 2019 год возведут пять таких заводов, столько же в республике откроется и мусорных полигонов. Экологические организации протестуют против сжигания твёрдых бытовых отходов (ТБО) и утверждают, что подобный способ их ликвидации может нанести ущерб окружающей среде. Однако эксперты не поддерживают экоактивистов. О том, когда в стране может сформироваться культура раздельного сбора мусора и какие новые методы утилизации ТБО применяются уже сегодня, - в материале RT.

• РИА Новости

Мусорный ландшафт

1 января в России стартовал Год экологии. Для улучшения экологической ситуации в стране нужно прежде всего избавиться от мусорных свалок, которые год от года расширяются на многие километры. Проблема заметна уже не только экспертному сообществу — по итогам проведённого недавно опроса ВЦИОМ россияне назвали скопление бытового мусора наиболее опасным для окружающей среды фактором. Такой ответ дали 44% респондентов.

В начале января текущего года министр экологии и природных ресурсов Республики Крым Геннадий Нараев рассказал, что в регионе появится завод по утилизации отходов. Предварительная договорённость о строительстве была достигнута в ходе переговоров между представителями региональных властей и компанией «РТ-Инвест» (дочерняя структура госкорпорации «Ростех»). Для полуострова вопрос утилизации мусора стоит остро — регион всегда испытывает дополнительную нагрузку в туристический сезон. О необходимости возведения в Крыму мусоросжигательного завода в сентябре прошлого года заявлял спецпредставитель президента РФ по вопросам природоохранной деятельности, экологии и транспорта Сергей Иванов.

• Сергей Иванов
• РИА Новости

В пятницу, 10 февраля, федеральный министр строительства и ЖКХ Михаил Мень озвучил планы по возведению мусоросжигательных заводов в Крыму сразу на три года.

Всерьёз проблемой уничтожения отходов никто ранее не занимался, утилизация мусора проводилась методом депонирования (складирования) на свалках — подобная практика широко распространена в большинстве субъектов РФ.

По данным за ноябрь, которые озвучил Сергей Иванов, на территории России скопилось около 100 млрд тонн различных отходов.

Суммарная площадь мусорных полигонов составляет более 500 квадратных километров, включая несанкционированные свалки, представляющие наибольшую опасность. На сегодняшний день альтернативными депонированию способами в России утилизируется лишь около 5% всех ТБО.

• РИА Новости

По информации Greenpeace, в стране работает шесть мусоросжигательных заводов.

В то же время суммарный ущерб от плохой экологии достигает в России 15% ВВП.

В декабре 2016 года правительство представило проект «Чистая страна», цель которого — создание эффективной системы переработки и утилизации мусора. По словам Дмитрия Медведева, в ходе реализации проекта запланировано возведение пяти объектов термической обработки отходов, один завод будет построен в Татарстане и ещё четыре — в Московской области.

В реализации проекта по возведению мусоросжигательных заводов в России будет принимать участие швейцарско-японская компания Hitachi Zosen Inova. Концерн уже построил около 600 предприятий по утилизации отходов в мире. В среднем завод с двумя мусоросжигательными линиями способен утилизировать до 400 тыс. тонн неопасных отходов в год. Неотъемлемой частью этого процесса является выработка энергии.

Как отметил в интервью «Комсомольской правде» Сергей Иванов, современные мусоросжигательные предприятия утилизируют ТБО с нулевым выбросом вредных веществ в атмосферу, степень очистки достигает 90—95%.

«Зелёный» протест

Планы правительства по возведению мусоросжигательных заводов, как и ожидалось, возмутили зелёных. Так, в январе представители нескольких экологических НКО объявили о формировании коалиции, которая будет противодействовать строительству заводов по тепловой утилизации ТБО. В это объединение вошли Greenpeace в России, движение «Раздельный сбор» и другие. По мнению активистов, сжигание мусора неизбежно приведёт к выбросу в атмосферу таких опасных веществ, как диоксины, тем более что сжигаемый в стране мусор предварительно не сортируется.

• Мусорные баки, установленные на территории Лосиного Острова
• globallookpress.com
• Eva Steinlein/dpa

Впрочем, мусоросжигательные заводы продолжают работать не только в России, но и за рубежом. К примеру, в Германии эксплуатируется около 90 фабрик по тепловой утилизации бытового мусора. И это притом, что в стране сильно влияние зелёных, которым даже удалось добиться от властей отказа от использования ядерной энергетики.

Пока основным способом утилизации твёрдых бытовых отходов в России является сжигание в слоевых топках на колосниковых решётках. Эта технология будет использоваться и на новых заводах, строительство которых только планируется. В обосновании , представленном в 2012 году Министерством природных ресурсов и экологии РФ, говорится, что подобный способ переработки не только наиболее рентабельный по сравнению с другими, но и не вредит экологии (при условии использования современных фильтров). В документе сообщается, что такой метод утилизации мусора не предполагает его предварительной обработки, а это является важным фактором для стабильности протекания реакции. Для того чтобы осуществить полное дожигание, в колосниковых топках используется природный газ: это позволяет добиться необходимой температуры.

Кроме того, внедряются и альтернативные технологии тепловой утилизации отходов — пиролиз (разложение под воздействием высокой температуры без доступа кислорода) и плазменный пиролиз. Последний способ подразумевает нагревание мусора до температур порядка 2000 °С в плазмотроне, в результате чего отходы распадаются до атомарного состояния, превращаясь в пиролизный газ и безопасный для экологии стеклообразный шлак. Газ можно использовать для химического синтеза, а также в качестве энергоносителя. Подобные методы более экологичны, чем простое сжигание на колосниковых решётках, однако пока не получили широкого распространения из-за сложного технологического процесса. Впрочем, на базе Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» уже создаётся комплекс по утилизации ТБО с помощью высокотемпературных плазменных технологий.

Главное — контроль

Обоснованны ли опасения экоактивистов?

По мнению экспертов, с которыми пообщался RT, мусоросжигательные заводы не представляют опасности для экологии — но только при условии строгого соблюдения всех технологических нормативов и использования современного оборудования.

Как пояснил RT старший научный сотрудник химического факультета МГУ Юрий Крутяков, диоксины могут образовываться непосредственно в процессе сжигания ТБО, в которых имеются хлорсодержащие компоненты (в первую очередь ПВХ-пластик), если температуры сжигания оказываются ниже 850—1100 °С. Кроме того, образование диоксинов возможно во время недостаточно быстрого охлаждения горячих отходящих газов, в которые переходят сжигаемые отходы.

Именно поэтому ключевую роль в экологической безопасности мусоросжигательного завода играет современная система газоочистки, стоимость которой может доходить до 60-70% стоимости всего комплекса по сжиганию ТБО.

Многие мусоросжигательные заводы внедряют системы закалки — это мгновенное охлаждение газа. Таким образом температурного диапазона, в котором наиболее вероятно образование диоксинов, отчасти удаётся избежать. После того как газ проходит через систему охлаждения, он поступает в систему газоочистки, состоящую из большого количества различных устройств.

«В том случае, если строго соблюдаются все производственные регламенты, включая своевременное техобслуживание и замену элементов системы газоочистки, выдерживаются строгие требования к организации санитарно-защитных зон, можно сказать, что мусоросжигательные заводы относительно безопасны с точки зрения вредных выбросов, — заявил RT Юрий Крутяков. — На сегодняшний день с учётом сложившейся патовой ситуации с утилизацией ТБО в мегаполисах реальной альтернативы сжиганию отходов не существует, хотя разработка более совершенных методик утилизации ведётся».

Если нет надлежащего контроля со стороны надзорных органов, у руководства таких предприятий нередко возникает соблазн сэкономить на замене фильтров. Поэтому проверки и экологический мониторинг в данной сфере должны проводиться часто и внепланово — это станет залогом того, что сжигание мусора не нанесёт ущерба окружающей среде.

По мнению эксперта, крайне важно, чтобы при сжигании мусора применялись не устаревшие западные технологии, а самые современные. В технических заданиях для поставщиков должны формулироваться жёсткие экологические требования к составу отходящих (выхлопных) газов, в этом случае риск загрязнения атмосферы сводится к минимуму.

Следует отметить, что представители сообщества экоактивистов часто говорят не только об опасности выбросов в атмосферу, которые происходят при термической утилизации мусора, но и о токсичной золе, остающейся после сжигания ТБО. В то же время в сети можно встретить немало публикаций, авторы которых предлагают использовать такие отходы в строительстве.

«Что касается золы, остающейся после сжигания ТБО, существуют разные мнения. Многие научные исследования показали, что в золе остаются примеси тяжёлых металлов и других опасных элементов, что может нести экологические риски для окружающей среды. Её нужно утилизировать и не допускать вторичного использования — разве только после остекловки, которая делает такие отходы нерастворимыми», — пояснил Крутяков.

Отметим, что на сегодняшний день такая зола в большинстве случаев никак не используется, а закапывается на специальных полигонах.

Вопрос культуры

В качестве альтернативы сжиганию ТБО тем или иным способом чаще всего предлагается налаживание раздельного сбора отходов и их последующая переработка. Однако формирование культуры раздельного сбора отходов, равно как и создание необходимой инфраструктуры, требует времени.

• globallookpress.com
• Dona, S./Arco Images GmbH

Россия пока делает лишь первые шаги в этом направлении, и для получения ощутимых результатов могут потребоваться годы и даже десятилетия. За это время в отсутствие мусоросжигательных комплексов свалки могут разрастись до совершенно неприемлемых размеров, что повлечёт серьёзные последствия для экологии.

Разумеется, никто не станет отрицать необходимость внедрения раздельного сбора мусора, в том числе и для более «чистого» сжигания, но представлять это в качестве единственной альтернативы на сегодняшний день не стоит. Тем более что не весь объём отходов подлежит повторной переработке, а оставшийся мусор всё равно необходимо каким-то образом уничтожать.

«Технология сжигания мусора, используемая в России, является вполне приемлемой. Многое зависит от качества сортировки мусора, к сожалению, у нас пока не сформировалась культура раздельного сбора отходов, но бояться сжигания мусора не надо, — отметил в интервью RT заместитель председателя Всероссийского общества охраны природы Валентин Гракович. — Общество должно иметь доступ к информации по вопросам работы мусоросжигательных заводов. Кричать о том, что мусоросжигательные заводы не нужны, — это просто безграмотно. Проблема как раз в том, что они медленно строятся в России». Эксперт добавил, что некоторые экологические активисты протестуют ради самого протеста, не просчитывая последствий.

«То, что предлагает Greenpeace, — путь в никуда. Биосфера нам не простит, если мы будем ждать момента, когда в России начнут массово сортировать мусор. Мы ещё лет 20 не выйдем на раздельный сбор отходов. В той же Швейцарии к этому шли около 50 лет», — подчеркнул Гракович.