Классифицируйте способы вторичной переработки отходов рециклинга

Проблема переработки промышленных отходов, рециклинг

Увеличение численности населения планеты, развитие сфер экономики, рост производства неизменно влекут за собой умножение отходов. Вывоз производственного и бытового мусора на полигоны ТБО теряет свою актуальность из-за ограниченных площадей последних. Кроме того, запасы природных ресурсов для производства товаров и упаковки неизменно сокращаются. Необходимо искать новые возможности действий. Альтернативой является рециклинг отходов, который направлен на рациональную обработку и повторное использование мусора.

Что представляет собой рециклинг отходов

Рециклинг отходов включает в себя комплекс мероприятий, направленных на переработку и вторичное полезное использование бумажных, пластиковых и других отходов. Помимо этого, в процессе обработки мусора полезные фракции направляются в дальнейшее использование, а невозвратные составляющие утилизируются, высвобождая дополнительную энергию. Применение эффективных технологий при возвращении в оборот отходов позволит получить экономическую прибыль, сократить площади полигонов и сэкономить ресурсы.

Что такое рециклинг

Классы рециклинга

Рециклинг отходов объединяет 4 класса:

• механический;
• инсинерация;
• пиролизный;
• химический.

Схема переработки сырья

Механическая переработка

Утилизация отходов с использованием процесса дробления

Механический рециклинг представляет собой операции, направленные на измельчение, нарезку и дробление. Полученное сырье, в зависимости от назначения, используется в качестве наполнителя в основных составах, перерабатывается или применяется повторно. Назначение полученного материала зависит от фракций. Такой метод переработки отходов является надежным и доступным, он применяет в разных сферах деятельности.

Для получения необходимых параметров заготовок для промышленных и строительных работ используются производственные линии с возможностью выполнения определенных задач. Недостатком механического класса обработки является опасность самовозгорания при измельчении и более низкие качественные характеристики (в сравнении с новыми современными материалами).

Повторное использование измельченного мусора в виде основного компонента позволяет получать недорогие материалы, качество которых не требует строгого соответствия с нормами.

Инсинерация

Инсинерация представляет собой процесс сжигания отходов различных видов в специальных печах с получением тепловой энергии.

Наиболее простой класс переработки, который позволяет решить несколько задач:

Инсинерация

• сократить объемы мусора и освободить полигоны ТБО;
• утилизировать опасные и вредные отходы;
• выделить большое количество энергии;
• использовать продукты сжигания для производственных целей.

Недостатком такого метода является выброс в атмосферу токсичных веществ и канцерогенных газов, для устранения которых требуются качественные фильтры и датчики дыма. Это подразумевает дополнительные расходы.

Пиролиз

Схема работы пиролизной установки

Пиролиз является более совершенным и экологичным способом утилизации отходов. Он заключается в нагревании компонентов в инертной атмосфере до процесса их распада на простые составляющие. Такое бескислородное сжигание исключает загрязнение атмосферы, продукты распада остаются на дымоуловителях, не улетучиваясь наружу. Пиролиз дает возможность получить топливо и вторичное углеводородное сырье.

Такой процесс высвобождает огромное количество энергии, которая по калорийности превосходит традиционные виды топлива: мазут и газолин.

Зола и шлак, которые образовались в процессе распада, не являются опасными для человека, они могут утилизироваться обычным способом на полигонах. В рециклинге используют один из двух видов пиролиза: низко- и высокотемпературный.

Химическая переработка

При использовании химического метода отходы сортируют по видам. Затем однородные материалы проходят обработку химическими веществами. Полученное сырье используется для производства новых продуктов.

Обработанная реагентами масса входит в состав таких материалов:

Химическая переработка

• композиты;
• дорожное покрытие;
• обмотка кабелей;
• лакокрасочные материалы;
• составляющие цементных смесей;
• объемные пластики.

Основную часть химического рециклинга составляют строительные отходы. Для демонтажа и дробления мусора используется специальная техника. Помимо производства материалов, получают щебень и песок, которые используют в производственных целях или чтобы засыпать овраги.

Вторичная переработка строительного мусора позволяет не включать в расходы операции по погрузке и транспортировке их на свалку. Переработка проводится на месте образования мусора, полученное сырье используется при строительстве нового объекта.

Этапы проведения рециклинга

Процесс рециклинга проводится в несколько этапов:

• оценка материалов и определение количества отходов;
• демонтаж конструкции и сортировка;
• дробление;
• разделение по фракциям с помощью техники;
• вывоз и использование в производстве готового сырья.

Какие материалы можно сдавать на переработку

Для рециклинга отходов используют разные материалы, которые могут быть задействованы снова в технологическом процессе без ущерба качества готового изделия.

В этот перечень можно включить:

• бумагу;
• железо;
• стекло;
• ткани;
• драгоценные металлы;
• алюминий;
• пластик и полиэтилен;
• органические отходы.

Отходы для переработки
Кроме того, некоторые виды отработанных изделий требуют специальной переработки мусора согласно правилам утилизации:

• строительный мусор;
• лампы накаливания;
• батарейки и аккумуляторы;
• ртутные градусники;
• бытовые приборы;
• транспортные средства.

Преимущества и технологии рециклинга

Зарождающаяся сфера рециклина в России не имеет еще под собой общего законодательного обоснования. Частично многие вопросы решаются Федеральным законом № 89-ФЗ от 24.06.98, где определяется порядок обращения с отходами в первую очередь I – IV классов опасности. То есть, определены направления, охватывающие природоохранные мероприятия, но не ресурсосбережение.

Вместе с тем высокая рентабельность переработки мусора в исходное сырье, малая конкуренция в данной сфере, огромные возможности с упором на европейский и американский опыты создают выгодную базу для инвестиций.

Рециклинг в промышленных областях

Наиболее высокий процент переработки в промышленных областях приходится на:

• металл
• пластмассу
• бумагу/картон
• твердый строительный мусор: бетон
• кирпич
• асфальт

Экономическая выгода от переработки отходов

Для определения экономической выгоды переработки и утилизации отходов нельзя использовать классическую оценку технологий и изобретений, которой принято руководствоваться в нашей стране. Эффект рециклинга можно определить спустя несколько лет после проведения масштабного, правильно организованного процесса сортировки и переработки мусора.

При этом необходимо учитывать такие факторы:

Методы переработки различных видов отходов

• условия производства и эксплуатации;
• соблюдение экологических норм;
• оценку затрат;
• учет возможности рисков на всех этапах проведения обработки;
• вторичный рециклинг;
• сопоставление цен на новые и повторно изготовленные материалы.

Чтобы оценить эффективность рециклинга, необходимо эти условия учитывать при оценке годовой прибыли, индекса доходности и периода окупаемости. Для получения максимального дохода необходимо создавать федеральные и региональные программы, которые будут стимулировать эту сферу деятельности.

Для развития рециклинга необходимо строить перерабатывающие заводы, внедрять новые безопасные технологии и научиться сортировать мусор на стадии его появления. В настоящее время, если при оценке доходности проекта по утилизации получается убыток, решение будет вынесено в пользу обычного захоронения отходов, что продолжит увеличивать горы мусора и пагубно влиять на окружающую среду.

В то же время, перспективными при существующих условиях производства являются направления сбора и переработки отходов производства и строительства, бетонных материалов, бумажной продукции, пластика и цветного лома. Эффективная деятельность по вторичному использованию должна не только приносить доход, она должна быть направлена на очищение планеты, сохранение ресурсов и решение экологических проблем. Для этого необходимо объединить действия производителей и потребителей.

Схема утилизации

Видео по теме: Переработка мусора, рециклинг

Методы и оборудование для переработки пластика

Пункты приема макулатуры в Волгограде

Классы и процесс утилизации медицинских отходов по СанПиНу

Переработка бумаги и резины

Оборудование для переработки бумаги и картона обычно производят роторно — дисковыми измельчителями. А вот, например, рециклинг старых автомобильных покрышек может за короткий срок стать прибыльным предприятием. На автотранспортных предприятиях за год скапливается огромное число старых шин и покрышек. Вывоз их на городские свалки запрещен, а за утилизацию предприятие выплачивает средства из своего бюджета. В то время как оборудование по утилизации авторезины за короткий срок способно избавить от расходов и начать приносить прибыль. Достаточно компактная установка перерабатывает за сутки до 4-5 тонн резинового мусора, а это значит 2,8 – 3 тонны резины, которая пойдет на производство топлива или новых изделий.

Источник

Рециклинг: что это такое, какие методы используются, виды вторичного сырья, отличие от переработки и утилизации отходов

Возможное количество переработок мусора

• Первичный рециклинг применяют по отношению к однотипным материалам, не загрязнённым краской, примесями и т.п. Пример — переработка отходов собственного производства на предприятиях в связи с пуском новой линии. Мусор смешивают с исходным сырьём для обеспечения качества продукции.
• При вторичном рециклинге нужна дополнительная механическая переработка: сортировка, очистка от загрязнений и измельчение. Процесс применяют по отношению к полиэтиленовым плёнкам, так как они сильно загрязнены из-за большой площади поверхности. Вторичный рециклинг более энергоёмкий и дорогой.
• Под третичным рециклингом понимают повторную химическую переработку сырья. Оно нагревается и превращается в низкомолекулярные вещества, которые можно применять для изготовления новой продукции.
• Четвертичный рециклинг отходов — это сжигание отходов в инсинераторах или пиролизных установках. Через этот процесс проходят старые шины, грязные пластиковые каски, отходы медицинских учреждений и т.д. Это наиболее эффективный способ утилизации сырья, так как максимально сокращается объём отходов, а образующиеся в процессе фракции — газ, пиролизную жидкость — можно использовать как топливо.

Чем опасны отходы?

Правильный сбор и утилизация промышленных отходов — это необходимые меры для обеспечения экологической безопасности, спасения нашей планеты от разрушения. Ведь мусор при условии неправильной переработки может приводить к серьезным последствиям для здоровья человека.

К их числу следует отнести:

• многочисленные инфекции;
• генетические заболевания;
• проблемы с работой дыхательных путей;
• нарушения репродуктивных функций;
• онкологические недуги.

Кроме того, чрезмерное количество выбросов приводит к существенному ухудшению климатической обстановки, что оказывает негативное влияние на общее состояние природы и человека.

Классы рециклинга отходов

Рециклинг и утилизация отходов — не универсальные процессы, то есть к каждому виду мусора нужно подбирать подходящий вариант. Применяются 4 метода переработки, которые используются по отдельности или комплексно.

Механический метод

Механическая обработка подразумевает измельчение. Разрезанные материалы можно переработать, использовать вторично, применять как наполнители. Чем выше качество вторсырья, тем более сложные изделия можно создать.

Преимущество метода — простота и надёжность. В цехах сырьё измельчается на автоматических производственных линиях, что позволяет наладить недорогое производство.

К недостаткам способа относятся:

• низкое качество вторичной продукции по сравнению с новыми изделиями;
• ограниченная сфера применения вторсырья из-за худшего качества;
• повышенный риск самовозгорания материалов в процессе измельчения (из-за наличия в полимерах катализаторов, которые могут воспламениться при контакте с воздухом).

Инсинерация отходов

Сжигание мусора в инсинераторах для получения тепловой энергии — самая примитивная технология переработки. Её плюсы:

• дешёвая ликвидация наиболее токсичных и опасных веществ;
• уменьшение объёма отходов;
• при сгорании образуется много тепловой энергии;
• золу можно использовать для производства бетонных наполнителей.

Серьёзный минус этого метода — попадание в атмосферу токсичных веществ, включая канцерогенные газы. Проблема частично решается установкой детекторов дыма и фильтров-уловителей, но это дорогая модернизация.

Пиролиз отходов

Пиролиз — метод сжигания, в котором не участвует кислород. В результате температурной обработки отходы распадаются на простые вещества, параллельно выделяются газ и жидкость, которые служат топливом. Существуют три вида пиролиза: низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный.

Пиролиз — более экологичный метод рециклинга, особенно при оснащении установок фильтрами и детекторами выбросов, измеряющими концентрацию летучих соединений серы и фосфора.

В ходе пиролиза высвобождается больше энергии, чем при сжигании мазута. Вторичное сырьё (например, металлокорд из покрышек) можно использовать при изготовлении новых изделий. Пиролизную жидкость очищают и перерабатывают в искусственную нефть. Газ из установок идёт на дожиг или используется на ТЭС.

Полукокс, остающийся после пиролиза, можно захоронить на стандартном полигоне ТБО, так как он не представляет значительной опасности для экосистем.

Химический метод

Отходы одного вида сортируют и воздействуют на них химическими реагентами (пример: деполимеризация, газификация). В результате меняется структура материала. Химический метод подходит для переработки строительного мусора и пластика.

В качестве химических реагентов используются:

Продукты химического рециклинга используются в лакокрасочной промышленности и при производстве плёнок и порошков.

Недостаток метода — повышенная наукоёмкость и дороговизна. В связи с этим химический рециклинг отходов недостаточно развит в СНГ.

Утилизация промышленных отходов

Промышленный мусор – это опасные вещества, получаемые в результате технологических процессов производства. Обычно вторичное использование таких отходов считается бессмысленным. Уровень опасность этих компонентов варьируется от безвредных (песок) до крайне токсичных веществ (диоксины).

Подобный мусор чаще всего утилизируют путем сжигания или дробления.

Очистка промышленных выбросов

Очистка выбросов необходимо для устранения рисков попадания опасных веществ в среду при выбрасывании отходов.

1. Избавление от примесей с помощью растворителя — абсорбция.
2. Обработка, дополненная хим. примесями – хемосорбция.
3. Поглощение газа твердыми активными элементами – адсорбция.
4. Термическое обезвреживание газов и поглощение вреда путем каталитической трансформации.
5. Разделение газа и воздуха на составные элементы путем поглощения.

Технологии проведения рециклинга

Выбор технологии рециклинга зависит от типа отходов. Учитываются также объём и состоянии мусора, то есть наличие структурных повреждений, ржавчины, загрязнений и т.п.

На первом этапе мусор проходит сортировку и очистку. Некоторые изделия (использованную стеклотару) необязательно перерабатывать, достаточно тщательного мытья. Очистка лома чёрных металлов от мусора производится с помощью мощных магнитов.

Рассортированный мусор распределяют по разным производственным линиям:

1. Покрышки, крупные ТБО режут промышленными ножницами, потом сжигают в пиролизных печах.
2. Куски древесины измельчаются для превращения в ДСП или сгорают в инсинераторах.
3. Металлический мусор (жестяные банки, провода, обрезки труб) переплавляют в новые изделия.
4. Пластиковый мусор химически превращается в готовое к использованию сырьё.

В зависимости от способа переработки, конечный продукт складируют для дальнейшей переработки (пример: металлокорд из шин), захоранивают на полигонах (полукокс) или заново используют по прямому назначению (вымытая стеклотара, переработанная макулатура).

Переработка многокомпонентных изделий (компьютеров, сотовых телефонов и т.п.) значительно осложнена необходимостью демонтажа и разборки устройств.

Для эффективного внедрения рециклинга необходимо ввести раздельный сбор мусора, так как на предприятиях по техническим причинам нельзя идеально рассортировать сырьё.

Способы утилизации ТБО

Существуют многочисленные методы избавления от отходов, как ТБО, так и промышленных. У каждого пути имеются и плюсы, и минусы. Учёные стремятся усовершенствовать процессы переработки мусора.

Рассмотрим, как сегодня избавляются от бытового утиля.

Захоронение

Этот способ относится к давним, недорогим и неэффективным. Суть его в том, что гетерогенные отходы закапывают в верхние слои грунта.

Для того чтобы сделать очередное захоронение, приобретают территорию , на которой обустраивают полигон. К месту для данного вида утилизации предъявляются такие требования:

• расстояние от лесных зон не менее полукилометра;
• расстояние от мест проживания людей не менее 200 м;
• возможность проведения на местности инженерных работ;
• отсутствие конструкций;
• хорошо продуваемая открытая территория;
• возможность обустройства вокруг полигона санитарно-защитной зоны радиусом 300 м;
• наличие неподалёку транспортной магистрали

От данного метода давно пора отказаться и заменить его на более безопасные способы. Погребённые под землёй отходы разлагаются и выделяют в почву токсичные вещества, которые попадают в грунтовые воды и возвращаются людям в виде пищи и питья.

Важно: Такое достоинство захоронений, как дешевизна, перекрывает один существенный недостаток – на ликвидацию последствий погребения отходов придётся затратить намного больше средств, чем потребовалось бы на строительство перерабатывающего завода.

Способы термической обработки

Обработка отходов высокими температурами – это группа способов, в числе которых есть и старые методы, и новые, позволяющие эффективно избавляться от мусора, не причиняя природе никакого вреда.

Виды вторичного сырья

По происхождению вторсырьё делят на биологическое (древесина, пищевые отходы, макулатура) и технологическое (всё остальное).

Основными видами вторсырья являются металлолом, стекло, макулатура и пластик.

Металлолом пускают на производство новых изделий, не требующих высокого качества материала: жестяных банок, прутов, труб и т.д.

Если стеклянное изделие не повреждено, достаточно качественной очистки. В случае полной переработки из него выдувают новую стеклотару. Из превращённого в крошку стекла делают песок для строительства.

Макулатуру из старых книг и газет используют для производства новых печатных материалов.

Пластик химически перерабатывают (с учётом его сорта) и используют при сборке пластмассовых изделий.

Тепловую энергию, получаемую во время пиролиза, можно использовать для отопления помещений. Горючие фракции (газ и жидкость), выделяющиеся в процессе, используют как топливо.

Современные технологии вторичной переработки пластмасс

Вторичные отходы из пластмасс могут перерабатываться с использованием различных технологий:

• Деструкция полимерного мусора.
• Повторное плавление.
• Переосаждение из растворов.
• Химическая модификация.

В чем основная проблема переработки полимерных отходов?

Основной проблемой, с которой сталкиваются предприятия, перерабатывающие полимерные отходы, является дефицит пластикового сырья. Из 1000 г полимерного мусора получается около 700-800 г вторичного сырья. Также особо остро стоит вопрос охраны окружающей среды, т.к. многие заводы, которые перерабатывают полимерные отходы, не соблюдают стандарты и нормы утилизации и переработки мусора, в результате чего в атмосферу выбрасываются большие объемы токсичных и иных вредоносных веществ и газов.

Экономическая выгода переработки мусора

Правильно организованный рециклинг снижает денежные затраты на производство товаров. На создание многих изделий с нуля требуется больше энергии, труда и времени, чем на переработку. Нужно добыть сырьё, доставить на перерабатывающее предприятие, затем обработанное сырьё доставить на завод и изготовить из него товар.

Экономическая целесообразность переработки зависит от разницы стоимости между первичным и вторичным сырьём, необходимого для переработки топлива и технической сложности процесса. Если переработка признаётся убыточной, мусор захоранивают на полигоне.

Какие отходы годятся для переработки?

Большая часть выбрасываемого нами мусора годна для переработки и получения сырья для изготовления товаров народного потребления. Перерабатывать можно:

• резину;
• древесину;
• металлы;
• ртутные лампы;
• полимеры;
• электронику;
• текстиль;
• нефтепродукты;
• макулатуру;
• стеклобой и стеклотару.

Источник