Новейшие способы переработки отходов

Современный способ переработки и утилизации отходов

Автор: Андрей Арбатов · Опубликовано 24.02.2019 · Обновлено 14.03.2019

Отходы образуются в процессе жизнедеятельности человека, в производстве, медицинских клиниках, при строительстве – это стандартное явление. Проблема не столько в накоплении мусора, сколько в утилизации.

Людям понятно, что свалки вредят экологии, засоряют плодородные земли и имеют конечную площадь. Старания ученых нацелены на поиск и внедрение схем утилизации отходов и способы внедрения технологий отбора по классу опасности, типу и источнику выбросов. Лишь переработка мусора позволит ограничить вред, причиняемый планете и человечеству.

Как определяют класс опасности отходов?

Класс опасности присваивается на основании государственного регламента СанПиН. Нормативные диктуют конкретные требования по установлению характеристик вредности или безвредности отходной массы.

Выявление опасности и степени влияния на тело человека, природу выделило несколько классов мусора:

1. Очень опасные отработанные вещества. Они выделяются крайним уровнем вреда – нарушают баланс окружающей среды настолько, что восстановить его уже невозможно.
2. Высокая опасность. Отличаются вредоносным воздействием: экология сильно страдает, но при устранении источника воздействия среда будет восстановлена в срок от 30 лет.
3. Умеренная опасность мусора. Характеризуется средним нанесением вреда: окружающей среде, при избавлении от виновника загрязнения, понадобится от 10 лет на нормализацию баланса.
4. Низкая вредоносность отходов. Степень опасного воздействия не слишком высока: экология нормализуется в течение 3 лет после удаления загрязнения.
5. Практически безвредный мусор. Выделяется неопасным воздействием на экологию – баланс не нарушается.

Тесты проводит специалист, прошедший через обучение в специальном центре, аккредитованном ВУЗом или институтом Государственного санитарного надзора. После окончания курсов человеку выдается государственное свидетельство, позволяющее устанавливать уровень опасности отработанных отходов, согласно регламенту закона.

Дипломированные специалисты используют один из методов определения вредоносности веществ:

1. Расчетный. Применяется лишь тогда, когда понятно наполнение и объем сырья.
2. Экспериментальный. Инициируется в моментах, когда затруднено установление объема и состава отходов. Человек инициирует биотестирование водной вытяжки, играющей важную роль для веществ 5 класса. Если в составе находят органические элементы, то мусор тестируют на восприимчивость к биодеградации – компоненты будут подвергаться разложению под влиянием микроорганизмов в течение определенного временного периода. Тогда сырью присвоят незначительный класс угрозы.

Опыты производятся только в лабораториях. Они нужны, чтобы доказать уровень вреда, если он был определен расчетным методом или затруднительно выявить количественный и качественный состав вещества.

Утилизация медицинских отходов

Общих правил переработки медицинского мусора не разработано, поскольку методы рознятся с оглядкой на класс угрозы.

Сбор и утилизация отходов, их перевоз должны включать этапы:

1. Накопление внутри компании.
2. Транспортировка в специальные хранилища на территории учреждения.
3. Обезвреживание мусора.
4. Вывоз отходов с территории учреждения.
5. Захоронение или утилизация (определяется по типу веществ).

Сегодня практикуется множество вариантов устранения медицинского мусора.

Чаще всего эффективны конкретные способы переработки отходов:

• Сжигание в печах – инсинераторах.
• Стерилизация при помощи пара под высоким давлением при температуре выше 100 градусов с применением оборудования (автоклавов).
• Химическое обезвреживание.
• Облучение микроволнами для обеззараживания мусора.
• Стерилизация веществ при помощи ионизирующего, радиоактивного или инфракрасного излучения.

Человечество пока не разработало единых и идеальных методов переработки отходов. Например, химическое влияние способно привести к выделению других опасных соединений, а печи для сжигания считаются дорогостоящим оборудованием, поскольку требуют установки отдельной системы газоочистки (заводы не всегда в состоянии оплатить все комплектующие, потому пренебрегают системами очистки, вырабатывая другие вредные выделения).

Однако любой из приведенных методов обезвреживания медицинского мусора позволяет свободно его утилизировать: твердый мусор вывозят на полигоны ТБО вместе с бытовыми отходами, а жидкий – сливают в канализацию. Перед удалением, нужна гарантия безвредности веществ – для этого проводят тесты. К примеру, при утилизации биологических отходов вещества проверяют на риск рекультирования биологических штаммов.

Радиоактивный мусор

Реактивные отходы – это мусор, содержащий реактивные вещества, который нельзя задействовать вторично, поскольку он не имеет ценности. Элементы вырабатываются при добыче и переработке руды, при функционировании теплового оборудования или утилизации ядерных отходов.

Утилизация и обезвреживание отходов методом нейтрализации

Утилизации эффективнее подвергаются слабоактивные вещества. Они обезвреживаются по прошествии нескольких лет. Для устранения угрозы задействуют способы утилизации мусора: нейтрализация в защищенных контейнерах. После снижения вредности разрешается утилизировать стандартным способом, как и обычный потребительский мусор.

Захоронение отходов на полигонах

Для обезвреживания среднеактивных отходов требуется в несколько раз больше времени, чем для низкоактивных. С этой целью используются бочки, произведенные из комбинации сплавов. Когда они заполняются, их заливают цементом и битумом пару слоев.

Высокоактивный мусор считается самым опасным из всех. Он способен поддерживать угрозу для экологии на протяжении веков. Перед переработкой подобных веществ (чаще всего это отработанные элементы с АЭС), заводы производят их рециклинг. Процедура помогает повторно задействовать основную массу элементов. Бесполезный остаток остекловывают и свозят на хранение в углубленные колодцы, расположенные в скальных породах.

Полигоны – это площадки для захоронения, сбора и обезвреживания веществ, которые не поддаются утилизации. Именно туда свозят высоко- и низкоактивные отходы, чтобы ограничить природные места от их воздействия. Площадь и мощность полигона определяется расчетами индивидуально для каждого региона.

Оборудование для захоронения отходов

Сжигание мусора производится в предназначенных печах, различаемых в зависимости от типа вещества.

В промышленности используются установки-утилизаторы. Это цельные комплексы, уничтожающие отходы в больших объемах. Тепло, вырабатываемое при горении используется для обогрева.

При захоронении используется техника – бульдозеры и катки уплотнители. Машины позволяют эффективно распределить пространство, спрессовывая мусор.

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.

Утилизация пищевых отходов

Сбор используемых продуктов должен производиться в мусоросборники, баки и емкости специального назначения. Они выкрашиваются в обеих сторон, оснащены крышкой и арматурой для запора. Вывоз нужно производить постоянно – этот вид веществ гниет и разлагается. Свежеполученные элементы запрещены к перемешиванию с холодными и старыми.

Рекомендуется производить вывоз мусор после распределения по категориям. Основной целью является соблюдение всех гигиенических и санитарных норм.

Почему утилизация пищевых отходов является проблемой?

Своевременное избавление от остатков питания считается проблемой всех регионов мира. Ежедневно вырабатываются огромные объемы продуктов разного назначения, из-за чего получается биологический мусор.

Крупные города ежегодно формируют статью бюджета, направленную на возведение и улучшение предприятий по переработке биологических материалов, ставших непригодными. Однако даже этот шаг не приносит идеального результата. С ростом популяции увеличивается и объем пищевого производства. Соответственно, организуются новые свалки и полигоны. Из-за значительных объемов веществ формируются скопления отходов на свободной площадке. В итоге повышается риск проникновения в массы эпидемий и заражений человека, окружающей среды.

Масштабность проблемы

Современные темпы производства, быстрый рост населения приводят к проблеме – неспособности человечества справиться с потоком отходов. По подсчетам ученых, на планете ежедневно вырабатывается порядка 5 тонн мусора, и ежегодно эта цифра растет на 3%. Переизбыток отходов вредит окружающей среде и человеку, ставя под угрозу существование жизни, потому так важен вопрос утилизации отработанных веществ.

Плазменная утилизация мусора

Масштабность проблемы обязывает ученых внедрять новейшие технологии переработки, иначе планета превратится в свалку. Плазменная утилизация помогает добиться не только обезвреживания опасных веществ, но и производит ценные товары. Процесс выполняется посредством электрической дуги с температурой выше 4 тысяч градусов – кислород и другие элементы расщепляются до мелких частиц. Степень разложения токсинов достигает 99,9%.

Утилизация металлов

Металлические отходы – это сломанные металлические приборы, конструкции, остатки производства, строительный мусор и др. Утилизация такой формы отработок производится в этапы:

1. Сбор и транспортировка.
2. Обработка на первой стадии: рубка, прессовка, сортировка и т.д.
3. Переработка (переплав, переделка).

Термическая утилизация

Это самый распространенный способ утилизации антропогенного мусора. Метод базируется на применении химических характеристик отходов, 80% которых состоят из горючих веществ органического происхождения. От мусора избавляются по одной из технологий: сжигание, пиролиз или газификация.

Переработка и утилизация аммиака без вредных последствий для окружающих

Аммиак опасен для экологии и приводит к отравлению организма человека, потому так важен процесс его правильной утилизации. Способы переработки мусора используют охлаждение при низкой теплоотдаче. Когда охлаждающий агент расходуется быстро, начинается подача газа аммиака в значительных объемах. Вещество перенаправляется на компрессор захолаживания.

Утилизация отходов – это общемировая проблема, которую нельзя оставлять без внимания. Для ее решения каждый должен ограничить использование предметов, вырабатывающих отходы, и обеспокоиться правильной сортировкой и выбросом.

Новый способ утилизации отходов (2 видео)

Источник

Способы утилизации отходов

Любая жизнедеятельность предполагает производство отходов. Чем больше на планете живых существ, тем больше производится отходов. Отходами жизнедеятельности животного и растительного миров являются биологические продукты, которые легко разлагаются. Человек – высокоорганизованный представитель биосферы планеты. Не весь производимый им мусор разлагается. С развитием промышленности и увеличением численности населения на планете началось стремительное накопление различных видов утиля, как разлагающегося, так и не разлагающегося. Растущая проблема заставляет учёных срочно совершенствовать способы утилизации отходов.

Рассмотрим, что делается в сфере переработки мусора на сегодняшний день.

Правила утилизации бытовых отходов

Только в конце XX столетия заговорили о проблеме переизбытка мусора на планете. Первыми встрепенулись страны Западной Европы, нерасполагающие большими территориями для размещения утиля. Рассматривался вопрос вывоза за деньги того, что выбрасывается гражданами в менее развитые страны, где есть места для размещения полигонов. Некоторые государства опробовали данный опыт и признали его неэффективным, так как в масштабе планеты таким образом проблема не решается. Так европейцы взяли курс на поиск путей утилизации мусора. В России проблему подняли, когда стало ясно, что нерациональный потребительский подход к использованию ресурсов планеты привёл к резкому ухудшению качества её биосферы.

Важно: В 2021 году проблема утилизации отходов в России решается гораздо медленней, чем разрастаются санкционированные и несанкционированные свалки.

Чтобы исправить ситуацию в РФ, нужно немедленно начать перенимать правила утилизации мусора у таких европейских соседей, как Германия и Швеция. В последней на сегодняшний день перерабатывается 99% всего выбрасываемого людьми и промышленными предприятиями.

Масштабы проблемы

Каждый день в мире становится на 5 тонн мусора больше. В год его количество увеличивается на 3%. Имеющиеся свалки неспособны принять весь утиль. Дошло то того, что отходы, производимые москвичами, начали вывозить в пока ещё экологически чистый архангельский регион. Это говорит о том, что свалки российского центра трещат по швам.

Чтобы понять масштабность проблемы накопления бытовых отходов, рассмотрим период разложения различных видов утиля:

• сигаретные фильтры – 100 лет;
• консервные банки – 90 лет;
• бумага 2-10 лет;
• стекло – 1 000 лет;
• полиэтиленовые пакеты — 200 лет.

Многие виды мусора «живут» дольше людей. И это не главная проблема. Самое страшное, что утиль не только занимает огромные территории, но и загрязняет окружающую среду. Некоторые его виды способны причинить непоправимый вред.

Как классифицируют мусор?

Есть несколько признаков, по которым классифицируют утиль:

• по происхождению;
• по агрегатному состоянию
• по составу.

Классификация по составу предполагает разделение мусора на биологический и небиологический.

Биологические отходы – это костные, кожаные, деревянные и пищевые остатки. Они не относятся к опасным, потому что быстро разлагаются в природе. Наиболее проблемные — пищевые остатки. Они привлекательны для патогенных микроорганизмов, к ним стекаются разносчики инфекций: тараканы, крысы, мухи и т. п. В процессе разложения пищевые отбросы неприятно пахнут, образуют воду и углекислый газ.

Небиологический утиль — это то, что было изготовлено из:

Многому из перечисленного характерен длительный срок разложения. В процессе распада некоторые виды перечисленного мусора выбрасывают в окружающую среду токсины и другие вредные вещества.

Исходя их происхождения мусора, различают такие разновидности:

1. ТБО (твёрдые бытовые отходы) – образует жилой сектор и медучреждения, образовательные и культурные учреждения, торговые предприятия.
2. Радиоактивные отходы – результат деятельности медучреждений, атомных станций и подводных лодок.
3. Медицинский мусор – может включать радиоактивные, токсичные и инфицированные отбросы.
4. Строительный утиль – всё, что остаётся при ремонте дорог и зданий, строительно-монтажных работах, сносе конструкций.
5. Промышленные – то, что выбрасывается в производственном секторе.

Многое из перечисленного имеет крупные габариты. В зависимости от состава и опасности для окружающей среды применяются различные способы уничтожения или переработки утиля.

Агрегатное состояние мусора может быть таким:

ТБО в различных агрегатных состояниях – наиболее многочисленная и разноплановая группа.

Как перерабатывают отходы? Этапы утилизации

Спасти природу от опасности, которую представляет мусор, могут современные методы переработки твердых отходов. Процесс состоит из нескольких этапов:

1. Сбор и сортировка.
2. Транспортировка.
3. Размещение на полигонах или складах.
4. Обезвреживание.
5. Хранение.
6. Захоронение.
7. Переработка.
8. Производство из вторсырья новых предметов.

Различные этапы характерны для разных видов мусора, они могут идти один за другим или исключаться. Так, захоронению подлежит то, что нельзя переработать и использовать в качестве вторсырья.

Важно: Предпочтительным методом является утилизация и повторное использование отходов. Вторично и даже в некоторых ситуациях третично перерабатывать можно бумагу, пластик, металл, стекло, ткани и т. д.

Важнейшим этапом идеальной схемы переработки является сортировка. От неё зависит ход процесса переработки и качество получаемого вторичного сырья. В процессе сортировки должны принимать участие не только специальные компании, занимающиеся утилём, но и всё население России.

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.

Простое мусоросжигание

Этот метод используется давно. В современном исполнении он представляет собой усовершенствованную версию традиционного сжигания мусора. Данным путём избавляются от большого количества утиля. В процессе горения отходы выделяют тепло, которое обеспечивает энергией утилизирующие компании. В результате сжигания получается нетоксичная и негниющая зола. Для неё не требуется разыскивать места для захоронения.

У способа есть существенный минус – дым, насыщенный токсичными веществами и отравляющий окружающую среду. Метод представляет угрозу для целостности озонового слоя.

Метод плазменной обработки

Это наиболее эффективный и наиболее экологически целесообразный способ, называемый пиролизом. Есть 2 разновидности пиролиза:

• низкотемпературный – температура обработки выдерживается в диапазоне от +400°C до + 900°C;
• высокотемпературный – обработка осуществляется при температуре, превышающей +900°C.

Результатом пиролиза является остекленевший экологически чистый продукт, пригодный для использования в качестве вторсырья.

Метод компостирования отходов

Этот способ применим для органического мусора и основан на его способности разлагаться. К утилизации привлекаются бактерии, которым отходы необходимы для осуществления жизнедеятельности. К таким организмам относятся 2 вида существ:

1. Анаэробные – для существования нужна среда с мизерным присутствием кислорода или с полным его отсутствием.
2. Аэробные – для осуществления жизнедеятельности необходим свободный доступ к кислороду.

Качество получаемого сырья зависит от того, насколько комфортными будут созданы условия для размножения бактерий.

Брикетирование

Это новейший метод утилизации, представляющий собой важный этап переработки мусора, состоящий из 2-х ступеней:

В процессе упаковки осуществляется прессование, позволяющее в несколько раз сократить объём мусора и подготовить его к погрузке и транспортировке.

Брикетированные отходы складируют на полигонах, где они находятся до следующего этапа утилизации – захоронения или переработки. Главными достоинствами метода являются:

• снижение рисков возгорания;
• удобство обращения с отходами.

У способа есть и недостаток – не все материалы могут быть подвержены прессованию.

Проблема утилизации промышленных отходов

Любое производство вместе с изготовлением товаров производит немалое количество мусора. Из него перерабатывается и превращается во вторсырьё всего 35%. Подавляющее большинство предприятий России действует по старинке и поступает с отходами так:

• вывозит на свалки (не всегда санкционированные);
• выбрасывает в виде сточных вод.

Ежегодно меры наказания за вред, причиняемый окружающей среде, ужесточаются, но это незначительно меняет ситуацию. Выгоднее заплатить штраф, чем внедрять на производстве новые принципы утилизации мусора.

Утилизация отходов медучреждений

Особое направление – утилизация медицинских отходов. Ею могут заниматься исключительно лицензированные компании. Медицинский мусор может быть не только токсичным или радиоактивным, но и инфицированным.

Отходы медицины делят на 4 класса опасности:

• А – непредставляющие угрозы;
• Б – потенциально опасные, требующие предварительного обеззараживания перед утилизацией;
• В – представляющие опасность;
• Г – токсичные.

Утилизировать медутиль можно только после проведения процедуры обеззараживания.

Утилизация и переработка мусора в РФ

В плане переработки мусора Россия заметно уступает европейским странам. Как ни прискорбно это признавать, мы на сегодняшний день «живём в долг», то есть, приносим природе вреда больше, чем она самостоятельно может залечить.

Причин того, что у нас не применяются правильные методы утилизации, несколько:

• несознательность населения;
• коррумпированная власть;
• слабая законодательная база;
• нет нужной для качественной переработки мусора инфраструктуры;
• во главе всех производственных процессов стоит гонка за прибылью.

Важно: Находясь на пороге экологического коллапса, россияне слишком мало делают для того, чтобы остановить процесс уничтожения планеты.

Утилизационное оборудование

Процесс утилизации требует оснащения предприятий специализированным оборудованием. Подборка устройств зависит от того, какой тип отходов будет перерабатываться, и какова конечная цель процесса.

Мусоросжигательное оборудование

Применяется несколько видов печей для сжигания утиля:

• установки-утилизаторы – для сжигания отходов крупных промышленных предприятий;
• электросжигатели – применяются в медучреждениях для уничтожения шприцов;
• котлы-утилизаторы – применяются для уничтожения ТБО.

Традиционно российские мусоросжигательные заводы применяют печи отечественного производства, более дешёвые и неуступающие по качеству западным аналогам.

Оборудование, необходимое для захоронения отходов

Спецтехника, применяемая для захоронения утиля, такая:

• бульдозеры – выравнивают отходы и засыпают землёй;
• катки-уплотнители – прессуют мусор.

Данный способ, как уже отмечалось, освобождает пространство, но не защищает окружающую среду от негативного влияния отходов. Так как в России утиль практически не сортируется, в закапываемых под землю кучах находится много опасных веществ, которые отравляют почву, воздух и воду. Вскоре то, что закопали, вернётся людям в виде продуктов питания.

Проблема переработки отходов

Создаётся впечатление, что в России не ожидали того, что мусор однажды станет проблемой. Этот день наступил, однако многие продолжают жить прошлым, не замечая, что стоят на краю пропасти.

У процесса утилизации мусора в России есть ряд проблем, требующих незамедлительного решения:

1. Систематизация. Каждый регион страны борется с проблемой своими методами на местном уровне. Нет общей схемы действий.
2. Информирование населения. Многие россияне пребывают в неведении, не понимая, что экологический коллапс почти наступил.
3. Финансирование. На утилизацию мусора выделяются только те средства, которые платит население коммунальным службам за вывоз отходов. Это ничтожно мало.
4. Проблемы маркетинга. Многие потребители России не желают пользоваться вещами, сделанными из вторсырья.
5. Структурирование. В РФ нет специальной службы, которая напрямую бы занималась вопросами утилизации мусора.
6. Отсутствие долгосрочного планирования переработки отходов.

Заключение

Главной проблемой переработки мусора является разобщённость людей. Страны не взаимодействуют в вопросе между собой настолько, насколько этого требует ситуация. В то время как с одной стороны от России, в Европе, идёт активный переход на новый экологический уровень жизни, с противоположной стороны, в Китае, живут сегодняшним днём. Страна настолько грязная, что из-за вредных испарений её уже не видно из космоса. Не имея своих ресурсов, китайцы лезут в российскую тайгу и нацелились на уничтожение Байкала.

Источник