Новейшие способы утилизация отходов

Новые технологии по утилизации

Из-за стремительного развития промышленных производств человечество встает перед необходимостью использования новых технологий по утилизации отходов. Сегодня в России около 94% мусора просто оставляется на специальных полигонах. В Европе этот показатель тоже оставляет желать лучшего, пусть и является значительно меньшим (40%). Как же можно изменить сложившуюся ситуацию?

Сжигание

Данная сравнительно новая технология в переработке отходов может рассматриваться как достаточно эффективная лишь при соблюдении ряда обязательных условий. Так, для ее реализации понадобится наличие мусоросжигательных заводов, оснащенных по последнему слову техники. На строительство таких предприятий обычно уходит много денег и времени (свыше 5 лет). Перед непосредственным началом процесса мусор должен быть отсортирован. Из общей массы удаляются аккумуляторы, а также металлические и пластиковые составляющие.

Международные исследовательские организации отмечают у этого метода сразу ряд объективных плюсов, а именно:

1. Практически полное отсутствие неприятных запахов.
2. Малая доля выделяемых в атмосферу токсичных веществ. Исследования журнала «Waste Management» доказали, что мусоросжигание ежегодно провоцирует выброс в воздух только 3,4 г. диоксинов против 1300 г., которые наблюдаются при образовании свалок. Организация «UK Environmental Services Association» установила, что технология не вызывает мутаций в растениях, выращиваемых вблизи перерабатывающих заводов, а также не провоцирует у человека опухолевых заболеваний и недугов дыхательной системы.
3. Возможность получения мощной тепловой и энергетической ресурсной базы. Это оказывается особенно актуальным при использовании пиролиза – технологии, при которой соединение низких или высоких температур (от 450 до 900° или более 900° соответственно) с недостаточным количеством кислорода приводит не к выделению вредных и ядовитых веществ, а к разложению предмета на составные элементы. В России данный способ пока находится на стадии разработки и экспериментальной проверки. Предполагается, что внедрение пиролиза в постоянную практику обеспечит теплом целые города с населением в 300000 человек. Сами предприятия будут способны служить жителям по 20 лет при среднем сроке окупаемости в 4 года. Их также не придется снабжать энергией для функционирования, ведь вырабатываемый в результате горения синтез-газ и станет топливом для реакторов.

Сжигание мусора также позволяет не образовывать многокилометровые развалы, к которым с окрестных территорий стягиваются птицы и грызуны – переносчики заразы и вирусов. Однако этот метод требует обязательной утилизации золы в специальные хранилища ввиду того, что, содержащая в себе некоторые примеси тяжелых металлов, диоксинов и ртути, она не может быть просто развеяна или оставлена на земле.

Плазменная переработка

Следующая новая технология по переработке отходов является одним из самых безопасных и инновационных решений, которое можно было найти в данном вопросе. Здесь также используется принцип обработки массы высокими температурами, однако сор доводится не до разложения, а до превращения в газ.

В таком состоянии бывшие предметы перегоняются в пар, благодаря чему получается сразу несколько полезных ресурсов:

• электроэнергия;
• экологически чистый шлак;
• непиролизуемые остатки, которые могут вторично применяться в производственных целях.

Заводы, функционирующие на основе принципа плазменной переработки, имеют замкнутое и цикличное действие: так, их реакторам не нужна новая энергия, потому что они работают на части собственного тепла. Эта система не требует и предварительной сортировки и подготовки материала, т.к. она способна без вреда для природы и здоровья человека уничтожать любые отходы, уменьшая их изначальную массу более чем в 300 раз. Такой показатель не может продемонстрировать ни один из известных в настоящий момент методов утилизации. Использование плазмы отличается и минимальными затратами – избавление от 1 т. мусора оказывается в 3 раза более дешевым, чем при следовании любому другому способу. Именно поэтому плазматроны активно применяются в прогрессивных с технологической точки зрения странах – США, Великобритании, Японии, Китае.

Засыпка

Среди технологий по утилизации отходов можно найти и те, которые используются не столько в силу очевидных положительных критериев, сколько в силу экономической выгоды. Ярким примером нового способа подобного рода является засыпка полигона ТБО, в результате которой происходит образование синтеза газов – метана, диоксида углерода, азота, водорода, сероводорода и кислорода. Другими словами, свалка не просто оставляется на поверхности планеты на годы, а хоронится под слоем земли и глины на 10-30 лет. Спустя время происходит выработка неопасного природного свалочного газа, который затем применяется для производства топлива, пара, тепла и электроэнергии.

Важно! Реализация данного метода возможна только при наличии специальных глубоких котлованов, внутри которых должно быть установлено насосное оборудование для передачи газообразных продуктов разложения на предприятия.

Компостирование

Последняя новая технология переработки бытовых отходов отлично подходит для материалов органического происхождения – пищевых остатков, растительности, бумаги. Этот способ утилизации, не используемый в масштабной промышленности, является излюбленным у дачников и фермеров. Процесс компостирования заключается в формировании специальных куч разных размеров, которые подвергаются регулярному переворачиванию (ежедневному, 1 раз в месяц, 1 раз в год и т.д. в зависимости от пожеланий человека к длительности создания компоста).

Полученный в результате разложения в естественных климатических условиях продукт активно применяется как ценное удобрение при возделывании земель, высадке культур и насыщении почвы.

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