 |
Основные особенности утилизации и переработки отходов в России и за рубежом
|
|
|
|
2.1. Проблемы утилизации отходов в России
Образование отходов — это неустранимый процесс, который неизбежно сопутствует человеческой жизнедеятельности. Так, для того чтобы добыть из недр природное сырье, необходимо извлечь большое количество вскрышных и вмещающих пород, которые принято называть отходами добычи полезных ископаемых. Кроме того, из-за ограниченного содержания полезного компонента в извлекаемом из недр сырье (в ряде случаев составляющего всего несколько процентов или даже долей процента) в процессе обогащения и химической переработки добытого сырья образуется значительное количество отходов обогащения, шлаков и других многотоннажных видов отходов.[20]
Технологические процессы переработки полученных из природного сырья материалов в промышленную продукцию также не являются безотходными и сопровождаются образованием значительного количества отходов металлов и сплавов, пластмасс, углеводородов, химических, древесных и других материалов.
Наконец, вся произведенная продукция практически полностью переходит в категорию отходов после ее использования потребителями как в сфере производства и услуг, так и в процессе конечного потребления. Это отходы производственного и бытового потребления. К их числу относятся ТБО, отходы упаковки, изношенная одежда и обувь, отработанные аккумуляторы, гальванические элементы и люминесцентные лампы, а также потерявшие потребительские свойства мебель, бытовые приборы и бытовая техника, выводимые из эксплуатации жилые дома и производственные сооружения, производственное оборудование, автотранспортные средства, электро- и радиотехника, отработанные масла и технологические жидкости и т. д.Значительное количество отходов образуется в очистных сооружениях — как в производственном, так и в коммунальном секторе экономики.[24]
|
|
|
Ежегодно в стране образуется: отходов промышленного производства — более 3 млрд тонн; ТБО — более 40 млн тонн; осадков сточных вод промышленных предприятий и коммунального сектора (влажностью 95–96%) — 80–100 млн тонн; свиного навоза и птичьего помета (влажностью 95–97%) — сотни млн тонн; строительных отходов, включая отходы от сноса зданий и замусоренный грунт, — десятки млн тонн.[4][29]
Более 90% промышленных отходов возникает в процессе добычи и обогащения полезных ископаемых. В России наблюдается устойчивый количественный рост отходов, и никаких принципиальных изменений этой тенденции в обозримом будущем не предвидится. Это очевидным образом связано с ростом объема промышленного производства и уровня конечного потребления. При этом отходы потребления будут расти быстрее, чем отходы производства, из-за опережающего роста продукции конечного потребления — в первую очередь бытовой, компьютерной и радиоэлектронной техники, предметов домашнего обихода, одежды, автомобилей и т. д.[18]
Надежная и современная информация о состоянии проблемы ТБО в России, к сожалению, отсутствует. По мнению аналитика корпорации RAND Д. Петерсона "Из всех экологических опасностей "Восточноевропейского" региона, опасность связанная с твердыми отходами наименее документирована". Однако из фактов, время от времени попадающих на страницы прессы и в правительственные доклады, складывается представление о том, что огромный промышленно развитый СССР обращался со своими отходами подобно стране третьего мира, фактически сваливая их где попало и как попало. Аналогичная ситуация имеет место и в России.
Спецификой России по сравнению с западными странами является то, что абсолютное большинство муниципальных отходов (96-98% по разным источникам) свозится на свалки, из которых по мнению Госкомприроды СССР (1989 год) 88% находились в "неудовлетворительном санитарном состоянии".
|
|
|
Начиная с 1972 года примерно в десятке городов СССР, были установлены мусоросжигательные заводы чехословацкого производства. МСЗ отечественного производства был размещен во Владимире. Все это - так называемые МСЗ первого поколения - т.е. практически без воздухоочистительных устройств и не производящие тепло или электроэнергию. Диоксиновые загрязнения, представляющие наибольшую опасность, связанную со сжиганием отходов, никак не контролировались - на это не было (и нет) ни соответствующих законов, ни, даже в лучших российских лабораториях, необходимых приборов. В заключении Государственной экспертной комиссии СССР по проблеме ТБО приводится следующий факт: 10 октября 1988 года МСЗ в городе Пятигорске был закрыт по требованию СЭС после того, как четверо рабочих потеряли сознание во время рабочей смены из-за газа, выделяемого отходами, сваленными на заводе.[30]
Средний коэффициент использования отходов в качестве вторичного сырья в России можно оценить примерно в одну треть, что в 2–2,5 раза ниже, чем в более развитых странах. При этом необходимо иметь в виду, что в нашей стране многие виды отходов практически вообще не используются в хозяйственных целях. Так, уровень переработки ТБО в среднем по России не превышает 4–5%. Плохо перерабатываются золы и шлаки ТЭС, фосфогипс, изношенные шины, полимерные отходы, осадки очистных сооружений, жидкий свиной навоз и птичий помет. Эта ситуация имеет двоякие последствия: во-первых, промышленность несет значительные потери материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), содержащихся в отходах, во-вторых, продолжается интенсивное накопление неиспользуемых отходов в окружающей среде — каждый год примерно 60–70% от их возникшего объема, или, в абсолютных показателях, — 2–2,5 млрд тонн в год.
Среди факторов, влияющих сегодня на проблему ТБО в России, следует в первую очередь отметить следующие:
- различия в культуре потребления и недавний дефицит потребительских услуг и товаров приводили к меньшим, чем на Западе объемам ТБО на душу населения;
|
|
|
- слабое экологическое законодательство и отсутствие собственности на землю делало утилизацию отходов очень дешевой;
- существовавшая экономическая система не обеспечивала эффективного использования ресурсов и материалов;
- секретность и недостаток исследований создали вакуум надежной информации по проблеме.[21]
В то же время в России производятся, импортируются и потребляются сложные продукты развитого промышленного общества, то есть состав и количество отходов все более приближаются к западным.Быстрые изменения в обществе, в т.ч. в экономической и политической ситуации обостряют весь комплекс проблем.
Процессы, происходящие в России в настоящее время, приводят к резкому росту количества и разнообразия бытовых отходов. Бремя ответственности за их утилизацию сдвигается на местные власти, в том числе муниципалитеты. Возросшая самостоятельность местных властей также приводит к тому, что предприятия по утилизации ТБО фактически невозможно разместить на административно "чужой" земле - никто не хочет чужого мусора.[26]
2.2. Способы утилизации и переработки вторичного сырья
В настоящее время существуют следующие пути полезного использования вторичного сырья:
- сжигание с целью получения энергии;
- термическое разложение (пиролиз, деструкция, разложение до исходных мономеров и др.);
- брикетирование;
- повторное использование;
- вторичная переработка.
Сжигание отходов в мусоросжигательных печах не является рентабельным способом утилизации, поскольку предполагает предварительную сортировку мусора. При сжигании происходит безвозвратная потеря ценного химического сырья и загрязнение окружающей среды вредными веществами дымовых газов.
Значительное место в утилизации вторичного полимерного сырья уделяется термическому разложению как способу преобразования ВПС в низкомолекулярные соединения. Важное место среди них принадлежит пиролизу.Пиролиз - это термическое разложение органических веществ с целью получения полезных продуктов. При более низких температурах (до 600°С) образуются в основном жидкие продукты, а выше 600°С - газообразные, вплоть до технического углерода. [26]
|
|
|
Брикетирование ТБО - сравнительно новый метод в решении проблемы их удаления. Брикеты, широко применяющиеся уже в течение многих лет в промышленности и сельском хозяйстве, представляют собой одну из простейших и наиболее экономичных форм упаковки. Уплотнение, присущее этому процессу, способствует уменьшению занимаемого объема, и как следствие, приводит к экономии при хранении и транспортировке. Преимущественно в промышленности и сельском хозяйстве брикетирование используют для прессования и упаковки гомогенных материалов, например: хлопка, сена, бумажного сырья и тряпья. При работе с такими материалами технология довольно стандартна и проста, так как эти материалы однородны по составу, размеру и форме. При работе с ними осложнения возникают редко. Потенциально возможная сжигаемость их известна с достаточной точностью. Существенным плюсом метода брикетирования является способ уменьшения количества мусора, подлежащего брикетированию, путем предварительной (до 50%) отсортировки твердых бытовых отходов. Отсортировываются полезные фракции, вторичное сырье (бумага, картон, текстиль, стеклобой, металл черный и цветной). Тем самым в народное хозяйство поступают дополнительные ресурсы.
Основные затруднения возникают в процессе брикетирования коммунальных отходов из-за того, что эти отходы не гомогенны, и их состав нельзя предугадать. Усредненные характеристики и свойства этих отходов могут быть неодинаковы не только в различных районах страны, но и в различных частях одного и того же города. Состав отходов меняется также в зависимости от сезона года.[26]
Дополнительные осложнения в работу механизмов по прессованию ТБО вносят: высокая абразивность составляющих компонентов (песок, камень, стекло), а также высокая агрессивность среды, благодаря наличию органики, кислот, растворителей, лаков и т.п.
Наиболее предпочтительными способами утилизации вторичного полимерного сырья с экономической и экологической точек зрения представляется повторное использование и вторичная переработка в новые виды материалов и изделий.
Повторное применение предполагает возвращение в производственный цикл использованной упаковки после ее сбора и соответствующей обработки (мойки, сушки и др. операций), а также получения разрешения санитарных органов на ее повторное применение при непосредственном контакте с пищевыми продуктами. Этот путь пригоден, главным образом, для бутылочной тары из ПЭТФ.
|
|
|
Любые отходы можно рассматривать в качестве вторичных материальных ресурсов (ВМР), поскольку они могут быть использованы в хозяйственных целях, либо частично (т. е. в качестве добавки), либо полностью замещая традиционные виды материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, причем главной особенностью таких ресурсов является их постоянная воспроизводимость в процессе материального производства, оказания услуг и конечного потребления. [30]
В Российской Федерации масштабы и степень переработки различных видов ВМР значительно варьируют в зависимости от ресурсной ценности отходов, от экологической ситуации, обусловленной их свойствами как загрязнителей среды, и — самое главное — от конкретных экономических условий, определяющих рентабельность использования отходов в том или ином виде производства.
Так, традиционные виды вторичного сырья — лом и отходы металлов, высококачественные отходы полимеров, текстиля, макулатуры легко поддаются сбору и переработке. Напротив, сложные многокомпонентные отходы, а также загрязненные отходы практически не перерабатываются. К последним относятся смешанные и загрязненные нефтепродукты, изношенные шины, отходы упаковки из ламинированной бумаги, осадки и шламы очистных сооружений, гальвано шламы и т. п.
В качестве вторичного сырья отходы наиболее полно используются в металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве строительных материалов. Некоторые виды продукции изготавливаются полностью или почти целиком из вторичного сырья, это некоторые виды бумаги и картона, изделия широкого хозяйственного потребления из полиэтилена (ящики, ведра, поливочные шланги, пленка и т. д.). [28]
Я считаю, что переработка вторичного сырья является наиболее эффективным способом, так как он является не только экологически чистым, но и ресурсосберегающим. В качестве доказательства я приведу пример вторичной переработки полиэтилена в Японии.
Компания «Нэгдю Санге» в Японии с начала 80-х годов начала производить из старых полиэтилентерефталатовых изделий (ПЭТ) полиэфирные волокна. Процесс вторичного использования ПЭТ бесконечен. Изготовив однажды из отходов ПЭТ-коврик, его после износа можно переработать в ковровое покрытие для багажников автомобилей, и так далее. Японская фирма «Мидзуно» из вторичного полиэфира (содержание более 50%) производит спортивную одежду для школьников, кроссовки из искусственной кожи (40% вторичного полиэфира). Фирма «Гундзэ» из эфирного материала производит скатерти, кухонные рукавицы, колпачки для чайников, циновки, подставки и т.д. Компания «Одзаки Седзи» из пряжи, состоящей из 70% полиэфира и 30% шерсти, изготовляет школьную форму, причем на изготовление взрослого комплекта формы уходит около 15 пластиковых бутылок. Корпорация «Лайон Оффис Профктс» пошла дальше - она производит тканевые покрытия и материал подушек для офисных стульев, полки для папок и книг из стопроцентно вторичной пластмассы. Причем стулья легко разбираются, и большинство их деталей можно использовать вторично.
Но вторично перерабатывать можно не только полиэтилен. Так вторично можно использовать стекло, металлолом и те же пищевые отходы.Поэтому, в моем видении, наиболее лучшим способом утилизации является вторичное использование.
В таблицах представлены способы переработки и утилизации вторичного сырья, а так же их преимущества и недостатки (см.Приложение 1).[30]
2.3. Зарубежный опыт переработки отходов
Вторичная переработка отходов получила широкое распространение во многих странах мира. Этим путем смешанные отходы из полимерных материалов могут перерабатываться в изделия различного назначения (строительные панели, декоративные материалы и т.п.).
В США, где особенно велико использование полиэтилентерефталатной тары, принята и реализуется национальная программа по переработке бутылок из ПЭТФ. Программа предусматривает выполнение четырех этапов:
1) организация сбора использованной тары у населения;
2) сортировка собранного сырья;
3) переработка (предварительная и окончательная) в изделия народнохозяйственного назначения;
4) сбыт получаемых изделий.
Программа предусматривает также создание пунктов сбора по всей стране с привлечением до 50% всего населения, координационных центров, налаживание различных связей, рекламу, публикацию сведений по сбору отходов, создание банка данных, обучение населения, создание "горячих" линий (до 800) для передачи своевременной информации и др. мероприятия.
В основе вторичной переработки отходов, например, в Германии лежит "Дуальная система", включающая сортировку и переработку отдельных видов вторичного сырья на предприятиях-производителях материалов и упаковки из них. Для облегчения сбора отходов и направления их на переработку создана система, предусматривающая прием использованной упаковки и ее направление на вторичную переработку при наличии экологической маркировки "Зеленая точка" (Der Grune Punkt). Этот знак обозначает, что данная упаковка подлежит вторичной переработке или повторному использованию, и присваивается упаковкам, прошедшим специальный конкурс, что является основным принципом "Дуальной системы".[9]
Обычно для эффективной переработки ВПС его подвергают модификации.Существуют следующие методы модификации ВПС:
- химические (сшивание пероксидами, например, пероксидом дикумила, малеиновым ангидридом, кремнийорганическими жидкостями и др.);
- физико-химические (введение различных добавок органической природы, например, технических лигнинов, сажи, термоэластопластов, восков и др.), создание композиционных материалов;
- физические (введение неорганических наполнителей: мела, оксидов, графита и др.) и технологические (варьирование режимов переработки).
В ряде европейских стран проблема утилизации использованных пластмассовых упаковок неразрывно связана с налаживанием четкой службы их сбора, сортировки и разделения смешанных отходов, поскольку эти операции являются самыми трудоемкими.[23]
В странах ЕС вопросы утилизации отходов упаковки решаются в рамках единого для этих стран закона, направленного на предупреждение нарастания объемов полимерной упаковки и тары, рациональных способов их утилизации, главным образом вторичной переработкой, организацией рациональной системы сбора и т.д.
В мировой практике применяются два основных принципа организации переработки тяжелых строительных отходов и некондиционной продукции стройиндустрии:
1) переработка образовавшихся отходов на месте их возникновения (на стройплощадке);
2) переработка отходов на специальных комплексах.
Первый вариант не позволяет применять высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее получение чистого и фракционированного продукта. Он требует особых мер экологической защиты близлежащих жилых домов.
Второй вариант предусматривает дополнительные транспортные расходы на доставку отходов к месту переработки, которые компенсируются эффективной работой дробильно-сортировочного комплекса большой мощности, возможностью более глубокой переработки, отбором всех посторонних включений, возможностью организации постоянной логистики и маркетинга, относительно простым решением экологических проблем.[10]
Например, в Германии в каждой земле существуют крупные перерабатывающие комплексы. Только в Берлине (где снос построенных во времена ГДР панельных пятиэтажек даже не планируется) их более 20.Как правило, комплекс состоит из нескольких участков. Участок приема отходов, где осуществляется их складирование, предварительная сортировка и разделка негабаритных плит или обломков до размеров, которые способна пропустить дробилка. Этот участок обычно обслуживают экскаваторы с гидрокусачками.Участок подготовленного материала, где работают фронтальные погрузчики с емкостью ковша 4 - 5 м3 способные обеспечить непрерывную работу высокопроизводительной дробилки. Перерабатывающая установка, включающая приемный бункер, дробильный агрегат, магнитный сепаратор и сортировочный узел. Склад готовой продукции может быть укомплектован поворотными конвейерами, отсыпающими щебень разных фракций в конические отвалы, или автоматизированными силосными складами, где в силосах хранится щебень, распределяемый по фракциям и но прочности, откуда он автоматически отгружается заказчику в заданном процентном соотношении. Обычно комплексы оборудованы автомобильными весами для взвешивания поступающего материала и отпускаемой продукции.
Работающие за рубежом комплексы не только выполняют важную экологическую и экономическую задачи государственного значения, но также являются высокорентабельными предприятиями. Их доходы складываются из платы за приемку материала на переработку (поставщик экономит транспортные расходы на доставку к месту свалки и плату за свалку) и доходов от продажи вторичного щебня, который дешевле природного и ему обеспечен сбыт. Производительность комплексов в зависимости от их комплектации и загрузки составляет 100-800 тыс. т в год.[30]
Переработке отходов в Японии уделяется особое внимание.Территория страны слишком мала, чтобы использовать ее под мусорные полигоны. Поэтому на сегодняшний день в Японии подвергается вторичной переработке около 45% всех отходов, сжиганию - 37%, а вывоз мусора на полигон и последующее его хранение занимает всего лишь 18%. И они постоянно стремятся свести последний показатель к нулю. Здесь перерабатывается все, что можно переработать.
Закон о рециклирований упаковок и банок действует в Японии с 1995г. В соответствии с ним, каждый житель Японии обязан сортировать и выкидывать упаковки строго в отведенные для определенного материала контейнеры. Муниципальные службы занимаются пересортировкой и хранением отходов, а производители превращают их во вторичное сырье. Обязательна переработка отходов следующих видов: всех типов стеклотары, пластиковых бутылок, банок, коробок, бумажных и пластиковых упаковок.
В соответствии с действующим законодательством утилизация мусора в Японии – это слаженный процесс, в котором успешно сотрудничают три участника: потребители, предприниматели и государственные структуры. Результат – Япония одна из самых «чистых» стран в мире.[9]
Швеция является примером по переработке отходов для многих европейских стран. На сегодняшний день в Швеции перерабатывается более 80% всех видов бытовых отходов. Примерно 18% оставшегося мусора сжигают. И только 2% занимает вывоз отходов на полигоны для их захоронения (при этом на территории Швеции таких свалок вы не найдете).
В Швеции широко применяется система, так называемых, «депозитов», когда в цену продукции входит стоимость ее утилизации. Поэтому в этой стране повсеместно принято не выкидывать пластиковые и стеклянные бутылки или упаковку, а сдавать в специальные пункты приема, возмещая себе часть потраченных средств. За пивную бутылку можно получить пол кроны, за пластиковую – 4. Еще более выгодно сдавать бытовую технику и автомобили.
Все, что может нанести вред экологии: вывоз мусора, его утилизация или хранение строго контролируется государством. За незаконный вывоз мусора налагается огромный штраф. А на всех предприятиях переработки вторсырья установлены датчики по контролю за предельно допустимой концентрацией вредных веществ. Информация с этих датчиков постоянно поступает в государственные органы надзора за экологией.[9]
|
|
|
