Переработка отходов

Переработка отходов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью обеспечения их повторного использования в народном хозяйстве и получения сырья, энергии, изделий и материалов.

Переработка отходов
Изображение
Производная работа Recycle Rush[d]
Сделано из recyclate[d]
Продукция recycled material[d]
Код экономической деятельности по КДЕС (NACE) 38.3[1]
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Является экологичной альтернативой обычному захоронению отходов. Позволяет сократить количество используемых ресурсов, а также снизить выбросы парниковых газов.

Переработка может предотвратить утилизацию потенциально полезных материалов и сократить потребление первичного сырья, тем самым снизив потребление энергии, загрязнение воздуха (от сжигания), загрязнение воды и почвы (от захоронения).

Согласно общепринятой иерархии ответственного потребления и обращения с отходами, на первое место ставят принцип снижения образования отходов, затем вторичное использование и переработку, а далее — сжигание[2][3]. Метод полигонного захоронения отходов считается наименее предпочтительным вариантом.

Переработка и утилизацияПравить

ПереработкаПравить

 
Мебель из старых шин (в Восточном Тиморе).

Переработку отходов следует отличать от утилизации. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырьё[⇨], энергию[⇨] или продукцию с определёнными потребительскими свойствами.

Переработка отходов может включать или не включать их обработку[4] — деятельность, направленную на изменение физического, химического или биологического состояния отходов для обеспечения последующих работ по обращению с отходами[5]. Обработке подвергается множество извлекаемых из отходов материалов, включая стекло, бумагу, алюминий, асфальт, железо, ткани, различные виды пластика и органические отходы (источники многочисленных вредных веществ и даже бактерий и вирусов). В некоторых случаях отдельные процессы переработки отходов бывают технически нецелесообразны или экономически невыгодны из-за непомерно больших затрат материальных, транспортных, финансовых и человеческих ресурсов.

При переработке отходов могут образовываться отходы.

УтилизацияПравить

Утилизация отходов — использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация)[4];

Под утилиза́цией отходов (от лат. utilis — полезный) понимается следующее[5]:

  • использование отходов на различных стадиях их технологического цикла;
  • обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий.

При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.

Таким образом, понятия утилизация и переработка пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технически возможна, технологически необходима или требуется законодательством. С другой стороны, утилизация не рассматривает переработку там, где отходы могут быть использованы в продукции напрямую, без переработки. По мнению некоторых специалистов, помимо вторичных ресурсов и отходов производства и потребления, утилизации также подлежат ресурсы, не находящие прямого применения[6].

РециклингПравить

Также не следует отождествлять переработку отходов с рециклингом (син. рециклизация). Термин рециклинг используется для обозначения процесса возвращения отходов в процессы техногенеза. Другими словами, рециклинг — это процесс, а переработка отходов — это деятельность состоящая из отраслей деятельности и множества различных процессов. В этом смысле рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая в свою очередь является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например стеклянных бутылок после их соответствующей безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после соответствующей обработки в производственный цикл (например жестяных банок — в производство стали; макулатуры — в производство бумаги и картона и т. п.)[5].

Сортировка отходовПравить

 
Завод по сортированию мусора в Австралии

Сортировка — это выбор компонентов из смешанных (не сортированных) уже образованных в результате сбора отходов.

Разделение и/или смешение отходов согласно определенным критериям на качественно различающиеся составляющие.

Сортировка отходов осуществляется на специализированных предприятиях, комплексах сортировки, сортировочных цехах, сортировочных линиях.

Подавляющее большинство сортировочных линий в мире являются ручными. Но также существуют и автоматизированные, на которых металлы отделяются магнитом, самая мелкая фракция отсеивается механически, мусор продувается в баллистическом сепараторе и разделяется на легкий и тяжелый. После этого оптическая система сортирует пластики по сортам и/или цвету. На высокоавтоматизированных линиях люди-операторы работают только на первом этапе сортировки, а именно отслеживают крупные или опасные для оборудования предметы (газовые баллоны и т. п.).

В России существует закон, запрещающий захоранивать некоторые полезные материалы, которые могут быть переработаны во вторичные компоненты. Однако запрет не действует, если, например, полезные материалы содержатся в составе твердых коммунальных отходов. Поэтому для правильной переработки необходимо, чтобы полезные отходы раздельно доезжали до сортировок и не смешивались в общей массе мусора[7].

Обезвреживание отходовПравить

Обезвреживание отходов — уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду[4].

Некоторые отходы требуют обезвреживания перед размещением на свалках, полигонах или в отвалах. Так, отходы титанового производства, содержащие летучий и токсичный безводный хлорид алюминия, перед вывозом обрабатывают известью.

Медицинские отходы также требуют обезвреживания (дезинфекции). Часть медицинского пластика можно отправить на переработку, но для этого больницам нужно собирать пластиковые отходы отдельно от остальных, к тому же сортировать с учетом классов безопасности и видов. Медицинский пластик могут сортировать на специальных заводах по утилизации, но исключительно вручную, за неимением в настоящее время автоматизированных линий. Для большинства предприятий подобный вид переработки нерентабелен, так как дешевле произвести новый пластик, чем приобрести вторсырьё.

Однако в некоторых странах уже активно работают над данной ситуацией. Например, в США, Австралии и Новой Зеландии успешно перерабатывают отходы класса «А». На выходе предприятия получают полиэтилен низкого давления, ПВХ и полистирол. Из них можно снова производить медицинские предметы, не требующие стерилизации (упаковку и контейнеры), а также бытовые предметы: пакеты, ящики, трубы, канцтовары и стройматериалы. Вместе с тем на выходе иногда получается материал с неопределенным составом, который на современном этапе развития использовать затруднительно[8][9][10].

В России медицинские отходы — это отдельный класс отходов, порядок обращения с которыми определяют отдельные СанПиН, но в части переработки медицинского пластика законодательства нет. Тем не менее в стране есть компании, которые занимаются не только утилизацией, но и переработкой медицинских отходов.

Одни из самых объёмных промышленных отходов — это отходы углесодержащие. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, угледобывающая и другие виды промышленности являются источниками опасных углеродсодержащих отходов. Для их обезвреживания используют различные методы и технологии. Современные научные разработки позволяют обезвреживать большую часть промышленных отходов, уменьшать их объем и обеспечить максимальную безопасность. Сегодня обезвреживание опасных отходов можно провести термическими, физико-химическими, химическими и другими способами. Так, например, при помощи методов, окислительно-восстановительных реакций, реакций замещения происходит перевод различных токсичных и опасных соединений в нерастворимую форму.

СжиганиеПравить

Основная статья: Мусоросжигание
 
Мусоросжигательный завод в Вене.

Сжигание отходов — термический процесс окисления с целью уменьшения объема отходов, извлечения из них ценных материалов, золы или получения энергии[11].

Сжигание мусора и другие способы обработки отходов с использованием высоких температур известны под термином «термическая обработка».

В результате сжигания ТБО образуется зола, которая подлежит захоронению на специальном полигоне.

Метод вызывает довольно таки много споров, поскольку обладает серьёзными недостатками.

Метод сжигания мусора наиболее распространен в таких странах, как Япония, вследствие нехватки там свободной земли. Для организации свалок требуется гораздо больше территорий. В Европе и США стараются производить больше вторсырья, но также много и сжигается.

Отходы в энергию (WtE) или энергия из отходов (EfW) — это общепринятые термины для характеристики мест, где мусор сжигают в специальных печах или котлах для выработки тепла, пара и/или электричества.

Вторичное сырьёПравить

 
Сбор компьютеров для переработки в США

«Вторсырьём» называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами и которые возможно и целесообразно использовать вторично в качестве сырья или изделий непосредственно или после дополнительной обработки. Отличительной их чертой является то, что они не могут быть использованы повторно по прямому назначению (например, открытая потребителем консервная банка не может быть использована повторно как контейнер для пищи), однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий (консервная банка может быть переплавлена в сырьё для изготовления других металлических изделий).

Некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, называются не вторичным сырьём, а вторичными энергетическими ресурсами[5].

Виды вторичного сырьяПравить

Технология переработки отходовПравить

Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки.

Для разделения отходов по материалу используются различные виды сепарации. Например, для извлечения из мусора чёрных металлов используются магниты. Хлорвинил, полиэтилен низкой плотности, поливинилхлорид и источники питания так же поддаются переработке, хотя они обычно и не сортируются. Это вещества однородной консистенции, что дает возможность легко вырабатывать из них новые материалы. Переработка многокомпонентных предметов (например, компьютеры и другое электрооборудование) довольно затруднительна, вследствие необходимого их демонтажа и сепарации.

Одним из популярных методов переработки пластика является термомеханическая переработка. Процесс выглядит следующим образом: сырьё очищают, дробят, прессуют, нагревают под давлением до расплавления и охлаждают, получая гранулы («флексы»), из которых потом можно формовать новые пластиковые изделия. Качество данных продуктов будет зависеть от степени очистки исходного сырья. Некоторые виды пластика (ПВП и ПЭТФ) выдерживают несколько циклов термомеханической обработки, другие (полистирол) — до трёх раз.

Кроме термомеханической, выделяют ещё химическую технологию переработки пластика. Если при механической переработке полимерные изделия возвращают к первоначальной форме (гранулы, чипсы или агломерат), то химическая переработка подразумевает возвращение материала к состоянию до полимеризации, то есть смеси коротких молекул мономеров. В зависимости от фазы химического превращения, данный вид переработки разделяют на разложение с помощью химических агентов и газификацию. Одно из преимуществ химической переработки состоит в возможности очистить смесь мономеров и вернуть пластик к состоянию, из которого можно делать продукт, не уступающий первичному по качеству. Но пока данным способом переработки занимаются только на уровне экспериментального производства.

Также существует перспективная, но не реализуемая в промышленных масштабах технология биопереработки. Она может быть реализована через разложение мусора ферментами бактерий, одноклеточных грибов, червей или насекомых. Существующие биобактерии способны разлагать отходы, в том числе пластик, и можно использовать их как источник энергии. Однако данный процесс намного медленнее, чем нужно, чтобы его можно было использовать для утилизации мусора. Также работа биологических агентов зависит от внешних условий. К примеру, они справляются только с мелкой фракцией мусора и при прочих равных предпочитают пластику другие продукты.

Вторичные энергетические ресурсыПравить

 
Сбор новогодних ёлок для переработки

Получение электроэнергииПравить

Энергосодержащие отходы можно использовать сразу без какой-либо переработки в качестве топлива для двигателей или, переработав их, в виде любого другого вида топлива. Обработка отходов посредством использования высоких температур позволяет использовать отходы как источник топлива как для приготовления пищи и отопления помещений, так и для обеспечения работы котлов, с помощью которых вырабатывается пар и электроэнергия для турбин. Пиролиз и газификация — две формы переработки отходов при высокой температуре с ограниченным доступом кислорода. Эти процессы происходят в герметичной ёмкости под высоким давлением. В процессе пиролиза твердых отходов получают твердые, жидкие и газообразные вещества. При сжигании полученных жидких и газообразных веществ можно вырабатывать энергию, а при их переработке получать другие необходимые материалы. При дальнейшем очищении твердого остатка (кокса) получают такие вещества, как активированный уголь. Обычную и плазменнодуговую газификацию используют для прямой переработки органических веществ в синтез-газ, в состав которого входят моноксид углерода и водород. При сжигании газа вырабатывают электричество и пар.

Экономические факторыПравить

В условиях рыночной экономики решения о целесообразности применения тех или иных процессов переработки отходов принимаются с учётом текущей стоимости первичного и вторичного сырья, топлива, техники, труда, капитала и прочих ресурсов. К примеру, рост стоимости горюче-смазочных материалов или падение цен на сырьё могут оказывать существенное влияние на принятие решения о целесообразности обработки отходов, направленной на превращение во вторсырьё или энергию. Если такая обработка в силу совокупности факторов убыточна, степень переработки отходов ограничивается их уничтожением или захоронением и связанными с этим процессами — сбором, хранением и транспортированием к месту уничтожения или захоронения.

В то же время отходы и закончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем источники природные[14].

Во многих странах Европы и несколькими российскими компаниями используется экономический механизм, который называется расширенной ответственностью производителя (РОП) за утилизацию произведённых им товаров[7].

Механизм подразумевает, что производителя можно обязать перерабатывать определённый процент своей упаковки или кому-то платить за эту процедуру. В рамках РОП компании устанавливают специальные контейнеры для раздельного сбора, фандоматы и пункты приёма использованной тары, батареек и т. п. или делегируют сбор и переработку дочерним структурам[7].

С 2018 года в России подзаконные акты к ФЗ «Об отходах производства и потребления» сделали возможным введение РОП. Многие компании начали создавать соответствующую инфраструктуру. С 2019 года над новой концепцией РОП работает Минприроды, которая предусматривает отказ от участия компаний в сборе и переработке только своих товаров и введение экосбора за утилизацию всей произвёденной упаковки[7].

История переработки отходовПравить

Человечество занималось переработкой отходов с глубокой древности. В частности, в сельском хозяйстве всегда широко практиковалось повторное использование органических отходов, получаемых в процессе сельскохозяйственной и бытовой деятельности.

Начиная со второй половины XX века, переработку отходов стали рассматривать как одно из средств борьбы с загрязнением окружающей среды и рационального использования природных ресурсов и энергии.

В РоссииПравить

К 2020 году в России преобладает способ полигонного захоронения отходов. Больше 90 % твёрдых коммунальных отходов отправляется на свалки и мусорные полигоны. При этом сжигается только около 5 % (с получением энергии и без) и меньше 1 % перерабатывается во вторсырьё.

В стране действует более 200 мусороперерабатывающих заводов, но из-за нехватки сырья (отсортированных отходов использованной тары и упаковки) мощности остаются загруженными не полностью. Дефицит сырья в стране приводил к тому, что перерабатывающие предприятия импортировали отсортированные отходы из-за рубежа. По данным РБК, в 2018 году Россия завезла импортного вторсырья на $20 млн[15].

В 2019 году в России стартовала мусорная реформа. В рамках нее был создан «Российский экологический оператор» (РЭО), в его задачи входит контроль за деятельностью региональных операторов по вывозу твердых бытовых отходов, а также организация концессий с частными компаниями, по условиям которых последние строят необходимые инфраструктурные объекты.

В январе 2019 президент страны В. Путин подписал указ о создании компании «Российский экологический оператор», которая станет единым мусорным оператором страны в форме публично-правовой компании (ППК); функции учредителя будет осуществлять Минприроды. Оператор будет заниматься госпрограммами по обращению с отходами и привлекать инвесторов для проектов по их утилизации[16][17][18].

В 2019 году в Московской области, а с января 2020 года в Москве заработали опытные системы раздельного сбора отходов (РСО). В некоторых регионах Центральной России РСО начал действовать гораздо раньше. Система предполагает одновременное введение в эксплуатацию линии сортировки твердых коммунальных отходов. В России это первые попытки создать замкнутый круг рециклинга, который начинается с раздельного сбора и сортировки отходов и заканчивается производством новых товаров из переработанного сырья.

Но в настоящее время проекты узкоспециализированного сбора в России существуют чаще как частные инициативы небольшого масштаба. Фандоматы для приёма ПЭТ-бутылок устанавливают бизнес-центры и крупные оптовые сети. Существует проект «Добрые крышечки», в рамках которого собирают крышки из полиэтилена высокой плотности. В центрах проекта «Собиратор» у населения принимают 55 видов отходов: от стеклотары до CD-дисков. Существует торговая площадка Реактор, которая даёт возможность компаниям и населению реализовать вторичное полимерное сырьё.

Для вовлечения вторичного пластика в первичный продукт нужно не только сырьё, но и инфраструктура; её в России пока немного, но новые предприятия будут появляться. Одним из наиболее перспективных проектов на сегодняшний день является производство первичной ПЭТ-гранулы с включением вторичного полиэтилентерефталата в Башкирии, которое прорабатывает СИБУР[7].

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

на русском языке
на других языках

СтатьиПравить

Фоторепортажи

СсылкиПравить

Фильмы

ПримечанияПравить

  1. https://ec.europa.eu/eurostat/ramon/nomenclatures/index.cfm?TargetUrl=LST_CLS_DLD&StrNom=NACE_REV2
  2. Jens Lienig, Hans Bruemmer. Recycling Requirements and Design for Environmental Compliance (англ.). Springer, Cham (26 April 2017). doi:https://doi.org/10.1007/978-3-319-55840-0_7. Дата обращения 8 сентября 2020.
  3. European Commission. EU Waste Legislation (недоступная ссылка) (2014). Архивировано 12 марта 2014 года.
  4. 1 2 3 Федеральный закон от 24.06.1998 N 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления". www.consultant.ru. Дата обращения 14 февраля 2018.
  5. 1 2 3 4 ГОСТ 30772-2001.
  6. Борисов А. Б. «Большой экономический словарь» — М.: Книжный мир, 2003. — 895 с.
  7. 1 2 3 4 5 Замкнутый круг ресайклинга. nplus1.ru. N+1 (28 мая 2020). Дата обращения 8 сентября 2020.
  8. Common Recyclable Healthcare Plastics (англ.). hprc.org. Healthcare Plastics Recycling Council. Дата обращения 8 сентября 2020.
  9. The potential of medical device recycling (англ.). pvcmed.org. PVCMed Alliance. Дата обращения 8 сентября 2020.
  10. Circularity for Healthcare Plastics: The Challenges and Opportunities (англ.). hprc.org. Healthcare Plastics Recycling Council. Дата обращения 8 сентября 2020.
  11. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения.
  12. Утилизация батареек в России и мире. РИА Новости (21 ноября 2013). Дата обращения 9 сентября 2016.
  13. Куда сдать использованные батарейки? Архивная копия от 5 декабря 2013 на Wayback Machine В Media Markt открыт пункт приёма старых батареек для утилизации
  14. Переработка мусора в России - новая возможность для финских компаний?. yle.fi. Служба новостей Yle (2013-7-29). Дата обращения 31 июля 2013.
  15. Россия на треть увеличила ввоз пластикового мусора из-за границы. rbc.ru. РБК (30 августа 2019). Дата обращения 8 сентября 2020.
  16. Путин подписал указ о едином мусорном операторе России // РБК, 14 января 2019
  17. занявшиеся утилизацией мусора, столкнулись с проблемой неплатежей // Лента.ру, 15 апр 2019
  18. Российские мусорные компании оказались на грани краха // 25 февраля 2020

КомментарииПравить

  1. Не предназначенная для использования в качестве топлива.
  2. Листва может использоваться для приготовления компостов.
  3. Не предназначенные для использования в качестве топлива.