Технологии и оборудование

Почему нужно утилизировать твердые бытовые отходы?

О том, что нужно грамотно утилизировать ТБО, заговорили ещё в прошлом столетии. Уже тогда было понятно, что рост численности населения и развитие промышленного сектора скажутся на ситуации с мусором. Мало кто предполагал, что людям так скоро придётся столкнуться с проблемой.

Утилизация отходов необходима по нескольким причинам:

• свалки перестают справляться с объёмами поступающего мусора;
• на земле всё меньше места для организации новых мусорных полигонов;
• вокруг мест хранения утиля распространяется неприятный запах;
• полигоны привлекают одичавших домашних и диких животных, которые могут стать разносчиками опасных заболеваний;
• ТБО в процессе разложения отравляет окружающую среду;
• отходы часто воспламеняются, что ведёт к выбрасыванию в атмосферу токсичного дыма.

Масштабы проблемы

Не нужно быть учёным, чтобы понять, что с природой происходит что-то, выходящее за рамки нормального. Биосфера планеты настолько изменилась, что это стало заметно невооружённым глазом:

• меняется климат;
• растёт заболеваемость населения онкологическими болезнями;
• участились природные катаклизмы;
• ухудшилось качество воздуха и т. д.

Причиной всего перечисленного является нерациональное потребление человеком природных ресурсов. Политика и экономика государств направлены на увеличение прибыли, многие правительства стараются не замечать экологическую проблему.

Как классифицируют бытовые отходы?

У человечества ещё есть шанс спасти планету, а вместе с нею и самих себя. Один из шагов – переработка ТБО. Для того чтобы процесс был качественным и эффективным, используют классификацию мусора, позволяющую определить степень его опасности для окружающей среды.

Отходы классифицируют по нескольким признакам:

• небиологические и биологические;
• происхождение;
• агрегатное состояние.

От того, к какому классу относится мусор, зависят выбираемые виды утилизации.

Биологический мусор – всё то, что имеет биологическую природу – пища, остатки костей, кожа, дерево. На полигонах такие ТБО разлагаются. Процесс  проходит быстро. Его неприятными моментами являются запах и нашествие насекомых и животных, питающихся отбросами.

Небиологические ТБО – это:

• резина;
• текстиль;
• металл;
• бумага;
• стекло;
• пластмасса.

Всему перечисленному также свойственно разлагаться. Процесс разложения может длиться сотни и тысячи лет:

• стекло – 1 000 лет;
• пластик – 200 лет;
• металл – от 90 лет;
• бумага – до 10 лет.

В течение всего этого времени ТБО будут лежать на свалках, занимая место и выбрасывая в окружающую среду вредные вещества. Особенно в этом плане опасен пластик. Некоторые его разновидности способны причинить природе вред, который придётся исправлять сотни лет.

По происхождению отходы могут быть:

• строительными;
• медицинскими;
• радиоактивными и т. д.

Промышленные отходы также нередко причисляют к твёрдым бытовым.

Консистенция (агрегатное состояние) мусора бывает:

• жидкой;
• твёрдой;
• газообразной;
• в виде эмульсий;
• паст;
• суспензий;
• гелей.

ТБО – это то, что имеет твёрдое агрегатное состояние и произведено непромышленным путём. Данный мусор представляет самую многочисленную группу утиля.

Негативное влияние свалок пищевых отходов

Если мусор отправляется на переработку, можно избежать многих проблем, перечисленных выше. Однако для этого пока не созданы условия. Как результат в грунт и водоемы, подземные воды попадают различные токсины. Подобные последствия развиваются по причине нарушений условий хранения утиля. Кроме того, на стихийных свалках, наряду с органикой, со временем накапливаются отходы ТКО, крупногабаритный мусор (холодильники, фильтры, мебель, продукты жизнедеятельности). Их время от времени жгут, газы, которые при этом высвобождаются, оказывают негативное влияние на атмосферу.

Свалка пищевых отходов

Как собирать и хранить вторсырье дома?

Фото: domofond.ru

• Начните с того, что вам собирать проще и веселее. Например, с макулатуры: ее не надо мыть.
• Кстати, не обязательно разделять вторсырье на категории. Например, если у вас дома редко появляются пластиковые или стеклянные бутылки, то их можно накапливать вместе, а сортировать уже около контейнера.
• Собирайте вторсырье таким образом, чтобы его можно просто взять и безо всякой суеты сдать в пункт приема.
• То, в чем была еда, сполосните. Так вторсырье не начнет пахнуть.
• То, что можно сжать, сожмите. Так вторсырье займет меньше места.
• Этикетки можно не снимать, а вот термоусадочную пленку желательно срезать.
• Картон и бумага должны быть чистыми и сухими.
• Продолжайте собирать органический мусор в то же ведро, что и раньше. После урока № 5 его у вас станет гораздо меньше!

Насколько опасны пищевые отходы для человека и экологии

Мусор (органический, в том числе) нужно перерабатывать с учетом состава. Пищевая продукция некоторых видов относится к группе опасных веществ. Чаще всего такой мусор не причиняет вреда. Существующие классы опасности:

• 1 класс – чрезвычайно опасные вещества;
• 2 класс – высокоопасные
• 3 класс – умеренно опасные;
• 4 класс – малоопасные;
• 5 класс – не причиняют вред живым существам, окружающей среде.

Органические отходы на переработку отправляются с использованием различных схем. Это обусловлено принадлежностью к разным классам (4 или 5). Неопасный утиль 5 класса меняет свойства, превращается в органическую массу, которая становится источником питания для животных, неопасную для экосистемы.

Пищевые отходы относят к 4 или 5 классу опасности

Методы утилизации

Экологическая проблема, связанная с растущими объемами производимого мусора, в нашей стране стоит довольно остро, поскольку до сих пор для утилизации применяются в основном старые и малоэффективные методы. Только внедрение современных технологий позволит спасти экологию. Для понимания ситуации необходимо рассмотреть подробнее особенности различных видов утилизации.

Регрессивные способы сбора мусора

Несмотря на высокую экологическую опасность, устаревшие методы до сих пор являются основными в нашей стране. Наиболее распространенными способами утилизации и переработки твердых отходов являются:

1. Полигонное захоронение — самый простой, но и самый опасный вариант. С большой натяжкой можно назвать утилизацией сбор миллионов тонн мусора на выделенной территории. Учтенный объем ТБО в России — более пятидесяти миллионов тонн. Реальные цифры могут превышать официальные в десятки и сотни раз, так как ежегодно только из Москвы вывозятся одиннадцать миллионов тонн мусора. Полигоны превращаются в мины замедленного действия, поскольку в течение тысяч лет разлагающийся мусор будет отравлять землю и грунтовые воды, затем озера, реки, моря и океаны. Продолжение использования такой методики — преступление.
2. Мусоросжигание — попытка снизить объемы мусора, подлежащего захоронению. Полноценным способом утилизации сжигание считать нельзя. Метод требует сортировки, позволяющей отделить негорючие материалы и вещества с высокой степенью опасности. Главный недостаток метода — выделение чрезвычайно ядовитого дыма и газов, отравляющих атмосферу и повреждающих озоновый слой. Помимо этого, продуктами горения являются чрезвычайно токсичные зола и шлак, утилизация которых требует особых условий.

Современный подход к переработке

Существует более цивилизованный подход к захоронению — брикетирование. Он стал применяться относительно недавно. С помощью него можно сократить объем, подлежащий утилизации, в два и более раза. Сначала проводятся предварительная сортировка и удаление мусора, не подлежащего прессованию. Оставшиеся отходы поступают в специальные прессы и превращаются в брикеты. В зависимости от условий технологического процесса и состава мусора, брикеты могут вывозиться на полигон или подвергаться сжиганию.

https://youtube.com/watch?v=yC-yZKgpL1A

Преимущества прогрессивных технологий

Переработка твердых бытовых отходов во вторичное сырье — самый продуктивный и безопасный метод борьбы с накапливающимся мусором. Более семидесяти процентов всех отходов подлежит переработке. Решается не только проблема утилизации — возникает много вариантов получения прибыли от вторичного сырья.

Процесс начинается с тщательной сортировки. Отдельно перерабатываются металлы, стекло, пластмасса. Прочий неорганический мусор может частично использоваться в производстве строительных материалов. Органические отходы перерабатываются с выделением тепловой энергии, преобразуемой в электрическую, или отправляются на компостирование, в результате которого получается органическое удобрение.

Однако в настоящее время подобные технологии продолжают оставаться нерентабельными, поскольку довольно много средств затрачивается на сортировку и очистку мусора. Если эти расходы заложить в стоимость вторсырья, на рынке оно будет дороже исходного. Решить проблему можно только на законодательном уровне:

• запретив иные методы утилизации бытовых отходов;
• обязав выпускать определенный процент продукции из вторичного сырья;
• субсидируя мусороперерабатывающие предприятия;
• совершенствуя технологии и расширяя области применения вторсырья.

До сих пор не выработано четкой стратегии по развитию мусороперерабатывающей отрасли. Нужна тщательная проработка схем получения вторичного сырья и утилизации твердых отходов, не подлежащих дальнейшему использованию. Дальнейшее промедление с радикальным изменением подхода к утилизации ТБО грозит экологической катастрофой.

Виды отходов

Для правильного построения процесса утилизации необходимо разделение всего мусора на отдельные группы отходов. Все они различаются потенциальным вредом для окружающей среды и человека, сроками разложения и методами переработки. Обычно выделяют следующие виды отходов:

Пищевые — наиболее объемная и наименее вредная для экологии группа. В течение двух недель большинство пищевых отходов разлагается до примитивных и безопасных веществ — углекислого газа и воды. Однако при гниении такой мусор становится рассадником для микроорганизмов и привлекает переносчиков болезней и паразитов — крыс, мух и других насекомых

Поэтому важность правильной утилизации таких отходов не стоит недооценивать. Макулатура

Сам по себе бумажный мусор не представляет особого вреда. Однако в настоящее время выпускается большое количество печатной продукции, значительная часть которой содержит вредные красители. Восковая пропитка увеличивает срок разложения бумаги до нескольких лет, что уже небезопасно для окружающей среды. Текстиль. Натуральные ткани не представляют серьезной опасности и разлагаются без вреда для экологии. Однако в современной текстильной промышленности все реже используется полностью натуральная ткань. Синтетические волокна разлагаются значительно дольше и могут выделять вредные вещества. Металл. Большинство металлических отходов не наносят существенного вреда, хоть процесс разложения длится довольно долго. Однако избыток оксидов железа может вызывать загрязнение почв. Стекло — один из рекордсменов по стойкости к разложению. Может спокойно пролежать без видимых изменений более тысячи лет. Оно не столько вредно для экологии, сколько опасно для человека, когда валяется в виде острых осколков на обитаемых территориях. Пластмасса — глобальное достижение и проблема современной цивилизации. Может разлагаться несколько сотен лет. Все это время происходит активное выделение ядовитых веществ, некоторые из которых оказывают сильное влияние на процессы, происходящие в почве. Экологическая катастрофа от переизбытка пластикового мусора скоро вполне может стать реальной.

Энергия из отходов: строительство заводов по переработке мусора в энергию

Работа современных КПО позволяет уменьшить объем отходов примерно вдвое, но все переработать просто невозможно. Так называемые «хвосты» будут отправляться на термическую переработку – на специальные заводы, строительством которых также занимается «РТ-Инвест». Речь идет не о мусоросжигательных заводах старого типа, а о сверхсовременных предприятиях по термической переработке отходов. Передовые технологии позволяют не только утилизировать отходы без ущерба для экологии, но и получить очень ощутимый экономический эффект – электроэнергию. Один такой завод может обеспечить энергией себя и помимо этого выдать в сеть миллионы киловатт в год. По подсчетам одна тонна отходов дает примерно 690 кВт⋅ч «зеленой» электроэнергии.

Проект под названием «Энергия из отходов», который реализует «РТ-Инвест», подразумевает строительство четырех заводов в Московской области, которые будут перерабатывать 2,8 млн тонн предварительно отсортированных отходов в год. Их запуск запланирован на 2022–2023 годы. В будущем в России появятся еще как минимум 25 таких предприятий по переработке мусора в энергию. Соответствующее соглашение заключили государственные корпорации Ростех, Росатом и ВЭБ.РФ. Эксперты отрасли подсчитали, что это позволит избежать открытия более 80 новых полигонов, ликвидировать 25 действующих и спасти от мусора около 60 тыс. гектаров земель.

Несмотря на такие обнадеживающие показатели и положительные заключения экологической экспертизы, проект находится под пристальным вниманием «зеленых». Идея мусоросжигания вызывает некоторые опасения

Дело в том, что мусоросжигательные заводы старого поколения не могли обеспечить в печах температуру выше 800 градусов по Цельсию, а таким образом и полный распад опасных веществ. В новых заводах температура сжигания достигает +1260 °C. При этом действует продвинутая система фильтрации, что позволяет намного уменьшить вредные выбросы – вреда от такого завода по соседству не больше, чем от автомобильной трассы. Во многих европейских городах они даже находятся в черте города, например в Париже. Энергию из отходов получают также в Копенгагене, Амстердаме, Лондоне и других городах. Многие заводы в Европе построены по технологиям швейцарско-японской Hitachi Zosen Inova – мирового лидера в области термической переработки отходов. Именно эта компания выступает техническим партнером «РТ-Инвест».

Как считают в «РТ-Инвесте», недоверие к технологиям зачастую возникает из-за противоречивой и непроверенной информации, которая распространяется по различным источникам. Поэтому специалисты компании рассказывают о собственных проектах максимально открыто и представляют обществу результаты своей работы. Например, недавно стартовали образовательные экскурсии на КПО в Подмосковье. Действующие сотрудники предприятий и профессиональные экологи рассказывают посетителям, как устроен процесс сортировки и работа комплексов в целом. Объектами индустриального туризма в будущем планируют стать и заводы проекта «Энергия из отходов».

Обезвреживание отходов: процесс переработки опасных отходов, его участники и главная задача

Чтобы разобраться в вопросе, нужно понимать разницу между определениями. Используются различные термины:

• обезвреживание;
• утилизация;
• обеззараживание;
• сортировка отходов;
• переработка и др.

Некоторые из них даже не обозначены в документации (отсутствует расшифровка значения), как, например, в случае с сортировкой. Причем иногда представители региональных операторов определяют этот метод обращения с мусором как обеззараживание. На самом деле это разные понятия. Так, обеззараживанием отходов называется процесс снижения интенсивности негативного воздействия материалов, а также веществ на окружающую среду. Он способствует уменьшению вреда, причиняемого здоровью живых существ, природе в первоначальном виде.

Отходы делятся на классы соответственно степени негативного влияния на окружающую среду. При изменении свойств мусор одной категории будет относиться к другой (по классификации). Из токсичных материалы переходят к категории умеренно опасных или почти неопасных (зависит от первоначальных свойств, степени токсичности).

Сортировка и обеззараживание отходов – разные процессы

Трудности переработки

Обвинять граждан в чрезмерном потреблении легко, но нам уже трудно представить себе доставку еды из любимого ресторана не в пластиковой таре.

Все это опустошается и в одночасье попадает в мусорное ведро, которое нужно выносить из дома ежедневно. Пищевые отходы занимают основную часть в общей массе — 30%, тогда как бумага и картон — 21%, пластик — 10%, стекло — 7%, металлы — 4%. Остальные 28% составили категорию «прочее».

При этом почти 48 млн т таких отходов отправилось на полигоны и чуть более 18 млн т пошло на сортировку.

С объектами сортировки тоже пока не все гладко. На территории России работают 206 таких предприятий. Их мощностей хватает на то, чтобы сортировать 20 млн т. То есть в настоящее время лишь треть всех твердых коммунальных отходов (ТКО), образованных в России, проходит сортировку. Исправить ситуацию поможет появление новых центров. Власти хотят построить 360 таких объектов.

Оставшиеся отходы отправляются на полигоны, которые уже сейчас не справляются с поступающими объемами. В конце сентября 2020 года Счетная палата РФ сообщила, что ситуация с официальными полигонами близка к критической. При темпах роста объемов ТКО (1–2% в год) в 32 регионах они заполнятся к 2024 году, а в 17 — уже в следующем.

Что мешает переработчикам отходов

Низкий процент переработки отходов в России (7%) связан в первую очередь с неразвитостью системы раздельного сбора отходов. Сейчас переработчики сталкиваются с тремя основными проблемами:

1. Отсутствие качественной первичной сортировки отходов в России. Это осложняет выделение полезных фракций для переработки и снижает рентабельность переработки, так как поставляемые отходы зачастую содержат примеси и пищевые остатки.
2. Отсутствие четкой организации сбора и логистики вторичных материальных ресурсов. Это снижает заинтересованность людей сдавать, а переработчиков — забирать отходы.
3. Экономическая нестабильность потоков разных типов вторичного сырья. Это приводит к дисбалансу спроса и предложения на рынке как у поставщиков вторсырья, так и у его потребителей.

Зеленая экономика

Эко-сумка стимулов: как вовлечь регионы в раздельный сбор отходов

Решить эту проблему можно, считает Зубков из центра «Беллона».

1. Законодательно описать порядок обращения с отходами от использования товаров и вторичными материальными ресурсами (ВМР) как частью раздельно собираемых у населения ТКО.
2. Предусмотреть обращение с такими видами отходов и ресурсов для регионального оператора на общих основаниях. Это должно способствовать повсеместному (придомовой сбор, пункты приема, центры переработки и др.) внедрению раздельного сбора мусора (разделение как минимум на три потока: биоразлагаемые, перерабатываемые, неперерабатываемые).

«Чтобы доверять системе раздельного сбора отходов, население должно понимать, зачем сортировать отходы, как именно это делать и куда они попадут в дальнейшем. На сегодняшний день существует острая необходимость в проведении разъяснительной работы среди населения и обучении подрастающего поколения», — добавила Сидун из «ПКФ «Петро-Васт».

Фото: Раксана Бабаева для РБК

Способы утилизация отходов

Существует множество способов утилизации отходов, но самыми эффективными можно назвать следующие:

• сжигание;
• брикетирование;
• компостирование;
• захоронение.

Сжигание

Этот способ применим не только для бытовых отходов, но и для многих других типов мусора. Его преимущество заключается в высокой эффективности процедуры – начальный продукт сокращается в объеме после обработки на 90 – 95%.

Сжигание также используется для нейтрализации токсичных или ядовитых веществ. Температура в печах, предназначенных для мусоросжигания достигает 1200 градусов, а дым, выделяемый в процессе, проходит несколько этапов фильтрации, что позволяет не загрязнять атмосферу. В первую очередь сжигать следует:

• лакокрасочную продукцию;
• клей;
• смолы и мастики;
• продукты нефтепереработки;
• фармацевтические продукты;
• гигиенические принадлежности;
• химические вещества.

Захоронение

Этот способ утилизации не позволяет существенно сокращать объемные отходы, поэтому его применяют только для тех типов мусора, которые нельзя утилизировать или переработать иными способами. Полигоны для захоронения мусора располагаются на значительном расстоянии от любых населенных пунктов и предполагают наличие всех необходимых сооружений, позволяющих предотвратить попадание опасных веществ в почву, воды или атмосферу.

Компостирование

Компостирование – метод переработки отходов, основанный на естественном процессе биоразложения. Применяется для переработки органических отходов, в первую очередь – растительного происхождения. Основными компонентами для компостирования можно назвать:

1. Торф.
2. Навоз.
3. Опавшие листья.
4. Пищевые отходы.
5. Растительные отходы.
6. Древесные опилки.
7. Бумага.
8. Текстиль.

Процедура компостирования предполагает обезвреживание патогенной флоры и уменьшение вредоносных веществ за счет естественного повышения в органической массе содержания необходимых растениям элементов питания (азота, фосфора, калия и др.). По своим удобрительным характеристикам компост не уступает навозу, а некоторые типы даже превосходят его. К сожалению, это способ не позволяет переработать большинство типов мусора и требует тщательной сортировки, что не всегда представляется возможным. Именно поэтому он не распространен и по большей части используется в индивидуальных целях:

• на приусадебных участках;
• в частных домах;
• в фермерских хозяйствах;
• на фермах и т. д.

Брикетирование

Брикетирование – новый, пока еще редко применяемый способ утилизации бытовых отходов. Он основан на тщательной сортировке и упаковке гомогенного мусора в отдельные брикеты, с последующим хранением их на специализированных полигонах. Эта технология позволяет эффективно обрабатывать бытовые отходы, существенно сокращая их объем и значительно упрощая процедуру хранения и транспортировки.

Поставка сырья и сбыт готовой продукции

Как и любой бизнес, переработка мусора во многом зависит от рыночной конъюнктуры. Поэтому, уже на этапе планирования, следует произвести расчет выгоды той или иной специализации. Отсортированный мусор – достаточно ликвидный товар, востребованный многими промышленными предприятиями. Для наглядности приведём рыночную стоимость одной тонны некоторых видов отходов:

• Алюминиевые банки из под напитков – до 50 тыс. руб.
• Спрессованные пластиковые отходы – 15 тыс.
• Измельчённая резина автомобильных шин – 15-17 тыс.
• Бумага и картон – 10-12 тыс.

Полученные данные, чтобы иметь примерное представление о возможных размерах дохода, нужно перемножить на среднесуточную производительности сортировочной линии, составляющую от 8 до 15 тонн сырья. Исходя из приведённых данных, можно уже составить примерный бизнес-план с расчётами по переработке мусора.

Другой вопрос, неизбежно встающий перед предпринимателем-мусоропереработчиком: как организовать поставку сырья. Решить данную задачу можно несколькими способами. Например, договориться с местными коммунальными службами о доставке отходов на завод прямо с места его сбора, то есть, из мусорных контейнеров. Но при этом следует иметь оборудованное по всем правилам место, где сырьё будет храниться в ожидании переработки.

Другой вариант – установить в городе собственные контейнеры для раздельного сбора ТБО, и обзавестись спецтехникой для его вывоза. Такой вариант, конечно, более затратный, но в перспективе сулит большую прибыль, связанную с ускоренной переработкой уже отсортированного населением мусора. Можно, также, договориться с дирекцией полигонов ТБО о заборе определённых сортов отходов. Для их сбора можно привлечь за небольшую плату различных асоциальных лиц (проще говоря – бомжей), всегда обитающих близ крупных свалок.

При наличии специального автотранспорта, можно самостоятельно заключить договора о вывозе отходов определённого вида с крупными производственными или торговыми организациями. Таким способом можно заранее получать необходимое сырьё. Это могут быть картонные упаковки, которые в избытке копятся у крупных супермаркетов; пластиковая, алюминиевая и стеклянная тара из-под напитков, которой «богаты» заведения общественного питания, кафе и рестораны.

Как устроена переработка отходов в России

Вот основные этапы переработки:

1. Мусор сортируется и поступает в баки для раздельного мусора или пункты приема.
2. Операторы по обращению с отходами или частные заготовители повторно сортируют его и готовят к продаже на перерабатывающие заводы.
3. Собственно переработка.

Главные проблемы:

• Низкая эффективность: в переработку удается направить не более 10% вторсырья.
• Отсортированные дома отходы некуда сдавать: специальные баки и пункты приема доступны только каждому третьему жителю мегаполиса.
• Знак ️ на товарах из пластика подразумевает, что товар можно перерабатывать, но на деле это не всегда так. Многие виды отходов не принимают для переработки, даже если они сделаны из перерабатываемых материалов. Например, тару редких цветов, грязную или с термоусадочной пленкой.
• Не все отходы можно переработать в аналогичные исходным товары. Только 17% ПЭТ-бутылок пригодны для того, чтобы повторно сделать из них бутылки. Остальные отправляются на даунсайклинг — переработку в товары более низкого класса.

В «Гринпис» проанализировали работу компаний, которые обозначены в территориальных схемах обращения с отходами субъектов России, на портале Recyclemap — интерактивной карте пунктов приема вторсырья, — а также в открытых источниках: сайты компаний и городских администраций, соцсети.

В итоге статистика по вторсырью выглядит следующим образом:

Фото: Денис Давыдов / «Гринпис»

Фото: Денис Давыдов / «Гринпис»