Переработка мусора

Человек привык брать у планеты нужные ему ресурсы, не отдавая взамен ничего. С момента, как заработало первое производство, в воздух стали выбрасывать пепел, пыль, канцерогены. Только в конце XX века стало понятно, что биосфера Земли существенно изменена, чистый воздух скоро будет дороже золота.

Ученые подсчитали, что за 24 часа в мире «создается» 5 тонн разнообразнейших отходов. Складирование их на полигонах не только портит пейзаж, но и отрицательно воздействует на почву, воду, атмосферу. Под угрозой оказывается все, что только произрастает и живет на планете. Это приводит к мысли о том, что пора сокращать размеры полигонов, использовать повторно все, что только можно.

Классификация бытовых отходов

Утилизация мусора предполагает его первичное разделение на типы по нескольким признакам. Если исходить из состава, отходы бывают биологическими и небиологическими.

Биологическими считаются остатки древесины, кожи, костей, органики, пищи. Они разлагаются полностью. Главная опасность — углекислый газ, выделяющийся в больших количествах, и болезнетворные микроорганизмы. Также органика в процессе гниения привлекает мух, тараканов, мышей и крыс. Последние, как известно, в средние века становились причиной многочисленных эпидемий чумы в Европе.

Небиологические отходы (ТБО) — это бумага, пластик, ткани, стекло, резина и многое другое. Часть из перечисленного разложится за 2-3 года (бумага), остальное будет лежать под дождями и снегом вечно (ПВХ), выделяя в атмосферу формальдегиды и иные, не самые полезные для человека ингредиенты.

С учетом места происхождения утиль может быть:

• промышленным. Образуется на заводах и фабриках в результате раскроя материала, формования изделий и т. д.;
• строительным. После ремонта, реставрации, возведения здания остается кирпичный бой, обломки застывшего цемента, обрезки древесины и т. д.;
• медицинским (бинты, шприцы, вата, гипс);
• радиоактивным. Достаточно специфический тип отходов. Характерен для предприятий, обогащающих, обрабатывающих природное радиоактивное сырье. Повышенным уровнем радиации могут отличаться и естественные материалы, например — гранит;
• твердыми бытовыми. В эту группу относят почти все вещи, непригодные для использования по прямому назначению, упаковку. ТБО образуются и в домовладениях, и в торговых центрах, и социально-культурных учреждениях, и на промышленных предприятиях (например, черновики в офисе).

Если проанализировать качественный состав мусора на полигонах и свалках, не менее 80% от всего объема приходится на ТБО. Но, способы переработки и утилизации разнятся в зависимости от конкретного типа отходов.

Чтобы избавиться от мусора, его необходимо собрать, транспортировать в специальные пункты для хранения, сортировки и последующей утилизации или переработки. В части стран мира (в Швеции, Германии, Нидерландах и т. д.) мусор сортируется еще на этапе сбора. На улицах стоят отдельные контейнеры для бумаги, пластика, стекла. В Японии в некоторых населенных пунктах выделяют до 30 видов ТБО. И каждый из них собирается отдельно.

Нечто подобное пытаются ввести и в России в соответствии с новым «мусорным» законодательством, так называемая мусорная реформа.

Как уничтожают ТБО

Мусор в современной практике перерабатывают, хранят на полигонах или сжигают. Самый простой вариант — вывоз на свалки. Именно его практикуют в России.

На полигонах биологические отходы перегнивают и перестают существовать. Считается, что на свалках можно и нужно хранить только мусор, не подлежащий сжиганию или повторной переработке из-за значительного содержания токсичных веществ.

Преимущество свалок — минимальные расходы на обустройство территории. Недостатков намного больше. В процессе гниения образуется ядовитый и взрывоопасный метан. В Японии и Китае уже давно используют его для выработки электрической или тепловой энергии. В России подобных технологий пока нет. К тому же в процессе разложения отходов повышается вероятность попадания бактерий в почву, подземные воды и воздух. Почвы на месте свалок в течение длительного времени непригодны для иного использования. Требуются рекультивация и значительные вложения средств.

Сократить размер полигонов помогает такой способ, как брикетирование. Гомогенный мусор сортируется и прессуется в брикеты. Они компактны, имеют однородную структуру, удобнее в транспортировке на переработку или сжигание. Такую технологию собирается внедрить правительство для вывоза мусора из Москвы в другие регионы.

Брикетирование сопряжено с рядом проблем:

• мусор в контейнерах редко бывает однородным. Требуется сортировка, что увеличивает расходы;
• если на поверхности ТБО есть грязь, земля, песок, процесс прессования усложняется.

Захоронение и брикетирование – экономичные способы утилизации ТБО. Но для их реализации выделяются значительные территории. Отходы в течение длительного времени гниют, разлагаются, воняют, засоряя окружающую среду. Возможны стихийные возгорания, которые очень сложно потушить. Оптимальный способ уничтожения отходов — полная переработка или рециклинг. В частности, бумагу можно направлять в специальные ванны до 4-5 раз, а некоторые виды пластика или стекла – бесконечно.

Что и как можно утилизировать

Из всего мусора, попадающего в контейнеры, на переработку или рециклинг направляют:

1. металл в виде обрезков, стружки, старых и негодных изделий;
2. стекло;
3. некоторые виды полимеров;
4. тканные и вязаные изделия;
5. бумагу;
6. резину;
7. органику. Остатки пищи применяются в качестве удобрений после перегнивания.

Возможны два варианта рециклинга:

• мусор дезинфицируется, моется, маркируется и применяется по прямому назначению. Это относится, в первую очередь, к стеклянной таре;
• отходы сортируются и направляются на переработку. Металл загрузят в мартен на переплавку, из исписанных тетрадей получат книги и учебники.

Определенная часть ТБО не может быть переработана из-за особенностей структуры или исходного материала. Ее целесообразно перевозить на спецзаводы для сжигания и выработки тепловой или электрической энергии.

Термическая переработка ТКО

Простое сжигание — это уничтожение многотонных объемов упаковки, ненужных вещей за минимальное время. Под последующее хранение золы не требуются гигантские полигоны. Она не распадается на элементарные компоненты, не выделяет токсичные газы, не загрязняет атмосферу и водоемы. Дополнительный продукт сжигания — тепловая энергия для обогрева жилых и промышленных объектов.

Но термообработка – не самый безопасный способ утилизации. Приходится решать, как обеззараживать ядовитый дым. Если это не делать, страдает озоновый слой, Земля получает излишние дозы радиационного воздействия со стороны Солнца.

Здесь необходимо вспомнить о высокотемпературном и низкотемпературном пиролизе. В первом случае мусор переплавляется при температуре свыше 900⁰С. На выходе из печи — продукт, напоминающий стекло. Он безвреден для растений и животных, не содержит вредных компонентов. Газ (побочный продукт высокотемпературного пиролиза) позволяет нагревать воду и получать пар для отопительных систем.

Преимущество высокотемпературного пиролиза — не требуется предварительная сортировка и сушка, не загрязняется окружающая среда. Полученный результат можно хранить на любых площадях без дополнительного обустройства.

Низкотемпературный пиролиз проводится при температуре от +450 до 900⁰С. Его преимущества:

• на переработку можно направлять почти все, что уже не используется человеком;
• результат — особые масла, востребованные в производстве пластика;
• побочный результат плавки и горения — газ — применяется для обогрева помещений, нагрева воды.

Компостирование

Пищевые отходы, остатки растительности сжигать нецелесообразно. Их собирают в специальных ямах для перегнивания и последующего применения в качестве удобрений. В стандартном варианте полное разложение растительной органики занимает до 5-7 месяцев. На образование полноценного удобрения уходит до 1 года.

Напоследок

Методы утилизации ТКО, описанные в данной статье, позволяют снизить негативную нагрузку на окружающую среду, сократить до минимума размеры мусорных полигонов.