Вторичная переработка отходов
Практически все виды хозяйственной деятельности человека сопряжены с образованием отходов. Ежегодно количество свалок увеличивается, а проблема с загрязнением окружающей среды мусором не теряет актуальности. Вторичная переработка, или рециклинг, позволяет не только освободить место на мусоросборочных полигонах, но и задействовать полученное сырье для изготовления новых товаров.
Ее главными преимуществами называют экономию природных ресурсов и финансовую выгоду. Какие отходы могут стать вторсырьем, и как проходит процесс их превращения из ненужного хлама в полезные изделия?
Рециклинг – зачем это нужно
Человек делает все возможное для ухудшения экологической обстановки на планете. Рециклинг – важнейший процесс в комплексе мероприятий, направленных на сохранение природных ресурсов. Вторичная переработка отходов в России экономически оправдана, это прибыльный бизнес. Открытие мусороперерабатывающих заводов решает проблему захламления территорий и загрязнения земли, воды, воздуха, происходящего из-за разложения отбросов.
Это интересно! По мнению экспертов, более 60% отходов бытового характера можно использовать для изготовления вторсырья.
Способы рециклинга
Существует несколько вариантов вторичной переработки ненужного мусора в полезное вторсырье.
Отходы измельчаются или разрезаются на специальном оборудовании.
Представляет собой бескислородное сжигание. Способ не оказывает негативного влияния на экологию. В процесс отбросы распадается на простые вещества, при этом выделяя большое количество тепла, которое можно преобразовать в электроэнергию.
Сжигание для получения тепловой энергии. Эффективность метода вызывает споры, поскольку при горении в атмосферу выделяются вредные вещества.
Происходит обработка особыми реагентами, что позволяет сразу получить готовое вторсырье.
Кроме того, рециклинг может быть проведен плазменным методом – в результате из не отсортированного хлама получают керамическую плитку и другие стройматериалы. Для утилизации ТКО органического происхождения подходит технология, основанная на биоразложении. Компостирование предусматривает взаимодействие материалов, бактерий и кислорода. В результате отбросы выделяют воду, тепло и углекислый газ, превращаются в ценное натуральное удобрение.
Из-за недостаточного количества полигонов для утилизации мусора и катастрофической нехватки заводов для его вторичной безопасной переработки, уничтожаются залежи древнейшим способом – захоронением. Это представляет огромную опасность, поскольку под землю погружаются самые разные отходы, что не позволяет предсказать биохимические и физико-химические реакции, которые будут между материалами. Захоронение оправдано лишь для предметов, непригодных для трансформации во вторсырье.
На заметку! В России вторичной переработке подвержены лишь 25-30% мусорного объема. Остальное собирается на полигонах. К сожалению, в стране недостаточно развито государственное регулирование утилизации ТБО и других видов образовавшегося в процессе бытовой и промышленной деятельности хлама.
Материалы, пригодные для рециклинга
Технологии вторичной переработки применима не для всех видов мусора. Сырье для создания различных изделий добывают путем рециклинга следующих материалов:
Количество мусора стремительно растет, поэтому перед властями городов стоит задача найти эффективные способы его преобразования во вторсырье. Процесс должен состоять из нескольких этапов: сортировки, переработки и изготовления новой продукции. От типа мусорного материала зависит технология, по которой он будет переработан.
Бумага и стекло
Макулатура и стеклянная крошка идеально подходят для повторного использования. Такая практика распространена не только в России, но во многих крупных странах мира. Вторичная переработка стекла и бумаги – процессы экономически выгодные.
Стеклянный бой обычно подвергают измельчению или переплавке. Его называют уникальным, поскольку его качество совершенно не страдает, независимо от количества рециклинга. Из переплавленного стекла снова изготавливают посуду и тару. Крошку используют как наполнитель для создания высокопрочных строительных смесей.
Важно! Знали ли вы, что первичное изготовление бумаги вредит экологии, а вторичное – совершенно безопасно?
Из макулатуры высвобождают целлюлозные волокна – около 80% от общего объема использованной бумаги. Их добавляют к первичному сырье для изготовления новых партий бумажных и картонных изделий. Из низкокачественного бумажного сырья делают:
В процессе переработки происходит отделение волокон, очистка от посторонних примесей и включений, термомеханическая чистка, обесцвечивание.
Полимерные материалы
Вторичная переработка пластика – мероприятие достаточно дорого и сложное. Для повторного использования пригодны 1,5, 2, 5 и 6-тилитровые пластиковые емкости, из которых можно получить безопасные для здоровья человека вещи: пищевые контейнеры, ковры, упаковку, утеплитель, дверные панели, а также другие полезные мелочи. Пластик ПВХ применяют исключительно для изготовления различных отделочных материалов.
Основная проблема, с которой обычно сталкиваются заводы, перерабатывающие пластик – отсутствие достаточного объема полимерного мусора. Кроме того, остро стоит вопрос о соблюдении стандартов и норм утилизации – их соблюдают далеко не все предприятия, что приводит к загрязнению атмосферы токсическими веществам и небезопасными газами.
Батарейки и аккумуляторы
Много внимания уделяется утилизации мусора, который разлагается столетиями. С просьбами не выбрасывать использованные батарейки в общие контейнеры, а сдавать в специально созданные пункты сбора, к потребителям с экранов телевизоров часто обращаются защитники окружающей среды. Процесс рециклинга аккумуляторов заключается в:
Переработанное сырье закупают предприятия, деятельность которых связана с металлообработкой.
Обратите внимание! Особую ценность для повторного использования представляет старая электроника. В ней есть детали, содержащие драгоценные металлы – золото, серебро, платину.
Строительный мусор и металлический лом
Отбросы от строительства в 90% случаев пригодны для повторной эксплуатации. Их перерабатывают различными способами:
Расплавленный металлолом сортируют специальным магнитным сепаратором, отделяя цветной металл от черного. Металлические остатки от производства, радиаторы, ванны из чугуна, различную чугунную утварь отправляют в плавильные печи. Вторсырье закупают металлургические предприятия.
Текстильные отходы
В данном случае изначально определяют, из какого материала изделие изготовлено. Натуральные ткани сортируют, разбирают на волокна, измельчают. После нити проходят очистку, заново смешиваются и скручиваются. Далее проводятся подготовительные работы, позволяющие в дальнейшем заново использовать вторсырье. Синтетику отправляют на переплавку.
Древесина
Немало отходов образуется при заготовке массива. После обработки ствола остаются части дерева, которые нуждаются в рециклинге:
Крупные куски необходимы для изготовления высокосортной бумаги, стройматериалов, химических препаратов. Опилки часто используют в качестве наполнителей для туалетов, создания органического удобрения, в сельском хозяйстве. Не имеющие промышленного значения остатки сжигают, получая энергию.
Ситуация с рециклингом в России
В нашей стране долгие годы самым ходовым вторсырьем считались лишь металлолом, макулатура и стеклотара. Для приема этих материалов открывались отдельные пункты. За сдачу определенного количества бумаги или бутылок можно было получить вознаграждение. Остальные отходы транспортировались на полигоны для утилизации.
Коммунальная реформа изменила подход к процессу сбора мусора. Во многих городах уже сейчас жителей обязывают сортировать коммунальные отходы. На контейнерных площадках устанавливают несколько баков, куда отдельно складируются остатки продуктов, пластика, макулатура. Тщательно следят власти за вывозом строительного мусора – за несанкционированный выброс стройматериалов предусмотрены штрафные санкции.
Конспект лекции «Особенности рационального природопользования»
Экологические основы природопользования
Тема: Особенности рационального природопользования.
1. Рациональное природопользование.
2. Восстановление природных ресурсов.
3. Комплексное использование природных ресурсов.
4. Вторичное использование природных ресурсов.
5. Проведение природоохранных мероприятий.
6. Внедрение новейших технологий.
1. Рациональное природопользование.
Рациональное природопользование отличается следующими особенностями:
использование природных ресурсов должно сопровождаться их восстановлением (для возобновляемых природных ресурсов);
комплексное использование природных ресурсов;
вторичное использование природных ресурсов;
проведение природоохранных мероприятий;
внедрение новейших технологий с целью снижения антропогенной нагрузки на окружающую природную среду.
2. Восстановление природных ресурсов
Восстановительные мероприятия могут использоваться только для возобновляемых природных ресурсов, к которым относятся растительный и животный мир, плодородие почв. Вырубка лесов, охота и другие виды деятельности, которые могут нанести невосполнимый урон этим видам ресурсов, строго контролируются государством. Пример: лесхозы или лесничества должны следить за состоянием вверенных им лесных массивов, не допускать самовольной порубки леса и браконьерства на своей территории. Охота разрешена только в определенные сезоны, для ее осуществления необходимо наличие лицензии.
Для охраны животного и растительного мира предусмотрено создание особо охраняемых территорий, к которым относятся: заповедники, заказники, национальные и природные парки, памятники природы. В пределах этих территорий установлен особый режим охраны, который зависит от вида территории. В заповеднике, например, запрещается не только любая хозяйственная деятельность, но и нахождение посторонних лиц без соответствующего разрешения. Национальный парк предназначен не только для охраны природы, но и для отдыха, поэтому на его территории могут быть выделены зоны с различными режимами охраны и заповедования.
3. Комплексное использование природных ресурсов
Это направление рационального природопользования должно осуществляться в первую очередь для исчерпаемых природных ресурсов, т. е. для полезных ископаемых. В свою очередь, здесь можно выделить две тенденции: во-первых , использование одних и тех же ресурсов в разных отраслях хозяйства; во-вторых , более полное извлечение ресурсов на стадии добычи. Пример: отходами ТЭС (тепловые электростанции) являются зола и шлаки, которые могут применяться в качестве строительного материала. Гранулированные доменные шлаки являются прекрасным материалом для дорожного строительства, в смеси с вязким битумом они успешно заменяют асфальтовые смеси, причем их возможно укладывать даже на влажное основание. Битумо-шлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле асфальтобетонных. Отходы многих промышленных производств, в том числе шлаки металлургической промышленности, каменноугольные и буроугольные золы, отходы бумажной промышленности, могут использоваться в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.
Перспективным направлением является комплексная разработка месторождений полезных ископаемых. Практически все месторождения рудных полезных ископаемых являются комплексными; они содержат, как правило, несколько различных минералов и химических элементов, один из которых является основным, другие — попутными. Пример: 1). из медных руд можно получить также цинк, серу, железо, молибден, золото и серебро; 2). из железных руд можно добывать ванадий, никель, кобальт, фосфор, бор, серу, германий; 3). получаемый при добыче нефти попутный газ, который часто сжигают в факелах, можно использовать в химической промышленности для получения многих ценных соединений.
4. Вторичное использование природных ресурсов
Вторичная переработка, несмотря на очевидные преимущества, используется пока далеко не для всех видов отходов, так как технологии переработки являются весьма сложными и дорогостоящими. Давно было известно, что при вторичной переработке автомобилей можно использовать 98% материалов, из которых они сделаны, но только сейчас создается подобный завод в Германии.
5. Проведение природоохранных мероприятий
Эти мероприятия должны проводиться в первую очередь промышленными предприятиями, а государственные органы, отвечающие за охрану окружающей природной среды, должны контролировать их выполнение.
Любое промышленное предприятие должно быть оснащено очистными сооружениями, принимать меры по внедрению малоотходных технологий, обеспечивать соблюдение режима санитарно-охранных зон, которые устанавливаются вокруг каждого предприятия.
Государственные контролирующие органы должны следить за тем, чтобы не вводились в эксплуатацию предприятия, не обеспеченные очистными сооружениями, а также за тем, чтобы действующие предприятия соблюдали нормативы качества окружающей природной среды и другие нормы и правила, установленные в законодательном порядке.
Пример: окончательная приемка мелиоративных систем проводится только после апробации в течение года, после чего оценивается влияние такой системы на окружающую природную среду.
6. Внедрение новейших технологий с целью снижения нагрузки
на окружающую природную среду
Новейшие технологии разрабатываются сейчас по многим направлениям: энергосбережение, ресурсосбережение, вторичная переработка, очистка выбросов, мониторинг окружающей среды.
К энергосберегающим технологиям относится, например, использование нетрадиционных источников энергии: солнечной энергии, энергии морских приливов, энергии земных недр. Использование таких источников находит практическое применение во всем мире: построена солнечная ТЭС в США, действует российская приливная электростанция на Баренцевом море, геотермальное тепло используется в США, Мексике, на Филиппинах.
Мониторинг окружающей среды – изучение и анализ проведенных замеров чистоты воздуха на разных высотах, процентное содержание состава выхлопных газов автомобилей, анализ качества пресной воды в водоемах, содержание болезнетворных микроорганизмов в реках, озерах, на морском побережье и т. д. – этим занимаются ученые многих стран мира. По результатам проведенных исследований принимаются меры для рационального природопользования.
Вторичная переработка
В процессе жизнедеятельности человека, а также при широких торговых процессах образуется огромное количество отходов, которые могут быть запущены во вторичную переработку.
В современных масштабах переработке могут быть подвергнуты следующие виды материалов: стекло, пластик, бумага, металлы, асфальт и ткани.
С учетом активности жизнедеятельности человека значение вторичной переработки сырья имеет важное значение. На этот счет есть целый ряд фактов.
Во-первых, это запас ресурсов. При огромном количестве использования ресурсов, процесс их естественного появления значительно затянут, что в несколько раз ускоряет использование первичных материалов, которые имеют свойство заканчиваться. Кроме этого использования первичного сырья подразумевает большее количество затрат нежели переработка вторичного сырья. Сюда можно включить не только вопрос использования сырья, но и фактор связанный с тем, что при вторичной переработке нет необходимости добывать то или иное сырье, что само по себе снижает трудоемкость и временные затраты на изготовление изделий.
Во-вторых, использованное сырье превращается в мусор, который заполоняет мусорные свалки и создает негативное влияние на экологическую составляющую планеты, и, зачастую, является прародителем различного рода заболеваний. Большинство материалов, которые подлежат повторной переработке, зачастую, имеют длительные срок разложения, что заранее создает проблему увеличения количества мусорных свалок и, соответственно, большему загрязнению окружающей среды. Кроме этого огромное количество мусора создает и проблему заполнения свободного пространства, которое может быть использовано для других целей.
В-третьих, повторная переработка дает возможность не только снизить использование природного первичного сырья, но и значительно снизить расходы на создание повторяющих и часто используемых товаров и упаковок. При вторичной переработке любого сырья мы можем значительно улучшить экологию планеты, снизить расходы на производство, вместе с тем извлекать большую прибыль и получить возможность снижения цен на товары. А кроме этого мы сможем поддерживать баланс естественного восстановления ресурсов земного шара.
Вторичная переработка отходов
Переработка (другие термины: вторичная переработка, рециклинг (отходов) (от английского recycling, рециклирование и утилизация отходов) — повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Также с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы.
Содержание
Значение вторичной переработки отходов
Во-первых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации (см. Невозобновляемые ресурсы). Во-вторых, попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями. В-третьих, отходы и закончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем источники природные.
Виды вторичного сырья
Бумага, Картон, Газеты, Текстиль, TetraPak
Чёрный, Цветной, Драгоценный
Кислоты, Щёлочи, Органика
Масла, Битум, Асфальт,
Изделия, Платы, Аккумуляторы, Ртутные лампы, Провод
Пищевые отходы, Жиры, Ассенизация
Сучья, Стружка, Листья
История вторичной переработки
В мире
В России и СССР
В СССР утилизации придавалось большое значение. Были разработаны унифицированные бутылки для молока, пива и прохладительных напитков, по всей стране существовали пункты сбора стеклотары. Для сбора макулатуры и металлолома привлекались школьники и члены пионерской организации. Был налажен жесткий учет драгметаллов, применяемых в промышленности, в частности в электронике.
Технологии вторичной переработки
Множество различных отходов может быть использованно вторично. Для каждого типа сырья есть соответствующая технология переработки.
Металл
Большинство металлов целесообразно перерабатывать вторично.
Ненужные либо же испорченные предметы, так называемый металлолом, сдаются на пункты приема вторсырья для последующей переплавки.
Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, аллюминия, олова), распространенных технических сплавов (победит) и некоторых черных металлов (чугун).
Бумага
Возможна вторичная переработка бумаги: старые бумаги вымачиваются, чистятся и измельчаются для получения волокон — целлюлозы. Дальше процесс идентичен процессу производства бумаги из лесоматериалов.
В России основная часть макулатуры (до 75 %) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона).
Вторичные пластмассы
Ко вторичным пластмассам относят:
Полиэтилентерефталат
Существующие способы переработки отходов ПЭТ можно разделить на две основные группы: механические и физико-химические.
Основным механическим способом переработки отходов ПЭТ является измельчение, которому подвергаются некондиционная лента, литьевые отходы, частично вытянутые или невытянутые волокна. Такая переработка позволяет получить порошкообразные материалы и крошку для последующего литья под давлением. Характерно, что при измельчении физико-химические свойства полимера практически не изменяются.
При переработке механическим способом ПЭТ-тары получают флексы, качество которых определяется степенью загрязнения материала органическими частицами и содержанием в нём других полимеров (полипропилена, поливинилхлорида), бумаги от этикеток.
Физико-химические методы переработки отходов Пэт могут быть классифицированы следующим образом.
Каждая из предложенных технологий имеет свои преимущества. Но далеко не все из описанных способов переработки ПЭТ применимы к отходам пищевой тары. Многие из них позволяют перерабатывать только незагрязнённые технологические отходы, оставляя незатронутой пищевую тару, как правило, сильно загрязненную белковыми и минеральными примесями, удаление которых сопряжено со значительными капитальными затратами, что не всегда экономически целесообразно при переработке в среднем и малом масштабе.
Аккумуляторы и батареи
На настоящий день все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые — во Франции. Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий. Ниже приведены типы батарей и методы их переработки:
| Тип батареи | Процесс переработки |
|---|---|
| Щелочные | Гидро и пирометаллургический процессы |
| Никель кадмиевые | Пирометаллургический процесс |
| Никель металгидридные | Процесс восстановления металлов |
| Литий ионные | Процесс восстановления металлов |
Эффективность переработки определяется в процентном соотношении материала, поступившего на переработку, и материала, полученного после переработки. Стоит помнить, что точную эффективность переработки невозможно знать заранее по следующим причинам:
Процесс HTMR состоит из трех основных шагов: 1. Подготовка смеси 2. Выжигание. 3. Плавка и отливка На этапе подготовки смеси батарей различных типов смешиваются, и из них изготавливаются брикеты, затем брикеты помещают в печь с вращающимся нагревателем (RHF) при температуре 23000 °F. В процессе нагревания в камеру подводятся различные газы для ускорения сжигания лишних компонентов мусора и плавке металлов. Получаемые газовые отходы проходят систему жидкостной очистки. Полученные в RHF слитки помещают в электродуговую печь(EAF), где происходит разделение жидкой фазы металла и шлаков. Шлаки являются безопасными для здоровья, поэтому в дальнейшем они используются в строительстве зданий и дорог. Полученные слитки разделяются на болванки и плавятся с добавлением железа, до достижения стандартного состава — никель от 8 % до 16 %, хром от 9 % до 16 %, железо — оставшееся, незначительное содержание марганца, углерода и молибдена.
Текстиль и обувь
Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды, обуви и тряпи.
Вся тряпь поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая еще может быть пригодна для использования, она в последствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих, церкви и красный крест. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, змейки, кнопки и пр.), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лен, полиэстер и т. д.). Например джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному. Метод производства бумаги из ткани сохранился неизменным уже многие столетия и был завезен в Европу Марко Поло, когда он в первый раз посетил Китай. В результате получается два типа бумаги: 1. «Артистический» для акварели или гравюры со своей текстурой, прочностью и долговечностью. 2. Бумага для производства банкнот.
Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработки резины, пластмассы и т. д. В этом своего успеха достигла инновационная компания спортивной одежды NIKE, в магазинах которой в США можно получить скидку, оставив свои сношенные кроссовки.
