Технологии переработки отходов - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации

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 черных металлов используются магниты. Хлорвинил, полиэтилен низкой плотности, полипропилен 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.

По типу отходов.

1. Бумага (Макулатура)

Макулатура (нем. Makulatur, от лат. maculo - пачкаю) - отходы производства, переработки и потребления всех видов бумаги и картона, пригодных для дальнейшего использования в качестве волокнистого сырья. Вместо термина макулатура в литературе используют как синонимы термины "вторичное волокно" или "вторичное сырье" (в контексте).

Макулатура используется в качестве вторичного сырья при производстве бумаги (писчей, типографской и туалетной бумаги), тарного и упаковочного картона, а также кровельных, изоляционных и других строительных материалов. Использование макулатуры существенно экономит древесину (1 тонна макулатуры заменяет около 4 кубических метров древесины или 100 кг макулатуры спасают 1 дерево) и позволяет уменьшить вырубку лесов. Макулатура может быть переработана не более чем 5-7 раз, прежде чем ее волокна станут короткими и непригодными для изготовления бумаги.

2. Стекло.

Вторичное использование стеклотары - использование стеклянной тары в каких-либо целях после того, как ее первичное содержимое уже использовано.

Основными видам вторичного использования (рециклинг) стеклотары являются:

    1. Промышленное повторное использование по прямому предназначению в первоначальном виде без деструкции (мытье стеклотары). 2. Использование в качестве сырья для производства новых стеклоизделий (переплавка битого стекла).

Помимо этого, существует множество альтернативных и нетрадиционных видов использования стеклотары. В частности, вторичное использование стеклотары может быть близким к ее первоначальной функции (например, хранение кваса в трехлитровой банке), но может и сильно отличаться (например, декоративное оформление изгороди пустыми бутылками).

3. Металл.

Большинство металлов целесообразно обрабатывать для вторичного использования. Собранный металлолом идет на переплавку. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), технических сплавов (победит) и некоторых черных металлов (чугун).

Обработке подлежат изделия электроники - процессоры, микросхемы, радиодетали и проч. Из них извлекаются драгоценные металлы - в частности, золото, платина, медь. Радиодетали вначале сортируют по размерам, затем дробят и погружают в царскую водку, в результате чего все металлы переходят в раствор. Из раствора золото осаждается определенными вытеснителями и восстановителями, другие металлы - сепарацией. Иногда после дробления радиодетали подвергаются отжигу.

4. Резина.

Основную часть отходов из резины составляют автомобильные шины.

Переработка шин предпочтительна потому, что 80 % мирового запаса шин созданы из синтетического каучука, который получают из нефти - не возобновляемого природного ресурса. Около половины использованных шин в мире, по состоянию на конец 1990-ых сжигалось. Замена складирования, захоронения и сжигания технологией утилизации имеет важное экономическое значение, так как способствует сохранению природных запасов ценного сырья, стимулирует развитие ресурсосберегающих, дешевых технологий, а также улучшает экологическую обстановку и исключает утрату больших земельных площадей под свалки резиновых отходов.

5. Органические отходы.

Переработка органики невозможна без технологии превращения большинства из них в компост, а затем и в гумус.

Биологическая переработка отходов.

Органические по своей природе отходы (отходы растительного или пищевого происхождения, макулатура) возможно, перерабатывать посредством биологического компостирования и перегнивания. Получающееся в результате органическое вещество в дальнейшем используется в садоводстве и сельском хозяйстве как перегной или компост. Кроме того, выделяющийся в процессе перегнивания газ (например, метан) накапливается и затем используется для выработки электричества. Функция биологической переработки в системе управления отходами заключается в осуществлении контроля и ускорения естественного процесса разложения органических веществ.

Существует множество различных способов и технологий биологической переработки, начиная с небольших куч удобрений возле дома до переработки в специальных герметичных емкостях бытовых отходов в промышленном масштабе. Методы биологического перегнивания делят в основном на два типа: аэробный и анаэробный, хотя существуют и смешанные типы.

Одна из программ в рамках системы управления отходами посредством биологической переработки - программа "Зеленый контейнер", проводимая в Торонто, Канада, и призывающая бытовые органические отходы (например, отходы пищевого и растительного происхождения) сортировать по отдельным контейнерам для упрощения их дальнейшей переработки.

6. Электроника.

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 процесс

Никель-кадмиевые

Пирометаллургический процесс

Никель-металл-гидридные

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:

    - Состав материала, поступающего на переработку, значительно разнится от партии к партии и от страны производителя - это происходит из-за смешения батарей от разных производителей и различной степени разрядки каждой конкретной батарейки; - В процессе переработки батареи смешиваются с другими материалами, поэтому определить точно эффективность переработки батарей и "добавочных" материалов невозможно; - Переработка включает в себя несколько стадий, каждая из которых происходит на различных производствах, поэтому границы, в которых должна измеряться эффективность переработки, неясна.

Процесс HTMR состоит из трех основных шагов: подготовка смеси; выжигание; 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 2300. 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.

С 2013 года на территории России функционирует первый завод, имеющий линию по переработке щелочных батареек гидрометаллургическим? способом - "Мегаполисресурс" в г. Челябинске. Федеральная программа по сбору и передаче батареек "Мегаполисресурс" осуществляется в ряде магазинов бытовой техники и электроники. В настоящее время процент батареек сдаваемых на переработку в России постепенно растет.

7. 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 тряпки.

Весь текстиль поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая еще может быть пригодна для использования, она впоследствии 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.

Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработке 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.

Похожие статьи




Технологии переработки отходов - Твердые бытовые отходы и способы решения проблемы их утилизации

Предыдущая | Следующая