Основные способы обращения с отходами

Основные способы обращения с отходами.

    Известный американский  эколог Г. Форрестер в одной из работ бросил звонкую фразу, сначала показавшуюся метафорой: «Вся человеческая цивилизация — это фабрика по производству мусора». Последующие работы экологов подтвердили, что американец нисколько не преувеличил: расчеты показывают, что более 95%  извлеченных из биосферы ресурсов человечество выбрасывает в виде отходов производства и быта.

    Отходы — это  добытые человеком и выброшенные  им природные ресурсы. Пока в  мире нет ни одной отрасли  материального производства, которая  бы не давала отходов! Горнодобывающая  промышленность дает многотонные  отвалы пустой породы, которые  выбрасывают прямо вблизи шахт (терриконы), металлургия выбрасывает  шлаки, общеизвестны бытовые отходы: чем больше человечество потребляет, тем больше оно выбрасывает.

     Обращение  с отходами - одна из наиболее  масштабных и сложных экологических  проблем. Она проявляется, с одной  стороны, в причинении экологического  вреда, с другой - для удаления  твердых отходов требуется выделение  земельных территорий.

    Существует несколько  способов обращения с отходами: захоронение, сжигание, и переработка.

     Захоронение- наиболее древний и простой способ обращения с отходами. Однако, такой подход чрезвычайно опасен для окружающей среды и здоровья человека. Раньше, когда весь образующийся мусор был природного происхождения, подобное его размещение угрожало разве что набегами крыс и эпидемиями. Но с этим научились бороться, изобретя колесо, - сразу появилась возможность сделать свалку подальше, так чтобы крысы до города не могли добраться. 
     Сейчас на свалки России отправляется вперемешку пластик, электротехника, химические и органические остатки и многое-многое другое. В процессе разложения данной смеси образуется фильтрат – жидкость, насыщенная продуктами отходов, которая проникает в почву и загрязняет подземные воды ядовитыми веществами и соединениями тяжелых металлов. Поскольку в составе бытовых отходах присутствует много горючих веществ, в летнее время происходят самовозгорания свалочного тела, которые практически невозможно потушить. В результате горения в атмосферу попадают не только пожарные газы (углекислый и угарный газы, оксиды серы и фураны), но и такие чрезвычайно опасные суперэкотоксиканты, как дибензофураны и диоксины. В общей сложности любая свалка выделяет в окружающую среду более ста токсичных веществ, обладающих мутагенными и канцерогенными свойствами.  
     Также, не стоит забывать, что помимо токсичных газов, в результате разложения органических отходов свалки в огромных объемах продуцируют парниковый газ – метан. Он является одним из основных газов, накопление которого в атмосфере ведет к усилению парникового эффекта.

     Ежегодно на полигоны и стихийные  свалки России поступает более 300 млн. т. отходов. Точных данных  о том, какая площадь сейчас  занята мусором нет, но даже  приблизительные цифры впечатляют. Так, под мусорными полигонами  страны находятся порядка 1 млн. га, что составляет примерно 10 площадей  Москвы! А если к этому добавить  еще «неучтенные» незаконные  объекты размещения отходов? Возможно, эту цифру придется увеличить  в разы.  
     На сегодняшний день в России эксплуатируются полигоны, открытые в 30-50 гг. 20-го столетия. В подавляющем большинстве свалки располагаются в отработанных карьерах и не соответствуют природоохранным стандартам. Какой ущерб данные объекты наносят экологическим системам даже сложно вообразить. А вот касательно выбросов газообразного метана в атмосферу Земли, известно, что полигоны и свалки России ежегодно выбрасывают в атмосферу до 1 млн. т. метана (около 90 млрд м3), что составляет примерно 3 % от планетарного потока. 
   

  А что же в других странах? Во всех развитых странах уже давно реализуются механизмы, уменьшающие негативное влияние свалки на окружающую среду. Так, современные полигоны оборудуются в соответствии с жесткими требованиями, исключающими контактирование мусора с почвой, предполагающими системы сбора и отведения фильтрата, биогаза.

     Современный полигон должен выглядеть примерно так. Подготовленный под засыпку котлован выкладывается инертной и непроницаемой пленкой, позволяющей надежно отделить тело свалки и фильтрат от земли. Также вокруг полигона создается обваловка, защищающая от ветрового уноса. Отходы при высыпании уплотняются и пересыпаются слоями инертного грунта. И наконец, еще при проектировании закладывается система контроля и сбора образующихся стоков и биогаза. В ряде стран на полигонах применяют специальные установки для сбора и утилизации выделяемого метана. Собранный газ используется для производства тепла и электроэнергии.

     Возвращаясь к России, необходимо отметить, что на сегодняшний день практически во всех регионах, в том числе Московском, стоит вопрос переполнения существующих полигонов. А это значит, что необходимо закрывать и рекультивировать старые полигоны, и открывать новые, создавая тем самым все новые и новые зоны отчуждения.  
Но, возможны еще два варианта – поговорим о них.

     Сжигание- еще один способ утилизации отходов, который, более того, позволяет значительно уменьшить объемы отходов и даже получить выгоду –образующуюся при сжигании энергию можно использовать. Эти два аргумента являются определяющими в обоснованиях сторонников данного метода. 

     Но, важно отметить несколько моментов. Технология относительно безопасного мусоросжигания, во-первых, предполагает предварительную сортировку отходов. Смешанный мусор имеет низкие горючие свойства, так как может содержать большую долю негорючих фракций - в результате чего возникает необходимость поддержания процесса горения дополнительным топливом. Также предварительная сортировка позволяет исключить возможность сжигания опасных отходов. Во-вторых, сам процесс горения должен проходить при строго определенных характеристиках (так температура сжигания должна составлять не менее 1000°С), что позволяет максимально снизить образование опасных для окружающей среды продуктов (в частности диоксинов). В-третьих, завод необходимо оборудовать дорогостоящей системой вентиляции. А в четвертых, завод должен обеспечить переработку и безопасное размещение золы, образующейся в результате сгорания отходов (которая составляет около 1/5 первоначального объема отходов). Суммируя опыт многих стран можно подытожить, что путь сжигания отходов самый дорогой, причем не только в части затрат на строительство, но и в эксплуатации.

     Доказательством этих слов является то, что в последние десятилетия в Европе не строят новые мусоросжигательные заводы (МСЗ) и более того - многие старые МСЗ закрыты, поскольку по выбросам они не удовлетворяют требованиям норм ЕЭС. Малые страны (Дания, Швейцария, Голландия, Япония), где совсем нет мест для захоронения, продолжают использовать эту технологию уничтожения бытовых отходов, но при этом тратятся огромные средства на очистку отходящих газов от диоксинов и используются современные технологии сжигания. Кроме того необходимо отметить, что, во-первых, сжигаются только те отходы, из которых уже выбрана часть полезных фракций для переработки, а во-вторых, получаемая энергия идет на производство электроэнергии и тепла. Кстати, современные технологии сжигания позволяют использовать до 80% энергии, содержащейся в отходах.

     В России направление мусоросжигания развито слабо – не более десятка заводов по всей стране. Однако зачастую именно этот способ рассматривается как базовый при планировании перспективных программ обращения с отходами.  
     Опыт других стран говорит, что выбор пути сжигания – это выбор, продиктованный ограниченностью территориальных ресурсов, сопряженный с очень высокими затратами на поддержание должного уровня эксплуатации мусоросжигательных заводов.  
      Полностью отказаться от сжигания отходов невозможно. Однако применение данной технологии может быть оправдано только после отбора и переработки полезных фракций.

     Переработка. Прежде чем мы с вами углубимся в эту тему, хочется обратить внимание на то, что в комплексной системе обращения с отходами кроме трех разбираемых нами типов есть еще одно важное направление работы. Это работа по предотвращению образования отходов, то есть реализация механизмов, позволяющих сократить объемы отходов на всех этапах жизненного цикла товара, начиная с его производства. Такая работа требует государственной поддержки, и во внутренней политике страны это должно стоять на первом месте, поскольку она решает проблему «в начале». Вторичная переработка отходов, включая компостирование, – это решение проблемы «в конце». Она позволяет возвращать в производство ценное сырье, а также экономить место на свалках и улучшает эффективность сжигания отходов. 
      Максимально эффективным способом извлечения вторсырья из отходов, является раздельный сбор отходов на уровне «мусорного ведра».

 В европейских странах уже более двух десятилетий существует пять видов мусорных бачков: для темного и светлого стекла, металла, бумаги и картона, для пищевых отходов. В последние год-два такие контейнеры появились в Москве, поэтому есть надежда, что через несколько лет они станут привычной чертой городского пейзажа, хотя бы в российских городах-миллионерах.

Алгоритм сортировки можно разбить на несколько логических этапов:

• На первом этапе разделяются опасные и неопасные отходы. Опасные отходы собираются отдельно и доставляются на пункты сбора, откуда их направляют на переработку в специализированные компании. Частные лица, как правило, осуществляют доставку опасных отходов на пункты сбора самостоятельно; для промышленных предприятий может быть организован забор непосредственно с производства.  
• На втором этапе из оставшихся неопасных отходов выделяют крупногабаритные отходы: бытовая и офисная техника, строительный мусор, мебель и т.д. Эти отходы обычно также самостоятельно доставляются в пункты сбора, где из них удаляются опасные элементы (например, фреон из холодильников), а затем специализированные компании осуществляют их дальнейшую переработку. Еще одна схема сбора – забор таких отходов непосредственно от домашних хозяйств по определенным дням недели/ месяца.  
• Третий этап – это сортировка оставшихся отходов, в первую очередь – на пищевые и прочие перерабатываемые отходы. Последние, в свою очередь, могут досортировываться на следующие основные составляющие: бумага и картон, стекло, пластик, одежда, металл (упаковка, банки и другое). В результате третьего этапа сортировки остается совсем немного – так называемые «хвосты» сортировки - те отходы, которые не могут быть отнесены к вышеперечисленным, либо смешанные отходы, которые уже невозможно разделить. 

     Давайте более подробно познакомимся с тем как обстоит дело со сбором и утилизацией различных фракций на нашей Родине.

Макулатура собиралась и собирается у нас еще с советских времен. Она используется как сырье для изготовления туалетной бумаги, картона, а также кровельных материалов, в частности рубероида. Ежегодно в переработку отправляется 800 тысяч тонн писчей бумаги, газет, журналов и другой бумажной продукции. Что интересно, внутри страны уровень потребления макулатуры составляет порядка 650 тысяч тонн, а около 150 тысяч тонн идет на … экспорт (данные 2004 года). Российская макулатура поставляется в Молдавию, Украину, Белоруссию, Казахстан и Китай.

Стекло – это еще один вид сырья, активно собираемый в нашей стране. Массовый прием идет во всех регионах, в основном широко собирают бутылочную и баночную тары. Рассортированные по цвету они бьются и в виде стеклобоя передаются на стекольные заводы, где используются как добавка при изготовлении новых бутылок. Также очень перспективным считается выпуск из стеклобоя стекловолокна, керамзита, стеклоблоков и облицовочных плиток. Кроме того, в России, хоть и не используется повсеместно, но есть «оборотная бутылка». Крупнейший производитель, реализующий программу оборотной тары, – это «Балтика». Бутылки собираются через приемные пункты и потом передаются обратно на «родные» заводы, где моются и вновь, наполненные, идут в продажу. В Европе существует закон «О залоговой стоимости тары», по которому в плату при покупке включена цена самой бутылки. Когда пустая бутылка приносится на пункт приема, то покупателю возвращается ее цена. Такой финансовый ход позволяет возвращать более 70 % продукции. Внедрение подобного механизма в России было бы также чрезвычайно полезно.

Металл – это одна из самых удобных для вторичной переработки фракций, поскольку он может быть неоднократно переплавлен с малой потерей при этом своих качеств. В России активно собирают лом цветных и черных металлов, в частности жесть, алюминий, драгоценные металлы (из техники). Полученные фракции продаются на металлургические и аффинажные заводы.

Пластик - новый для России, но очень перспективный тип отходов. Большинство пластмассовых изделий имеют маркировку, информирующую о видепластика, использованного для производства данного предмета. Узнать ее просто - это значок треугольника, из переходящих одна в другую стрелочек, в котором или рядом с которым обозначена цифра или принятое сокращенное название пластика. Различные виды пластика сортируются отдельно и используются по-разному. 
Общая технология сбора и переработки любого пластика такова: изделия собирают, потом рубят, очищают от посторонних загрязнений в специальных мойках и высушивают (как правило, в центрифугах), после чего хлопья расплавляют и формируют в одинаковые гранулы. Это и есть вторичное сырье, которое уже можно использовать в различных производствах. Как правило, вторичное сырье используют для производства новых изделий путем добавления в определенных пропорциях к первичному сырью. Это позволяет предприятию, не теряя в качестве продукта, иметь значительную экономию в средствах, так как вторичное сырье стоит дешевле. 
Наиболее успешно на сегодняшний день у нас в стране развивается вторичная переработка ПЭТ-бутылок (сокращение ПЭТ, цифра 1 в треугольнике). Из вторичного сырья изготавливают волокно (в частности, хорошо известный многим синтепон), упаковочную ленту, щетину для щеток, новые бутылки и многое другое. Сейчас в России собирают от двух до четырех тысяч тонн ПЭТ-бутылки в месяц. Наиболее высоко ценится бесцветная бутылка, потом голубая, далее зеленая и в конце – коричневая. Логика простая – продукции из прозрачного сырья можно придать любой цвет, а вот из коричневого может выйти только коричневое или черное. 
Также необходимо сказать о полиэтилене высокого давления (ПВД, цифра 2) и полиэтилене низкого давления (ПНД, цифра 4 в значке). Спектр их использования очень широк – производство труб, упаковки, пленок, технических деталей.  
А еще в качестве вторсырья используется пластик корпусов электронной техники, полипропилен (ПП, цифра 5), полистирол (ПС, цифра 6).

Автомобильные шины. Их утилизация довольно дорога, но тем не менее постепенно развивается в нашей стране. Возможно два пути – высокотемпературное сжигание с получением энергии или размельчение до однородной крошки и порошка, которые потом используются как сырье при изготовлении, например, спортивных покрытий, дорожек, резиновых ковриков.