Переробка сміття в ногу з часом

Новини по темі

11 Квітня 2024 p. 13:50
У Славському планують відновити сміттєвий полігон  

10 Квітня 2024 p. 13:55
В Бучі збудують підприємство з переробки сміття  

27 Березня 2024 p. 12:02
Через російську агресію вже утворилося понад 600 тис. тонн відходів руйнації - Міндовкілля  

Природні ресурси, які споживає людство, можна умовно поділити на дві частини: поновлювані і непоновлювані. Так, поновлювальними називають ті ресурси, які можна відновити за допомогою фотосинтезу у визначений часовий проміжок, іншими словами, - всі види рослинності і їхні похідні. До не поновлюваних належать корисні копалини, які у визначений геологічний час вже не відновляться.

Технології, які використовує людство, орієнтовані, найперше, на використання невідновлюваних природних ресурсів: нафта, вугілля, руди і т.п. При цьому їх використання технологічно спричиняє порушення у навколишньому середовищі: зменшується родючість грунтів і кількість прісної води, забруднюється атмосфера і т.п.

Сьогодні, використовуючи сформовані технології, людство має різноманітну структуру всіляких відходів побутового і промислового походження. Зокрема, розвиваються системи очищення територій від сміття і технології його спалювання. Однак, є досить багато причин вважати, що технології спалювання сміття безвихідні. Наразі витрати на спалювання 1 кг сміття становлять 65%. Якщо не перейти на інші технології ліквідації відходів, то витрати будуть зростати. При цьому слід мати на увазі, що необхідні такі нові технології, які згодом могли б забезпечити, з одного боку, споживчі запити населення, а з іншого боку, збереження навколишнього середовища.

На сьогодні такі технології вже з'явилися. З'явилася принципова можливість не тільки істотно знизити витрати на ліквідацію відходів, але й отримати при цьому економічний ефект.

Читайте також: SOS: Атакує сміття!

Недоліком технологій термічного фракціонування є необхідність попередньо класифікувати відходи за видами сміття, що вимагає впровадження на державному рівні технологій по збору сміття. У цій області вже є позитивні приклади (мова про Австрію), але для більшості країн такі технології ще необхідно створювати.

Тому дуже велим попитом користуються технології переробки сміття (міських звалищ і т.п.) з отриманням при цьому корисних продуктів і позитивного економічного ефекту.

Окрім серйозного забруднення повітря, технології утилізації відходів за допомогою спалювання, за твердженням екологічних організацій, «спалюють не лише сміття, а й реальні гроші». Альтернативою цьому методу є переробка сміття, з його подальшим сортуванням на складові.

За оцінками фахівців, понад 60% міських відходів - це потенційна вторинна сировина, яку можна переробити і з вигодою реалізувати. Ще близько 30% - це органічні відходи, які можна перетворити на компост.

Проблема повного знищення або часткової утилізації твердих побутових відходів (ТПВ) - побутового сміття - актуальна, перш за все, з точки зору негативного впливу на навколишнє середовище. Тверді побутові відходи - багате джерело вторинних ресурсів (у тому числі чорних, кольорових, рідкісних і розсіяних металів), а також «безкоштовний» енергоносій, так як побутове сміття - поновлювана вуглецевмісна енергетична сировина для паливної енергетики. Однак для будь-якого міста і населеного пункту проблема видалення або знешкодження твердих побутових відходів завжди є, в першу чергу, проблемою екологічною. Дуже важливо, щоб процеси утилізації побутових відходів не порушували екологічну безпеку міста, нормальне функціонування міського господарства з точки зору суспільної санітарії і гігієни, а також умови життя населення в цілому. Як відомо, переважна маса ТПВ у світі поки складається на сміттєзвалищах, стихійних або спеціально організованих у вигляді «сміттєвих полігонів». Проте це найменш ефективний спосіб боротьби з ТПВ, так як сміттєві звалища, які займають величезні території часто родючих земель і характеризуються високою концентрацією вуглець матеріалів (папір, поліетилен, пластик, дерево, гума), постійно займаються, забруднюючи навколишнє середовище відходять газами. Крім того, сміттєві звалища - джерела забруднення як поверхневих, так і підземних вод за рахунок дренажу звалищ атмосферними опадами. Зарубіжний досвід показує, що раціональна організація переробки ТПВ дає можливість використовувати до 90% продуктів утилізації у будівельній індустрії, наприклад, в якості заповнювача бетону.

Читайте також: Смітити по-європейськи

За даними спеціалізованих фірм, які здійснюють наразі навіть малоперспективні технології прямого спалювання твердих побутових відходів, реалізація термічних методів при спалюванні 1 тис. кг ТПВ дозволить одержати теплову енергію, еквівалентну спалюванню 250 кг мазуту.

Сьогодні існує ряд способів зберігання і переробки твердих побутових відходів, а саме: попереднє сортування, санітарна земляна засипка, спалювання, біотермічне компостування, низькотемпературний піроліз, високотемпературний піроліз.

Попереднє сортування

Цей технологічний процес передбачає поділ твердих побутових відходів на фракції на сміттєпереробних заводах вручну або за допомогою автоматизованих конвеєрів. Сюди входить процес зменшення розмірів сміттєвих компонентів шляхом їх подрібнення і просіювання, а також витяг більш-менш великих металевих предметів, наприклад, консервних банок. Відбір їх, як найбільш цінної вторинної сировини, передує подальшої утилізації ТПВ (наприклад, спалювання). Оскільки сортування ТПВ - одна із складових частин утилізації сміття, то є спеціальні заводи для вирішення цього завдання, тобто виділення зі сміття фракцій різних речовин: металів, пластмас, скла, кісток, паперу та інших матеріалів з метою подальшої їх роздільної переробки.

Санітарна земляна засипка

Такий технологічний підхід до знешкодження твердих побутових відходів пов'язаний з одержанням біогазу і подальшим використанням його в якості палива. З цією метою побутове сміття засипають за певною технологією шаром грунту товщиною 0,6-0,8 м в ущільненому вигляді. Біогазові полігони забезпечені вентиляційними трубами, газодувки і ємностями для збору біогазу. Наявність у товщах сміття на звалищах пористості і органічних компонентів створить передумови для активного розвитку мікробіологічних процесів.

Спалювання

Це широко поширений спосіб знищення твердих побутових відходів, який широко застосовується з кінця XIX ст. Спалювання побутового сміття, окрім зниження обсягу і маси, дозволяє отримувати додаткові енергетичні ресурси, які можуть бути використані для централізованого опалення і виробництва електроенергії. До недоліків цього способу відносять виділення в атмосферу шкідливих речовин, а також знищення цінних органічних і інших компонентів, які містяться у складі побутового сміття.

Читайте також: Сміття чекає інвестицій

Для підвищення екологічної безпеки необхідною умовою при спалюванні сміття є дотримання ряду принципів. До основних з них відносяться: температура спалювання, яка залежить від виду спалюваних речовин; тривалість високотемпературного спалювання, що залежить також від виду спалюваних відходів; створення турбулентних повітряних потоків для повноти спалювання відходів.

Біотермічне компостування

Цей спосіб утилізації твердих побутових відходів заснований на природних, але прискорених реакціях трансформації сміття при доступі кисню у вигляді гарячого повітря при температурі близько 60 градусів Цельсія. Біомаса ТПВ у результаті таких реакцій у біотермічних установці перетворюється в компост. Однак для реалізації цієї технологічної схеми вихідне сміття повине бути очищене від великогабаритних предметів, а також металів, скла, кераміки, пластмаси, гуми. Отримана фракція сміття завантажується в біотермічні барабани, де витримується протягом 2 діб з метою отримання товарного продукту. Після цього компостований сміття знову очищується від чорних і кольорових металів, подрібнюється і потім складається для подальшого використання як компост, у сільському господарстві, або біопаливо, в паливній енергетиці. Біотермічне компостування зазвичай проводиться на заводах з механічної переробки побутових відходів та є складовою частиною технологічного ланцюга цих заводів. Але сучасні технології компостування не дають можливості звільнитися від солей важких металів, тому компост з ТПВ фактично малопридатний для використання в сільському господарстві.

Піроліз

Спосіб утилізації побутових відходів піролізом відомий досить мало, особливо у нашій країні, через свою дорожнечу. Він може стати дешевим і не отруйним навколишнє середовище прийомом знезараження відходів. Технологія піролізу полягає в необоротній хімічній зміні сміття під дією температури без доступу кисню. За ступенем температурного впливу на речовину сміття піроліз як процес умовно поділяється на низькотемпературний і високотемпературний.

Читайте також: Європейське ставлення до сміття

Низькотемпературний піроліз - це процес, при якому подрібнений матеріал сміття піддається термічному розкладанню. При цьому процес піролізу побутових відходів має кілька варіантів: піроліз органічної частини відходів під дією температури у відсутності повітря; піроліз у присутності повітря, що забезпечує неповне згоряння відходів при температурі 760 градусів Цельсія; піроліз з використанням кисню замість повітря для одержання більш високої теплоти згоряння газу; піроліз без розділення відходів на органічну і неорганічну фракції при температурі 850 градусів Цельсія і ін. Підвищення температури призводить до збільшення виходу газу і зменшення виходу рідких і твердих продуктів. Перевага піролізу в порівнянні з безпосереднім спалюванням відходів полягає, насамперед, у його ефективності з точки зору запобігання забрудненню навколишнього середовища. За допомогою піролізу можна переробляти складові відходів, які не піддаються утилізації, такі як автопокришки, пластмаси, відпрацьовані масла, відстійні речовини. Після піролізу не залишається біологічно активних речовин, тому підземне складання піролізних відходів не наносить шкоди природному середовищу. Утворений попіл має високу щільність, що різко зменшує обсяг відходів, що піддається підземному складанню. При піролізі не відбувається відновлення (виплавки) важких металів. До переваг піролізу відносяться і легкість зберігання і транспортування одержуваних продуктів, а, також те, що обладнання має невелику потужність. В цілому процес вимагає менших капітальних вкладень. Установки або заводи з переробки твердих побутових відходів способом піролізу функціонують в Данії, США, ФРН, Японії та інших країнах.

Високотемпературний піроліз - це спосіб утилізації ТПВ, ніщо інше, як газифікація сміття. Технологічна схема цього способу передбачає отримання з біологічної складової (біомаси) відходів вторинної синтез-газу з метою використання його для отримання пари, гарячої води, електроенергії. Складовою частиною процесу високотемпературного піролізу є тверді продукти у вигляді шлаку, тобто непіролізуемие залишки. Технологічний ланцюг цього способу утилізації складається з чотирьох послідовних етапів: відбір зі сміття великогабаритних предметів, кольорових і чорних металів за допомогою електромагніту і шляхом індукційного сепарування; переробка підготовлених відходів в газофікаторі для отримання синтез-газу і побічних хімічних сполук - хлору, азоту, фтору, а також шкала при розплавлюванні металів, скла, кераміки; очищення синтез-газу з метою підвищення його екологічних властивостей і енергоємності, охолодження і надходження його в скрубер для очищення лужним розчином від забруднюючих речовин сполук хлору, фтору, сірки, ціанідів; спалювання очищеного синтез- газу в котлах-утилізаторах для отримання пари, гарячої води або електроенергії.