Об утилизации вторичного сырья
Из Правил охраны окружающей среды, утвержденных Минприроды РФ 10 лет назад: «2.1. Природопользователь обязан:
...осуществлять раздельный сбор образующихся отходов по их видам... с тем, чтобы обеспечить их использование в качестве вторичного сырья...
2.3. Деятельность природопользователя должна быть направлена на сокращение объемов (массы) образования отходов,.. преобразование отходов во вторичное сырье,.. сведение к минимуму образования отходов, не подлежащих дальнейшей переработке...»
С тех пор российская теория, а кое-где и практика, вперед, несомненно, продвинулись. Эта статья дает представление о том, насколько…
Наиболее успешно экологические проблемы, связанные с утилизацией вторичных отходов, решаются при строительстве новых промышленных объектов. В том числе и таких, как супермаркеты, являющиеся, к слову, настоящими фабриками по реализации и изготовлению многих товаров и источниками огромного количества различных отходов.
Хуже обстоит дело с давно действующими предприятиями. Не менее напряженная ситуация в крупных городах и даже поселках городского типа. У их руководителей и властей, как правило, не хватает денег, а значит и «руки не доходят».
Сомнений нет, в ряде мест уже сейчас «руки иногда доходят» (это — когда деваться некуда). Что же в таких случаях отечественный теоретический истеблишмент и практический рынок могут предло-жить природопользователю, вспомнившему вдруг о своем гражданском долге?
Несмотря на то, что работы в области утилизации вторичного полимерного сырья были начаты в России в конце 70 — начале 80-х гг., сегодня именно масса отходов из этих материалов, начиная от бутылок и банок и кончая полиэтиленовыми упаковками новых строительных материалов, представляют из себя серьезную проблему.
Отечественная наука, а вслед за ней и практика, опираясь на опыт развитых стран, предлагают несколько путей полезного использования вторичного полимерного сырья:
• сжигание с целью получения энергии;
• термическое разложение (пиролиз, деструкция, разложение до исходных мономеров и др.);
• повторное использование;
• вторичная переработка.
Сжигание отходов в мусоросжигательных печах считается нерентабельным способом утилизации, поскольку предполагает предварительную сортировку мусора. Считается, что при сжигании происходит безвозвратная потеря ценного химического сырья и загрязнение окружающей среды вредными веществами дымовых газов. Но это только на первый взгляд.
Да, современный утилизатор стоит денег. Но на Западе, где огромное внимание уделяется охране окружающей среды, уже внедрены новейшие технологии, и все эти потери превратились в приобретения. Дымовая труба есть, но копоть из нее уже не летит: есть оборудование, с помощью которого улавливаются оставшиеся несгоревшие частицы, они попадают в специальные машины, а затем используются. Многие технологии сжигания производят тепловую энергию, горячую воду, например, что тоже немаловажно…
Широко используются котлы с так называемым кипящим слоем. Но этот слой, в котором можно сжигать все, что угодно, пользуется высокой популярностью во всем мире не только из-за соображений экологии. Тут резко подавляется активность серы, других частиц, и на выходе можно получать материалы, полезные в строительстве, прямо в самой топке, а не в специальных дорогостоящих машинах.
В нашей стране заказчики пока не очень ориентированы на такие технологии. Это один из ответов на вопрос, почему с экологией в России дело обстоит весьма напряженно. Именно поэтому наша страна долгое время не ратифицировала киотские соглашения, направленные на ограничение выбросов в атмосферу и воду вредных веществ, поскольку это резко снижало производственные темпы в целом. Видимо поэтому эгоистические ведомственные интересы привели к упразднению в Госдуме Комитета по экологии. Результат: оборудование для утилизации вторичных энергоресурсов сегодня так же мало востребовано, как и любое другое, используемое в технологиях по охране окружающей среды. Производство его в России сократилось в разы. Даже в таком мегаполисе, как Санкт-Петербург, до сих пор нет мусоросжигательных заводов, власти города предпочитают другие технологии переработки бытовых отходов.
Что еще предлагает мировой опыт?
Значительное место в утилизации вторичного полимерного сырья (ВПС) уделяется термическому разложению как способу преобразования его в низкомолекулярные соединения. Важное место среди них принадлежит пиролизу.
Пиролиз — это термическое разложение органических веществ с целью получения полезных продуктов. При более низких температурах (до 600 °С) образуются в основном жидкие продукты, а выше 600 °С — газообразные, вплоть до технического углерода. Пиролиз ПВХ с добавлением отходов ПЭ, ПП и ПС позволяет получать много ценных химических продуктов с выходом до 45%, таких как бензол, толуол, пропан, кумол, альфа-метилстирол и др., а также хлористый водород, метан, этан, пропан.
Несмотря на ряд недостатков, пиролиз дает возможность получения промышленных продуктов, используемых для дальнейшей переработки.
Еще одним способом трансформации вторичного полимерного сырья является каталитический термолиз, который предусматривает применение более низких температур. В некоторых случаях щадящие режимы позволяют получать мономеры (например, при термолизе полиэтилентерефталатного (ПЭТФ) материала). Они могут быть использованы в качестве сырья при проведении процессов полимеризации и поликонденсации. В США из использованных ПЭТФ-бутылок получают дефицитные мономеры — диметилтерефталат и этиленгликоль, которые вновь используются для синтеза ПЭТФ заданной молекулярной массы и структуры, необходимой для производства бутылок.
Многие представители науки считают, что наиболее предпочтительными способами утилизации ВПС с экономической и экологической точек зрения являются повторное использование и вторичная переработка в новые виды материалов и изделий. Повторное применение предполагает возвращение в производственный цикл использованной упаковки после ее сбора и соответствующей обработки (мойки, сушки и др. операций), естественно, при получении разрешения санитарных органов на ее повторное применение при непосредственном контакте с пищевыми продуктами. Этот путь пригоден, главным образом, для бутылочной тары из ПЭТФ.
Вторичная переработка отходов получила широкое распространение во многих странах. При этом смешанные отходы из полимерных материалов могут перерабатываться в изделия различного назначения (строительные панели, декоративные материалы и т. п.). В США, например, где особенно велико использование ПЭТФ-тары, принята и реализуется национальная программа, в соответствии с которой к началу XXI столетия уровень вторичной переработки бутылок из ПЭТФ должен быть доведен до 25–30% (по сравнению с 9–10% в начале 90-х гг.). Программа предусматривает выполнение 4-х этапов: организация сбора использованной тары у населения; сортировка собранного сырья; переработка (предварительная и окончательная) в изделия народнохозяйственного назначения; сбыт получаемых изделий.
Выстраданная американцами программа предусматривает также создание пунктов сбора по всей стране, координационных центров, налаживание различных связей, рекламу, публикацию сведений по сбору отходов, создание банка данных, обучение населения, создание «горячих» линий (до 800) для передачи своевременной информации и т. д.
В Германии в основе вторичной переработки отходов лежит так называемая «дуальная система», включающая сортировку и переработку отдельных видов вторичного сырья на предприятиях-производителях материалов и упаковки из них. Для облегчения сбора отходов и направления их на переработку создана система, предусматривающая прием использованной упаковки и ее направление на вторичную переработку при наличии экологической маркировки «Зеленая точка» (Der Grune Punkt). Этот знак обозначает, что данная упаковка подлежит вторичной переработке или повторному использованию и присваивается упаковкам, прошедшим специальный конкурс, что является основным принципом «дуальной системы».
Иногда для получения практически нового продукта применяют своеобразные прививки, называемые модификацией. Существуют следующие методы модификации ВПС: химические (сшивание пероксидами: пероксидом дикумила, малеиновым ангидридом, кремнийорганическими жидкостями и др.); физико-химические (введение различных добавок органической природы: технических лигнинов, сажи, термоэластопластов, восков и др.), создание композиционных материалов; физические (введение неорганических наполнителей: мела, оксидов, графита и др.) и технологические (варьирование режимов переработки).
Применение этих методов позволяет регенерировать сильно изношенные материалы и восстанавливать требуемый уровень их технологических свойств при одновременном улучшении механических, а также термостабильности, атмосферо- и химстойкости. Путем термической обработки сырья различными средами-теплоносителями (вода, минеральное масло и др.) с одновременным инфрокрасным облучением можно существенно улучшить механические характеристики вторичного продукта из изношенных изделий.
Среди всех имеющихся методов наибольший практический интерес представляет композиционные материалы из вторичного полимерного сырья, среди которых можно выделить природный полимер —лигнин, являющийся отходом целлюлозно-бумажной и гидролизной переработки древесины. По своей химической природе лигнин относится к полифункциональным фенолам. После соответствующей обработки и подготовки он может быть использован для выведения из организма токсинов, тяжелых металлов и других, вредных для живого организма соединений, в качестве лекарственного препарата при лечении цирроза печени (исследовалось на кроликах), для получения ванилина и др. целей.
В ряде европейских стран проблема утилизации использованных пластмассовых упаковок неразрывно связана с налаживанием четкой службы их сбора, сортировки и разделения смешанных отходов, поскольку эти операции являются самыми трудоемкими…
Оборудование? Это, конечно, проблема, но…
Дорого купить за рубежом? Можно начать с отечественного оборудования. Оно есть. Начать с малого. Например, с пакетировочных гидравлических прессов. При отсутствии государственных программ в области утилизации отходов такие машины —лучшее, что могут приобрести магазины, рынки, кафе, гостиницы, склады, типографии и другие предприятия, где постоянно скапливаются «горы мусора». Это идеальный вариант для приемных пунктов цветных металлов и вторсырья. Спрессованные кипы разрешены для хранения пожарной инспекцией, экологами и санэпидемстанцией. Вес кип варьируется от 30 до 500–600 кг. Существуют как вертикальные, так и горизонтальные прессы, предназначенные для прессования твердых бытовых отходов: бумаги, картона, полиэтиленовой пленки, ПЭТ-тары, алюминиевых банок, жестяных крышек, текстиля и др. Они могут быть использованы на мусороперегрузочных станциях, полигонах, базах, в составе линий по сортировке и прессованию твердых бытовых отходов и для прессования отходов вторсырья.
Более того, существуют, оказывается даже измельчители для ПЭТ-тары и тонколистового пластика!
Не хватает малого: закона прямого действия об охране окружающей среды и утилизации вторичных отходов…
| Автор: Анатолий Комаров Дата: 30.01.2005 Журнал Стройпрофиль 1-05 Рубрика: экология Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |