Обучающие программы и исследовательские работы учащихся
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Будем благодарны, если установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...

Оглавление

Введение

  1. Опрос на тему «Утилизация мусора»
  2. Технологии утилизации мусора
  3. Мусорные полигоны
  4. Мусоросжигательные заводы
  5. Компостирование
  6. Гидросепарация
  7. Пиролиз (плазменная газификация)
  8. Состояние вопроса утилизации отходов в Российской Федерации
  9. Зарубежный опыт
  10. Проблема вывоза мусора в страны «третьего мира» из стран Евросоюза и США

Заключение
Список используемых источников

Введение


Загрязнение окружающей среды промышленным и бытовым мусором – одна из главных экологических проблем современности.
История мусора началась вместе с активной хозяйственной деятельностью человека, особенно актуальной данная проблема стала в 21 веке. Условно историю утилизации отходов можно разделить на два периода:

1 период - до 19 века. Несмотря на то, что проблема загрязнения окружающей среды стояла и в средние века, вопрос об утилизации мусора не стоял так остро. Связано это с тем, что люди использовали только натуральные материалы, которые быстро разлагались и не наносили вреда окружающей среде.

2 период - с начала 19 века – периода индустриализации, когда началось резкое развитие промышленности. Повсеместное распространение получили мануфактуры, первые фабрики, где использовался машинный труд. Именно это время можно считать точкой рождения современного мусора.
Во второй половине 19 века в 1855 году был изобретен и поступил на массовое производство пластик, именно тогда на Земле начали копиться синтетические отходы, разлагающиеся больше 1000 лет.

В 50-х годах 20 века Европейскими странами предприняты первые попытки решить вопрос безопасной утилизации пластика, но найденный выход не был рациональным. Этот процесс получил название «Эмиграция мусора». Начался массовый вывоз отходов из Европы в страны третьего мира, преимущественно в Африку.

Последствия этих решений видно и в настоящее время – территория на берегах Атлантического океана стала пустошью и будет ей оставаться еще ближайшие минимум 100 лет.

Таким образом, мусор за неполных два столетия превратился в глобальную проблему человечества, «оккупировав» практически всю территорию Земного шара. Избежать появления отходов невозможно. Среди основных причин их образования можно выделить следующие:

  • перепроизводство;
  • нарушение условий хранения;
  • повреждение во время транспортировки.

Проблема мусора актуальна не только на суше, по подсчетам ученых, ежегодно в океан выбрасывается от 4,4 млн. до 8,8 млн. тонн пластика. В областях, подверженных определенным океаническим течениям, частицы пластика и других отходов соединяются, образуя целые острова.

Подобный феномен в Тихом океане впервые описан учеными в 1997 году и получил название Eastern Garbage Patch – Восточный мусорный континент или Great Pacific garbage patch – Большое Тихоокеанское мусорное пятно. Мусорные острова, массовая гибель рыб и растений, попадание в воду токсичных веществ – глобальная проблема, требующая немедленного решения.

Пандемия коронавируса, охватившая мир с конца 2019 года, внесла свой вклад в загрязнение планеты. По подсчетам экологов каждый месяц в мире выбрасывается около 129 миллиардов масок для лица. Большинство выбрасываемых защитных средств – одноразовые изделия из синтетических материалов, разлагающихся более 200 лет. Таким образом, в современном мире особенно актуальна стала и проблема работы с медицинскими отходами.

В современной России нет отлаженной системы сбора и переработки отходов. На территории нашей страны более 4 миллионов гектаров земли занято могильниками для различных классов отходов. Ежегодный прирост - почти 10% от этой величины, примерно 0.4 млн. га., что эквивалентно суммарной площади Москвы и Санкт-Петербурга. Мусорные отходы, хранящиеся на полигонах, постепенно разлагаются под действием прямых солнечных лучей, выделяя токсичные соединения, метан, углекислый газ.
Ежегодно на каждого жителя нашей страны приходится более 400 кг отходов. За год в стране собирается более 70 миллионов тонн бытовых отходов, почти все из которых оседают на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО), а переработке в Российской Федерации согласно официальной статистике, подвергается только 4% отходов.

Усугубляет ситуацию и то, что в России не развита культура раздельного сбора отходов, который мог бы являться одним из первых и важнейших шагов к переработке отходов, без которого проблему мусора в России не решить.

Отдельную проблему представляю собой промышленные отходы, которые по статистике являются самыми опасными.
Целью данной исследовательской работы является анализ путей выхода из «мусорного кризиса» в нашей стране.

Основные задачи исследовательской работы:

  • проведение опроса на тему «Утилизация мусора» и анализа его результатов;
  • обзор текущих методов переработки мусора в России;
  • рассказ об альтернативных методах переработки мусора с учетом опыта ведущих зарубежных стран;
  • подведение итогов исследовательской работы.

Для проведения данной работы были использованы статьи из сети Internet, научно-техническая литература, проведен опрос учащихся МБОУ «Гимназии имени Подольских курсантов» г. Климовска, жителей г. Климовска и г. Подольска.

Опрос на тему «Утилизация мусора»


Для того, чтобы оценить проблему утилизации мусора и узнать о готовности жителей к возможным изменениям в этой сфере, я провел опрос жителей города Климовска. Респондентов просили ответить на следующие вопросы:

  • Укажите ваш возраст?
  • Как часто в вашей семье выносят мусор?

а) каждый день
б) 1 раз в 2-3 дня
в) 1 раз в неделю
г) реже 1 раза в неделю

• Как утилизируют мусор в вашем населенном пункте?
а) вывозят на мусорный полигон
б) сжигают
в) перерабатывают
г) другое (указать как)
д) у меня нет такой информации

• Есть ли в Вашем населенном пункте мусорные контейнеры для разных видов мусора (пластик, стекло, бумага, металл)?
а) да
б) нет
в) да, но люди ими не пользуются / выбрасывают весь мусор в одном мешке.

• Куда вы выбрасываете отработанные батарейки, энергосберегающие лампы?
а) в мусорное ведро
б) в пункт (аппарат) сбора токсичных отходов
в) другое (указать что)

• Есть ли в Вашем населенном пункте пункты (аппараты) сбора токсичных отходов?
а) да
б) нет
в) не знаю / не видел(а) как они выглядят

• Волнует ли Вас проблема утилизации мусора в вашем населенном пункте?
а) да
б) нет
в) не задумывался(ась) об этом

• Как часто вы видите, что сжигают мусор (в контейнере или на свалке)?
а) постоянно
б) иногда вижу такое
в) практически никогда

• Если в России введут вторичную переработку бытовых отходов, согласитесь ли вы сортировать мусор дома?
а) да
б) нет, этим должны заниматься специальные службы
в) затрудняюсь ответить, мне это неудобно в моей квартире.

Практическая часть. Обобщение результатов опроса.
В опросе приняли участие 96 человек, среди которых жители городов Климовска и Подольска, в том числе учащиеся МБОУ «Гимназия имени Подольских курсантов».
Возраст респондентов представлен на диаграмме 1.

Диаграмма 1. Возраст респондентов.

В результате опроса выяснилось, что 95% опрошенных выносят мусор ежедневно или 1 раз в 2-3 дня.
Опрос показал, что большая часть взрослых респондентов знает о способе утилизации мусора в их регионе, а более половины подростков не имеют такой информации, диаграмма 2.

Диаграмма 2. Утилизация мусора в регионе.

Большая часть респондентов, 70% отмечают, что в их дворах присутствуют контейнеры для раздельного сбора мусора.

Диаграмма 3. Наличие мусорных контейнеров для раздельного сбора отходов.
Опрос показал (диаграмма 4) что большинство взрослых выбрасывают токсичные отходы в мусорное ведро, а большинство подростков выбрасывает токсичные отходы в специальные аппараты.

Диаграмма 4.Утилизация опасных отходов.

Опрос показал, что только 38% респондентов знают о наличии таких пунктов и месте их нахождения.
Опрос показал, что 83% респондентов волнует проблема утилизации мусора в их регионе, на диаграмме 5 видно, что большинство взрослых волнует проблема утилизации мусора в их регионе, а большинство подростков об этом даже не задумаются.

Диаграмма 5. Заинтересованность респондентов о проблеме утилизации мусора.
71% респондентов практически никогда не наблюдали сжигание отходов в мусорном контейнере, 23% опрошенных отмечают такое иногда. Только 6% говорят, что такое происходит постоянно.
На диаграмме 6 отражено мнение жителей о раздельном сборе мусора.

Диаграмма 6. Готовность сортировать мусор для переработки.
Вывод: больше половины респондентов не готовы сортировать мусор по тем, или иным причинам. В проекте представлены 5 способов утилизации не сортированного жителями мусора, 2 из которых предполагает сортировку на мусороперерабатывающем заводе. В отдельном разделе представлен опыт зарубежных стран, жители которых осознают необходимость в сортировке мусора.

Существующие технологии мусоропереработки

1. Мусорные полигоны.
Самый дешёвый способ утилизировать бытовые отходы — произвести их захоронение. С целью предотвращения попадания вредных токсинов в окружающую среду возникла необходимость перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов.

Эти полигоны имеют определенные правила в устройстве и организации:

  • срок службы полигона составляет от 15 до 20 лет;
  • организация санитарной зоны минимум в 1 км от ближайшего жилого строения;
  • залегание грунтовые воды не менее двух метров от поверхности;
  • создается защитной лесополос шириной в 20 м по периметру полигона;
  • запрещается организация мусорного полигона на территории с водоемом, под водоемом подразумеваются не только реки и озера, но и родники.

На существующих полигонах предусмотрено наличие специальных скважины для проверки степени загрязнения грунтовых вод.
Обычно полигон сооружают там, где основанием могут служить глины и тяжелые суглинки. Если это невозможно, устраивается водонепроницаемое основание, что приводит к значительным дополнительным затратам.

Площадь земельного участка выбирается с условием его срока эксплуатации (15-20 лет) и в зависимости от объема захораниваемых отходов, который может достигать 40-200 га. Высота складирования отходов составляет 12-60 м.

Площадь полигона делится на несколько секторов, которые используются по очереди. Каждый такой участок рассчитан на длительность от трех до пяти лет использования в зависимости от количества поступающего мусора. Первый из секторов используют всего пару лет.

Захоронение мусора происходит так: спрессованные блоки или просто отходы из мусоровозов вываливают в котлован, добиваясь примерно двухметрового слоя, и пересыпают каждый день землей. Помимо этого мусор обрабатывают машинами-уплотнителями, чтобы добиться максимально возможной эффективности от объема.


Полигоны неоднородны по составу, мощности и возрасту толщь, соответственно неоднородны процессы, которые доминируют в его толще. Однако многолетнее изучение зрелых полигонов показывает, что со временем эта неоднородность стирается.

На стандартных полигонах ТБО разрешается складировать только мусор, который был получен от граждан населенных пунктов и расположенных в жилым массивах организаций. Среди специфических отходов, допустимых к хранению, отмечается строительный мусор и промышленные отбросы 4 степени опасности. Запрещается принимать на переработку и размещать на полигоне:

  1. сырье, полученное от производства 1-3 групп опасности;
  2. радиоактивные вещества и нефтепродукты;
  3. металлическое сырье, подлежащее вторичной переработке;
  4. отходы оборонной промышленности;
  5. ртуть;
  6. химические жидкости и вещества, легко вступающие в контакт с почвой и грунтовыми водами.

Для утилизации вышеперечисленных отходов предусмотрены конкретные условия, которые невозможно создать на обычном полигоне ТБО.
Полигон ТБО в процессе эволюции проходит несколько этапов

  1. Поступающие отходы частично окисляются аэробами до простых соединений (CO2, H2O и т.д.). По мере погружения под слой новых отходов и уплотнения свалочной массы газообмен с атмосферой ухудшается. Постепенно запасы кислорода уменьшаются и развиваются анаэробные процессы. Вначале бактерии потребляют более выгодные акцепторы электронов и по мере их уменьшения переходят на менее доступные. Первыми расходуются нитраты. Позднее начинается восстановление марганца, железа и серы. Конечная стадия включает образование метана. Его концентрация в подготовительный период составляет несколько процентов. От истощения кислорода до образования метана проходит несколько месяцев.
  2. На втором этапе, который начинается через год после поступления отходов, свалка переходит в основную стадию, отличающуюся максимальной и сравнительно постоянной скоростью образования метана. Продолжительность стадии составляет 15–20 лет.
  3. По мере выработки органики (в течение 60–70 лет) микробиологические процессы затухают.
  4. Последняя – биологически малоактивная стадия может продолжаться неопределенно долго.
  5. После исчерпания заложенного на полигон ТБО ресурса вывоз мусора на свалку прекращается, и объект закрывается. После проведения соответствующих работ, занятые земельные участки под ТБО можно рекультивировать или использовать для хозяйственной деятельности.

Рекультивация земель, отданных под полигоны ТБО, это целый ряд поэтапных мероприятий, нацеленных на возрождение ценности земель для хозяйственного использования, а также улучшение условий природной среды и экологической обстановки в регионе.
Плюсы мусорных полигонов:

  • простота создания, для организации требуется только земельный участок в отдалении от населенного пункта, соответствующий требованиям ГОСТ Р 56598-2015 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Общие требования к Полигонам для захоронения отходов»;
  • минимальное обслуживание. Обслуживание полигона не требует большого количества персонала;
  • препятствие распространению эпидемий. Стихийные свалки притягивают туда грызунов и насекомых, переносящих болезни. Организованные полигоны препятствуют этому, города становятся безопасными – не возникает вспышек эпидемий.
  • удобно для обычных граждан: не надо ничего собирать, сортировать, куда-то нести;
  • На практике мусорные полигоны хорошо показали себя, но только для конкретного времени.

Сейчас большая часть стран старается отказаться от такого метода в связи с несколькими существенными недостатками:
Минусы мусорных полигонов:

  • полигоны позволяют изолировать отходы от населения. Однако они все равно негативно влияют на состояние окружающей среды, прилегающих участков. Ядовитые выбросы, отравляющие почку, воду, атмосферу, невозможно полностью исключить.
  • отсутствие экономической выгоды, так как подавляющая часть отходов может быть вполне успешно переработана и использована в качестве сырья для создания новых материалов, остальная часть не менее успешно может послужить топливным материалом и т.д.;
  • территории, занятые мусорными полигонами неуклонно продолжают расширяться;
  • специалисты отмечают, что правила вывоза мусора на переработку, направленные на ограничение опасностей для окружающей среды, были реализованы лишь в последние годы.

Это значит, что старые мусорные полигоны не соответствуют современным правилам, что имеет решающее значение для безопасности природы: запах, образующийся на старых мусорных полигонах и опасность ливневых вод, которые собирают некоторые из опасных токсинов и распространяют их сточными водами на окружающую свалку территорию.

Например полигон ТБО «Щербинка» расположен в Домодедовском районе Московской области в 3 км к востоку от г. Подольска. Площадь полигона – 123,45 га. Полигон возник стихийно в 1950-х годах на месте отработанных песчаных карьеров, находящихся в 400-600 м от правого берега реки Пахры.
Экранирование основания перед началом эксплуатации не проводилось. Наряду с твердыми бытовыми отходами на полигоне складировались радиоактивные отходы (отработанный лопаритовый концентрат) Подольского химико-металлургического завода. В 1988 г. полигон был закрыт.

Мусоросжигательные заводы (МСЗ)

В настоящее время в России существуют 10 мусоросжигательных заводов. Из общего количество ежегодно выбрасываемого мусора менее 10% отправляется на сжигание, остальное подлежит захоронению на полигонах.

Мусоросжигательный завод — предприятие, использующее технологию утилизации промышленных и твёрдых бытовых отходов (ТБО) посредством термического разложения (сжигания) в котлах или печах.
Принцип работы мусоросжигательных заводов:

  • Доставка отходов, чаще происходит мусоровозами. Так как МСЗ всегда располагается недалеко от источника отходов, доставка обычно не требует значительных средств.
  • Взвешивание и выгрузка мусора. На современных заводах процесс автоматизирован. Мусоровозы в обязательном порядке проходят радиационный контроль, взвешивание и учет. После окончания процедуры учета мусор сбрасывается в бункер.
  • Сортировка мусора. На МСЗ этот процесс представляет только изъятие из мусора отходов, представляющих повышенную опасность, например то, что может взорваться и причинить непоправимый вред.
  • Раздробленная масса горит лучше, чем габаритные вещи, железная «рука», которая может двигаться вверх и вниз, а также в стороны, перемешивает мусор, пытаясь достичь его однородности. Через стеклянные стены, а также камеры за процессом следит ответственный сотрудник, он же управляет машинами. Затем "рука" транспортирует мусор в воронку котла, откуда он попадает непосредственно в камеру горения.
  • Сжигание или инсинерация. Во время утилизации выделяется газ, который обезвреживают с использованием многоступенчатой системы фильтрации.
  • Образующиеся шлаки падают в водяной бассейн; охлажденные, они попадают в шлако-бункер.

После сгорания мусора остаются твердые остатки:

  • шлак (зола, стекло, керамика, камни, связанные тяжелые металлы);
  • металлолом;
  • летучие золы (зола, пыль, связанные тяжелые металлы).

6. Негорючие остатки могут быть использованы, как вторичное сырье на строительных предприятиях и металлургических заводах.
Плюсы мусоросжигательных заводов:

  • уменьшение объема отходов на 80-95%;
  • производит тепловую и электрическую энергию, рекуперация образующегося тепла;
  • снижение риска загрязнения почвы и воды отходами, разлагающимися на полигонах;
  • по сравнению со свалками значительно увеличивает пожаробезопасность, так как процесс горения находится под контролем;
  • предотвращает образование метана (свалочного газа), который образуется при разложении отходов.

Минусы мусоросжигательных заводов:

  • опасность загрязнения атмосферы.

Принцип работы заводов подразумевает наличие большого количества фильтров для очистки выпускаемого пара. Около 2/3 всех расходов МСЗ должно приходиться на очистную систему. Но малейшие нарушения технологии или правил обслуживания систем фильтрации может привести к тому, что в воздух попадет значительное количество вредных выбросов, в первую очередь диоксинов, фуранов, углекислого газа (СО2).

Диоксины и фураны образуются при сжигании на мусоросжигательных заводах хлорированного пластика. При горении поливинилхлоридов выделяется большое количество полихлордибензофуранов и полихлордибензодиоксинов. Эти соединения обладают высоким канцерогенным и мутагенным действием и могут постепенно накапливаться в организме.

  • уничтожение ценных компонентов;
  • высокий выход золы и шлаков (около 30% по массе), которые также могут иметь в своем составе тяжелые металлы, некоторые яды;
  • низкая эффективность восстановления черных металлов из шлаков;
  • сложность стабилизации процесса сжигания.

Самым близким по расположению к г.о. Подольск является ГУП «Спецзавод №3», который находится в Южном округе Москвы на улице Подольских курсантов. Завод построен в 1983 году, занимает плошадь около 4 гектаров, мощность переработки составляет 360 тыс. тонн в год.

Завод реконструирован в 2007 году австрийской компанией «EVN AG», после реконструкции вырабатывает до 4 МВт электроэнергии в год, которая поступает в электросети Москвы.

Компостирование мусора

Утилизация бытовых отходов путем компостирования, является технологией, позволяющей, таким образом, утилизировать пищевые отходы и твердые бытовые отходы путем естественного биологического разложения.

В России компостирование отходов чаще применяется в сельском хозяйстве. Что касается твердых бытовых отходов, то их утилизация методом компостирование составляет менее 10%. Из 63 млн т/год производимых в стране ТБО только 4,5 млнют. Перерабатывается в компостах на заводах.

В России существуют всего 4 завода, занимающихся компостированием: 2 в Санкт-Петербурге, 1 – в Тольятти и 1 – в Нижнем Новгороде. Ниже я рассмотрю данный метод на примере на механизированного мусороперерабатывающего завода в Санкт- Петербурге (Опытный Завод по механизированной переработке бытовых отходов). Предприятие является единственным по своим параметрам в регионе.

Компостирование представляет собой биохимический процесс переработки способной к биотрансформации органической составляющей мусора. Аэробное компостирование - это процесс сбраживания в биореакторах всего объема твердых бытовых отходов, а не только его органической составляющей.

Аэробное компостирование протекает быстрее, чем анаэробное, при более высоких температурах и без запаха. Компостирование отличается от естественного процесса гниения и разложения отходов. Компостирование осуществляется в основном с использованием мезофильных и термофильных бактерий.

Температура процесса зависит от вида микробов, осуществляющих компостирование. Для мезофильных микробов она равна 15-35 °С, а для термофильных 45-65 °С. На заводе компостирование проводят в длинных невысоких штабелях - биореакторах.

Они могут быть любой длины, но высота не должна превышать 1,5-2 м. Аэрацию осуществляют периодически перемешиванием материала. В результате организованного таким образом перегнивания обеспечивается равномерное аэробное разложение отходов и ускорение образования компоста.

Основными стадиями компостирования на заводе являются:

  • сортировка отходов;
  • дробление направляемой на компостирование части;
  • переработка массы в компост;
  • хранение (вызревание) компоста.


Непременным условием обезвреживания ТБО в биобарабанах является экспозиция компостируемой массы не менее 12 часов при температуре более 50 °С.
Компост, получаемый на мусороперерабатывающих заводах используют в качестве биотоплива для теплиц или (после 2-3 месячной выдержки в штабелях) в виде органического удобрения.

В результате многих исследований установлено, что компост безопасен для сельского хозяйства.
Компостирование не получило широкого распространения в России, так как метод требует тщательной сортировки отходов, не позволяет перерабатывать большинство видов мусора, а сортировка мусора по типам отходов до сих пор не распространена в нашей стране.

Гидросепарация

Технология гидросепарации позволяет очищать и отделять материалы, пригодные к вторичной переработке из несортированного мусора без использования ручного труда. Мусороперерабатывающие предприятия Израиля и Австралии давно применяют эту технологию для сортировки и переработки вторсырья.

Процесс гидросепарации состоит из следующих этапов:

  • ТБО складируются в общих емкостях и в смешанном виде поступают на перерабатывающее предприятие.
  • Вторсырье, поступившее для сортировки и переработки, погружают в специальные емкости с проточной водой.
  • Происходит первая фаза деления на фракции – тяжелую и легкую. Тяжелая фракция погружается на дно емкости – это, как правило, металлы.
  • Разделение металлов на черные и цветные осуществляют с помощью магнита.
  • После сортировки металлы подлежат вторичной переработке. Вторичная переработка металлолома подразумевает его измельчение (термическое измельчение, взрывное дробление, копровое дробление (с помощью пресса)) и дальнейшее направление на завод для переплавки, переплавленный металл возможно использовать для производства новых вещей.
  • Легкая, не тонущая фракция – это пластик, его собирают с поверхности при помощи установки, подающей мощную струю воздуха.

Пластик, присутствующий в ТБО, тоже разнороден. Её сортировку проводят на специальном оборудовании, отделяя разные виды полимеров:

  • полиэтилен,
  • полипропилен,
  • полистирол,
  • поливинилхлорид.

Одним из самых популярных видов по переработки пластика является гранулирование, т.е. переработка пластика механическим способом, в результате которого получаются гранулы или хлопья. Их используют для производства новых изделий, содержащих пластик: различные непищевые емкости, строительные покрытия, утеплители и другое.

Еще одним видом переработки пластика является химический способ утилизации – получение из материала исходных смол.
Следует отметить, что проблема пластиковых отходов – одна из самых глобальных экологических проблем.

Срок распада полиэтилена может достигать несколько сотен лет, и сопровождается выделением в атмосферу вредных и токсичных веществ. Сами жители способствуют такому загрязнению, выбрасывая пластиковые отходы не в пункты сбора такого сырья, а зачастую прямо на улицу.

  • Органическая фракция отфильтровывается и поступает для переработки в биореактор. Органическая фракция подлежит компостированию (метод описан выше). В процессе брожения из органических отходов получают метан, которого хватает для снабжения энергией всего комплекса, и компост – ценное органическое удобрение.
  • Отходы, не подлежащие утилизации, уничтожают, чаще всего сжигают (переработка ТБО позволяет уменьшить объем сжигаемого мусора на 90%.

Преимущества гидросепараторного метода

возможность достижения максимальной степени сортировки и возврата вторсырья в последующий оборот:

  • более низкая по сравнению с мусоросжиганием стоимость производственного процесса сортировки и утилизации.
  • отсутствие какого-либо неприятного запаха на перерабатывающем предприятии;
  • процесс сортировки и утилизации полностью автоматизирован (количество работников, занятых на производстве – 20-30 человек).
  • технология процесса не токсична и не загрязняет окружающую среду.
  • возможность утилизации несортированных ТБО составляет 80% (в то время как альтернативные технологии позволяют утилизировать только 50%);
  • стоимость строительства комплекса в 1,5 раза ниже, чем возведение мусоросжигательных заводов.

Пиролиз (плазменная газификация)

Под пиролизом отходов, понимается процесс термической обработки утиля, с помощью которого он разлагается без доступа кислорода. В результате на выходе получаются твёрдые углеродистые остатки, а также пиролизный газ. Такой метод, давно закрепился как безотходный, он позволяет использовать максимально рационально природные ресурсы.

Кроме этого, он считается ещё и безопаснее чем сжигание, так как при процессе пиролиза, вредных выбросов в атмосферу намного меньше, что освобождает природную среду от лишних загрязнителей.

Заводы с пиролизными установками различаются по температурному режиму обработки отходов, методам предварительной подготовки, получаемым продуктам. Но все они позволяют утилизировать значительную часть отходов и в большей степени отвечают требованиям к охране окружающей среды по сравнению с мусоросжиганием.

Твердые бытовые отходы при этой технологии обрабатываются потоком плазмы с температурой 1200ºС и выше. При такой температуре смолы не образуются, а токсичные отходы разрушаются.
Технологическая цепочка пиролиза:

  • удаление крупных предметов цветного и чёрного металлолома;
  • измельчение и просушка отходов;
  • разложение (высокотемпературный пиролиз) просушенного мусора с целью образование пиролитического газа, пиролитического масла, шлаков и побочных веществ, таких как Cl2 , F2 , N2 ;
  • фильтрация загрязнителей и снижение температуры.

Плюсы пиролиза ТБО:
Пиролиз ТБО имеет неоспоримые преимущества перед простым сжиганием.

  1. Не происходит загрязнение окружающей среды.
  2. Перерабатываются даже такие отходы, которые сложно утилизировать.
  3. Пиролизные остатки не содержат агрессивных веществ.
  4. Полученный пиролитический газ используется для получения электрической тепловой энергии.
  5. Пиролитическое масло может использоваться в нефтехимической промышленности.

Недостатки пиролизного метода:

  1. Сложная конструкция и высокая стоимость печей.
  2. Необходимость большого количества работников.

Состояние вопроса утилизации отходов в Российской Федерации:
Обращение с ТБО в России в настоящее время осуществляется в соответствии с Указом Президента РФ от 14.01.2019 № 8 «О создании публично-правовой компании по формированию комплексной системы обращения с твердыми коммунальными отходами «Российский экологический оператор».

Российский экологический оператор создан с целью внедрения новых схем обращения с отходами, которые являются частью мусорной реформы, проводимой на данной момент в рамках нацпроекта «Экология».
Российский экологический оператор создавался как контролирующая организация, курирующая проведение реформы.

Функции и обязанности Российского экологического оператора:
- разработка и продвижение инновационных проектов и передовых технологий в сфере обращения с отходами;
- проработка инвестиционных проектов в рамках действующих национальных программ;
- разработка поправок и внесение изменений в действующее законодательство в сфере обращения С ТБО.
В рамках национального проекта «Экология» в настоящее время в России реализуются следующие федеральные проекты, касающиеся отходов:

• Федеральный проект «Инфраструктура для обращения с отходами I и II классов опасности. Федеральный проект направлен на создание современной инфраструктуры, обеспечивающей безопасное обращение с отходами I и II классов опасности, на введение в эксплуатацию производственно-технических комплексов по обработке, утилизации и обезвреживанию этих отходов. Срок реализации 2018 – 2024 гг.

Сегодня на спецпредприятиях в первую очередь обезвреживают батарейки и ртутьсодержащие отходы. Все остальные виды опасных отходов копятся и становятся источником химической опасности. Согласно плану федерального проекта компании по утилизации опасных отходов откроются в Саратовской, Кировской, Курганской областях и Удмуртии на базе бывших объектов по уничтожению химического оружия.

• Федеральный проект «Чистая страна». Федеральный проект направлен на рекультивацию наиболее опасных объектов накопленного вреда окружающей среде, ликвидацию несанкционированных свалок в границах городов. Срок реализации: 2018-2024 гг. В результате реализации проекта площадь восстановленных земель увеличится на 3,7 тыс.га.

К объектам накопленного экологического вреда, относятся свалки, полигоны, пруды-отстойники, отвалы горных пород. Цель проекта – создание эффективной системы обращения с отходами, снижение экологической нагрузки, связанной с мусорными полигонами и несанкционированными свалками.

Проблема вывоза мусора в страны «третьего мира» из стран Евросоюза и США.
По данным Женевского секретариата с 1950 года суммарно в странах Европы образовалось около 6,3 млрд. тонн пластиковых отходов, из них почти 80% вывезено для хранения в страны «третьего мира» и только 20% переработано в Европе.

Ежегодно в странах Евросоюза образуется около 25 млн. тонн пластиковых отходов (пластик который не мог быть переработан) и так называемого «электронного мусора» (сломанная и выброшенная бывшая в обращении техника и гаджеты).

С 2002 по 2015 годы объем вывозимого европейского мусора вырос на 413%. Весь этот мусор вывезен в Африку и Азию, мусорные полигоны в этих странах чаще всего предельно просты по своему устройству и представляют собой обычные свалки, не имеющие достаточных средств защиты прилегающих территорий от токсичных выбросов. Ниже представлена информация о наиболее крупных «мусорных провинциях» с странах Африки и Азии:

  1. Полигон Олусосан в Нигерии вблизи г. Лаос. Около 77% мусора пришло из Германии, Великобритании, Бельгии, Нидерландов, Испании. В основном это электронный мусор – опаснейший тип отходов, отравляющий почку и воду. Есть данные, что на данном полигоне процветает нелегальный бизнес торговли отходами.
  2. Полигон Агбогблоши в Гане. По данным ООН десятки лет сюда ежегодно шло по 50 млн. тонн электронных отходов. У Ганы не было строгих принципов ввоза и переработки техники. Местные жители и приезжие мигранты сами разбирают технику на ценные элементы и торгуют ими. Такие действия вызывают повреждения глаз, ожоги, респираторные заболевания. Есть данные, что значительную часть работников свалки составляют дети. Несмотря на то, что Greenpeace неоднократно привлекал внимание к данному полигону, снимая сюжеты о жизни вблизи него, проблема остается открытой.
  3. «Мировое кладбище техники» в провинции Гуандун, Китай. Токсичные отходы вблизи свалки отравили воздух, воду, почву. В регионе выросло количество случаев заболевания людей тяжелыми болезнями, бесплодия среди женщин.

В 2018 году Китай запретил ввоз мусора из других стран и мусорный поток перенаправился в Юго-Восточную Азию, включая Малайзию. По данным ООН с января по октябрь 2018 года в Малайзию ввезли 686 тысяч тонн пластика. В настоящее время Малайзия является крупнейшим импортером пластика, который в большинстве случаев складируется на полигонах, отравляю природу.

С 1 января 2021 года Евросоюз запретил своим странам отправлять пластик в страны третьего мира – вступил в силу закон, ограничивающий вывоз пластиковых отходов в другие страны. Вывоз пластиковых отходов будет разрешен только при очень строгих условиях – вывоз несортированных пластиковых отходов будет полностью запрещен. Таким образом странам Евросоюза придется находить новые пути решения мусорной проблемы.

Ниже хотелось бы привести примеры зарубежных стран, успешно решающих проблему мусора:
1. Швеция.
Швеция добилась почти 100% переработки отходов, страна настолько преуспела в области переработки отходов, что даже зарабатывает на утилизации мусора.
По данным шведской ассоциации по управлению отходами Avfall Sverige в Швеции утилизируют 99% бытовых отходов, что является одним из самых высоких показателей в мире. Почти половина отходов в стране сжигается, но только после тщательной сортировки.

Пластмасса, бумага, пищевые отходы идут на переработку или производство биогаза. Восстановление полезных свойств отходов в приоритете. Захоронение на полигонах занимает последнее место в иерархии – на свалку попадает только тот мусор, с которым ничего нельзя больше сделать.
Процентное соотношение утилизации отходов в Швеции:

  • перерабатывается вторично – 50,6%;
  • сжигается для производства энергии – 48,6%;
  • отправляется на полигоны – 0,8%.

Таких показателей удалось достигнуть благодаря тому, что в управлении отходами участвуют все, при этом сферы ответственности четко разделены. Рядовые шведы отвечают за домашнюю сортировку мусора и его доставку в ближайшие пункты сбора. Жители страны отдельно собирают бумагу, пластик, металл, стекло, батарейки.


Городские и сельские службы отвечают за транспортировку на перерабатывающие заводы мусора, в том числе из магазинов и офисов.
Особенно Швеция преуспела в развитии технологии превращения отходов в энергию (waste-to-energy). Сегодня мусор играет большую роль в системе отопления страны.

2. Израиль
На улицах Израиля можно увидеть много емкостей для мусора: ящики для бумаги, клетки для пластиковых бутылок, контейнеры для старой одежды и баки для пищевых отходов. За повышенным вниманием к экологии стоят финансовые вопросы. За каждую тонну несортированного мусора городские власти обязаны заплатить государству штраф за упаковку.

Кроме традиционных баков и контейнеров, в израильских городах можно увидеть мусорные баки оранжевого цвета. В них принято бросать фабричную упаковку из пластика, картона, полиэтилена, металла. С 1 июля 2011 года в стране действует закон, по которому все производители должны утилизировать упаковку от продаваемых товаров.

Сейчас производители должны перерабатывать 60% из приблизительно миллиона тонн упаковок, а в случае невыполнения нормы платят 2500 шекелей за тонну. К 2020 году производителей обяжут утилизировать 100% упаковок. Выбрасывать упаковку на свалки будет полностью запрещено.
Израиль – один из лидеров в разработке новых методов переработки мусора, эта страна успешно использует такой метод сортировки твердых бытовых отходов, как гидросепарация (о которой подробно говорилось выше).

Израильские власти вводят систему взвешивания мусорного бака перед его опорожнением. В итоге людям, производящим меньше мусора, будут делать скидки при оплате муниципальных налогов. Эта технология по замыслу Министерства охраны окружающей среды Израиля должна стимулировать граждан уделять больше внимания сортировке и переработке мусора. В ближайшем будущем израильский парламент Кнессет планирует запретить магазинам бесплатно выдавать покупателям пластиковые пакеты.

В детских садах и школах Израиля есть правило – заворачивать бутерброды или хлеб для завтрака не в полиэтиленовые пакеты, а в бумагу.

Кроме того, в городе Хайфа муниципалитет уже начал реализацию пилотной программы, в которую входит разъяснительная работа с населением: сотрудники мэрии периодически посещают разные семьи и рассказывают им о важности разделения мусора.

3. Соединенные штаты Америки.

США является одним из лидеров по созданию пластиковых отходов. Высоки уровень потребления, привычка использовать одноразовую посуду, покупать еду в упаковках и прочие привело к тому, что около трети всего мусора в мире создают США, составляя всего 5% населения Земли.

До сих пор основным методом избавления от мусора является его вывоз в страны третьего мира на утилизацию, тем не менее, США добились значительных успехов в массовой пропаганде раздельного сбора мусора, то есть сортировки его на уровне домохозяйств.
Отходы стали «топовой» проблемой Соединенных Штатов очень давно – в 1965 году, когда другие государства об этом почти и не задумывались.

Именно в этот год страна присвоила проблеме отходов высокий класс опасности – «национальный». Дети в Америке изучают проблему сбора и переработки отходов с раннего возраста. Для них проводят различные тематические праздники, конкурсы и так далее. По школьной системе каждый ребенок должен посвятить не менее ста часов волонтерства.

Дети также участвуют и в других программах. Например, каждый может взять под свой личный контроль небольшую часть сквера. Они должны навести там порядок и следить, чтобы не скапливался мусор.
Однако большая работа проводится или проводилась в отношении взрослого населения Америки. В 1997 году в стране появился новый праздник — день переработки отходов.

В этот день власти стараются поощрять граждан за успехи в сфере. Спустя всего несколько лет пропаганда привела к нужному результату: жители страны стали бережнее относиться к природе.
В США действует несколько моделей по сбору мусора. Каждое муниципальное образование само вправе выбрать, какая из них будет работать на территории.

Одна из моделей предусматривает сбор мусора домохозяйствами в отдельные пакеты: пищевые отходы в один пакет, то, что не сортируется — в другой. Эти мешки отправляются в мусоропровод. Бумагу нужно положить рядом с мусоропроводом, а бутылки и банки выкидывают в спецконтейнеры.
Если в доме нет мусоропровода, то, как правило, недалеко ставят несколько контейнеров для разных видов мусора. В ряде штатов за мусором приезжают специальные мусоровозы с раздельными отсеками для сбора мусора.

Одна из моделей предполагает личный выброс мусора: жителей информируют, когда приедут за стеклом, бумагой, пластиком и прочим. Житель в обозначенное время выносит мусор, а рабочие его собирают. К слову, для тех граждан, которые сортируют мусор, отходы вывозят бесплатно.

Для тех, кто не любит ждать транспорт, возле магазинов устанавливают контейнеры по раздельному сбору мусора. Часто возле таких баков стоит и специальная емкость для одежды и обуви. Приличные старые вещи можно передать нуждающимся. А в магазинах бытовой техники устанавливают емкости для сбора батареек.

Нужно отметить, что именно благодаря этим программам люди понимают значимость раздельного сбора мусора и переработки: от экономии бюджета до сохранения природы. Экономическая часть заключается в нескольких аспектах.

Рассмотрим несколько примеров:

  1. Рассортированный мусор вывозят бесплатно, стоимость бутылки или банки закладывается в стоимость товара, ее можно вернуть, сдав бутылку в специальный аппарат.
  2. Стоимость передачи мусора на полигон значительно дороже утилизации в перерабатывающей компании.

Таким образом, американцам выгоднее сдавать мусор раздельно и поддерживать переработку. В противном случае они остаются в минусе в прямом смысле — им придется больше платить за вывоз отходов.

В ряде штатов США тестируют «умные» мусорные баки. Внутри помещают специальные датчики, которые следят за их наполняемостью. Сейчас производят датчики, которые долго могут работать автономно и передавать данные на большие расстояния.

Список использованных источников

  1. Абалкина И.Л., Соколов В.И. Утилизация отходов в США: поиски резервов//США: экономика, политика, идеология.1988.
  2. А.А. Дрейер, А.Н. Сачков, К.С. Никольский, Ю.И. Маринин, А.В. Миронов. «Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», 1997.


Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Партнеры и статистика