CC BY
21
УДК 504.064.45:628.4.032
Краснопеева Н.А., Еремина Е.А., Ермоленко Б.В.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ТВЁРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ТОВАРНОГО ВИДА КАК СПОСОБ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ НАКОПЛЕНИЯ ОТХОДОВ
Краснопеева Наталия Алексеевна - студент 4-го года обучения кафедры промышленной экологии; Еремина Елена Александровна - аспирант 1-го года обучения кафедры промышленной экологии Ермоленко Борис Викторович - кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной экологии; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.
Существующая система обращения с отходами в России направлена на захоронение. В статье рассматривается проблема накопления твердых коммунальных отходов, выявлены негативные аспекты при их направлении на полигоны и свалки. Предложен возможный путь решения данной проблемы - применение отходов в качестве сырья для производства продукции товарного вида, пригодной для использования
в различных отраслях промышленности. Описываются перспективные направления использования продуктов переработки для основных видов отходов. Отмечается важность использования ресурсосберегающего и экологического потенциалов отходов.
Ключевые слова: твёрдые коммунальные отходы, захоронение, проблема накопления отходов, вторичное сырьё, переработка.
THE USE OF THE MAIN TYPES OF SOLID MUNICIPAL WASTE AS SECONDARY RAW MATERIALS FOR THE PRODUCTION OF MARKETABLE PRODUCTS AS A WAY TO SOLVE THE PROBLEM OF WASTE ACCUMULATION.
Krasnopeeva N.A.1, Eremina E.A.1, Ermolenko B.V.1
1 D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation
The existing waste management system in Russia is aimed at placing in disposal sites. The article considers the problem of solid waste accumulation, negative aspects of landfill and dumps are revealed. A possible way to solve this problem is proposed - applying solid municipal waste as secondary raw materials to obtain marketable products, which are suitable for using in various industries. The promising directions of using processed products for the main types of waste are described. The importance of using resource-saving and ecological potential of waste is noted.
Keywords: municipal solid waste, disposal municipal solid waste, problem of solid waste accumulation, secondary raw materials, recycling.
С каждым годом неуклонно увеличиваются объемы отходов, образующихся в процессе жизнедеятельности человека, а вместе с этим возрастает негативное воздействие на окружающую среду. Построенная в Российской Федерации система обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО) преимущественно направлена
на хранение и захоронение их на полигонах, в большинстве случаев исключая возможность повторного применения с последующей выгодой, что является нерациональным с экологической и экономической точек зрения. Поэтому в настоящее время одной из актуальных задач в системе обращения с отходами в нашей стране является использование их вторично--сырьевого потенциала, что одновременно позволяет решать актуальные проблемы загрязнения окружающей среды урбанизированных территорий, максимально обеспечив при этом ресурсосбережение.
В рамках основных понятий Федерального закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» ТКО относят отходы, образующиеся в жилых помещениях в процессе потребления физическими лицами, а также товары, утратившие свои
потребительские свойства в процессе их использования физическими лицами в жилых помещениях в целях удовлетворения личных и бытовых нужд. К ТКО также принадлежат отходы, образующиеся в процессе деятельности юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и подобные по составу отходам, образующимся в жилых помещениях. [1]
За 2019 год в стране зафиксировано образование порядка 65 млн тонн отходов потребления, что на 8% больше по сравнению с предыдущем годом, но при этом, доля ТКО, направленная на переработку, в общем объеме вывезенных с мест образования крайне низка (менее 10%) и имеет тенденцию к незначительным изменениям [2]. По данным Публично-правовой компании «Российский экологический оператор» на территории страны действует 200 объектов обработки отходов, 333 объекта утилизации, 1257 полигонов
и организованных свалок.
ТКО содержат ценные утильные фракции. При направлении этих фракций на полигоны ежегодно безвозвратно теряется не менее 9 млн. тонн макулатуры, 2 млн. тонн полимерных материалов и 0,5 млн. тонн
стекла, которые могли бы быть вовлечены в хозяйственный оборот в целях, во-первых -экономической выгоды, во-вторых - сокращения негативного воздействия на окружающую среду [3].
Популярность захоронения отходов
обуславливается, прежде всего, его дешевизной и отсутствием вовлеченности населения в раздельный сбор, а также сложностью контроля со стороны органов власти.
По данным Минприроды России, для размещения ТКО задействовано не менее 4 млн. га земельных ресурсов, при этом, отходы вывозят как на санкционированные, так и на несанкционированные свалки, что вызвано изношенностью инфраструктуры в том числе. Ежегодный рост объема отходов приводит к острой нехватке территорий, отводимой для их размещения: действующие полигоны практически полностью заполнены, а свободные земли, пригодные для строительства новых экологически безопасных полигонов, присутствуют не в каждом субъекте РФ.
Так же актуальной проблемой, помимо существующего дефицита территорий для размещения ТКО, является негативное воздействие свалок и полигонов на окружающую среду. Особую опасность представляют несанкционированные свалки, формирование которых происходило без противофильтрационной подготовки основания. Помимо очевидного загрязнения земельных участков возникает ряд других проблем: в скоплениях отходов активно протекает процесс окисления, что приводит к выделению свалочного газа (преимущественно СН4, СО и га2), который может послужить причиной возгорания полигонов и свалок. Кроме того, такие территории являются живительной средой для бактерий, насекомых и грызунов, которые могут наносить потенциальный вред здоровью человека. Примечательно, что полигоны ТКО относят к объектам накопленного экологического вреда, поэтому сейчас перед органами власти стоит задача ликвидации этих объектов
и организации эффективной системы переработки отходов.
Наиболее рациональным способом обращения с ТКО является их переработка и вовлечение в хозяйственный оборот с целью получения полезной продукции.
Рассмотрим морфологический состав ТКО с целью определения ресурсной ценности и рациональных направлений утилизации. На основе данных о морфологическом составе отходов потребления и схожих им по составу отходы некоторых видов производств, имеет смысл говорить лишь о неких усредненных значениях: бумага и картон (33% - 40%), пищевые отходы (27% - 33%), металлы (0,4% - 3,6%), кожа и резина (0,8% - 1,3%), текстиль (4,6% - 6,5%), стекло (2,7% - 4,3%), полимерные материалы (4,6% -6,0%) и др. [4]. Следует учитывать, что
морфологический состав ТКО будет зависеть от места расположения населенного пункта, его размеров, климатических условий, видов деятельности населения, уровня развития региона, времени года, степени
детализации видов оцениваемых отходов, организации оценки.
Наиболее востребованным видом отходов является стеклотара и стеклобой, поскольку благодаря ряду определенных свойств, их можно перерабатывать большое количество раз. Эффективная утилизация отходов, содержащих стекло, может проводиться по следующим направлениям: 1) использование в качестве вторичного сырья для получения новой стеклянной тары и стекла; 2) применение в качестве основного или вспомогательного сырьевого компонента в производстве различных стройматериалов. Так, даже несортированный стеклобой возможно использовать в производстве, например, пеностекла, облицовочной плитки. При этом сохраняются тонны невосполнимых природных ресурсов: кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит, полевой шпат и другие минералы [5].
Приоритетным направлением работы с макулатурой также является переработка. Но помимо традиционной переработки в бумагу и картон, возможно получение продукции товарного вида: органические утеплители (эковата),
кровельные материалы, изоляционные материалы, упаковки для яиц, туалетной бумаги,
бумажные салфетки, одноразовая посуда.
Несмотря на малую долю металлов (черных, цветных) в составе ТКО, их переработка является целесообразной в экономическом и экологическом плане, так как лом и отходы металлов представляет собой ценное сырьё при правильно организованном сборе. Переработка таких отходов имеет высокую важность, потому что при использовании вторичного металлургического сырья экономятся различные ресурсы (железная руда, бокситы, коксующий уголь, другие минералы), а также сокращается значительный объем потребления энергоресурсов, производимых в основном из нефти, газа и угля. Основное назначение металлолома — производство металла. И в черной, и в цветной металлургии существенная часть затрат приходится на разработку новых месторождений, а также на их закрытие после окончания эксплуатации, а в условиях применения технологий повторного использования металлолома эти затраты исключаются.
Что касается полимерных материалов в составе ТКО, то переработка во вторичное сырье также является эффективным вариантом утилизации. Стоимость полимерных материалов достаточно высока, поэтому они рассматриваются сегодня как ценные продукты, подлежащие материальному рециклингу, то есть переработке с получением исходных полимеров, наполнителей, армирующих элементов, мономеров или других химических соединений, пригодных для использования.
Механическая и химическая переработка позволяет получить из пластмасс изделия товарного вида. Для того, чтобы выбрать эффективную схему переработки пластиковых отходов, необходимо учитывать их физико-химические, механические и технологические свойства, а также степень использования (принимается во внимание изменение и (или) ухудшение структуры и
состава полимерного компонента под действием эксплуатационных факторов). Наиболее легко механической переработке подвергается
полиэтилентерефталат ПЭТ), на сегодняшний момент это самый перерабатываемый пластик в мире. Продукцию, полученную при переработке ПЭТ, применяют для изготовления тары, пленок, деталей электротехнического назначения, а также в легкой промышленности в качестве сырья для изготовления нитей и волокон [6].
Текстильные же отходы применяют в качестве сырья для производства пряжи низких сортов, различных нетканых, смесовых материалов, швейной технической и обивочной ваты, ватина, также используются в производстве ацетатного и вискозного волокна, бумаги, картона, изоляционных материалов, волокнистых плит, резинотехнической продукции и др.
стадии, характеризующихся соответствующими расходами сырьевых и энергетических ресурсов.
В Сютольме на сеялку попадав! всего 1,4% отводов
-0.7* itn
Elil I -tt/пылкн П л ¿и нк Пмпинги.ЧНИ Пениг<илииир*л| УПЛНОИОШТЫС пакеты .Тлро гтлк
Одноразовые ПОДГ^ЭНИНИ Гтрклп
Алюминиевые банки Hteciö
Ветошь
Кгршн Дерево
Нмортирусмыс отходы Пищевые отходы
Рисунок 1. Морфологический состав ТКО в Московской области и на территории Петрозаводского городского округа
Таким образом, можно сделать вывод, что главным и наиболее рациональным направлением обращения с многими видами отходов является их использование в качестве вторичного сырья в производстве различных материалов или топлива для выработки тепловой и электрической энергии, что позволяет экономить первичное сырье, снижать объемы захораниваемых отходов, а также уменьшать негативное влияние на окружающую среду. Отсутствие в регионах системы раздельного сбора и развитой инфраструктуры по обработке отходов препятствует переходу от повсеместного захоронения в пользу использования эффективных технологий, учитывающих
ресурсосберегающие и экологические потенциалы ТКО. Шведский опыт обращения с отходами свидетельствует, что объемы размещения отходов можно сократить до минимума (рис. 2) [6].
Наличие различных направлений использования каждого из видов отходов исключает из жизненного цикла продукции выбранного направления целый ряд
Рисунок 2. Показатели обращения с отходами на территории Швеции
Технологические, транспортные и хозяйственные процессы отдельных стадий могут выступать в качестве источников загрязнения атмосферы, водных объектов и почв. Выявление состава и объемов ресурсо- и энергосбережения и предотвращаемого негативного воздействия на окружающую среду при замещении предшествовавших стадий обработанным ТКО является основой для формирования специализированной базы данных ресурсосберегающих, энергосберегающих, экологических и экономических потенциалов разных способов утилизации ТКО. Создаваемая система потенциалов предназначается для экономического и эколого-экономического обоснования выбора наиболее эффективных направлений переработки каждого из отходов или их групп и решения задач оптимального инвестиционного проектирования
отходоперерабатывающих комплексов. Список литературы
1. Федеральный закон от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления».
2. РЭО: промежуточные итоги реформы обращения с ТКО // Roecocity.ru [Электронный ресурс] // URL: https://roecocity.ru (дата обращения: 08.05.2021).
3. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.01.2018 № 84-р «Об утверждении стратегии развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года».
4. «Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям» (приказ Росстандарта от 15.12.2016 № 1887).
5. Чупрова, Л. В. Отходы производства и потребления стекла как сырье для получения качественной продукции / Л. В. Чупрова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - № 12-4. - С. 640-644. 6. Супрун, Л. В. Анализ и решение проблемы утилизации и вторичной переработки полиэтилентерефталат (ПЭТ) отходов в городе Томске / Л. В. Супрун, С. В. Романенко, Т. С. Цыганкова // Вестник науки Сибири. - 2012. - № 4(5). -С. 107-112.
6. В Швеции закончился мусор. АНО «РОДНОЙ ЛЕС». [Электронный ресурс]
// URL: https://www.forest35.ru/index.php/nashi-novosti/394-v-shvetsii-zakonchilsya-musor (дата обращения: 08.05.2021).
