"Грязное", но полезное дело

Как известно, с развитием цивилизации увеличивается и количество отходов, производимых человеком. При этом твердые бытовые отходы (ТБО) занимают в общем объеме мусора немалую долю. Данный текст – первая часть статьи, посвященной проблемам переработки и утилизации твердых бытовых отходов. В ней мы поговорим о проблемах перерабатывающей промышленности в целом. Вторая часть будет посвящена особенностям переработки непосредственно картонных и бумажных отходов. Как показывает практика, их количество общей структуре ТБО постепенно увеличивается.

Итак…

Обобщенно говоря, есть три способа обращения с ТБО: захоронение на полигонах, сжигание и переработка (рециклинг). Нетрудно догадаться, что в России наиболее часто применяется первое — мусор брикетируют и свозят в специально отведенные для этого места для. Хуже того, просто выбрасывают на свалки. Как утверждают специалисты, к вопросам переработки и утилизации отходов на действительно высоком уровне в России только «подбираются».

Так, например, по оценке московской компании «Эко-Система», в России перерабатывается менее 10-15% всего объема образующихся отходов. По другим подсчетам, и вовсе не больше 5%. Очевидно, что на этом фоне проблема управления отходами приобретает особую актуальность. 

Как организовать правильный сбор мусора и найти оптимальный способ его доставки и утилизации? Отходы упаковки, например, обладают ярко выраженной особенностью: накапливаются в сравнительно небольших объемах и в большом количестве мест. Наряду с домашним хозяйством использованная упаковка образуется в сферах оптовой и розничной торговли, производства и обслуживания, на объектах образования, здравоохранения…А как быть с остальными видами ТБО? По мнению большинства экспертов, проблема отходов должна решаться комплексно: за счет сокращения количества отходов, а также скорейшего внедрения технологий их утилизации и переработки.

Сортировать нельзя, перерабатывать?

Применительно к упаковке сокращения количества ее отходов можно добиться различными способами – необходимый опыт для этого имеется. Во-первых, изменив конструкцию упаковки, можно уменьшить количество используемого материала без потери прочности. А при изготовлении, например, бочек, сочетание пластика и картона улучшает защитные свойства обоих материалов, снижая при этом их количество. В свою очередь, сократив массу материала на единицу площади (г/м2), можно экономить, уменьшая количество материала в первичной упаковки и увеличивая прочность вторичность. Либо наоборот. Экономии материала можно достичь также, изменяя характеристики материала.

Некоторые виды бумаги и картона по сравнению с другими обладают той же прочностью при уменьшении массы не менее чем на 20% (например, растягивающаяся крафт-бумага, гофрированный картон). Следует, однако, помнить, что более высока степень использования макулатуры в бумаге, тем выше ее масса в расчете на квадратный метр. Похожие схемы сокращения количества отходов, разумеется, можно найти и применительно к другим материалам. 

Что же касается переработки и утилизации, то тут эксперты называют несколько вариантов:

• разделение типов мусора в точке выбрасывания (например, в домашних условиях с последующим централизованным сбором отходов), после чего отдельные типы вторсырья могут быть использованы повторно;
• сбор отходов в идее смешанного не сортированного мусора, отправляемого на сортировку. После чего сырье можно использовать повторно;
• сбор отходов в виде смешанного не сортированного мусора, отправляемого для разделения на установку, которая может утилизировать его без разделения – например, на мусоросжигательную установку.

Звучит красиво. Однако специально опрошенные корреспондентом «ГофроПРЕССЫ» эксперты оценили перспективы каждого из видов утилизации скептически. По их словам, есть ряд сложно решаемых проблем, способных затормозить внедрение новых технологий. Одно из главных препятствий — низкое «качество» российского мусора. «Глубоко» сортировать мусор, состоящий из множества фракций — стекла, бумаги, батареек, тканей, ртутных ламп — очень сложно. Более того, к примеру, в мусорных контейнерах пищевые отходы отравляются неорганическими веществами — солями тяжелых металлов и химическими добавками. — Количество полезного вторсырья, которое можно извлечь из российского мусора, не превышает 12%, — заявила «ГофроПРЕССЕ» главный технолог НПК «Механобртехника» (Санкт-Петербург) Надежда Михайлова.

При этом, несмотря на кажущуюся естественность мысли о раздельном сборе мусора, в России это связано с большим количеством трудностей.

— Проекты по раздельному сбору, которые внедрялись в России, пока не увенчались успехом, раздельный сбор требует отдельных затрат, большой разъяснительной работы… Поэтому чтобы сформировать у населения новые привычки, потребуется еще немалое время, — считает заместитель гендиректора ОАО УК «Эко-Система» Сергей Захаров.

Коллеги с ним соглашаются:

— Мы же богатая страна, у нас масса всяческих ресурсов. Зачем нам экономить? — иронизировал в беседе с корреспондентом «ГофроПРЕССЫ» руководитель лаборатории ФГУП «Академия коммунального хозяйства» им. К.Д. Памфилова Христофор Никогосов. — Во всей Европе отходы собираются раздельно. В Германии возле каждого дома стоят 5-6 контейнеров, окрашенных в разные цвета: для «органики», для бумаги, дерева, стекла, пластика…Фирмы, занимающиеся переработкой ТБО, вывозят эти контейнеры бесплатно. Жильцы платят за вывоз только тех, отходов, которые нельзя переработать. И не дай бог, кто-то бросит мусор не в тот контейнер! Сжигание мусора называют одним из наиболее удачных способов решения «мусорных» проблем. Например, в Европе мусор все чаще используется в качестве топлива. Из органической массы (отходы продуктов питания) получают экологически чистый биогаз, а неорганические ТБО попросту сжигаются. Однако как считают специалисты, в России и подобная технология также не вполне осуществима.

— Глубокая переработка вторичных отходов потребует гигантских вложений. Но и сжигание мусора тоже, — так оценивает перспективы «термического» метода Надежда Михайлова. — Энергия, полученная от сжигания ТБО, выходит дороже обычного топлива на 30%. Тарифы на утилизацию мусора, которые сегодня установлены в России, не покрывают затрат на переработку. Их хватает лишь на то, чтобы вывезти отходы на полигон. Да, в Европе ТБО перерабатывают и сжигают, но там и тарифы на услуги гораздо выше.

— Судите сами: на современном мусоросжигательном заводе в Москве (построен немецкой фирмой, производит электроэнергию) официальный тариф на переработку ТБО составляет около 1700 руб./т. Собственники ТБО платят заводу 1-3% этой суммы, остальное доплачивается из бюджета Москвы. Возможно ли такое в регионах? —добавляет директор НП «Управление отходами — стратегическая экологическая инициатива» Олег Падалко.

И все-таки…

Неужели проблем ТБО в России в принципе нерешаема? Как показывает практика, определенные «сдвиги» в решении задачи есть. Как утверждают эксперты, в последние несколько лет в России наблюдался всплеск внимания к мусоропереработке. О приходе в отрасль заявили многие серьезные инвесторы. Так, например, в прошлом году компания «Тройка Диалог» объявила о создании фонда, специализирующегося на инвестициях в переработку ТБО. Как говорят в компании, сейчас фонд находится в стадии формирования, происходит отбор проектов. Похожие планы озвучивал и Сбербанк...

Безусловно, финансовый кризис затормозит реализацию многих проектов, однако очевидно, что сбор и утилизация мусора относится к таким проблемам, на которые трудно закрыть глаза.

Как ни закрывай, а проблема все равно скоро даст о себе знать: неприглядным видом, а подчас и запахом… Кроме шуток — события в Неаполе, когда из-за гигантской свалки вокруг города разразился настоящий политический кризис,показывают, что проблемы ТБО должны решаться на самом высоком уровне. По словам гендиректора «Национальной экологической компании» (подразделение ГК «РОЭЛ») Сергея Хорошаева, несмотря на финансовый кризис, через несколько лет в перерабатывающей отрасли России возможен настоящий бум инвестиционных проектов. Одним из главных факторов, определяющих рост, становится изменяющаяся структура потребления населения:

— Люди становятся богаче и больше потребляют. Значительные прибыли позволяет получать именно рост доли вторичного сырья в отходах, - заметил Сергей Хорошаев в интервью «ГофроПРЕССЕ». – В первую очередь бумажной, картонной упаковки, а также алюминиевой тары.

— Появилось много желающих приватизировать, построить или взять в аренду полигоны ТБО, — рассказал корреспонденту нашего журнала замдиректора ростовского НИПВФ «Тензор» Александр Агеев. — И это логично: сбор мусора - постоянно востребованная и оплачиваемая услуга. Те, кто заработал на сборе, пытаются наладить сортировку по видам вторсырья для промышленности.

— Наша компания планирует до конца 2009 г. вложить в создание комплексных систем обращения с отходами в регионах России свыше 2 млрд руб., — поделился планами Сергей Захаров. — Уже сейчас мы работаем в Барнауле, Томске, Перми, Белгородской области...

Тем не менее, насколько серьезными будут заявленные проекты и начнется ли в России качественная переработка мусора станет ясно только спустя годы. По мнению исполнительного директора Санкт-Петербургской «Ассоциации рециклинга» Вячеслава Прохорова, «мусорный» бизнес — это своеобразные ножницы. С одной стороны, он должен быть экологически чистым, а с другой — все-таки рентабельным.

— Настоящая переработка мусора в России требует огромных затрат, — констатирует эксперт. — На мой взгляд, наиболее рентабельный и безопасный путь — это максимально глубокая сортировка отходов и захоронение остатков на полигонах. Нужные технологии есть. В Японии, например, вообще не строят полигонов, а возвращают в промышленность до 95% вторичного сырья! Тот же картон… Это очень ценный материал, и его достаточно легко сортировать. Конечно, мы не сможем все сделать, как в Японии, но почему бы не попробовать последовать хорошему примеру?

По мнению участников рынка, ситуацию могло бы серьезно улучшить принятие в России закона «Об упаковке», который действует в других странах. Согласно ему, часть расходов на утилизацию перекладывается на плечи производителей упаковки, то есть на предприятия, чья продукция впоследствии превращается в отходы.

— Принятие закона «Об упаковке» десятилетиями откладывается, — рассказывает Сергей Захаров. — Крупнейшие западные компании активно лоббируют свои интересы. Сегодня территорию России захламляют упаковкой предприятия, которые не платят ни цента за ее переработку.

С принятием закона «Об упаковке» можно говорить и о начале качественной переработки, заключают эксперты. А пока, по мнению Христофора Никогосова, в России нужно строить «хотя бы нормальные полигоны», поскольку «полигонов, отвечающих экологическим требованиям, у нас очень мало».

Вторичная переработка - это промышленная переработка с целью получения возможности повторного использования материала.

К примеру, переработка органического мусора (пища, продукты) позволяет "добывать" полезные органические удобрения — компост, применяемый в сельском хозяйстве и садоводстве для улучшения почв. Вторичная переработка бумаги или картона снова «дает» бумагу или картон. Очевидно, перед попаданием на перерабатывающий завод, сырье должно быть должным образом собрано, уложено (обычно применяется брикетирование), отсортировано.

Вторичная переработка бумаги – весьма крупное производство. Еще в далеком 2001 году, к примеру, в США объем вторичного волокна в производстве бумаги составлял 37%, а в Европе – 41,8%. К слову, уже в 2004 году в Западной Европе при производстве бумаги и картона использование вторичного волокна превысило использование первичного.

Понятно, что данная тенденция имеет продолжение и в наши дни. Она может ограничиваться только наличием сырья, а также техническими возможностями самой промышленности. По подсчетам ученых, в том же 2004 году общий объем извлеченного вторсырья в мире превысил 170 млн. тонн. Цифра немаленькая.

Извлеченное бумажное вторсырье – очень востребованный экспортный товар.

Понятно, что наиболее активными экспортерами являются страны Западной Европы и США, где перерабатывающая промышленность развита лучше всего. (Всего же, кстати, «возраст» бумажной переработки насчитывает уже более 100 лет: в прежние времена макулатуру собирали специальные сборщики и направляли ее на бумажные и картонные фабрики). Главным мировым потребителем сырья является, разумеется, Китай.

Вторая жизнь бумаги

Прежде чем заниматься переработкой бумажного вторсырья, следует учитывать три важных обстоятельства:

1. Не всякую бумажную макулатуру можно переработать. Вследствие особенностей употребления некоторые типы бумажной продукции представляют небольшой интерес для переработчика. К таковым, например, относится бумага, загрязненная остатками пищевых продуктов, сигаретная, туалетная бумага, картонные изделия, применяемые в строительстве. Также «трудно» перерабатывается печатная продукция длительного пользования – всевозможные карты, архивные документы, учетные и бухгалтерские книги, энциклопедии. По некоторым оценкам, доля бумаги, не подлежащей вторичной переработке (включая книги, которые не могут быть переработаны в короткие сроки), достигает 20-30%.
2. Волокна бумаги не могут использовать повторно бесконечно, так как бумагообразующие свойства волокон при каждом цикле переработки ухудшаются, средняя длина волокон уменьшается. Это является основной причиной относительно высоких потерь волокна. Способность волокон образовывать межволоконные связи при каждом цикле вторичной переработки также снижается. Поэтому, утверждают эксперты, развитие технологий более глубокого и многократного использования целлюлозосодержащего сырья – важная задача. Она требует немалых организационных и технических усилий, а также финансовых затрат. Пока же, по различным оценкам, количество циклов, которое может «выдержать» волокно без потери бумагообразующих свойств, составляет от 5 до 10. Многое зависит от типа выпускаемых бумажно-картонажных изделий и условий их хранения и применения. Вообще же, само понятие «предельное количество циклов» носит пока что несколько теоретический характер. Как свидетельствуют данные логистики, даже при большой доле возвращающегося с рынка вторичного сырья (около 50%) до третьего цикла переработки «доживает» лишь около 6% исходных волокон (вследствие потерь на производстве, составляющих около 20%, и образования не подлежащих вторичной переработке отходов – до 50% за цикл). Таким образом, можно констатировать, что развитие технологий переработки должно вестись не только в направлении увеличения общего количества циклов, но и увеличения «срока службы» самого бумажного сырья.
3. Не все волокна одинаковы. Макулатура обычно содержит целую «смесь» древесных волокон. Туда входят волокнистые полуфабрикаты, полученные механическим и химическим способами, а также волокна, уже прошедшие один или несколько циклов вторичной переработки. Помимо этого, волокна различаются и по видам древесины, из которых они получены. По техническим причинам не все волокна могут использоваться во всех видах бумажных изделий. Поэтому при разделении макулатурной бумаги и картона и продаже их переработчикам обязательно учитываются различия между волокнами.

По европейской классификации выделяют 9 групп отходов, которые в свою очередь подразделяются на 67 конкретных видов. Такие классификации в том или ином виде имеются в каждой стране. Причем, в них обязательно учитывается качество волокна, характеризующее его ценность для изготовителя бумаги. Самая ценная для переработчика – это, разумеется, белая бумага, не содержащая печатной краски. В ней присутствуют лишь беленая целлюлоза без вторичных волокон. Картонная макулатура, собираемая на промышленных или торговых предприятий, если она не загрязнена, также неплохое сырье для бумагопроизводителя.

Картонными отходами, получаемыми от населения, управлять труднее. Как правило, они в большей степени загрязнены – клеями, краской, другими материалами. В иных случаях в несортированной массе встречается битая посуда или другие инородные тела. Понятно, что стоить такое сырье будет дешевле, однако и ценность его для получения качественного материала также снижается. Процесс переработки также включает в себя и обесцвечивание бумаги, содержащейся в макулатурной массе. Обычно это бывают газеты, плакаты – в общем, тем или иным способом окрашенная бумага. Обесцвечивание (или деинкинг) – это процесс удаления краски из собранной бумаги с нанесенной на нее печатью. Сначала волокно диспергируют в воде, а затем обрабатывают так называемыми поверхностно-активными веществами (ПАВы), с помощью которых с поверхности бумаги удаляются оставшиеся частицы краски. Волокно отделяют от частиц краски при помощи флотационного процесса, основанного на различении в смачиваемости двух этих материалов. Чтобы увеличить белизну материала, на заключительном этапе может применяться мягкая отбелка.

Бумажные метаморфозы

Вообще же макулатура (бумага и картон) может быть не только сырьем для целлюлозно-бумажных комбинатов. В силу природного происхождения целлюлозы потенциал переработки древесных волокон обширен и многообразен: бумага является очень «богатым» на метаморфозы материалом. Поскольку целлюлозные волокна в принципе биологически разлагаемы, из макулатуры, не пригодной для производства бумаги, можно получать, например, компост. В этом случае макулатура подвергается органической вторичной переработке. Она может быть как аэробной (компостирование), так и анаэробной (с применением биометилизации) — но всегда ведется в строго регулируемых условиях с использованием микроорганизмов.

При помощи органической переработки часть отходов упаковки биологически разлагается с получением стабилизированного органического осадка или метана. Эта макулатура может разлагаться микроорганизмами (в частности, бактериями, использующими производимые микроорганизмами ферменты для превращения органического материала в СО², воду и гумус или компост) на встречающиеся в природе вещества. Еще одним способом «переработки» непригодного для производства бумаги и картона волокна является сжигание. Нетрудно догадаться, что сырье при этом перерабатывается в энергию, чья ценность зачастую бывает не меньше, чем у других продуктов. Потенциал сжигания как способа переработки также велик: в отходах бумаги «содержится» солнечная энергия, так как источником волокна является древесина.

Минимальная энергетическая ценность (теплота сгорания) бумаги и картона составляет 10 мДж/кг — то есть 2 тонны макулатуры при сжигании эквиваленты примерно 1 т нефти или 1,5 т угля.

Понятно, что нельзя рассматривать сжигание бумажных отходов отдельно от утилизации не сортированных муниципальных отходов. Нет никакого смысла отделять бумажные или картонные отходы, непригодные для переработки, от смешанных коммунально-бытовых отходов (КБО) и сжигать их отдельно. Поэтому вопрос получения энергии от сжигания бумаги должен рассматриваться как часть целостного подхода к утилизации КБО методом термической обработки. Сжигание мусора в настоящее время ведется под жестким контролем экологических и надзорных организаций. Это уменьшает потенциально вредное воздействие на окружающую среду. Единственным серьезным недостатком данного метода является его высокая стоимость: «экологичность» стоит денег. Однако можно предположить, что с развитием технологий многие проблемы, связанные с сжиганием (и в первую очередь его высокая себестоимость), будут попеременно решаться.