Актуальные вопросы рециклинга, переработки отходов и чистых технологий
Опубликовано Редактор 28-02-2007 (20508 прочтений)Председателем оргкомитета конференции был профессор, доктор технических наук, генеральный директор ФГУП "Институт"Гинцветмет" Андрей Владимирович Тарасов. Задачей ежегодной конференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» являлась всестороннее информирование представителей государственных, коммерческих структур и общественных организаций в вопросах экологической безопасности и управления отходами.
Участники Конференции подготовили 30 аналитических докладов об имеющихся на отечественном и зарубежных рынках оборудовании и технологиях по переработке отходов, экспертных оценках состояния различных отходов производства и потребления. Всего в Конференции приняли участие более 100 специалистов из организаций, имеющих опыт рециклинга и переработки промышленных и бытовых отходов из России (ФГУП ГИНЦВЕТМЕТ, НП «Объединение предприятий вторичных ресурсов», МСК «Станко», МГУП «ПРОМОТХОДЫ», ГУП «ЭКОТЕХПРОМ», ООО «Промышленная компания «Втормет»», ООО «Экологический Альянс» и др.), стран СНГ (Грузинский технический университет, Институт сорбции и проблем эндоэкологии НАН Украины) и Европы (Trédi International, Франция, ALCRON GmbH, Германия, Nijhuis Water Technology, Нидерланды. Активное участие приняли эксперты профильных комитетов Государственной Думы и Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, а Парламентский центр «Наукоемкие технологии, интеллектуальная собственность» представил доклад на тему: «Деятельность парламентских экспертов в поддержку энергетического использования отходов производства и потребления».
В докладах участников Конференции прежде всего отмечалась актуальность выработки системных технологий обращения с отходами, т.к. сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области экологической безопасности и обращения с отходами ведет к опасному загрязнению окружающей природной среды и создает реальную экономическую проблему. В тоже время Российская Федерация обладает значительными ресурсами вторичного сырья, которые можно характеризовать как возобновляемые сырьевые, материальные и топливно-энергетические ресурсы. По экспертным оценкам объемы накопления отходов в промышленности составляют около 80 млрд. тонн, объемы образования отходов - 2,7 млрд. тонн в год (при годовом объеме потребления вторичных сырьевых ресурсов промышленностью менее 1 млрд. тонн).
Средний уровень использования отходов в качестве вторичных ресурсов составляет около одной трети. Массовое накопление на промышленных предприятиях, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в сфере торговли отходов производства и потребления не только говорит о несовершенстве технологий производства и о нерациональном использовании отходов в качестве вторичных ресурсов, но и создает серьезные экологические проблемы.
Экономические аспекты при переработке отходов
Все отходы, исходя из их потребительских свойств в качестве вторичного сырья, условно можно разделить на четыре категории:
- отходы, представляющие собой высококачественное вторичное сырье, переработка которого в местных условиях позволяет получить продукцию, пользующуюся спросом, и обеспечивает высокую рентабельность производства (промышленные отходы, образующиеся в виде побочной готовой продукции; многие виды отходов добычи сырья и его обогащения, лом черных и цветных металлов; высококачественные марки макулатуры; чистые производственные текстильные отходы; чистые производственные отходы полимеров; чистые производственные отходы стеклобоя; и др.);
- отходы, представляющие собой вторичное сырье среднего качества, переработка которого позволяет выпускать продукцию пользующуюся спросом, но доходы от ее реализации примерно равны затратам на сбор, первичную обработку и переработку отходов (отходы добычи и обогащения сырья с относительно низким содержанием в них невыбранных ценных компонентов; макулатура, содержащая картон; смешанная макулатура; полимеры, содержащие посторонние включения; текстильные отходы потребления в виде изделий; кусковые древесные отходы; стеклобой; изношенные шины);
- трудноутилизируемые отходы, затраты на переработку которых в существующих экономических условиях превосходят доходы от их использования или для переработки которых отсутствуют приемлемые технологические решения (отходы добычи и обогащения сырья, металлургических и химических производств, переработка которых с целью извлечения из них ценных компонентов является убыточной; влагопрочные отходы бумаги и картона; смеси полимеров; подметь, пух в текстильной промышленности; отходы вентиляционных камер; сильнозагрязненные отходы стеклобоя и полимеров). В этих случаях компенсация превышения затрат над доходами при переработке трудноутилизируемых отходов, как правило, осуществляется за счет средств их поставщика;
- неутилизируемые опасные отходы, переработка которых осуществляется в порядке их обезвреживания либо за счет средств поставщика отходов, либо за счет специальных источников финансирования, например, за счет статей в бюджетах муниципальных образований и других источников (ламинированная бумага, многослойная полимерная упаковка; картонно-бумажная упаковка из-под мяса, птицы, рыбы; упаковка из-под токсичной продукции).
Следовательно, как свидетельствует мировой и отечественный опыт, необходимо разделять утилизацию промышленных и бытовых отходов как убыточный сегмент отрасли, который не может регулироваться свободным рынком или налоговым администрированием, и рентабельную переработку отходов в качестве вторичных ресурсов. Поэтому утилизация отходов должна стать национальной задачей для Правительства Российской Федерации, с целью обеспечения экологической и технологической безопасности России.
При сохранении сложившихся экономических условий, когда рентабельная переработка может быть обеспечена лишь только для одной трети отходов, не следует ожидать заметных изменений в уровне переработки основных видов отходов. При таких условиях объемы переработки отходов будут возрастать примерно теми же темпами, что и рост выпуска продукции, в которой используются отходы, т.е. с темпами порядка 3-6% в год. Исключением могут стать полимерные отходы потребления (использованные ПЭТ- тара, сельскохозяйственная пленка, изделия хозяйственного обихода из полиэтилена и ПВХ), а также определенная номенклатура опасных отходов, сбор и переработка которых осуществляются в порядке их обезвреживания.
В докладах НП «Объединение предприятий вторичных ресурсов», МСК «Станко» и МГУП «ПРОМОТХОДЫ» отмечалась специфика сбора и обработки вторичного сырья, которая не дает возможности поставщикам быстро реагировать на изменения конъюнктуры. В результате цены на вторичное сырье движутся скачкообразно. При росте спроса, цены быстро идут вверх, так как поставщики не могут за короткий срок увеличить сбор и удовлетворить запросы потребителей. С другой стороны, при падении спроса наблюдается резкое снижение цен, так как фирмы не могут сразу сократить возросшие поступления вторичного сырья и вынуждены сбывать товар по бросовым ценам.
Ярко выражен сезонный характер изменения объемов поставок и динамики цен на некоторые виды вторичного сырья (черный и цветной металлолом, макулатура, стеклобой). Это обусловлено зимним периодом, когда возможности заготовок снижаются из-за снежного покрова и сложных дорожных условий, а также повышенным износом техники в холодный период.
Сортировка и сепарация – ключевая проблема при переработке отходов
В качестве первостепенных проблем в области утилизации и переработки отходов на Конференции отмечалось необходимость создания высокопроизводительных, экологически безопасных установок сепарации и сортировки (доклады ГУП «ЭКОТЕХПРОМ», ООО «Промышленная компания «Втормет»», ООО «ИнтелТехПром», Trédi International, ALCRON GmbH, ООО «Экологический Альянс» и др.).
Среди многообразия технологий по переработке отходов является мусоросжигание, захоронение на полигонах, сортировка с извлечением ценных компонентов. Мусоросжигание, как выясняется экологически вредный и нерентабельный способ, к тому же в процессе сжигания утилизируется 60-70% "малогорючего топлива", содержащегося в самих отходах. К тому же образующиеся шлаки после сжигания утилизируют на специально подготовленных полигонах захоронения.
Сортировка отходов, как с точки зрения экологии, так и с точки зрения экономики является самым целесообразным способом переработки. В связи с резким увеличением объема коммерческих отходов (картонные, пластиковые, стеклянные упаковки) процесс сортировки приобретает все больший экономический эффект.
Построенные в России мусоросортировочные комплексы с высококлассным импортным оборудованием практически везде не работают, хотя подобные комплексы успешно эксплуатируются в странах ЕС. Проблема стоит в специфике нашего российского мусора, в его неоднородности.
Наиболее перспективным направлением в сортировке российского мусора является применение средств автоматизации. Отбор вторсырья с помощью системы аэросепарации, сжатого воздуха, исполнительных механизмов, которые приводятся в движение от нажатия кнопки на клавиатуре компьютера, дает возможность не только повысить производительность отбора коммерческого сырья, но и решить проблему занятости людей с ограниченными физическими возможностями. Подобный подход к проблеме отбора вторсырья позволит привлечь к работе на мусоросортировочных комплексах социально незащищенные слои общества, в частности инвалидов.
Промышленные и бытовые отходы как энергетическое сырье
По мнению участников Конференции (доклады Парламентского центра «Наукоемкие технологии, интеллектуальная собственность», " ЗАО «Биоэнергетика», ЗАО «ЭКОНЭФ» и др.), большой социально-экономический эффект может принести использование для производства энергии отходов крупных населенных пунктов. Такие отходы могут эффективно применяться на современных автономных (альтернативных) энергоустановках, включая биогазовые. Для более широкого освоения этих прогрессивных технологий нужно ускорить принятие Государственной Думой закона, стимулирующего развитие автономной энергетики. До настоящего времени самым распространенным методом утилизации остается захоронение несортированных отходов на полигонах и свалках на чисто затратной основе, что на долгие годы наносит значительный, а во многих случаях непоправимый ущерб окружающей среде и экологической безопасности страны.
Важным фактором, определяющим целесообразность углубленной переработки отходов, является наличие энергетической составляющей, присутствующей практически в отходах всех видов, а именно, наличие органики – до 50%, т.е. мы имеем значительный энергетический ресурс, который можно получать из альтернативного, постоянно возобновляемого источника в виде отходов. Расчеты показывают, что от 10 до 20% потребности в энергии в развитых индустриальных странах может быть получена за счет использования энергетической составляющей отходов.
Несомненно, что нужна комплексная государственная программа, содержащая комплекс мер по совершенствованию природоохранного законодательства в части управления твердыми отходами, нужна эффективная система государственного контроля, позволяющая исключить образование несанкционированных свалок и превышение норм накопления отходов на местах.
Разработаны и опробованы ряд технологий по переработке таких горючих отходов, как отходы лесопереработки, сельского хозяйства, угля и нефтепереработки, отходы пищевой и легкой промышленности в квалифицированные энергоносители (топливные брикеты, пеллеты, генераторный газ, электроэнергия), корма и удобрения.
Эти технологии могут применяться как в отдельности, так и в единых технологических комплексах, включающих технологические звенья от складирования горючих отходов до использования полученных энергоносителей, кормов и удобрений.
Новые проекты по утилизации отходов
Показательным примером утилизации опасных отходов в России могут служить результаты работ по утилизации ртутьсодержащих отходов (люминесцентных ламп) на предприятии ЗАО «Меркурий», г. Великий Новгород, и ООО НПП «ЭКОТРОМ», Москва.
В настоящее время в России перерабатывается не более 40% выходящих из строя ртутных ламп, что обусловлено отсутствием во многих регионах систем их сбора и высокопроизводительных и экологически безопасных технологий обезвреживания.
Исключением является Московский регион, где создана общегородская система сбора и переработки отработанных ртутных ламп не только от промышленных предприятий, но и от жилищного сектора, школ, больниц. Таким образом, в Москве ежегодно перерабатывается до 85% ртутьсодержащих отходов (металлическая ртуть относится к 1 классу опасности, ПДК = 0,0003 мг/м3).
В результате значительно большего объема перерабатываемых люминесцентных ламп, предприятие ООО НПП «ЭКОТРОМ» является рентабельным при себестоимости переработки одной лампы 4 руб. (для потребителей стоимость этой услуги составляет 10 руб.), а для Новгородской и Псковской областей себестоимости переработки одной лампы 7 руб. требует дополнительных статей расходов в бюджетах муниципальных образований.
Положительным примером утилизации промышленных отходов может служить рециклинг отходов Рязанского кожевенного завода (крупнейшего в России и находящегося в городской черте областного центра, пользующегося городской системой канализации).
Одним из способов переработки органических отходов производства на Рязанском кожевенном заводе является изготовление белковых кормовых добавок (БКД) для животных и хозяйственного мыла. Уникальная методика получения кормовой добавки была запущена в 2002 г. и основывается на использовании мездры (белково-жировой клетчатки), образующейся в результате отделения подкожной клетчатки от сырьевого полуфабриката.
На предприятии организовано производство из гольевой смеси ферментативного белкового гидролизата для получения из него технического и медицинского гидролизатов. Технический гидролизат используется на заводах, выпускающих резино-техническую продукцию в качестве экологически чистого заменителя высокотоксичных коагулянтов. Медицинский гидролизат используют для производства пищевой добавки "Колламин". Данная пищевая добавка это природно-сбалансированный комплекс аминокислот и биоактивных полипептидов коллагена.
Результаты промышленной деятельности – основной источник отходов
В заключение необходимо отметить, что из всех видов отходов промышленные отходы составляют примерно 95% (около 2,6 млрд. т в год). Образование ТБО составляет примерно 35-40 млн. т в год. Осадки и шламы очистных сооружений образуются в количестве 30 млн. т в год. Более 90% от объема промышленных отходов составляют отходы добычи и обогащения полезных ископаемых и являются твердыми металлсодержащими отходами металлургического производства, сосредоточенные в техногенных образованиях и отходах, образуются на всех металлургических предприятиях.
Техногенные отходы металлургического производств занимают площадь около 0,5 млн. га, преимущественно в индустриально развитых регионах с высокой плотностью населения.
Твердые техногенные отходы металлургических производств отличаются широким диапазоном химического состава, в них присутствуют тяжелые цветные, драгоценные и редкие металлы, а также целый ряд токсичных элементов, таких как мышьяк, сурьма, ртуть, кадмий и их соединения, представляющие серьезную экологическую опасность для окружающей среды.
За длительный период работы металлургических предприятий в СССР были накоплены многочисленные отвалы техногенного сырья, которые в настоящее время не принадлежат частным собственникам и поэтому государство должно быть заинтересовано в их переработке. На современных российских частных предприятиях также продолжают накапливаться техногенные отходы, но в связи с отсутствием экономически эффективных процессов переработки отходов и обоснованной системы штрафов, у владельцев нет объективной заинтересованности в их переработке.
В мировой практике отсутствуют эффективные технологии переработки техногенных отходов металлургических производств, в результате чего количество таких отходов постоянно возрастает. В связи с этим государство также должно быть заинтересовано в составлении перечня этих накоплений и разработке эффективных экологически безопасных, безотходных технологий их переработки, наличие которых позволит природоохранным органам ввести обоснованную систему штрафов и таким образом заставить владельцев образуемых отходов покупать у государства и внедрять технологии переработки этих накоплений.
Разработанные в ФГУП ГИНЦВЕТМЕТ процессы и создаваемые на их основе инновационные технологии позволят осуществить экологически безопасную и экономически эффективную переработку около 1 млн. тонн техногенных образований и отходов в год, обеспечить сквозное извлечение цветных, драгоценных и сопутствующих металлов до уровня 85%, увеличение производства высококачественной металлопродукции на 10-12%, снизить суммарные энергетические затраты на единицу продукции на 5-10% по сравнению с производством аналогичной продукции на действующих металлургических предприятиях, вовлечь в переработку дополнительные источники цветных, драгоценных и сопутствующих металлов, обеспечить импортозамещение металлопродукции, получить дополнительную продукцию для стройиндустрии в виде шлаковаты, цемента, плит и блоков, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду за счет высвобождения для рекультивации площадей, занимаемых экологически опасными техногенными образованиями и отходами на территориях густонаселенных, индустриально развитых районов и создать дополнительные рабочие места. В основе разработок по переработки и утилизации техногенных образований и отходов металлургических производств в ФГУП ГИНЦВЕТМЕТ имеется определенный научно-технический задел: в том числе 14 патентов Российской Федерации и ряд «ноу-хау» на переработку различных вторичных продуктов в печах с применением постоянного и переменного тока, применение сорбционных и мембранных процессов, для извлечения металлов из различных растворов выщелачивания, разработаны технологии переработки сырья с высоким содержанием окисленных соединений меди и некондиционных цинковых концентратов с повышенным содержанием кремнезема.
Однако, практическая реализация инновационных, экологически безопасных, безотходных процессов переработки техногенных образований и отходов металлургических производств не находит поддержки и понимания их актуальности и важности прежде всего в результате однобокости научной и промышленной политики, осуществляемой исполнительными органами власти. В ближайшие 5-10 лет ситуация в области сбора и переработки отходов будет определяться, главным образом, следующим фактором: будет ли Правительство Российской Федерации принимать меры по созданию более благоприятных экономических условий для организации сбора и переработки отходов.
***
Без преувеличения можно сказать, что российские ученые создали инновационный задел для реализации, как малоотходных технологий замкнутого цикла, так и технологий эффективной и экологически безопасной переработки техногенного сырья, что вселяет надежды на выдвижение российской отрасли сбора и переработки отходов на передовые позиции в мире.
В 2007 году пройдет 3-я Международной научно-практической конференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» и надеемся, что возрастет как число постоянных и полноправных участников Конференции, так и число реальных проектов реализованных в области переработки промышленных и бытовых отходов в нашей стране.
(обзор по материалам конференции) А.Б.Коростелев, Е.Ю.Быховская
Журнал "Цветные металлы" №2, 2007 г., с.126.
