Рисайклинг - значительный резерв энергоресурсосбережения
Опубликовано Редактор 13-02-2004 (1915 прочтений)В основе новой концепции обращения с отходами лежат не затратные методы их устранения, каковыми являются захоронение и сжигание, а рисайклинг - рационализированная система сбора и вторичной переработки компонентов в продукты, имеющие товарную стоимость. На примере целлюлозы и картонной упаковки показано, что широкое внедрение рисайклинга способно минимум вдвое снизить энергозатраты на производство упаковки из бумажно-картонной макулатуры.
Ежегодно в России образуется около семи миллиардов тонн отходов, из которых переработке подвергается не более двух. Таким образом, в стране скопилось около восьмидесяти миллиардов тонн отходов, вяло разлагающихся на свалках и отвалах.
Вместе с разлагающимися отходами рассеивается и часть энергии, затраченной при производстве первичной продукции.
Среди лидеров почвенного загрязнения оказались города Мурманской, Белгородской, Челябинской, Новосибирской и ряда районов Краснодарского края.
Установленные ранее нормативы образования твердых бытовых отходов ТБО (700-800 кг на человека) давно превзойдены. Например, такой российский город как Белгород (330 тыс. жителей) в 1997 году "выдал" 300 тысяч тонн ТБО, не считая мусора несанкционированных свалок.
В то же время отходы промышленности, сельского хозяйства, а также бытовые отходы, за редким исключением, являются ценным исходным сырьем для смежных отраслей народного хозяйства. Например, отходы предприятий черной металлургии, золошлаковые отходы энергетики, отходы нефтехимии (в определенных пропорциях) - прекрасное исходное сырье для строительства автодорог, производства строительных материалов. При этом не требуется разработка песчаных и щебеночных карьеров, то есть одновременно решаются вопросы экологии и рационального землепользования.
Поэтому вопросы энергоресурсосбережения и экологии в каждом регионе, возможно, решать путем сбора (вовлечение складированных) отходов и их переработки в товарную продукцию. Главная идея - до минимума снизить использование первичного сырья за счет максимального вовлечения в оборот вторичного.
Эти идеи не новы. В большинстве развитых стран уже давно действует система сбора переработки всех видов отходов - рисайклинг (recycling). Например, до 35% промышленного потенциала Германии в той или иной степени задействованы на организацию сбора и переработки отходов.
В России сегодня существуют практически два способа избавления от всех видов отходов: захоронение (складирование) на специальных полигонах и сжигание твердых отходов (ТБО) на специализированных мусоросжигательных заводах (МСЗ).
При этом в российских условиях затраты на сжигание (ТБО) пятикратно превышают затраты на их захоронение. Однако и сжигание отходов не является радикальным решением проблемы.
Уровень современного знания проблемы и анализ мировых тенденций показывают, что метод сжигания отходов (без предварительной их сортировки) не только не экологичен, но и не экономичен.
За последние 10 лет неизвестно ни одного случая строительства нового МСЗ в Европе, а многие старые закрыты, поскольку по выбросам они не удовлетворяют требованиям ЕС. Важно отметить, что в развитых странах сжигают лишь то, что остается после сортировки и утилизации.
Результатом введения ЕС, США и Канадой в начале 90-х гг. новых, жестких норм на выбросы мусоросжигающих заводов, стало закрытие сотен МСЗ (только в Голландии, например, закрылась треть), а также их массовая реконструкция, в основном касающаяся систем очистки. На реконструкцию МСЗ, в большинстве своем построенных в 60-80 годах, голландцы уже затратили более 10 миллиардов гульденов (свыше 1 млрд. долларов). К началу 1996 г. закрылись почти все МСЗ Великобритании, являющейся пионером мусоросжигания (кроме двух под Лондоном, прошедших дорогостоящую реконструкцию, и несколько ТЭЦ, работающих с добавлением брикетированного мусора).
Во многих штатах США, провинциях Канады строительство новых МСЗ запрещено законодательно.
Принципиальное отличие рисайклинга от захоронения или сжигания состоит в том, что технологическая цепочка начинается с раздельного сбора и идентификации отходов, пригодных для переработки. Затем следует сортировка по типу сырья (стекло, пластик, бумага/картон, резина и т.д.) и собственно переработка в продукт, имеющий потребительскую стоимость. Другая часть отходов (пищевых, древесина, ветошь, листва, - иначе говоря, все, что способно перегнивать) идет на компостирование или опять-таки в переработку. Так или иначе, значительная часть всех видов отходов не попадает на свалку, возвращается в материальный, экономический цикл.
Захороняемый или сжигаемый остаток при таком подходе составляет не более 30-40% от общей массы твердых бытовых отходов.
Известны промышленные способы рисайклинга сложных изделий, таких, как бывшие в употреблении свинцовые аккумуляторы, бытовая техника и радиоэлектроника. Как стадия переработки в этом случае добавляется демонтаж.
Публикуемые по развитым странам данные показывают, что как минимум 15-50% объема отходов там уже перерабатывается. И доля переработки из года в год растет. В Великобритании, Германии, скандинавских и многих других странах законодательная поддержка и приоритеты государственного финансирования однозначно отданы вторичной переработке отходов. Отправной точкой для этого является стремление предельно сократить количество отходов, для традиционного устранения которых в будущем остается все меньше возможностей. Выполняются программы устранения и рекультивации свалок. Из существовавших на 1996 г. 6874 захоронений ТБО в Германии к 2000 году должна остаться лишь половина.
Более 93% бумажно-картонной упаковки и 75% газетной продукции Германии изготавливается из макулатуры. Канада, одна из богатейших лесными ресурсами стран с развитой целлюлозно-бумажной промышленностью, собирает и повторно перерабатывает свыше 45% всей бумажной продукции.
Расчеты вариантов с рисайклингом по бумаге и картону, стеклу и пластику, а также данные зарубежного опыта свидетельствуют, что переработка этих компонентов ТБО в условиях российского города способна приносить прибыль, а главное - снижает загрязнение окружающей среды. Затраты же на реорганизацию сбора и мусоропереработку несопоставимы с затратами, скажем, на печь сжигания и сопутствующие ей системы очистки - нейтрализации.
Использование вторсырья экономит не только природные и людские ресурсы, но и энергию. Сопоставление усредненных удельных затрат электроэнергии, топлива и тепла при производстве 1 тонны лотков для яиц, прессованных из первичного целлюлозного сырья и бумажно-картонной макулатуры ТБО приведены в таблице.
| Заготовка и первичная переработка древесины | |||
| Производство целлюлозы | |||
| Производство лотков для яиц (способ мокрого прессования) | |||
| Всего на производстве лотков для яиц с учетом всех стадий | |||
| Сбор и первичная переработка макулатуры | |||
| Производство лотков для яиц (способ мокрого прессования) | |||
| Экономия, % | |||
Энергозатраты, приведенные в таблице, не включают транспортные расходы на перевозку целлюлозы с ЦКБ на картонажную фабрику, на освещение, вентиляцию и прочие вспомогательные операции, а также прямые затраты человеческого труда.
Немаловажно также, что в варианте с рисайклингом макулатуры нет нужды в столь масштабной вырубке и воспроизводстве лесов, в существовании большого количества заготовительных организаций и целлюлозных производств, самих по себе весьма неэкологичных.
Также выгодна переработка боя стекла. Стеклобой может также перерабатываться в стекловолокно, абразивные материалы, стеклоблоки, электроизоляторы, плафоны бра и уличных фонарей. Экономия энергозатрат в случае использования стеклобоя вместо первичных сырьевых компонентов достигает 40%.
Известны технические решения в области переработки вторичного пластика в товарный гранулат, с возможной последующей переработкой в неподверженные коррозии пластмассовой трубы, а также в товары народного потребления. При условии надежной идентификации и хорошей сортировки вторичный пластик наряду с товарным гранулатом может использоваться и в производстве высокотехнологичных изделий.
В мире успешно действуют установки деполимеризации и пиролиза отходного пластикового сырья для получения мономеров, растворителей, смазочных масел и другого ценного сырья. Своеобразным примером рисайклинга является частичное использование в доменном процессе вместо мазута полимерных отходов, практикуемое с 1993 года на сталелитейном заводе в Бремене (Германия). Подобный подход вполне реализуем на металлургических заводах России. Экономия нефтепродукта при этом достигает 40%. Однозначно прибыльно все, что касается лома цветных и черных металлов. До 95% энергозатрат экономится на рисайклинге алюминия, главными источниками которого являются упаковочная фольга и баночки из-под напитков.
Созданы отечественные и зарубежные технологии вторичной переработки древесных и растительных отходов, кератинового сырья, стройматериалов, сложных изделий (таких, как компьютеры, лампы, батарейки, свинцовые аккумуляторы), бывших в употреблении автопокрышек, как с металлическим, так и с тканевым кордом.
Для большинства видов горючих ТБО рисайклинг признан более энергосберегающим методом переработки, нежели их сжигание на МСЗ, даже при условии выработки электроэнергии.
Возможности рисайклинга были представлены на международной выставке "ENTSORGA-98" (Кельн, май 1998 год), на которой были представлены оборудование и технологии более 1500 фирм практически из всех стран мира.
Тенденция - перерабатывать, а не сжигать и захоронять, заметим, коснулась и не слишком развитых стран. Пример тому - город Куритиба в не самой богатой Бразилии, где перерабатывается около 65% всего бытового мусора. Это - один из самых высоких показателей в мире.
Приоритет рисайклинга перед иными методами переработки ТБО закреплен законодательно во всех развитых странах мира. Так, в 5-м дополнении к закону об отходах 1986 г. в Германии прямо говорится о необходимости перехода от простого устранения отходов к рисайклинговому типу ведения хозяйства. В печатном издании федерального закона "Закона о стимулировании экономики рисайклинга и обеспечении экологически безопасного устранения отходов" за № 245/93 от 16.04.93 сказано: "Хозяйственная деятельность, связанная с утилизацией отходов, стала центральным полем деятельности экологической политики…. С целью предотвращения в ближайшем будущем бедственного положения в сфере отходов потребления их необходимо держать в экономическом цикле с тем, чтобы отходы по возможности подвергать рисайклингу, дабы сократить существовавший прежде уровень образования отходов. Экономические и экологические причины требуют резко сократить образование отходов. На эти цели должна быть направлена государственная политика утилизации отходов с целью сбережения природных ресурсов и охраны окружающей среды".
Сокращению объемов ТБО служит и директива ЕЭС 94/62/ЕС, касающаяся отходов упаковки.
Рисайклинг является одним из элементов энергосбережения, так как любые отходы есть суть "законсервированная" энергия, которая была затрачена при добыче, переработке и транспортировке исходного сырья. При этом, как показывает опыт, при вовлечении в повторную переработку отходов уменьшаются затраты всех видов энергии практически на величину "законсервированной" энергии.
Целесообразно включить систему переработки отходов (рисайклинг) в государственные и международные энергоресурсосберегающие и экологические программы.
Е. Красиков
ФГУ "РАЭФ" Минтопэнерго РФ,
М. Плетнев
Белгородский государственный университет.
