ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ

Отходы производства и потребления содержат компоненты, кото-рые при определенных условиях могут стать ценным сырьем для мно-гих отраслей экономики. Предприятия и организации, имеющие отходы, обязаны экологически обоснованно их использовать, оценивать воз-можности переработки в собственном производстве и на других пред-приятиях или разработки новых технологий.

Законом «Об обращении с отходами» запрещено размещение от-ходов на полигонах при наличии действующих технологий по их ис-пользованию. Основным источником информации по этому вопросу яв-ляется Государственный Реестр технологий по использованию отходов, который ведется соответствующими органами.

Использование отходов в качестве вторичного сырья –приме-

нение отходов для производства продукции, энергии, выполнения ра-бот, оказания услуг.

Переработка отходов –технологическая операция или совокуп-ность операций, в результате которых из отходов производится один или несколько видов продукции.

Все процессы использования и обезвреживания отходов можно разделить на физические, химические, физико-химические, биохимиче-ские и комбинированные.

В физических процессах изменяются лишь форма , размеры, агре-гатное состояние и некоторые другие свойства отходов при сохранении их качественного химического состава. Эти процессы доминируют, на-пример, при дроблении и измельчении вскрышных пород, шлаков и зол, при окомковании тонкодисперсных материалов, брикетировании руд-ной мелочи, строительных отходов, в магнитных и электрических мето-дах сепарации смешанных отходов, в процессах сушки и испарения.

Химические процессы изменяют физические свойства исходногосырья и его качественный химический состав. Важное место среди хи-мических процессов занимают термические способы. Для ускорения обезвреживания загрязнителей или их извлечения во всех типах терми-ческих превращений могут быть использованы катализаторы.

Термические способы предусматривают тепловое воздействие наотходы, которое приводит к изменению их первоначального состава. Виды термического воздействия: сжигание, газификация, пиролиз, на-гревание на воздухе, в вакууме и т. д. Их используют для удаления и обезвреживания органических веществ и некоторых цветных металлов, термической стабилизации грунтов, сжигания строительных отходов и т. п.

Наибольшее распространение получили первые три метода. Их су-щественное отличие друг от друга заключается в разной степени досту-па воздуха. Так, сжигание горючих отходов проводят в присутствии воздуха, газификацию — при частичном присутствии воздуха, пиролиз

— без доступа воздуха.

Сжигание — весьма распространенный метод термической перера-ботки отходов. Он реализуется при температурах не ниже 600 °С. При сгорании органической части отходов образуются диоксид и оксид уг-лерода, пары воды, оксиды азота и серы, аэрозоли. Методы сжигания имеют компактное, простое в обслуживании оборудование, низкую стоимость очистки отходящих газов. Однако область их применения ог-раничивается свойствами продуктов реакции. Их нельзя использовать для переработки отходов, если последние содержат фосфор, галогены,

серу. В этом случае могут образовываться продукты реакции, например, диоксины и фураны, по токсичности во много раз превосходящие ис-ходные газовые выбросы.

Твердые продукты сгорания отходов, как правило, в виде золы пе-риодически вывозятся на захоронение или используются в производстве вяжущих веществ. Основным полезным продуктом сжигания отходов является обычно тепло отходящих газов, используемых как вторичные энергетические ресурсы для выработки пара, электроэнергии, горячей воды для производственных и бытовых нужд.

Газификация как индустриальная технология применяется для пе-реработки твердых, жидких и пастообразных отходов. В частности, она широко используется в металлургии для получения горючих газов из бурого высокозольного угля.

Пиролиз как способ нагревания органических веществ до относи-тельно высоких температур без доступа воздуха сопровождается разло-жением высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жид-кую и газообразную фракции, коксованием и смолообразованием. Его используют при сухой перегонке древесных отходов, переработке рези-нотехнических изделий, нефтепродуктов и т. д. Основная задача высо-котемпературного пиролиза — получение высококачественного горю-чего газа. Твердый остаток используют в качестве заменителя природ-ных и синтетических углеродсодержащих материалов, сорбента при очистке питьевых и сточных вод и т. д.

Из других химических методов переработки отходов следует отме-тить осаждение и комплексообразование. Как правило, они предусмат-ривают добавление химических реагентов к нейтрализуемой массе.

Методы осаждения основаны на обменных ионных реакциях с об-разованием малорастворимых в воде веществ, выпадающих в виде осадков. Они особенно эффективны при нейтрализации нерадиоактив-ных тяжелых металлов (Cr, Pb, Hg, Cd) и радионуклидов в грунте. Оса-ждение также применяют для очистки грунта от полихлорированных бифенилов, хлорированных и нитрированных углеводородов.

Технологии комплексообразования используют для связывания тя-желых металлов, полициклических и ароматических углеводородов, хлорорганики, нефте- и радиоактивных отходов. Комплексообразовате-лями служат неорганические вяжущие типа портландцемента, зольных силикатов калия и натрия (жидкое стекло), извести, бентонита и др.

Физико-химические процессы в утилизационных способах образуютнаиболее представительную группу методов, используемых в основном не столько для переработки и утилизации, сколько для обезвреживания промышленных и бытовых отходов. В этом плане можно назвать мето-ды коагуляции и флокуляции, экстракции, сорбции, ионного обмена, флотации, ультрафиолетового излучения, радиационного воздействия и другие.

Биохимические процессы представляют собой химические превра-щения, протекающие с участием субъектов живой природы, выпол-няющих роль биологического катализатора. Они основаны на способно-сти различных штаммов микроорганизмов разлагать и/или усваивать многие органические соединения. Биохимические превращения состав-ляют основу жизнедеятельности живых организмов растительного и животного мира. Конечным продуктом этих превращений являются ве-щества неживой природы. На использовании биохимических превраще-ний построены многие технологии, например, методы переработки сельскохозяйственной продукции, а также отходов с получением биога-за, биометаллургии, очистки сточных вод и др.

Реальные технологии редко могут быть сведены только к какому-либо одному виду превращений. Как правило, имеют место комбиниро-ванные процессы,являющиеся сочетанием двух и более типов превра-щений, один из которых может быть преобладающим.

Существенной преградой на пути утилизации отходов является их смешанный сбор. При этом безвозвратно теряется значительная часть ценных материальных ресурсов, которые могли бы быть повторно ис-пользованы в промышленном производстве, сельском хозяйстве или для получения тепловой и электрической энергии.

В целях уменьшения потерь ценных вторичных ресурсов и сниже-ния вероятности загрязнения окружающей среды в городах организован раздельный сбор коммунальных отходов, которым в 2008 г. было охва-чено 40 % городского населения. Созданы пункты сортировки вторич-ных материальных ресурсов. Объем извлеченного вторичного сырья из состава коммунальных отходов возрос и составил более 24 тыс.т. Через сеть приемных пунктов ЖКХ ежегодно собирается более 100 тыс. т вто-ричных ресурсов (бумага, картон, текстиль, полимеры, стеклобой, цвет-ные и черные металлы). Помимо предприятий ЖКХ, сбор вторичных материальных ресурсов осуществляется в системе Белкоопсоюза, ГП «Белвторресурсы» и др. Количество заготовленных вторичных матери-альных ресурсов в стране достигает 200 тыс.т/год, что составляет при-мерно 6,4 % от общего количества коммунальных отходов.

Уровень использования отходов производства в 2008 г. составил 23,7 % от общего объема. На рисунке 10.2 показаны направления ис-пользования отходов. Большая часть их (51,2 %) использована на нужды самих предприятий, свыше 48,8 % передано другим предприятиям, реа-лизовано физическим лицам или экспортировано для дальнейшего ис-пользования.

Уровень использования производственных отходов (без учета га-литовых отходов и глинисто-солевых шламов) – 73,6 %. Наиболее пол-но утилизируются отходы растительного и животного происхождения. Отходы производства пищевых и вкусовых продуктов используются

практически полностью. Отходы сельского хозяйства, лесопиления и деревообработки перерабатываются или сжигаются для получения энергии. Вскрышные породы почти в полном объеме применяются для засыпки карьеров и восстановления нарушенных земель.

Рисунок 10.2 – Структура использования отходов производства, %