Главное в процессе рециклинга - селективный (избирательный) сбор, сортировка отходов и подразделение на категории. При разделении отходов по категориям выделяют:
- отходы, которые могут быть использованы для производства аналогичной продукции (стекло, бумага, металлы, пластмассы);
- отходы, содержащие опасные или особо ценные компоненты (аккумуляторы, батарейки, некоторые виды пластмасс)
Существует несколько подходов к рециклингу: первичная, вторичная, третичная и четвертичная повторные переработки.
Первичный рециклинг - это переработка незагрязненных однотипных отходов. Такие отходы в небольшом количестве смешиваются с исходным материалом, чтобы обеспечить надлежащее качество изделий, либо используются для изготовления второсортного материала.
Вторичный рециклинг включает в себя дополнительный этап механической переработки, которая состоит из разделения, сортировки и отмывания отходов для удаления загрязнений. Высокая степень загрязнений характерна для пленок, так как они имеют наибольшую удельную площадь поверхности. После очистки и измельчения отходы могут поддаваться сепарации по типам материалов или расплавляться в виде смеси различных веществ.
Третичный рециклинг заключается в повторной химической переработке веществ. Под действием тепла они превращаются в низкомолекулярные вещества, которые потом могут использоваться в качестве сырья для производства новых продуктов.
Четвертичный рециклинг заключается в процессах сжигания отходов. Преследуя немаловажные цели возврата энергии, этот вариант утилизации отходов является на сегодняшний день наиболее эффективным способом уменьшения их объема.
|
|
После разделения ТБО на фракции, каждая из них поступает на последующую технологическую стадию – стадию переработки в конечный продукт. На основании данных, из 540000 м3 можно получить (ориентировочно) следующие количества ценных товарных продуктов:
‒ 50000-60000 т биологической массы – компоста в качестве экологически чистого природного органического удобрения для всех видов почв;
‒ 10000-12000 т – стеклоизделий;
‒ 10000-11000 т – железа и железных изделий;
‒ ~ 7000 т – пластических масс и изделий из них способом экструзии или литья.
Среди упаковочных материалов, используемых как вторсырье, алюминий
составляет ~47%, бутылки для газированной воды ~17%, стальные консервные банки ~15%, стекло ~11%.
Сегодня важнейшую роль в развитии алюминиевой промышленности занимает производства вторичного алюминия. Главными преимуществами рециклинга алюминия по сравнению с производством первичного металла являются экономия рудных и энергетических ресурсов, существенное снижение вредного воздействия на экологию и утилизация отходов потребления.
Для России рециклинг алюминия очень актуален и органично вписывается в государственную экологическую политику. В нашей стране, накопилось более 1672,2 млн. т отходов металлургического производства и производства готовых металлических изделий. Однако средний уровень использования промышленных отходов составляет примерно 36%.
Стекло обычно перерабатывают путем измельчения и переплавки (желательно, чтобы исходное стекло было одного цвета). Стеклянный бой низкого качества после измельчения используется в качестве наполнителя для строительных материалов (например – «глассфальт»). Во многих российских городах существуют предприятия по отмыванию и повторному использованию стеклянной посуды. Такая же практика существует, например, в Дании.
|
|
Основное направление использования вторичного стеклобоя – композиционные материалы, в которых он может выступать в роли, как матрицы, так и наполнителя. Стекольный бой применяют в качестве наполнителя в производстве таких композитов, как «стеклоцемент», «стеклосмола», «гласасфальт», также он используется в производстве бетонов, лакокрасочных материалов, бумаги, абразивных материалов и керамики. Технология получения «стеклосмолы» и «стеклоцемента» предусматривает предварительное измельчение стекла до определенной гранулометрии, добавление связующего (цемента или органических смол) и литье блоков или изделий сложной конфигурации. Для улучшения адгезии стекла со связкой стеклянные частицы обрабатывают поверхностно-активными веществами. Гласасфальтом называют смесь стекла с асфальтом, содержащую 45-73 % стеклобоя, 33% каменной муки, 5 % асфальта. Его применяют в дорожном строительстве, так как он имеет ряд преимуществ в сравнении с обычным асфальтом: укладывается при более низких температурах, хорошо виден за счет отражения света фар автомобиля от частиц стекла, на нем лучше торможение, увеличивает срок эксплуатации дороги [20]. Также в пено- и газобетонах замена части портландцемента молотым стеклобоем улучшает качество поверхности материала, снижает удельный вес и стабилизирует процесс вспенивания или газообразования.
|
|
На основе искусственных вяжущих веществ, получаемых диспергированием стеклобоя, разработан ряд новых строительных материалов. Высокой эффективностью отличаются теплоизоляционные силикатные материалы, полученные по пено- и газобетонной технологии, где в качестве связующего выступает коллоидный кремнезем. Доказана возможность получения радиационно-защитного композиционного материала на основе оксида свинца и диспергированного стекольного боя, характеризующегося высокой прочностью. Существует возможность получения пеностекла с равномерно распределенной замкнутой пористостью при термообработке монолита затвердевшей стекольной суспензии по определенному температурно-временному режиму.
Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла. При этом выплавка алюминия из баночек для прохладительных напитков требует только 5% от энергии, необходимой для изготовления того же количества алюминия из руды, и является одним из наиболее выгодных видов рециклинга.
Бумажные отходы различного типа уже многие десятки лет применяют наряду с обычной целлюлозой для изготовления пульпы – сырья для бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготовлять туалетную или оберточную бумагу и картон. Бумажные отходы могут также использоваться в строительстве для производства теплоизоляционных материалов и в сельском хозяйстве – вместо соломы на фермах.
Переработка пластика в целом – более дорогой и сложный процесс. Нужно отметить, что для вторичной переработки используются не все типы полимеров, а лишь некоторые: полиэтилен высокого давления (ПВД); полиэтилен низкого давления (ПНД); полиэтилентерефталат (ПЭТ); полипропилен (П/П); полистирол (ПСМ, УПМ). Из некоторых видов пластика (например, PET – двух- и трехлитровые прозрачные бутылки для прохладительных напитков) можно получать высококачественный пластик тех же свойств. Другие (например, ПВХ) после переработки могут быть использованы только как строительные материалы.
Конечный продукт переработки – это различные виды шпагата, упаковочной ленты, бытовые щетки и т.д. Ресайклинг – производство вторичного пластика, требует наличия специальных линий по измельчению и гранулированию пластиковой тары.
Переработка отходов ПВХ занимает особое место. Проблема переработки отходов ПВХ по сравнению с переработкой других крупнотоннажных термопластов, является технически наиболее сложной, этим вызвано существенное отставание объемов вторичной переработки отходов поливинилхлорида (ПВХ).
Вторичное текстильное сырье - отходы, образующиеся в процессе переработки сырья текстильной промышленности при раскрое и изготовлении швейных и трикотажных изделий, а также отходы потребления в виде изношенных изделий, непригодных для применения по прямому назначению, но пригодных после соответствующей обработки, для использования в качестве промышленной и бытовой продукции: пряжи, мебельной, технической и тюфячной ваты, мебельного ватина, нетканых материалов, набивных материалов и др.
Текстильные отходы, предназначенные для рециклинга, с технической точки зрения можно разделить на три основные группы:
1) чистые отходы(одежда и домашний текстиль), процесс вторичной переработки которых не требует проведения дополнительных операций, связанных с химической или биологической подготовкой (дезинфекцией), а технология рециклинга является экологически чистой;
2) загрязненные отходы (напольные покрытия, автомобильный текстиль), требующие подготовки к рециклингу. Это специфическая группа текстильных отходов, характеризующаяся разной конструкцией волокнистого слоя и нижнего слоя, образующих так называемый текстильный композит;
3) медицинские отходы,которые представляют собойреальную опасность для окружающей среды, их нужно подвергнуть физической утилизации или контаминации, если их использование в виде вторичного сырья разрешено санитарными службами.
Выбор технологии для переработки текстильных отходов зависит прежде всего от структуры перерабатываемых отходов, их сырьевого состава. Однако указанные технологии многостадийны и трудоемки, некоторые стадии считаются вредным производством. При решении проблем утилизации текстильных отходов следует иметь в виду, что в настоящее время отходы имеют экономическую целесообразность. Основные направления хозяйственного использования текстильных отходов:
‒ получение регенерированных волокон: получение восстановленной шерсти; получение регенерированных хлопковых, льняных и химических волокон; производство нетканых полотен;
‒ производство ваты;
‒ производство обтирочных материалов;
‒ производство пакли;
‒ производство строительных материалов.
Многие виды текстильных отходов, особенно из химических волокон, по своему качеству практически не уступают первичному сырью, а их переработка может обеспечить те потребности, удовлетворение которых в настоящее время ограничено из-за недостаточности природных ресурсов и производственных мощностей.