Обработка и утилизация отходов

На сегодня одним из ключевых методов управления окружающей средой является внимание к процессу обработки отходов. утилизация отходов – это деятельность, связанная с использованием отходов на этапах их технологического цикла или обеспечение повторного (вторичного) использования или переработки списанных изделий. Переработку отходов следует отличать от утилизации. Переработка отходов может включать или не включать их обработку – деятельность, направленную на изменение физического, химического или биологического состояния отходов для обеспечения последующих работ по обращению с отходами. Обработке подвергается множество извлекаемых из отходов материалов, сырья, энергии, а также сокращения степени загрязнения воздуха от сгорания веществ и загрязнения воды от захоронения мусора в земле. Переработку отходов стали рассматривать как одно из средств борьбы с затратой полезных ископаемых и национальных ресурсов, сокращения потребления сырья и энергии, как следствие, сокращается и выброс парниковых газов. Так, утилизация является самым важным понятием и обращением с отходами. Хотя все вещества, выбрасываемые как мусор, подлежат обработке, экономна обработка не всех отходов, и поэтому переработке подвергается лишь часть из них. Одним из главных извлекаемых из отходов материалов, подвергаемых обработке, является бумага. Как известно, сырье для изготовления бумаги обеспечивается из редких деревьев. Для производства каждой тонны бумаги требуется 2 тонны древесины, а для производства каждой тонны белого бумажного теста из древесины – 6 кубометров леса. Так, одним из путей предотвращения разрушения лесов является вторичное использование и утилизация веществ, сырье для производства которых обеспечивается из леса, что выгодно как экологически, так и экономически.

Между прочим, бумага является пятой крупнейшей в мире промышленностью, потребляющей энергию. Бумажная промышленность потребляет огромные объемы воды, например, для производства каждой тонны бумаги из древесины потребляется 440 тысяч литров воды, тогда как для изготовления ее из макулатуры хватит 1800 литров воды. Изготовление бумаги из макулатуры ведет к значительному сокращению загрязнения воды и воздуха, потому что для производства каждой тонны бумаги придется вырубить 15-17 толстых деревьев. Как правило, каждое дерево способно ежегодно преобразовать в кислород в среднем 6 килограммов углекислого газа. На выпуск одной тонны бумаги потребляется 4 тысячи киловатт электричества. Ученые узнали, что утилизация бумаги может экономить 50% в потреблении воды, 64% энергии и способствовать загрязнению воздуха на 74%. Если посчитать потребляемую за один год бумагу, это потребление равноценно 5,1 дереву на один человек, а их объем во всем мире в совокупности составляет миллиардов деревьев в год.

Еще одним материалом, обработка которого помогает охране окружающей среды, является пластмасса. Сегодня растущая потребность в пластмассе в качестве большой группы полимерных материалов во всех домашних и промышленных областях привела к быстрому росту и истощению этой нефтехимической продукции в мире. Ныне почти половина нефтехимической продукции в мире идет на производство пластмассы. Непомерный объем пластмассовых банок в городских отходах, их высокая долговечность в окружающей среде и неразложимость в природе и возможное распространение загрязнителей на окружающую среду способствует тому, что с экологической точки зрения рециклингу этого вида продукции придается большее значение. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению. Наряду с этим развернулись усилия по производству разложимой биологической пластики. Эти пластмассы имеют способность возвращения в процессы техногенеза за приемлемые срок. Пластмассы содержат такое разложимое вещество, как крахмал, повышающий темп их разложения, осуществляемого бактериями, водой или анзим в природе.

Согласно оценкам специалистов, ежегодно на планете производится 100 млн. тонн пласмассы, 42% которой используется в упаковочной промышленности. Итоги проведенных исследований показывают, что утилизация пластиковых изделий сокращает уровень затрат энергии и потребляемых природных ресурсов, таких как вода, нефть и потребные природные материалы. По данным Общества пластмассовой индустрии (Society of the Plastics Industry), производство пластмассы забирает около 4% энергетики, а как правило, с рециклингом ее экономится энергия. К примеру, с утилизацией пластмассовых бутылок экономится 50-60% потребляемой энергетики для производства новых бутылок, а рециклингтом одной пластмассовой бутылки воды можно обеспечивать электричество на 60-ваттовую лампу в 6 часов. Обработанная пластика также помогает занимать меньшее пространство для захоронения отходов и может вновь быть использована в производстве новой продукции. Обработка одной тонны пластики может способствовать резервации около 7 метров пространства для захоронения городских отходов. Помимо пластика, началась и деятельность по переработке резины. Итоги проведенных исследований показывают, что энергия, требуемая для производства одного килограмма новой резины в три раза больше энергии, требуемой для производства одной килограмма утилизируемой резины.

Еще одним составляющим компонентом городских отходов является стекло, нашедшее большое употребление в домашней мебели, зданиях и упаковке продуктов. Для производства стекла следует добывать из земли большое количество песка. В этом процессе следует производить сплав и слияние веществ в высокой температуре, что помимо потребления большого количества топлива и воды, выпускается большое количество углеродного и парниковых газов. Помимо нехватки сырья, который сам по себе стало доводом для утилизации стекла, вторичное использование стекла является экономным, тогда точка плавления стекла более низка, что способствует сокращению потребления топлива. Использование сырья для производства стекла требует затрат большой энергии, тогда как если использовать осколки стекла, операция производства стекла может осуществляться в более низкой температуре. Разумеется, что более низкая температура приводит к значительному сокращению амортизации печи для обжога стекла, моделей и других орудий труда, так что с использованием обработанного стекла для производства нового стекла, стойкость печи увеличивается в 15-20%.

Для изготовления одного килограмма стекла из сырья требуется около 4200 килокалорий энергии, а взамен на производство одной тонны нового стекла из сырья производится около 28 кубических футов загрязнителя, в то время, как за счет обработки стекла можно сократить это количество на 14-20%, а потребление энергии – на 25-32%. В результате, на каждую тонну переработанного стекла сберегается около 120 литров нефти, и экономится около 2,1 тонн в потреблении сырья. Также в результате изготовления стекла из переработанного стекла снижается уровень загрязнения воды до 50%, а загрязнения воздуха – до 20%. Каждая стеклянная бутылка после соответствующей безопасной обработки может быть использована в процессе рециклинга до 15 раз.

Еще одним из ценнейших материалов, полученных от переработки отходов, являются разного вида металлы. По мнению экологов, обработка таких ценных ресурсов, как металлы, является целесообразным, так как их обработка и вторичное использование будет проще, чем бурение и обвал шахты, и менее экологически загрязняющим. Самыми широко распространенными утилизируемыми металлами являются алюминий и сталь, потому что остальные, более ценные металлы, т.е. серебро, медь и олово, не выбрасывают и не имеют проблемы с утилизацией отходов. Через обработку алюминия можно экономить 90% требуемой для его производства энергии, и загрязнителей его производственной стадии меньше на 95%. Если извлечь из отходов одну тонну алюминия и переработать их для вторичного использования, экономится около 400 тонн рудниковых камней и 700 килограммов кокса и смолы. Утилизация одной тонны стали способствует сбережению 1030 килограммов металла железной руды, 580 килограммов каменного угля и 5 килограммов известняка. В металлургических заводах, в которых вместо железной руды с высоким сернистым соединением используют металлолом с низким сернистым соединением, загрязнение воздуха сокращается до 86%, а загрязнение воды – до 76%.

С учетом вышесказанного становится ясным, что утилизация на самом деле является восстановлением природных ресурсов, что не только способствует охране окружающей среды, но и может сыграть эффективную роль в экономике и самообеспеченности стран. Вот почему многие ученых называют мусор «грязным золотом».