Утилизация и переработка отходов

Утилизация и переработка отходов
Юрий Степанович Почанин

В книге описан европейский опыт организации управления сбором и переработкой промышленных и бытовых отходов. Приведена классификация отходов в России. Рассмотрены основные методы, применяемые при обезвреживании и утилизации отходов, в том числе термические, физические, химические, физико-химические, биологические, комбинированные и окисление суперкритической водой. Описаны основные технологии утилизации, в том числе рециклинг, регенерация и рекуперация промышленных, бытовых, сельскохозяйственных, медицинских и радиоактивных отходов. Дана структура открытых и закрытых полигонов для захоронения и обработки промышленных и бытовых отходов. Рассмотрены технологические схемы работы мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводов в России. Описан ряд инновационных технологий по переработке углеводородсодержащих отходов.

Юрий Почанин

Утилизация и переработка отходов

Введение

Cтремительный рост населения на нашей планете влечет за собой повышенное потребление товаров, а значит, пропорционально увеличивается массовая доля отходов. Повседневное образование многотоннажного количества отходов и мусора в мире, их повсеместное распространение является наиболее важной и актуальной экологической проблемой современности. Согласно результатам исследования, проведенного Всемирным банком, к 2050 году объем мусора на планете составит 3.4 млрд тонн. В связи с увеличением масштабов и динамики твердых бытовых и производственных отходов происходит загрязнение биосферы, оказывается негативное влияние на здоровье человека, животных, природную среду.

Образование мусора (отходов) в разных странах мира происходит по-разному, рис.В.1.

Рис. В.1.Образование мусора (отходов) в разных странах

Образование отходов (усредненные данные) в Европе по видам представлены на рис.В.2.

Рис.В.2. Образование отходов в Европе по видам

По данным Всемирного банка морфологический состав отходов стран мира представлен на рис. В.3.

Рис.В.3. Морфологический состав отходов стран мира

Сегодня в мире в среднем производится 0,74 кг отходов на душу населения в день, при этом в разных странах уровень образования отходов колеблется в пределах – от 0,11 до 4,54 кг, а в России в среднем производится от 0,8 – 1,3 кг.

Сейчас в России идёт реформа системы управления отходами. Согласно федеральным планам, к 2030 году количество очищенных отходов в стране должно вырасти с 3% до 97%, утилизированных—с 1% до 86%. В рамках идущей реформы системы обращения с отходами с 1 января 2019, согласно распоряжению правительства N 1589-р, запрещено захоранивать без предварительной сортировки 42 вида отходов, включая бумажные, стеклянные отходы, шины, а также различную полиэтиленовую тару. Также планируется в разы увеличить количество комплексов по обезвреживанию отходов, производственно-технических комплексов и мусоросортировочных комплексов ТКО.

Утилизация отходов – это полная ликвидация или повторное использование отходов для различных целей. Непременным условием ее осуществления является безопасность. В конечном результате получают энергию, материалы, сырье или топливо.

В странах Запада уже давно налажен процесс утилизации мусора, причем не только того, что производится на собственной территории, но и утиля из других государств. В результате экономятся средства на закупку сырья для изготовления новой продукции

Глава 1. Европейский опыт

переработки промышленных и бытовых отходов

1.1. Система управления отходами в ЕС

Основой системы управления отходами в ЕС служит Концепция управления отходами и провозглашенные в ней следующие принципы устойчивого развития в области обращения с отходами.

1.Соблюдение иерархии обращения с отходами (приоритетности). Приоритеты по обращению с отходами расставляются следующим образом: предотвращение, минимизация, вторичное использование, использование материального потенциала, использование энергетического потенциала, захоронение.

2.Принцип предосторожности. Там, где существует угроза серьезного или необратимого ущерба для окружающей среды (ОС) или здоровья человека, отсутствие всеобъемлющих научных доказательств не должно быть причиной отказа от реализации экономически эффективных мероприятий по предотвращению деградации ОС.

3.Принцип близости. Отходы должны перерабатываться и обезвреживаться как можно ближе от мест их образования. Это сокращает время, энергию, вероятность аварий, финансовые затраты, воздействие на ОС от транспортирования. Иначе отрицательное влияние перечисленных выше факторов может перевесить преимущества от рециклинга, компостирования и других методов обращения с отходами.

4.Принцип "загрязнитель платит". Загрязнитель должен нести все расходы, связанные с проведением мероприятий по обеспечению надлежащего качества ОС. Другими словами, стоимость этих мероприятий должна отражаться в стоимости товаров и услуг, которые загрязняют ОС (при производстве и/ или потреблении).

5.Принцип ответственности производителя. Данный принцип базируется на принципе "загрязнитель платит" и устанавливает физическую и финансовую ответственность производителя за весь жизненный цикл товара и его упаковки даже после окончания их использования потребителем. Таким образом, бремя (в т.ч. финансовое) переработки и утилизации продукции перекладывается на производителя, что мотивирует его разрабатывать менее опасные для ОС продукты, которые могут быть подвергнуты разборке, повторному использованию и рециклингу.

Законодательные рамки устанавливаются двумя директивами ЕС: директивой по отходам и директивой по опасным отходам. Приняты также директивы, регулирующие обращение с отдельными видами отходов: упаковкой, отработанными маслами, отходами очистных сооружений, батареями, вышедшими из употребления транспортными средствами, отходами электроники, а также директивы по захоронению и сжиганию отходов. Директивы ЕС устанавливают целевые показатели по обращению с отходами, которые должны быть достигнуты странами – членами ЕС, и прописывают требования по созданию в странах условий достижения целей.

Страны – члены ЕС дорабатывают или разрабатывают национальное законодательство, чтобы обеспечить выполнение целей и требований директив ЕС. Так, в соответствии с директивой по отходам члены ЕС обязаны обеспечить прекращение несанкционированного размещения отходов в ОС, а также гарантировать, что переработка и санкционированное размещение производятся наиболее безопасными для ОС методами. Страны должны обладать сетью объектов по переработке и размещению отходов. Они должны создать орган управления, ответственный за обращение с отходами, который отвечает за анализ ситуации в области обращения с отходами, разработку и реализацию планов по управлению отходами, определение необходимости строительства объектов по переработке и размещению отходов, установку требований к обращению с отходами и т.д. Все производители или собственники отходов должны обращаться с отходами способами, определенными созданным органом управления и под его контролем.

Региональные и муниципальные власти разрабатывают детальные планы по управлению отходами согласно требованиям национального законодательства (созданного в соответствии с директивами ЕС). Муниципальные планы содержат конкретные цели, методы, процедуры по обращению с различными видами отходов.

На общеевропейском и национальном уровнях уже реализован ряд мер и проектов, направленных на минимизацию отходов и предотвращение их образования. Эти меры и проекты позволяют оценить потенциал некоторых инструментов-политических, информационных и экономических, которые могут быть использованы в данной области. Эти инструменты, во-первых, стимулируют сокращение образования отходов, а во-вторых, способствуют более широкому применению наиболее предпочтительных технологий обращения с отходами (например, вторичная переработка).

Нормативные правовые инструменты. В рамках экологического права процессы образования, учета, переработки и утилизации отходов регулируются в ЕС целым рядом документов, которые можно разделить на две большие группы:

–программные (программы действий-Action Programmes), имеют рамочный характер, определяют основные цели в соответствующей области для стран-членов ЕС на среднесрочную и/или долгосрочную перспективу (как правило, от 3 до 5 лет, могут охватывать период и до 10 лет);

–нормативные (договоры, директивы, правила, нормативы и т.п.), как правило, обязательны для исполнения странами – членами ЕС. Они могут носить как рамочный характер (например, рамочная директива по отходам), так и касаться решения конкретных задач (например, регулирование допустимых норм выбросов от мусоросжигательных заводов, технологии конечной утилизации отходов на полигонах и т.д.).

В рамочной директиве по отходам дано определение понятиям "отходы" и "утилизация", а также установлена иерархия управления отходами, рекомендованная к использованию всеми странами-членами ЕС:

–предотвращение образования либо уменьшение количества отходов, а также снижение их токсичности;

–восстановление полезных качеств отходов, в т.ч. вторичная переработка, повторное использование или использование отходов в качестве источников энергии;

–безопасная окончательная утилизация как последняя возможная альтернатива.

Директива предписывает странам-членам ЕС запретить несанкционированное складирование, захоронение и утилизацию отходов. Для обращения с отходами предполагается создание международной сети специализированных предприятий с использованием эффективных и безопасных технологий переработки и утилизации отходов. Эти предприятия могут иметь разную форму собственности, в т.ч. принадлежать частным владельцам, но все они должны получить разрешение на обращение с отходами у соответствующих национальных или международных организаций. Также директива предполагает создание национальных планов по управлению отходами в странах-членах ЕС.

Директива по интегрированному предотвращению загрязнений и контролю над ними устанавливает перечень экологических требований для промышленных предприятий, которые предприятия должны выполнять, чтобы получить разрешение на свою деятельность.

Страны, члены ЕС, обязуются предпринять необходимые меры для того, чтобы через соответствующие компетентные органы власти могли гарантировать, что в ходе работы предприятия:

а) предпринимают все необходимые предупредительные меры по предотвращению загрязнения окружающей среды, в частности, путем применения лучших существующих технологий;

б) не производят значительного загрязнения окружающей среды;

в) предотвращают образование отходов в соответствии с рамочной директивой по отходам;

г) перерабатывают отходы или, если это невозможно по техническим или экономическим причинам, утилизируют с минимальным ущербом для окружающей среды.

Главной целью директивы по сжиганию отходов является "предотвращение или ограничение негативного влияния на окружающую среду, оказываемого, в частности, вредными выбросами в атмосферу, почву, поверхностные и грунтовые воды, которые также могут нанести вред здоровью людей и которые образуются в процессе сжигания отходов". Для достижения этой цели директивой устанавливаются предельно допустимые нормы выбросов для мусоросжигательных заводов и когенерационных установок, кроме:

а) установок, использующих в качестве топлива остатки растений, древесные отходы деревообрабатывающей и лесной промышленности (за исключением тех отходов, которые могут содержать тяжелые металлы и другие опасные составляющие), пробку, радиоактивные отходы, останки животных и отходы горнодобывающей и нефтедобывающей промышленности;

б) экспериментальных и пробных вариантов соответствующих установок с объемом сжигаемых отходов не более 50 т/год.

В директиве приводятся определения таких понятий, как "отходы", "опасные отходы", "смешанные муниципальные отходы", "мусоросжигательный завод", "когенерационная установка", "номинальная мощность" и ряда других технических терминов, используемых при описании процесса сжигания отходов.

В директиве также определяются:

–порядок получения разрешений на строительство и эксплуатацию мусоросжигательных и когенерационных установок;

–процесс транспортировки к ним отходов;