Из-за стремительного развития промышленных производств человечество встает перед необходимостью использования новых технологий по утилизации отходов. Сегодня в России около 94% мусора просто оставляется на специальных полигонах. В Европе этот показатель тоже оставляет желать лучшего, пусть и является значительно меньшим (40%). Как же можно изменить сложившуюся ситуацию?
Сжигание
Данная сравнительно новая технология в переработке отходов может рассматриваться как достаточно эффективная лишь при соблюдении ряда обязательных условий. Так, для ее реализации понадобится наличие мусоросжигательных заводов, оснащенных по последнему слову техники. На строительство таких предприятий обычно уходит много денег и времени (свыше 5 лет). Перед непосредственным началом процесса мусор должен быть отсортирован. Из общей массы удаляются аккумуляторы, а также металлические и пластиковые составляющие.
Международные исследовательские организации отмечают у этого метода сразу ряд объективных плюсов, а именно:
- Практически полное отсутствие неприятных запахов.
- Малая доля выделяемых в атмосферу токсичных веществ. Исследования журнала «Waste Management» доказали, что мусоросжигание ежегодно провоцирует выброс в воздух только 3,4 г. диоксинов против 1300 г., которые наблюдаются при образовании свалок. Организация «UK Environmental Services Association» установила, что технология не вызывает мутаций в растениях, выращиваемых вблизи перерабатывающих заводов, а также не провоцирует у человека опухолевых заболеваний и недугов дыхательной системы.
- Возможность получения мощной тепловой и энергетической ресурсной базы. Это оказывается особенно актуальным при использовании пиролиза – технологии, при которой соединение низких или высоких температур (от 450 до 900° или более 900° соответственно) с недостаточным количеством кислорода приводит не к выделению вредных и ядовитых веществ, а к разложению предмета на составные элементы. В России данный способ пока находится на стадии разработки и экспериментальной проверки. Предполагается, что внедрение пиролиза в постоянную практику обеспечит теплом целые города с населением в 300000 человек. Сами предприятия будут способны служить жителям по 20 лет при среднем сроке окупаемости в 4 года. Их также не придется снабжать энергией для функционирования, ведь вырабатываемый в результате горения синтез-газ и станет топливом для реакторов.
Сжигание мусора также позволяет не образовывать многокилометровые развалы, к которым с окрестных территорий стягиваются птицы и грызуны – переносчики заразы и вирусов. Однако этот метод требует обязательной утилизации золы в специальные хранилища ввиду того, что, содержащая в себе некоторые примеси тяжелых металлов, диоксинов и ртути, она не может быть просто развеяна или оставлена на земле.
Плазменная переработка
Следующая новая технология по переработке отходов является одним из самых безопасных и инновационных решений, которое можно было найти в данном вопросе. Здесь также используется принцип обработки массы высокими температурами, однако сор доводится не до разложения, а до превращения в газ.
В таком состоянии бывшие предметы перегоняются в пар, благодаря чему получается сразу несколько полезных ресурсов:
- электроэнергия;
- экологически чистый шлак;
- непиролизуемые остатки, которые могут вторично применяться в производственных целях.
Заводы, функционирующие на основе принципа плазменной переработки, имеют замкнутое и цикличное действие: так, их реакторам не нужна новая энергия, потому что они работают на части собственного тепла. Эта система не требует и предварительной сортировки и подготовки материала, т.к. она способна без вреда для природы и здоровья человека уничтожать любые отходы, уменьшая их изначальную массу более чем в 300 раз. Такой показатель не может продемонстрировать ни один из известных в настоящий момент методов утилизации. Использование плазмы отличается и минимальными затратами – избавление от 1 т. мусора оказывается в 3 раза более дешевым, чем при следовании любому другому способу. Именно поэтому плазматроны активно применяются в прогрессивных с технологической точки зрения странах – США, Великобритании, Японии, Китае.
Засыпка
Среди технологий по утилизации отходов можно найти и те, которые используются не столько в силу очевидных положительных критериев, сколько в силу экономической выгоды. Ярким примером нового способа подобного рода является засыпка полигона ТБО, в результате которой происходит образование синтеза газов – метана, диоксида углерода, азота, водорода, сероводорода и кислорода. Другими словами, свалка не просто оставляется на поверхности планеты на годы, а хоронится под слоем земли и глины на 10-30 лет. Спустя время происходит выработка неопасного природного свалочного газа, который затем применяется для производства топлива, пара, тепла и электроэнергии.
Важно! Реализация данного метода возможна только при наличии специальных глубоких котлованов, внутри которых должно быть установлено насосное оборудование для передачи газообразных продуктов разложения на предприятия.
Компостирование
Последняя новая технология переработки бытовых отходов отлично подходит для материалов органического происхождения – пищевых остатков, растительности, бумаги. Этот способ утилизации, не используемый в масштабной промышленности, является излюбленным у дачников и фермеров. Процесс компостирования заключается в формировании специальных куч разных размеров, которые подвергаются регулярному переворачиванию (ежедневному, 1 раз в месяц, 1 раз в год и т.д. в зависимости от пожеланий человека к длительности создания компоста).
Полученный в результате разложения в естественных климатических условиях продукт активно применяется как ценное удобрение при возделывании земель, высадке культур и насыщении почвы.
Как технологии помогают решать проблему с мусором в городах
В среднем 2,58 кг в США и 0,34 кг в Индии — столько твёрдых бытовых отходов (ТБО) производят ежедневно жители каждой из этих стран, по данным портала Statista.com. Как правило, чем лучше развита страна, тем выше цифры, но и тем больше внимания там уделяют проблемам сбора и утилизации отходов. Есть и хорошая новость: до 70% отходов можно переработать. Всё это порождает потребность в новых инструментах для сбора, сортировки, утилизации, а также в оптимизации графиков вывоза бытового мусора. Смотрим, чем здесь могут быть полезны умные технологии.
Большие данные в Стокгольме помогают оптимизировать процесс сбора мусора
В Стокгольме успешно протестировали идею использования больших данных для решения проблемы с бытовыми отходами. Ранее коммунальные службы жаловались на неэффективные маршруты машин, занятых сбором мусора. Как власти решили эту проблему: некоторое время собирали большие данные более чем с 500 000 точек забора мусора, учитывая не только локализацию мусорных баков, но также фракции, вес, другие характеристики отходов. Анализ этих данных позволил выполнить групповое геокодирование и на его основе оптимизировать маршруты движения мусоровозов, а также создать общий парк транспортных средств для вывоза мусора.
В Сеуле используют смарт-баки с питанием от солнечной энергии
В столице Южной Кореи недальновидный поступок властей — они сократили объёмы сбора ТБО — привёл к тому, что люди начали оставлять бытовой мусор в общественных урнах. В результате те стали переполняться быстрее обычного, что сильно портило облик города. Проблему удалось решить только после установки инновационных баков со встроенными компрессорами, работающими от солнечной энергии. Компрессор позволяет несколько раз уплотнять содержимое корзины до того, как её опорожнят коммунальные службы. Благодаря этому специальные ёмкости теперь вмещают в четыре раза больше мусора, чем раньше, а после доработки умные мусорные баки научились обмениваться данными по беспроводным сетям, чтобы сократить количество ненужных выездов мусоровозов (до того, как бак будет заполнен).
Интернет вещей помогает экономить при сборе ТБО в Великобритании
В Великобритании для управления отходами используют приложение, которое получает данные с Отслеживая геолокацию и обрабатывая информацию, получаемую через Bluetooth, удалось поднять производительность работ по сбору, транспортировке и переработке твёрдых бытовых отходов. Умная система собирает такие данные, как вес и объем мусора, номера грузовиков, и на основе этих сведений также формирует счета для оплаты услуг коммунальных служб.
В Испании используют умные технологии для управления твёрдыми отходами в городах
По данным Евростата, в Евросоюзе перерабатывается до 45% твёрдых бытовых отходов. Системы управления ТБО к 2035 году охватят до 65% коммунального мусора, но в Испании этот показатель упорно не поднимается выше отметки 29% с 2010 года. Изменить ситуацию должен инновационный центр, в котором уже занимаются анализом, проектированием, тестированием и внедрением лучших практик по утилизации бытового мусора. Здесь развернули инициативу SmartWaste («Умный мусор»), в рамках которой технологии умного города используются для мониторинга и контроля процесса утилизации городских отходов. В этом помогают многочисленные расположенные на разных объектах по пути к конечной точке переработки мусора.
Интеллектуальные решения ускоряют и оптимизируют сортировку мусора в Норвегии
Один из крупнейших в Норвегии заводов по переработке мусора обрабатывает до 30 тонн отходов в час. Концепция завода предполагает использование трёх контейнеров. Первый (зелёный) предназначен для пищевого мусора, пластика и остаточных отходов, второй — для бумаги и картона, третий — для стекла и металлической упаковки. Сейчас перерабатываемые материалы, а это полимеры, бумага, металл и древесина, с помощью средств автоматизации движутся отдельно от основного потока. Такое же автоматическое разделение действует для будущего содержимого зелёных контейнеров. Этот подход гарантирует, что материалы, подлежащие последующей переработке, не будут загрязнены другими отходами.
В России умные технологии контролируют всю цепочку сбора и вывоза мусора
Компания МТС совместно с Российским экологическим обществом разработала и внедрила решение, позволяющее регионам контролировать вывоз и утилизацию ТБО с помощью цифровых инструментов. Полностью автоматизирован процесс выставления счетов и заключения договоров с подрядчиками. Все контейнеры с отходами и мусоровозы в любой момент времени можно увидеть на интерактивной карте. Машины передвигаются по городу согласно индивидуальному графику, составленному с учётом заполнения мусорных баков. А работу водителей система контролирует с помощью ГЛОНАСС-датчиков и мобильного приложения. Если по причинам не удаётся забрать мусор с указанной точки, водитель может отправить через приложение фото в качестве доказательства. Два пилотных проекта по цифровизации вывоза мусора уже реализованы в Орловской и Сахалинской областях, на очереди ещё девять регионов. Авторы программы уверены, что она поможет избавиться от стихийных свалок, оптимизировать вывоз мусора и снизить количество жалоб от жителей городов.
20 идей по развитию России: переработка мусора. Как внедрить в городах лучший мировой опыт переработки отходов
Фото: Артем Геодакян / ТАСС
Одна из идей, предлагаемых предпринимателем-энтузиастом Дмитрием Давыдовым, касается обращения с отходами в России. Несмотря на то что это предложение было разработано и опубликовано еще в 2016-м, свою актуальность для страны оно совсем не потеряло. О создании благоприятной экологической атмосферы в российских городах — в материале «Ленты.ру».
Отслеживание нарушителей
В качестве образца создания благоприятной экологической атмосферы в российских городах Дмитрий Давыдов предлагает обратиться к опыту Сингапура, который в настоящее время является одним из самых зеленых мегаполисов на планете. Он напоминает, что еще в 1965-м остров был «образцом упадка, разрухи и запущенности» и нынешнее экологическое благополучие было достигнуто путем реализации практически драконовских мер.
Ведь кроме восстановления закисленных почв, налаживания системы стоков и полива, завоза на остров восьми тысяч разновидностей растений и высаживания миллионов деревьев и кустарников, необходимо было изменить менталитет его жителей. Поэтому для борьбы за чистоту, по решению властей, в течение двух десятилетий полицейские, стоявшие на каждом перекрестке, лично контролировали поведение граждан. А за каждое нарушение, будь то плевок или выгул скота на улицах города, штрафовали. В итоге благодаря четкой политике властей и изменению самосознания граждан в Сингапуре удалось создать сегодняшнюю благоприятную экологическую атмосферу.
В настоящее время в России, по мнению Дмитрия Давыдова, при наличии современных технологий навести порядок можно гораздо быстрее. Он предлагает отслеживать нарушителей при помощи профессиональных видеокамер, причем устанавливаемых не за государственный счет, а предпринимателями, которые будут получать половину суммы назначенных нарушителям штрафов.
Кроме того, предприниматель-энтузиаст уверен, что важную роль здесь могут сыграть граждане страны, так называемые уполномоченные заявители, фиксирующие нарушения и получающие за это также 50 процентов от суммы полученного государством штрафа.
Таким образом, считает Давыдов, «мы получим систему эффективного массового контроля за чистотой, которая поможет навести полный порядок максимум за два года». Он предлагает запустить пилотный проект в Сочи, а после получения положительных результатов распространить этот опыт на всю страну.
Фото: Максим Григорьев / ТАСС
Сортировка и переработка мусора
По мнению Давыдова, требования к сбору, сортировке и уничтожению мусора должны быть четко расписаны, чтобы граждане понимали, что является нарушением. А в качестве базового варианта можно использовать систему сепарации мусора в Швейцарии, которая с 2000 года запретила организацию свалок на территории страны. Сейчас там можно либо перерабатывать мусор, либо сжигать, получая тепло- и электроэнергию.
По решению швейцарских властей организацией сбора и переработки отходов занимаются частные компании. В настоящее время страна является одним из лидеров по утилизации мусора на европейском континенте — здесь перерабатывается в среднем 75 процентов всех отходов. В итоге сейчас Швейцария занимает первое место в рейтинге самых экологически чистых стран мира.
Давыдов приводит примеры использования отсортированного мусора в разных странах. Так, например, в Японии из переработанных пластиковых бутылок производят спортивную одежду, канцелярские товары, офисную мебель, школьную форму и многое другое. А из разных видов мусорного стекла, глины и фарфора изготавливают стройматериалы. Кроме того, в этой стране не все пищевые отходы сжигаются, часто они идут на переработку для производства удобрений.
Мусоросжигающие заводы
Сегодня современные мусоросжигающие заводы — это небольшие электростанции, вырабатывающие тепло- и электроэнергию. В Германии, например, после запрета складирования мусора на свалках количество таких установок резко увеличилось. В настоящее время здесь работает более ста установок, рассчитанных на утилизацию более 18 миллионов тонн мусора. Причем стоит отметить, что для их полной загрузки собственно немецких отходов не хватает, поэтому страна забирает мусор и у соседних стран, которые еще и платят за его утилизацию.
А в Швеции на заводе «Йерстадсверкен» после ежегодного сжигания около 330 тысяч тонн твердых бытовых отходов получают электроэнергию и тепло, которых хватает примерно для 90 процентов городских домовладений. Кроме того, из мусора здесь еще получают и биогаз, который используется для работы городского транспорта. По подсчетам шведских экспертов, сжигание четырех тонн отходов дает столько же энергии, как и одна тонна нефти.
По словам Дмитрия Давыдова, процессы сжигания отсортированного мусора, как в большинстве европейских стран, и сжигания несортированного мусора, как, например, в России, сильно отличаются. Во втором случае в воздух выбрасывается большое количество вредных веществ — таких, как диоксины, вызывающие онкологические и репродуктивные заболевания.
А дым, например, от шведского мусоросжигательного завода «Йерстадсверкен» состоит из 99,9 процента нетоксичных двуокиси углерода (углекислого газа) и воды, но их еще и фильтруют, а шлак из фильтров используют для наполнения заброшенных шахт. Парадоксально, но, по расчетам экологов, завод серьезно улучшает состояние естественной среды.
Кроме того, по мнению Давыдова, можно использовать также передовой швейцарский опыт промежуточного хранения отходов в городских условиях — баки подземного хранения. Это позволит свести к минимуму загрязнение соседних территорий, избежать неприятных запахов и появления вредных насекомых.
Фото: Кирилл Каллиников / РИА Новости
Переработка мусора как национальная идея
В настоящее время на территории России скопилось более 40 миллиардов тонн неутилизированных отходов, количество которых ежегодно увеличивается более чем на 60 миллионов тонн. По различным подсчетам, их переработка может приносить от двух до 3,5 миллиарда долларов в год. Давыдов уверен, что страна «проходит мимо больших денег, поскольку сегодня проекты по мусоропереработке являются мировым трендом, который интересен как российским, так и зарубежным инвесторам».
Но, по его мнению, еще существует возможность это наверстать, внедрив в кратчайшие сроки на всей территории страны самые современные технологичные способы переработки мусора. Для этого он предлагает предоставить компаниям, инвестирующим в мусоропереработку, налоговые льготы при условии, что «устанавливаемое оборудование будет представлять собой самые современные аналоги и соответствовать самым жестким критериям отбора, ориентированным на мировые стандарты».
Дмитрий Давыдов уверен, что после введения предлагаемых им мер мы сможем избавиться от уже имеющихся мусорных свалок, активизируем предпринимательскую активность в стране в целом, получим самые экологически чистые предприятия в мире по переработке и преобразованию бытовых отходов в теплоэнергию и электроэнергию, увеличив таким образом доходную часть бюджета.
По мнению предпринимателя-энтузиаста, самое сложное в этом процессе — изменение менталитета российских граждан. Но здесь, считает он, для сортировки отходов в соответствии с существующими требованиями поможет четко продуманная система мотивации. А для тех, кто этого делать не захочет, он предлагает альтернативное решение — закупать специальные мусорные пакеты, в стоимость которых уже будет включен специальный сбор на сортировку и утилизацию. В противном случае экологическая полиция вычисляет нарушителя и выписывает огромный штраф. Данная мера позволила бы решить проблему мусоропереработки и в России.
Дмитрий Давыдова уверен, что все предлагаемые меры позволят решить проблему мусоропереработки в России. По его мнению, «наведение чистоты и порядка в собственном дворе, городе, стране — достойная цель в жизни любого социально ответственного гражданина». Автор концепции подчеркивает, что без законодательной поддержки со стороны государства эти инициативы не могут быть реализованы, поэтому он призывает действующую власть обратить внимание на предложенные решения.