Анализ мирового опыта обращения с бытовыми отходами

DOI:

Citation. Kalinina A.E., Barakova A.S. Analysis of the World Experience in the Organization of Domestic Waste Management Systems. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 3, Ekonomika. Ekologiya [Science Journal of Volgograd State University. Global Economic System], 2018, vol. 20, no. 3, pp. 120-125. (in Russian). DOI:

Цитирование. Калинина А. Э., Баракова А. С. Анализ мирового опыта обращения с бытовыми отходами // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 3, Экономика. Экология. – 2018. – Т. 20, № 3. – С. 120–125. – DOI:

Образование отходов загрязняет окружающую среду и создает экономическое напряжение на земле. Отходы приводят к ненужной потере природных ресурсов, таких как вода и энергия. Истощения природных ресурсов можно избежать, только уменьшив потребление или грамотно использовав отходы, основываясь на восстановлении ресурса, а также избегая необязательного выделения отходов и потребления энергии. В современных условиях человечество стремится достигнуть нулевых показателей отходов, то есть создать безотходные предприятия.

Вопросы переработки отходов во вторичное сырье становятся все важнее для мировой экономики. На сегодняшний день активно проектируются и строятся предприятия замкнутых циклов движения отходов и безотходные производства, которые позволяют извлекать из сырья все необходимые полезные составляющие. Хотя в течение последних 30 лет вблизи крупных промышленных предприятий и городов происходило складирование всевозможных отходов производства и потребления, что негативно сказывается на состоянии окружающей среды и здоровье людей.

В Австралии, например, региональные правительства уже осознали важность максимального сокращения твердых бытовых отходов (ТБО), о чем свидетельствует тот факт, что в Южной Австралии было создано правительственное отделение Zero Waste SA, ориентирующееся на выработку мер по сокращению отходов [3, p. 2–4].

В Европе, по последним подсчетам, каждый год образуется порядка 3 000 млн т различного рода отходов. Это соответствует 3,8 т отходов на душу населения в Западной Европе, 4,4 т в странах Центральной и Восточной Европы и 6,3 т в странах Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии [4, p. 119]. Общее количество отходов в большинстве стран Западной и Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии (по которым имеются данные) продолжает расти. По Центральной и Восточной Европе картина более разнородная: в некоторых странах (Чехия, Венгрия и Польша) количество отходов увеличилось, однако снизилось в других (Эстония и Словакия).

По данным рисунка видно, что в европейских странах наибольшее количество отходов поступает из промышленности, а в частности из горнодобывающей промышленности и строительства. В первую очередь это обусловлено высоким развитием данных отраслей, а также их значимостью для жизни населения. Однако существенно сократить отходы, поступающие из этой сферы деятельности, невозможно на данном этапе, так как

Рисунок. Общее количество образующихся отходов в Западной Европе и Центральной и Восточной Европе по секторам экономики

Примечание. Составлено авторами по: [4, с. 190].

страны Европы не смогут сократить свою промышленность в силу недостатка природных ресурсов и высокой плотности населения.

Уровень переработки отходов в европейских странах различен. Больше всего отходов (от 30 % до 50 % и более) подвергаются вторичной переработке в Швеции, Дании, Швейцарии, Германии, Бельгии, Норвегии, Австрии и Голландии. Меньше всего (до 15 %) перерабатывают Великобритания, Исландия, Португалия и Греция. Для сравнения: в России на сегодняшний день перерабатывается порядка 2 % отходов [1].

Российская и зарубежная практика в вопросах использования отходов как вторичного ресурса находится на разных уровнях. В странах ЕС и США уже достаточно долгое время осуществляется тщательная сортировка отходов и извлечение полезного компонента, который позже внедряется в производственные циклы. К тому же в случае вторичного использования сырья основное количество затрат вкладывается на первоначальном этапе, при закупке оборудования и обучении квалифицированного персонала, а далее начинает поступать материальная выгода в виде полезного компонента, зачастую не уступающего добываемым материалам. Особенно это важно для небольших государств с малым количествам ресурсов.

Рассмотрим ситуацию в области обращения с отходами в Венгрии. В 2000–2012 гг.

в стране был переходный период в экономике, что вызвало ряд споров и конфликтов, в том числе и в области обращения с отходами, в частности касаемо свалок и захоронения.

По данным ЕС, наибольшие затраты венгерского государственного бюджета в области охраны окружающей среды были направлены именно на создание новых видов утилизации отходов и внедрение вторичного использование сырья. На тот момент большинство технологий по захоронению отходов устарело, и, хоть и количество отходов по сравнению с предыдущими годами существенно уменьшилось, опасность для окружающей среды возрастала.

Благодаря софинансированию ЕС значительное количество устаревших технологий было заменено на новые. К тому же количество образования отходов продолжало сокращаться, что позитивно сказывалось на состоянии окружающей среды.

Что касается ТБО, можно сделать вывод, что в Венгрии в основном по-прежнему используется захоронение отходов (80 %), сжиганию подвергается около 6 %, остальное переработано или скомпостировано.

Стоит отметить, что основные конфликты, связанные с обращением с отходами, возникают на почве финансового дефицита, обусловленного высоким уровнем безработицы в стране.

В Венгрии нет как такового активного стремления к переходу на безотходное производство или увеличение вторичного использования сырья [2, p. 117]. Это связано с тем, что, во-первых, количество образовывающихся на территории страны отходов сокращается, во-вторых, с вполне приемлемой экологической ситуацией в стране, что обусловлено, как нам кажется, малым количеством производств, а также грамотным и своевременным обращением с отходами, несмотря на все экономические и политические перестройки.

В Европейском союзе реализуется ряд проектов в области переработки и утилизации отходов. Один из таких проектов – RecycAl.

Задача проекта RecycAl – разработать инновационную технологию переработки низкосортного алюминиевого лома с высоким содержанием примесей в новое высококачественное сырье, пригодное для создания чистых алюминиевых сплавов [5].

Проект RecycAl стремится решать проблему роста межметаллического формирования Fe, Sn и примеси Mn в переработанных сплавах алюминия посредством развития и демонстрации метода High Shear Processing (HSP), который может позволить отходам легкой степени тяжести быть преобразованными в сплав высокого качества, следовательно, увеличив использование отходов Al в ЕС.

Технология RecycAl основана на применении процессов отбора и плавления отдельных элементов сплавов, а также работе с жидкими металлами.

Метод High Shear Processing (HSP), включает чрезвычайно быстрый (скорость вращения > 10,000 с-1) раскол цельного металла благодаря роторному миксеру, что позволяет превращать в жидкий металл отобранный материал. В этом процессе не возникает никаких проблем, ибо жидкий металл имеет вязкость, подобную воде, и обеспечивает очень низкое сопротивление ротору даже на высокой скорости.

Благодаря этому проекту и развитию новых технологий положено начало увеличению использования отходов алюминия, переработка которых приводит к получению сплавов высокого качества. В результате образованные в ЕС отходы алюминия будут оставаться там, тем самым значительно уменьшится экспорт. Благодаря этому будут сохраняться некото- рые ресурсы ЕС, которых и без того немного, а также значительно уменьшится загрязнение окружающей среды, в частности, выделение CO2. Это вызвано тем, что производство первичного алюминия требует большой затраты энергии и интенсивного выделения углерода. Поэтому следует довериться очищенным, переработанным алюминиевым отходам, которые можно использовать повторно, сохраняя их высокое качество.

Статистические данные показывают, что 1 т переработанного алюминия экономит:

– 1 370 кг бокситных остатков;

– 9 800 кг CO2, выделенных в процессе производства;

– 64 кг SO2 [5].

RecycAl будет сосредоточиваться на использовании смешанных алюминиевых отходов, в настоящее время накапливающихся в городских ТБО. Метод HSP преобразует все твердые отходы в сырье, которое может быть повторно использовано для производства алюминиевых сплавов высокого качества.

Проект реализуется во всех странах ЕС, и у него есть ряд партнеров, помогающих в ходе его осуществления, таких как «Suldouro», «Idalsa» и многие другие.

В 2016 г. было реализовано несколько мероприятий по осуществлению проекта, одним из которых является определение состава и качества получаемого материала.

Партнеры проекта «Suldouro» собрали две формы отходов: 1) содержащие использованные банки из-под напитков; 2) выброшенные металлы, содержащие алюминий. Отходы были сортированы «Suldouro», чтобы удалить неметаллические и пластмассовые части, и были посланы в «Idalsa» для переработки. «Idalsa» сделали слитки из каждого типа отходов, которые уже могут быть использованы как вторичное сырье и имеют высокое качество, о чем свидетельствует состав каждого переработанного слитка (см. таблицу).

Теперь команда «Brunel» делает вычисления, основанные на диаграмме строения алюминия, чтобы найти оптимальные условия обработки для переработанных составов, а также определить, сколько железа может быть удалено из каждого сплава [5]. Следующий шаг должен будет состоять в использовании HSP-сплавов в производстве.

Таблица

Состав материалов, полученных при переработке отходов, %

Тип отходов	Al	Fe	Si	Mg	Mn	Cu	Cr	Ti
Выброшенные металлы, содержащие алюминий	96,83	0,884	0,934	0,010	1,115	0,134	0,016	0,015
Использованные банки из-под напитков	95,77	1,058	1,377	0,007	1,025	0,435	0,054	0,024

Примечание. Составлено авторами по: [5].

В России подобного рода проектов нет, а данный проект не реализуется, так как страна не входит в Евросоюз. Что касается обращения с алюминием в нашей стране, то его вторичное использование развито крайне слабо, большая часть отходов, которые перерабатываются в ЕС, у нас подлежат захоронению.

По данным статистики, емкость российского рынка алюминиевых банок оценивается приблизительно в 2–3 млрд штук в год. Учитывая вес банки даже небольшого объема, составляющий порядка 15 г, получаем количество затраченного алюминия, которое приблизительно составляет 30–40 тыс. т чистого металла. А если принять во внимание и энергетические ресурсы, необходимые для производства металла из первичного сырья, становятся очевидны перспективы развития перерабатывающей отрасли [6, p. 215].

В заключение стоит отметить, что российские производственные предприятия, связанные с энергетикой, не реализуют технологию рециклинга, так широко применяющуюся в Европе и США (то есть получившиеся отходы после обработки запускают обратно в производство и на выходе получают дополнительные источники энергии, которые могли бы пригодиться в различных отраслях хозяйства).

Однако это далеко не все возможности использования вторичного сырья. Например, черная и цветная промышленность при более тщательной обработке отходов может получать качественные металлические соединения, которые, в свою очередь, можно использовать при строительстве, а также внедрять в производство автотранспорта. Подобные способы переработки широко применяются в европейских странах в условиях острой нехватки ресурсов, что позволяет сэкономить финансовые затраты на добычу и уменьшает воздействие на окружающую среду.

Таким образом, российская и зарубежная практика в вопросах использования отходов как вторичного ресурса находится на разных уровнях. В странах ЕС и США уже достаточно долгое время осуществляется тщательная сортировка отходов и извлечение полезного компонента, позже внедряющегося в производственные циклы. К тому же в случае вторичного использования сырья основное количество затрат происходит на первоначальном этапе, при закупке оборудования и обучении квалифицированного персонала, а далее начинает поступать материальная выгода в виде полезного компонента, зачастую не уступающего добываемым материалам, что особенно важно для небольших государств с малым количествам ресурсов. Следовательно, перспективы для эффективной организации переработки промышленных отходов – это расширение сырьевой базы и повышение уровня рециклинга (степени замкнутости) за счет вовлечения отходов в производственные циклы.