проблема твердих побутових відходів (ТПВ) вже давно хвилює людство. під сміття відчужуються орні землі, а головне, через нього все більше погіршується стан довкілля та санітарно-гігієнічна обстановка. Технічні кордону рециклінгу обумовлені тим, що поки не для кожного випадку існують відповідні системи ідентифікації, сортування і переробки. Ключовим моментом є промислова технологія ідентифікації і подальшої сортування ТПВ. З'явилися повідомлення про розробку нового покоління штрих-коду (радіочастотний, RFID-чіп-мітка), який може зчитуватися безконтактно, на відстані до 2 м. Це може дозволити кардинально вирішити проблему ідентифікації і сортування 100% відходів при їх промисловій переробці.

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - Машкова Ольга Андріївна, Воронін Андрій Васильович, Разгоняєв Дмитро Сергійович, Матевосова К. Л.


Recycling and solid garbage utilization problems, radio frequency identification (rfid)

Solid garbage utilization is a worry for all the governments for the last years. Croplands are being expropriated for such needs. The most important problems are the environment and habitat degradation hygiene and sanitary situation problems. One of the technical margins of recycling is lack of the sorting, identification and processing systems. The key moment is an industrial technology of the identification and the further sorting of solid garbage. It is known about new generation RFIDs can be read wirelessly up to the 2 meter distance. Using such RFIDs may solve the problem of identification and sorting up to 100% of garbage during it's industrial processing.


Область наук:
  • екологічні біотехнології
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Вісник Російського університету дружби народів. Серія: Екологія і безпека життєдіяльності

    Наукова стаття на тему 'Проблеми рециклінгу та утилізації ТПВ в місті '

    Текст наукової роботи на тему «Проблеми рециклінгу та утилізації ТПВ в місті»

    ?ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

    ПРОБЛЕМИ рециклінгу та УТИЛІЗАЦІЇ ТПВ В МІСТІ

    О.А. Машкова, А.В. Воронін,

    Д.С. Разгоняєв, К.Л. Матевосова

    Екологічний центр СЗОП р Москви Новинський бульвар, 28/35, Москва, Росія, 121069

    Проблема твердих побутових відходів (ТПВ) вже давно хвилює людство. Під сміття відчужуються орні землі, а головне, через нього все більше погіршується стан довкілля та санітарно-гігієнічна обстановка. Технічні кордону рециклінгу обумовлені тим, що поки не для кожного випадку існують відповідні системи ідентифікації, сортування і переробки. Ключовим моментом є промислова технологія ідентифікації та подальшого сортування ТПВ. З'явилися повідомлення про розробку нового покоління штрих-коду (радіочастотний, RFID-чіп-мітка), який може зчитуватися безконтактно, на відстані до 2 м. Це може дозволити кардинально вирішити проблему ідентифікації і сортування 100% відходів при їх промисловій переробці.

    Ключові слова: тверді побутові відходи, рециклінг, сміття, радіочастотний чіп-мітка, ідентифікація, сортування.

    Проста і надійна лінійна схема сучасного промислового виробництва «видобуток ^ переробка (виробництво) ^ вживання ^ поповнення відходів і відповідна їй схема матеріальних потоків сировину ^ напівпродукт (продукт) ^ відхід» стає практично непридатною з санітарноекологіческіх міркувань, внаслідок необхідності енерго- і ресурсозбереження і з -за дефіциту необхідної для захоронення відходів землі і потенційну небезпеку цих «простих, надійних, економічних» центрів людського варварства, марнотратства, волаючого безкультур'я ... Під сміття відчужуються орні землі, а головне, через нього все більше погіршується стан довкілля та санітарно-гігієнічна обстановка. Метод повного спалювання ТПВ неекологічен, надзвичайно дорогий і неекономічний, не відповідає сучасним тенденціям, головною рисою яких є ресурсо- та енергозбереження. У розвинених країнах намагаються спалювати лише те, що залишається після сортування і утилізації. Частка спалюваних ТПВ складає: в США - 16%, в Канаді - 9%, в Німеччині - 35%, у Великобританії - 7%, у Франції - 42%, в Італії - 18%,

    в Японії - 75%. На цьому тлі знову знаходять відому привабливість великі полігони захоронення ТПВ. Вітчизняні сміттєзвалища, як правило, представляють собою серйозну небезпеку як забруднювачі навколишнього середовища. Вони обладнуються і заповнюються часто з порушенням встановлених норм, а місця для них часом вибираються без належної гідрологічної опрацювання.

    Відомо чотири основні підходи до ТПВ: поховання, спалювання, рецік-Лінг і компостування, поєднане зі зброджуванням. Рециклінгом називають раціональну систему збору та переробки компонентів ТПВ в продукти, що мають споживчу вартість. Технологічний ланцюжок рециклінгу починається з роздільного збору та ідентифікації відходів, придатних для повторної переробки. Потім слід сортування за типом сировини. Харчові відходи, деревина, листя - все, що здатне перегниватимуть, йде на компостування або знову-таки в переробку. Захороняется або спалюється залишок при цьому становить не більше 30-40% від загальної маси ТПВ. Але і цей несортоване сміття, як показує досвід багатьох організацій в Росії, після відділення металів можна подрібнювати і переробляти в екологічні будматеріали. Розроблено промислові способи рециклінгу складних виробів, для яких необхідна стадія демонтажу. З'являються рентабельні способи переробки композиційних матеріалів, наприклад, автомобільних шин. Існують економічні, екологічні та технічні кордону ресайклінгу. Рециклінг в порівнянні з усуненням економічно доцільний до тих пір, поки сума прибутку від вторинної сировини та витрат на усунення є вищою, ніж витрати на Рісайклінг. Точка (так звана break-even point), де прибуток стає дорівнює різниці витрат на рециклінг і усунення, є порогом корисності. Екологічні межі доцільності рециклінгу встановлюються з зіставлення екологічних разгрузок (в плані відходів, викидів) в результаті заміни сировини вторинним і відповідних разгрузок від рециклінгу та усунення. Технічні кордону рециклінгу обумовлені тим, що поки не для кожного випадку існують відповідні системи ідентифікації, сортування і переробки. Важливим елементом сучасної концепції є те, що сміттєпереробний завод обростає малими підприємствами навіть без особливого фінансової участі з боку влади. Все будується на вигоді і економічному інтересі. Потужним стимулом для широкого впровадження рецік-лінгових технологій слугує (а часто є його економічною опорою) система цільових дотацій і ліцензування діяльності, що зв'язує «забруднювачів» і переробників. Розрахунки варіантів з рециклингом по склу, пластику, паперу і картону, а також дані закордонного досвіду однозначно свідчать: переробка цих компонентів ТПВ в російських умовах здатна приносити прибуток, а головне - не загрожує забрудненням навколишнього середовища. Витрати ж на організацію збору та переробку сміття непорівнянні з витратами на піч спалювання і супутні їй системи очищення-нейтралізації. Дорогим і неекологічним варіантом усунення ТПВ є їх брикетування і поховання. Ні спалювання, ні брикетування, по суті, не вирішує проблеми ТПВ, а лише відсуває її на відносно невеликий відрізок вре-

    мени. З усіх компонентів ТПВ особливо вигідною вважається переробка склобою і непридатної скла. Бій скла може перероблятися в скловолокно, абразивні матеріали, склоблоки, електроізолятори, плафони бра і вуличних ліхтарів.

    Сортування ТПВ виробником дозволяє істотно знизити витрати на ручне сортування та підготовку сировини. При використанні склобою в виробництві склотари енерговитрати знижуються на 30-40%. Широко відомі технічні рішення в області переробки вторинної пластика в товарний гранулат з можливою подальшою переробкою в непідвладні корозії пластмасові труби, тару і в товари народного споживання. За умови надійної ідентифікації, сортування і підготовки вторинний пластик може використовуватися у виробництві високотехнологічних виробів, таких як автодеталі і хімволокно. Вторинний пластик - це відповідне сировину для виготовлення тари під товари побутової хімії, ящиків, піддонів, контейнерів і меблів. У світі успішно діють установки деполимеризации і термодеструкції відхідного пластикового сировини, які служать для отримання мономерів, розчинників, мастил та іншого цінного хімічної сировини. Оригінальним, хоча, може бути, і не найкращим прикладом рециклінгу є використання полімерних відходів замість мазуту в доменному процесі для відновлення заліза. Для паперу і картону існують прості і економічні способи утилізації з урахуванням попиту ринку (переробка паперово-картонної макулатури в лотки для яєць, стаканчики для розсади, упаковку для винно-горілчаних виробів, радіоелектроніки тощо). Після відмивання друкарської фарби газетна макулатура знову використовується у виробництві газетного паперу. Створено вітчизняні та зарубіжні технології вторинної переробки деревних і рослинних відходів, ке-Ратинова сировини, будматеріалів, складних виробів (таких як комп'ютери, лампи і свинцеві акумулятори), що були у вжитку автопокришок як з металевим, так і з тканинним кордом. При подібному комплексному підході майже нічого не спалюється і не захороняется. Для більшості видів горючих ТПВ рециклинг є більш енергозберігаючим методом переробки, ніж спалювання на сміттєпереробних заводах, навіть за умови вироблення електроенергії і тепла. Зараз створені технології, що дозволяють утилізувати практично будь-які матеріали, звичайно, з урахуванням економічної доцільності.

    Запустити рециклинг цілком може приватний бізнес, але для цього необхідні корективи нормативно-правової бази, що регулює поводження з відходами, і мінімальна підтримка держави, обласних і муніципальних властей. Важливо відзначити: у багатьох країнах реалізуються державні програми, мета яких - підвищити роль переробки ТПВ та таким чином знизити навантаження на середовище проживання. Збір і переробка ТПВ здатні забезпечити нові робочі місця. Комплексна, професійна експертиза проектів, конкурентність і гласність - також важливі умови для успішного впровадження рециклінгових технологій.

    Все починається з сміттєпереробного заводу, обов'язково включає сортувальні лінії за видами відходів. Комунальні служби в переробці бачать загрозу своїм дотаціям і монополії на розробку звалищ. Але і вирішити проблему ТПВ самостійно їм не під силу. Щоб повсюдно запустити переробку, необхідно створити нормативно-правову базу, яка законодавчо закріпила б пріоритет рециклінгу перед іншими, не настільки екологічними і витратними способами поводження з відходами. Необхідно розробити і законодавчу базу заохочення підприємств, що займаються збором і вторинною переробкою компонентів ТПВ. Наприклад, в Німеччині мито на забруднювачів навколишнього середовища і дохід від ліцензування екологічної продукції, маркованої «зеленою крапкою», як дотації надходять переробникам ТПВ.

    Необхідно готувати громадську думку до введення в практику роздільного збору побутових відходів. Організацію роздільного збору ТПВ найпростіше почати з ділового сектора міста, яка провадить до 40% відходів паперу, картону та пластику, - з ринків, магазинів, установ і друкарень. Екологічний спосіб життя слід активно пропагувати в школах.

    Як показує практика, на пропаганду ідей рециклінгу можуть успішно працювати і помітні написи на сміттєзбиральних контейнерах, і пластикові пакети, виготовлені з вторинного поліетилену, і корпус пилососа, і скляний плафон світильника. У багатьох країнах екологічне маркування продукції стала значущим чинником споживчого вибору і серйозним аргументом фірм-виробників в конкурентній боротьбі.

    У Росії необхідно кардинально переосмислити стратегію в поводженні з ТПВ і перейти від чисто витратних методів до економічних, рециклінгових, більше працювати над причинами, а не над наслідками шкоди для навколишнього середовища.

    З'являються окремі позитивні результати по утилізації ТПВ. Сьогодні, мабуть, одним з небагатьох позитивних прикладів служить досвід московського ТОВ «ЕНЕРГОІНЖИНІРИНГ», на якому створена замкнута ланцюжок обороту банки з-під напоїв: від збору і переробки використаних банок до випуску нової банки для розливу напоїв. Всі зібрані банки йдуть в переробку, що особливо важливо в цілях економії ресурсів. Кінцевий продукт переробки - брикет високої щільності з брухту алюмінієвих банок з-під напоїв, вільний від сторонніх домішок. Брикети дають мінімальний чад навіть за відсутності спеціальних технологій переплавки баночного брухту. У базі даних постачальників - здавачів банок значиться понад 250 юридичних і фізичних осіб. Підприємство здійснює прийом банок у всіх разливщиков напоїв в банки, працює з 11 полігонами, 23 парками р Москви і більш ніж з 50 прийомними пунктами вторинних ресурсів.

    Проблема утилізації та знищення відходів ПВХ (саме відходів, а не шлюбу і випрессовок) від різних виробництв (в першу чергу лінолеуму і полімерного взуття) гостро стояла ще в СРСР. Спалювання відходів ПВХ практично неприйнятно. Проста вторинна переробка є часто економі-

    но неефективним процесом (особливо при наявності різнорідних матеріалів, наприклад, ПВХ + бавовняно-паперова тканина).

    На світовому ринку був і залишається стійкий попит на активоване вугілля і пористі сорбенти. Особливо ефективні пористі сорбенти з магнітними властивостями. Російськими вченими запропонована ідея отримання з відходів ПВХ, забруднених іншими органічними матеріалами або просто «брудних», пористого магнітного сорбенту з високими експлуатаційними характеристиками. Передбачається збір і вторинне використання всіх вторинних відходів (наприклад, парів НС1), що утворюються в цьому процесі.

    І все-таки ключовим моментом є промислова технологія ідентифікації та подальшого сортування ТПВ. З'явилися повідомлення про розробку нового покоління штрих-коду (ІРГО-чіп), який може зчитуватися безконтактно, на відстані до 2 м. Це дозволить кардинально вирішити проблему ідентифікації і сортування 100% відходів при промисловій, заводський їх переробці. При цьому виникають такі технічні та економічні питання: розміри радіо-чіпа (імітатора штрих-коду), ціна, надійність зчитування, збереження при деформаціях і ін.

    RECYCLING AND SOLID GARBAGE UTILIZATION PROBLEMS, RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)

    O.M. Mashkova, A.V. Voronin,

    D.S. Razgonjaev, K.L. Matevosova

    OVOP (Environment Recovery and Protection Organization)

    Ecology center, Moscow Novinsky Boulevard, 28/35, Moscow, Russia, 121069

    Solid garbage utilization is a worry for all the governments for the last years. Croplands are being expropriated for such needs. The most important problems are the environment and habitat degradation hygiene and sanitary situation problems. One of the technical margins of recycling is lack of the sorting, identification and processing systems. The key moment is an industrial technology of the identification and the further sorting of solid garbage. It is known about new generation RFIDs can be read wirelessly up to the 2 meter distance. Using such RFIDs may solve the problem of identification and sorting up to 100% of garbage during it's industrial processing.

    Key words: solid garbage, recycling, garbage, RFID, identification, sorting.


    Ключові слова: ТВЕРДІ ПОБУТОВІ ВІДХОДИ / РЕЦИКЛІНГ / СМІТТЯ / РАДІОЧАСТОТНИЙ ЧІП-МЕТКА / ІДЕНТИФІКАЦІЯ / СОРТУВАННЯ / SOLID GARBAGE / RECYCLING / RFID / IDENTIFICATION / SORTING

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити