Интенсивное развитие традиционной (линейной) модели экономики уже поставило мир на грань экологического кризиса и ведет к исчерпанию невосполнимых природных ресурсов. Неконтролируемый рост отходов уже привел к серьезному загрязнению воздуха, почвы и природных вод.
Происходит сокращение биоразнообразия из-за постоянной гибели целых популяций живых организмов. Причем, загрязнение окружающей среды уже угрожает здоровью самого человека. Единственным решением является скорейший переход к экономике замкнутого цикла.
Она основана на максимальном сохранении природных ресурсов и превращении отходов в продукцию или энергию. В настоящей статье рассмотрим перспективы внедрения экономики замкнутого цикла в нашей стране и технологиях, призванных стать ее основой.
Законодательные инициативы
В октябре 2021 года было принято распоряжение Правительства РФ от 6.10.2021 №2816-р «Перечень инициатив социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года». В нем впервые был провозглашен переход нашей страны к экономике замкнутого цикла.
Во главу этой экономике положен принцип максимального сохранения природных ресурсов. Отходы в ней будут перерабатываться с получением новой продукции или энергии, а не размещаться в природной среде. Именно такая экономика положена ООН в концепцию устойчивого развития человечества.
Национальная стратегия
Уже в январе 2022 года Правительство РФ утвердило федеральный проект «Экономика замкнутого цикла». В нем были поставлены задачи планомерного движения к этому типу экономики. Первоочередными задачами были признаны:
- создание научно-исследовательских центров по разработке технологий утилизации отходов с получением продукции;
- разработка и внедрение современных технологий очистки сточных вод, позволяющие сохранить важнейший ресурс современности-чистую пресную воду;
- экологическое воспитание и просвещение.
Законодательное закрепление понятия вторичных ресурсов
С 1 марта 2023 года вступили в силу положения федерального закона от 14.07.2022 №268-ФЗ. В нем было дано определение вторичным ресурсам, вторичному сырью и побочной продукции производства. Эти понятия являются основными в экономике замкнутого цикла.
Вторичные ресурсы-это отходы, которые могут быть вторично использованы. Захоронение таких отходов не допускается.
Вторичное сырье-продукция, получаемая из вторичных ресурсов непосредственно без обработки или с переработкой в специальном технологическом процессе.
Побочные продукты производства-вещества не являющиеся целью данного производства, но пригодные для использования в качестве сырья в других производствах. Для них законом установлена необходимость применения в течение трех лет.
Отраслевые программы, стимулирующие движение к экономике замкнутого цикла
Правительство РФ утвердило 4 программы утилизации отходов с получением вторичной продукции:
- в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства- до 20% (ответственный Минстрой);
- в сфере сельского хозяйства-до25% (Минсельхоз);
- в промышленном производстве-до 15% (Минпромторг);
- использование альтернативных топлив из отходов-до 1,8 млн тонн/год (Минпромторг).
Выполнение указанных нормативов к 2030 году обеспечит начало реального перехода к экономике замкнутого цикла. Это позволит снизить выбросы парниковых газов, уменьшить объемы захоронения отходов, сократить негативное воздействие на окружающую среду и получить дополнительный доход от реализации продукции из отходов.
Технологии экономики замкнутого цикла
Выгоды экономики замкнутого цикла бесспорны. Однако, переход к ней требует больших затрат на внедрение нового технологического оборудования и модернизацию всей системы управления отходами. Реализовать их в настоящее время наша страна не может. Поэтому здесь будут рассмотрены технологии, соответствующие принципам экономики замкнутого цикла, уже получившие достаточно широкое применение в нашей стране.
Разделение циклов утилизации органических и техногенных отходов позволяет эффективно утилизировать органику с получением компоста или биоудобрений. Их внесение позволяет восстановить плодородие почвы и повысить урожайность.
Техногенные отходы экологически безопасно перерабатываются с получением вторичной продукции, производственного сырья или энергии.
Утилизация техногенных отходов
Существует много технологий превращения различных отходов во вторичную продукцию. Но их внедрение требует высоких инвестиционных затрат. К ним в настоящее время не готовы ни бизнес, ни государство. Поэтому рассмотрим наименее затратные технологии.
Утилизация отходов в производстве строительных материалов и дорожном строительстве
В России ежегодно образуется более 96 млн тонн строительных отходов и большая часть их размещается на полигонах. Это не только ведет к потере ценных ресурсов, но и ведет к переполнению полигонов, которых и так не хватает. В 32 регионах нашей страны в ближайшие 2-3 года не будет хватать мест для размещения полигонов.
Кроме того государственная политика направлена на сокращение отходов на полигонах и к 2030 году их количество должно уменьшиться в 2 раза. Решить проблемы со строительными отходами поможет опыт Московского региона.
В Москве и Московской области была организована новая система обращения с отходами строительства и сноса. Она основана на электронных реестрах образователей, транспортировщиков и переработчиков строительных отходов и электронном контроле за их перемещением.
Это позволило ликвидировать несанкционированные свалки и значительно увеличить переработку строительных отходов с получением вторичной продукции.
Другим перспективным направлением переработки отходов строительства и сноса является их использование в дорожном строительстве. В нем также с успехом применяются золошлаковые отходы, металлургические шлаки, фосфогипс и другие отходы.
Для использования в производстве вторичных строительных материалов или в дорожном строительстве необходимо применять не отходы, а продукцию из отходов. Это позволит избежать целого ряда ограничений, которые природоохранное законодательство накладывает на обращение с ними. Подробнее о них можно прочитать в статье «Строительные материалы из отходов-технологии настоящего и будущего».
Готов помочь с разработкой и регистрацией комплекта разрешительной документации на получение продукции из отходов (технические условия, технологический регламент, сертификаты).
Использование отходов в производстве цемента
Использование отходов в производстве цемента является общемировой практикой их экологически безопасной утилизации. Этому способствуют следующие особенности протекания процессов во вращающейся цементной печи:
- протекание процессов при высокой температуре (в зоне горелки до 2000 град. С) с длительным временем пребывания газов в высокотемпературной зоне. Это приводит к полному разложению любых органических соединений;
- температура в зоне спекания 1450 град. С, способствующая растворению неорганических соединений в силикатном расплаве цементного клинкера, что обеспечивает безотходность утилизации;
- щелочная среда, способствует адсорбции кислых газов и препятствует образованию диоксинов и фуранов.
Отходы в производстве цемента могут заменять как природное сырье, так и топливо. Технология утилизации отходов в цементном производстве признана наилучшей доступной технологией согласно справочнику ИТС 6-2015 «Производство цемента»,
Подробнее с успешным опытом утилизации отходов в производстве цемента на заводе LafargeHolcim в пос. Ферзиково Калужской области можно познакомиться на видео:
Утилизация органических отходов
Органические отходы содержат ценные ресурсы и относятся к малоопасным, но их размещение на полигонах вызывает множество серьезных проблем. Об этом можно прочитать в многих статьях на сайте, например, «Утилизация пищевых отходов».
Поэтому необходима их переработка с получением вторичной продукции. Наиболее эффективными технологиями их утилизации служат аэробное разложение (компостирование) и анаэробное сбраживание (биогазовая технология).
Компостирование
Компостирование-это простой и относительно недорогой способ переработки органических отходов с получением компоста (богатое гумусом и полезной микрофлорой вещество, служащее для улучшения качества почвы).
Наименьшие затраты обеспечивает простое компостирование органики в буртах. Их высота не должна превышать 1,5 метра, а ширина 2,5 метра. Иначе затрудняется естественная аэрация, что снижает качество компоста. Однако, это очень длительный процесс, составляющий 1-3 года.
Наиболее эффективно компостирование в туннелях или под полупроницаемой пленкой с активной принудительной аэрацией. В этом случае затраты электроэнергии составляют до 10 кВт*ч на 1 тонну компоста, но длительность процесса сокращается до 4-10 суток. Происходит разогрев продукта до 55-60 град. С, обеспечивающей гибель патогенной микрофлоры, семян сорняков и получение высококачественного компоста.
Компостирование пищевых и других незагрязненных органических отходов может быть очень выгодным бизнесом. Однако, около 70% доходов составляет плата за утилизацию отходов и лишь 30% дает реализация полученных продуктов.
Биогазовые технологии
Для получения биогаза суспензию тонкоизмельченных органических отходов в воде подвергают микробиологической переработке в специальном реакторе, позволяющем проводить процесс в отсутствии кислорода. Технология является безотходной, так как в остатке получается ценное органическое удобрение, обогащенное питательными веществами, гуминовыми кислотами и полезной микрофлорой.
Утилизация органических отходов в биогазовых установках полностью соответствует экономике замкнутого цикла. Осуществляется экологически безопасная переработка с получением продукции (органические удобрения) и энергии (электроэнергия и тепло от сжигания биогаза).
Биогазовая технология имеет множество преимуществ и способна перерабатывать практически любые виды органических отходов, за исключением древесных. Утилизация отходов в биогазовых установках выгодна экономически и быстро окупается. Она способна значительно увеличить рентабельность других технологий переработки органических отходов, особенно органической фракции сортировки ТКО.
.
