Перерабо́тка отхо́дов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью обеспечения их повторного использования (рециклинг) в народном хозяйстве и получения сырья, энергии, изделий и материалов.
Является экологичной альтернативой обычному захоронению отходов. Позволяет сократить количество используемых ресурсов, а также снизить выбросы парниковых газов.
Переработка может предотвратить захоронение потенциально полезных материалов и сократить потребление первичного сырья, тем самым снизив потребление энергии, загрязнение воздуха (от сжигания), загрязнение воды, загрязнение почвы (от захоронения).
Согласно общепринятой иерархии ответственного потребления и обращения с отходами, на 1-е место ставят принцип снижения образования отходов, затем вторичное использование и переработку, а далее — сжигание. Метод полигонного захоронения отходов считается наименее предпочтительным вариантом.
Переработка и утилизация
Переработка
Переработку отходов следует отличать от утилизации. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырьё, энергию или продукцию с определёнными потребительскими свойствами.
Переработка отходов может включать или не включать их обработку — деятельность, направленную на изменение физического, химического или биологического состояния отходов для обеспечения последующих работ по обращению с отходами. Обработке подвергается множество извлекаемых из отходов материалов, включая стекло, бумагу, алюминий, асфальт, железо, ткани, различные виды пластика и органические отходы (источники многочисленных вредных веществ и даже бактерий и вирусов). В некоторых случаях отдельные процессы переработки отходов бывают технически нецелесообразны или экономически невыгодны из-за непомерно больших затрат материальных, транспортных, финансовых и человеческих ресурсов.
При переработке отходов могут образовываться отходы.
Утилизация Утилизация отходов — использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация).
Под утилиза́цией отходов (от — полезный) понимается следующее: использование отходов на различных стадиях их технологического цикла; обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий. При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.
Таким образом, понятия утилизация и переработка пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технически возможна, технологически необходима или требуется законодательством. С другой стороны, утилизация не рассматривает переработку там, где отходы могут быть использованы в продукции напрямую, без переработки. По мнению некоторых специалистов, помимо вторичных ресурсов и отходов производства и потребления, утилизации также подлежат ресурсы, не находящие прямого примененияБорисов А. Б. «Большой экономический словарь» — : Книжный мир, 2003. — 895 с..
Рециклинг Рециклинг (син. рециклизация) — возвращение отходов в процессы техногенеза.
Переработка отходов — деятельность, состоящая из отраслей и множества различных процессов. Рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например, стеклянных бутылок после их безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после обработки в производственный цикл (например жестяных банок — в производство стали; макулатуры — в производство бумаги, картона и т. п., пластикового мусора — в гранулы для последующего вторичного использования).
Вторичное сырьё
«Вторсырьём» называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами и которые возможно и целесообразно использовать вторично в качестве сырья или изделий непосредственно или после дополнительной обработки. Их отличительной чертой является то, что они не могут быть использованы повторно по прямому назначению (например, открытая потребителем консервная банка не может быть использована повторно как контейнер для пищи), однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий (консервная банка может быть переплавлена в сырьё для изготовления других металлических изделий).
Некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, называются не вторичным сырьём, а вторичными энергетическими ресурсами.
Виды вторичного сырья Биологическое: Пищевые отходы, жиры, ассенизация; Древесина: сучья, стружка, листва; Макулатура: бумага, картон, газеты, текстиль, упаковка; Технологическое (неорганические вещества): Стекло: стеклотара, стеклобой; Металлолом: чёрный, цветной, драгоценный; Строительные: кирпич, бетон; Технологическое (органические вещества): Химикаты: кислоты, щёлочи, органика; Нефтепродукты: масла́, битум, асфальт; Пластмассы: полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен высокого давления (ПВД) и низкого (ПНД), АБС-пластик, полистирол (ПС); Резина: шины, резина; Сточные воды. Технологическое (сложные изделия, подлежащие разделению или разборке на более простые составляющие): Электроника: изделия, платы, аккумуляторы, ртутные лампы, провода́; Транспорт: Автомобили и другая техника; Механические приборы; Архитектурные сооружения; Одежда и обувь, бывшие в употреблении; Мебель.
Технология переработки отходов
Многие виды отходов могут быть использованы вторично, и для каждого вида отходов есть соответствующая технология переработки.
Для разделения отходов по материалу используются различные виды сепарации. Например, для извлечения из мусора чёрных металлов используются магниты. Хлорвинил, полиэтилен низкой плотности, поливинилхлорид и источники питания так же поддаются переработке, хотя они обычно и не сортируются. Это вещества однородной консистенции, что даёт возможность легко вырабатывать из них новые материалы. Переработка многокомпонентных предметов (например, компьютеры и другое электрооборудование) довольно затруднительна, вследствие их необходимого демонтажа и сепарации.
Одним из популярных методов переработки пластика является термомеханическая переработка. Процесс выглядит следующим образом: сырьё очищают, дробят, прессуют, нагревают под давлением до расплавления и охлаждают, получая гранулы («флексы»), из которых потом можно формовать новые пластиковые изделия. Качество данных продуктов будет зависеть от степени очистки исходного сырья. Некоторые виды пластика (ПВП и ПЭТФ) выдерживают несколько циклов термомеханической обработки, другие (полистирол) — до трёх раз.
Кроме термомеханической, выделяют ещё химическую технологию переработки пластика. Если при механической переработке полимерные изделия возвращают к первоначальной форме (гранулы, чипсы или агломерат), то химическая переработка подразумевает возвращение материала к состоянию до полимеризации, то есть смеси коротких молекул мономеров. В зависимости от фазы химического превращения, данный вид переработки разделяют на разложение с помощью химических агентов и газификацию. Одно из преимуществ химической переработки состоит в возможности очистить смесь мономеров и вернуть пластик к состоянию, из которого можно делать продукт, не уступающий первичному по качеству. Но пока данным способом переработки занимаются только на уровне экспериментального производства.
Также существует перспективная, но не реализуемая в промышленных масштабах технология биопереработки. Она может быть реализована через разложение мусора ферментами бактерий, одноклеточных грибов, червей или насекомых. Существующие биобактерии способны разлагать отходы, в том числе пластик, и можно использовать их как источник энергии. Однако данный процесс намного медленнее, чем нужно, чтобы его можно было использовать для утилизации мусора. Также работа биологических агентов зависит от внешних условий. К примеру, они справляются только с мелкой фракцией мусора и при прочих равных условиях предпочитают пластику другие продукты.
Сортировка отходов
Сортировка — выбор компонентов из смешанных (не сортированных) уже образованных в результате сбора отходов.
Разделение и/или смешение отходов согласно определённым критериям на качественно различающиеся составляющие.
Сортировка отходов осуществляется на специализированных предприятиях, комплексах сортировки, сортировочных цехах, сортировочных линиях.
Подавляющее большинство сортировочных линий в мире являются ручными. Но также существуют и автоматизированные, на которых металлы отделяются магнитом, самая мелкая фракция отсеивается механически, мусор продувается в баллистическом сепараторе и разделяется на лёгкий и тяжелый. После этого оптическая система сортирует пластики по сортам и/или цвету. На высокоавтоматизированных линиях люди-операторы работают только на первом этапе сортировки, а именно отслеживают крупные или опасные для оборудования предметы (газовые баллоны и т. п.).
В России есть закон, запрещающий захоронение некоторых полезных материалов, которые могут быть переработаны во вторичные компоненты. Однако запрет не действует, если полезные материалы содержатся в составе твёрдых коммунальных отходов (ТКО). Для правильной переработки необходимо, чтобы полезные отходы раздельно доезжали до сортировок и не смешивались в общей массе мусора.
Высушивание отходов
Высушивание отходов (сушка) — процесс выпаривания воды из отходов для уменьшения объёма, сохранения питательных элементов.
Сушка отходов и другие способы удаления влаги из отходов и стерилизация с использованием повышения температуры известны под термином «рекуперация органики».
В результате высушивания органических фракций до помещения в ТБО/ТКО образуются новые виды сырья, такие как корма и удобрения, которые используются в отраслях животноводства и растениеводства.
Высушивание позволяет сохранить баланс потребления и утилизации на высоком уровне, сохраняя неиспользованные человеком фракции в правильном порядке устойчивого развития.
Метод сушки органического сырья наиболее распространён в развитых странах, как Р. Корея, вследствие нехватки там свободных площадей. В отличие от полигонов и зловонных свалок для сушки не требуется больших территорий, защитных мер и сооружений.
Технология сушки позволяет также использовать систему «отходы в энергию» (WTE, waste-to-energy) для использования полученного сухого органического сырья, имеющего высокую энергетическую ценность в качестве топлива для котлов, для выработки тепла, пара и/или электричества.
Сжигание
Сжигание отходов — термический процесс окисления с целью уменьшения объёма отходов, извлечения из них ценных материалов, золы или получения энергии.
Сжигание мусора и другие способы обработки отходов с использованием высоких температур известны под термином «термическая обработка». В результате сжигания ТБО образуется зола, которая подлежит захоронению на специальном полигоне.
Метод вызывает довольно-таки много споров, поскольку обладает серьёзными недостатками.
Метод сжигания мусора наиболее распространён в таких странах, как Япония, вследствие нехватки там свободной земли (для организации свалок требуется гораздо больше территорий). В Европе и стараются производить больше вторсырья, но также много и сжигается.