Презентация на тему «Переработка отходов»

Слайд 1. Переработка отходов

• Технологии, экономика и государственное регулирование обращения с отходами в мире и в России

Доклад: Тема нашей работы — переработка отходов. Мы разберём, как устроено обращение с отходами от момента их образования до возвращения материалов в производство. Речь пойдёт о технологиях, экономике отрасли и о том, как государство регулирует эту сферу.

Слайд 2. Содержание

• Введение
• Ключевые понятия
• Классификация отходов
• Иерархия обращения с отходами
• Масштаб образования отходов
• Морфологический состав отходов
• Технологическая цепочка
• Раздельный сбор отходов
• Переработка макулатуры
• Полимерные отходы
• Стекло и металлы
• Органические отходы
• Экономика замкнутого цикла
• Энергетическая утилизация
• Захоронение на полигонах
• Динамика переработки
• Международный опыт
• Регулирование в России
• Барьеры отрасли
• Выводы
• Список литературы

Доклад: Логика изложения следующая: сначала мы определим понятия и классификации, затем оценим масштаб проблемы. После этого рассмотрим переработку по основным видам материалов, а завершим международным опытом, регулированием и барьерами отрасли.

Слайд 3. Введение

• Ежегодно в мире образуется около 2,01 миллиарда тонн твёрдых коммунальных отходов, и по оценке Всемирного банка к 2050 году этот объём вырастет до 3,40 миллиарда тонн.
• Захоронение остаётся преобладающим способом обращения с отходами: на переработку и компостирование в мире направляется менее пятой части коммунального потока.
• Отходы одновременно являются источником загрязнения и источником вторичных ресурсов — металлов, полимеров, целлюлозного волокна, стекла и органического вещества.
• Переработка снижает потребность в первичном сырье и энергии, поэтому она рассматривается как основа перехода к экономике замкнутого цикла.

Доклад: Объём коммунальных отходов в мире уже превысил два миллиарда тонн в год, и по оценке Всемирного банка к середине века он вырастет ещё в полтора раза. При этом на переработку и компостирование пока направляется менее пятой части этого потока. Важно понимать, что отходы — это одновременно и источник загрязнения, и запас вторичных ресурсов.

Слайд 4. Ключевые понятия

• Отходы — вещества и предметы, образовавшиеся в процессе производства или потребления и подлежащие удалению.
• Вторичное сырьё — отходы, пригодные для повторного вовлечения в хозяйственный оборот.
• Обработка — сортировка, разборка и очистка отходов перед их дальнейшей утилизацией.
• Утилизация — использование отходов для производства продукции, выполнения работ или получения энергии.
• Захоронение — изоляция отходов на полигоне без намерения последующего возврата в оборот.

Доклад: Прежде чем говорить о технологиях, договоримся о терминах — они закреплены в федеральном законодательстве. Обратите внимание на разницу между обработкой, утилизацией и захоронением: это разные стадии с разными правовыми последствиями. Именно утилизация означает реальное возвращение материала в хозяйственный оборот.

Слайд 5. Классификация отходов

• Отходы делят по нескольким независимым основаниям: источнику образования, степени опасности для окружающей среды и физическому состоянию. Каждое основание определяет свой набор допустимых технологий обращения.
• Коммунальные
• Промышленные
• Строительные
• Сельскохозяйственные
• Медицинские
• I — чрезвычайно опасные
• II — высокоопасные
• III — умеренно опасные
• IV — малоопасные
• V — практически неопасные
• Твёрдые
• Жидкие
• Пастообразные
• Газообразные

Доклад: Отходы классифицируют по нескольким независимым основаниям сразу. Происхождение подсказывает, где и как организовать сбор; класс опасности определяет требования к транспортированию и обезвреживанию; агрегатное состояние задаёт тип оборудования. Один и тот же отход всегда получает характеристику по всем трём основаниям.

Слайд 6. Иерархия обращения с отходами

• Иерархия закреплена Директивой Европейского союза 2008/98 и статьёй 3 российского закона об отходах.
• Каждый следующий уровень применяется лишь тогда, когда предыдущий технически или экономически недоступен.
• Верхние уровни дают наибольший экологический эффект при наименьших затратах ресурсов.
• Захоронение считается наименее желательным способом и в развитых странах облагается повышенными платежами.
• Предотвращение — не допускать образования отходов
• Повторное использование — вторая жизнь изделия без переработки
• Переработка — возврат материала в производственный цикл
• Энергетическая утилизация — извлечение тепла и электроэнергии
• Захоронение — крайняя мера для неутилизируемого остатка

Доклад: Иерархия обращения с отходами — базовый принцип всей отрасли. Наверху находится предотвращение образования, внизу — захоронение как крайняя мера. Переход к следующему уровню допустим только тогда, когда предыдущий недоступен технически или экономически. Этот принцип закреплён и в европейской директиве, и в российском законе.

Слайд 7. Масштаб образования отходов

• Оценки Всемирного банка и национальной статистики показывают устойчивый рост потока коммунальных отходов вслед за урбанизацией и ростом доходов.
• 2,01 млрд т — коммунальных отходов в мире за год
• 3,40 млрд т — прогноз образования к 2050 году
• 19 % — доля переработки и компостирования в мире
• 48 млн т — коммунальных отходов в России за год

Доклад: Цифры на слайде показывают порядок величин. Два миллиарда тонн сегодня и прогнозные три с половиной к 2050 году — рост следует за урбанизацией и увеличением доходов. Доля переработки в мире пока около девятнадцати процентов, а в России ежегодно образуется порядка сорока восьми миллионов тонн коммунальных отходов.

Слайд 8. Морфологический состав отходов

• Более половины массы коммунальных отходов приходится на органику и бумагу — фракции, пригодные для компостирования и переработки.
• Состав меняется по сезонам и типам застройки: доля пищевых отходов летом растёт, а доля упаковки выше в крупных городах.

Доклад: Морфологический состав объясняет, почему переработка вообще возможна. Более половины массы приходится на органику и бумагу, то есть на фракции, которые можно компостировать или перерабатывать. Состав заметно меняется по сезонам и по типу застройки: летом растёт доля пищевых отходов, а в крупных городах выше доля упаковки.

Слайд 9. Технологическая цепочка

• Чем раньше в цепочке разделены фракции, тем выше качество и цена вторичного сырья.
• Потери материала возникают на каждом переделе, поэтому смешанный сбор резко снижает выход годного.
• Накопление — сбор отходов в местах их образования
• Транспортирование — вывоз специализированным транспортом
• Обработка — сортировка и выделение вторичного сырья
• Утилизация — переработка сырья в новую продукцию
• Размещение — захоронение неутилизируемого остатка

Доклад: Технологическая цепочка одинакова для любой системы обращения с отходами: накопление, транспортирование, обработка, утилизация и размещение остатка. Ключевой вывод здесь простой: чем раньше разделены фракции, тем выше качество и цена вторичного сырья. При смешанном сборе потери материала возникают на каждом переделе.

Слайд 10. Раздельный сбор отходов

• Раздельное накопление — первый и определяющий этап: чистая фракция стоит в несколько раз дороже извлечённой из смешанного потока.
• Применяются двухконтейнерная схема (сухие и влажные отходы) и многоконтейнерная с отдельными ёмкостями для бумаги, стекла, полимеров и металла.
• Пищевые отходы, попадая в общий контейнер, увлажняют и загрязняют бумагу, из-за чего она становится непригодной для переработки.
• Дополняют систему пункты приёма опасных отходов — батареек, ртутных ламп, лекарств и электроники.

Доклад: Раздельное накопление — определяющий этап всей системы. Чистая фракция стоит в несколько раз дороже той, что извлекли из смешанного потока. На фотографии типичная многоконтейнерная схема с отдельными ёмкостями под бумагу, стекло, полимеры и металл. Отдельно организуют приём опасных отходов — батареек, ламп и электроники.

Слайд 11. Переработка макулатуры

• Собранную бумагу прессуют в кипы, роспускают в гидроразбивателе, очищают от скрепок и клея, при необходимости обесцвечивают.
• Одна тонна макулатуры замещает около четырёх кубометров древесины и заметно сокращает расход воды и энергии в производстве бумаги.
• Целлюлозное волокно укорачивается при каждом цикле, поэтому бумагу можно переработать примерно пять — семь раз, после чего оно уходит в осадок.
• Основная продукция из вторичного волокна — гофрокартон, упаковочные и санитарно-гигиенические изделия.

Доклад: Собранную бумагу прессуют в кипы, как на снимке, затем роспускают в воде и очищают от посторонних включений. Одна тонна макулатуры замещает около четырёх кубометров древесины. Волокно при каждом цикле укорачивается, поэтому бумагу перерабатывают примерно пять — семь раз, а основной продукцией становятся гофрокартон и санитарно-гигиенические изделия.

Слайд 12. Полимерные отходы

• Полимеры маркируют цифровым кодом внутри треугольника, и от кода зависит доступная технология переработки.
• Наибольшим спросом пользуются первые два вида: из них получают волокно, преформы, трубы и строительные изделия.

Доклад: Полимеры маркируют цифровым кодом внутри треугольника, и от кода напрямую зависит, что с материалом можно сделать. Первые два вида — бутылочный полиэтилентерефталат и полиэтилен высокой плотности — перерабатываются массово и имеют устойчивый спрос. Плёнка и вспененный полистирол, наоборот, перерабатываются плохо из-за загрязнения и низкой рентабельности.

Слайд 13. Стекло и металлы

• Стекло и металлы — материалы с наивысшим потенциалом переработки: их можно возвращать в производство многократно без деградации свойств.
• Перерабатывается практически без потери качества и числа циклов не имеет.
• Стеклобой плавится при более низкой температуре, чем исходная шихта.
• Каждые 10 % боя в шихте дают около 3 % экономии топлива.
• Требует разделения по цвету: зелёное и коричневое стекло не смешивают с бесцветным.
• Лом чёрных металлов замещает железную руду, кокс и известняк в шихте.
• Вторичный алюминий требует примерно на 95 % меньше энергии, чем первичный из бокситов.
• Сбор лома исторически налажен рыночными механизмами и почти не нуждается в дотациях.
• На сортировочных линиях металл выделяют магнитными и вихретоковыми сепараторами.

Доклад: Стекло и металлы — материалы с наивысшим потенциалом переработки, потому что их можно возвращать в производство неограниченно. Стеклобой снижает температуру плавления шихты, а каждые десять процентов боя дают около трёх процентов экономии топлива. Вторичный алюминий требует примерно на девяносто пять процентов меньше энергии, чем первичный из бокситов.

Слайд 14. Органические отходы

• Пищевые и растительные отходы составляют около трети коммунального потока и при захоронении дают свалочный газ с высоким содержанием метана.
• Компостирование — аэробное разложение органики микроорганизмами; за два — четыре месяца получается почвогрунт, пригодный для озеленения и рекультивации.
• Анаэробное сбраживание в закрытых реакторах даёт биогаз для выработки тепла и электроэнергии, а также питательный дигестат.
• Раздельный сбор органики обязателен в Республике Корея и в ряде стран Европейского союза, что резко снизило поток на полигоны.

Доклад: Органическая фракция составляет около трети потока и именно она даёт свалочный газ при захоронении. Компостирование — аэробный процесс, за два — четыре месяца дающий почвогрунт для озеленения и рекультивации. Анаэробное сбраживание в закрытых реакторах позволяет получить ещё и биогаз для выработки энергии.

Слайд 15. Экономика замкнутого цикла

• Линейная модель «добыл — произвёл — выбросил» замыкается в кольцо: отход одного цикла становится сырьём следующего.
• Ключевое решение принимается на стадии проектирования: разборность изделия и однородность материалов определяют его дальнейшую судьбу.
• Экономия достигается не только на сырье, но и на энергии, воде и платежах за размещение отходов.
• Модель закреплена в стратегиях Европейского союза, Китая и ряда других стран как ориентир промышленной политики.
• Проектирование
• Производство
• Потребление
• Сбор
• Переработка

Доклад: Экономика замкнутого цикла превращает линейную схему «добыл — произвёл — выбросил» в кольцо. Главное решение принимается уже на стадии проектирования: разборность изделия и однородность материалов определяют его дальнейшую судьбу. Экономия достигается не только на сырье, но и на энергии, воде и платежах за размещение отходов.

Слайд 16. Энергетическая утилизация

• Неперерабатываемый остаток сжигают с выработкой тепла и электроэнергии; теплота сгорания коммунальных отходов составляет примерно 8–11 мегаджоулей на килограмм.
• Современные заводы оснащают многоступенчатой очисткой дымовых газов — рукавными фильтрами, скрубберами и системами подавления оксидов азота и диоксинов.
• Объём отходов сокращается примерно на 90 %, масса — на 70 %, но остаётся зола, требующая обезвреживания и захоронения.
• В иерархии сжигание стоит ниже переработки: сгоревший материал безвозвратно выбывает из хозяйственного оборота.

Доклад: Неперерабатываемый остаток можно сжечь с выработкой тепла и электроэнергии — теплота сгорания отходов сопоставима с бурым углём. Современные заводы, подобные показанному на снимке, оснащены многоступенчатой очисткой дымовых газов. Объём сокращается примерно на девяносто процентов, но зола требует отдельного обезвреживания, а материал безвозвратно выбывает из оборота.

Слайд 17. Захоронение на полигонах

• Полигон — инженерное сооружение с противофильтрационным экраном, системой сбора фильтрата и дегазации, а не стихийная свалка.
• Разложение органики без доступа кислорода порождает свалочный газ, наполовину состоящий из метана — парникового газа высокой активности.
• Фильтрат содержит тяжёлые металлы и органические загрязнители и при нарушении экрана угрожает подземным водам.
• После закрытия полигон рекультивируют, а собранный газ используют для выработки энергии или сжигают на факеле.

Доклад: Полигон — это инженерное сооружение с противофильтрационным экраном, сбором фильтрата и системой дегазации, а не стихийная свалка. Разложение органики без кислорода порождает свалочный газ, наполовину состоящий из метана. Фильтрат содержит тяжёлые металлы, поэтому нарушение экрана прямо угрожает подземным водам.

Слайд 18. Динамика переработки

• В странах Европейского союза доля коммунальных отходов, направляемых на переработку и компостирование, за два десятилетия выросла почти вдвое.
• Рост обеспечили обязательные целевые показатели, налог на захоронение и развитие раздельного сбора; в последние годы динамика замедлилась.

Доклад: График показывает динамику переработки коммунальных отходов в странах Европейского союза. За два десятилетия доля выросла почти вдвое — с четверти до половины потока. Обеспечили этот рост обязательные целевые показатели, налог на захоронение и развитие раздельного сбора, однако в последние годы динамика заметно замедлилась.

Слайд 19. Международный опыт

• Высокие показатели достигаются сочетанием экономических стимулов, инфраструктуры и обязательных нормативов.
• Значения приведены по национальной статистике и данным Евростата и характеризуют коммунальные отходы.

Доклад: Сравнение стран показывает, что высокие показатели достигаются сочетанием инструментов, а не одной мерой. Германия опирается на дуальную систему сбора и залоговую стоимость тары, Республика Корея — на оплату по объёму и обязательный сбор органики, Швеция — на высокий налог на захоронение. Россия находится в начале этого пути.

Слайд 20. Регулирование в России

• Основу составляет Федеральный закон № 89-ФЗ, определяющий понятия, классы опасности и полномочия органов власти.
• Федеральный проект «Комплексная система обращения с твёрдыми коммунальными отходами» задаёт целевые показатели до 2030 года.
• Расширенная ответственность производителя переносит расходы на утилизацию упаковки на того, кто её выпускает.
• 1998 — принят закон об отходах № 89-ФЗ
• 2015 — введена ответственность производителей
• 2019 — старт реформы, региональные операторы
• 2019 — создан Российский экологический оператор
• 2030 — цель: сортировка всех коммунальных отходов

Доклад: Правовая основа отрасли в России заложена законом об отходах 1998 года. В 2015 году введена ответственность производителей за утилизацию упаковки, а с 2019 года действует реформа с институтом региональных операторов. Целевой ориентир на 2030 год — стопроцентная сортировка коммунальных отходов и сокращение захоронения вдвое.

Слайд 21. Барьеры отрасли

• Причины носят системный характер: устранение одной из них без остальных даёт ограниченный эффект.
• Наибольшую отдачу даёт связка экономических стимулов и доступной инфраструктуры сбора.
• Низкая доля переработки
• Экономика — вторичное сырьё нередко дороже первичного
• Инфраструктура — нехватка мощностей обработки
• Сбор — мало площадок раздельного накопления
• Поведение — невысокая вовлечённость населения
• Регулирование — незавершённость системы ответственности производителей

Доклад: Причины низкой доли переработки носят системный характер. Вторичное сырьё нередко проигрывает первичному по цене, мощностей обработки не хватает, площадок раздельного накопления мало, а вовлечённость населения остаётся невысокой. Устранение одной причины без остальных даёт ограниченный эффект — наибольшую отдачу даёт связка экономических стимулов и доступной инфраструктуры.

Слайд 22. Выводы

• Переработка отходов — не природоохранная надстройка, а самостоятельная отрасль ресурсообеспечения.
• Эффективность системы задаётся качеством раздельного сбора: вся дальнейшая цепочка зависит от чистоты фракции.
• Иерархия приоритетов ставит предотвращение и повторное использование выше переработки и тем более захоронения.
• Международный опыт показывает решающую роль экономических стимулов и обязательных целевых показателей.
• России предстоит нарастить мощности обработки и завершить настройку ответственности производителей.

Доклад: Подведём итоги. Переработка отходов сегодня — это самостоятельная отрасль ресурсообеспечения, а не природоохранная надстройка. Эффективность всей системы задаётся качеством раздельного сбора, а приоритеты определяет иерархия, где предотвращение стоит выше переработки. России предстоит нарастить мощности обработки и завершить настройку ответственности производителей.

Слайд 23. Список литературы

• Всемирный банк. Обзор мирового обращения с твёрдыми отходами до 2050 года. — Вашингтон, 2018.
• Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации». — Москва: Минприроды России.
• Директива Европейского парламента и Совета 2008/98 об отходах. — Брюссель, 2008.
• Систер В. Г., Мирный А. Н. Современные технологии обезвреживания и утилизации твёрдых бытовых отходов. — Москва, 2003.
• Федеральный закон от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления».

Доклад: В основу работы легли федеральный закон об отходах, государственные доклады Минприроды России и обзор Всемирного банка по мировому обращению с отходами. Международная рамка представлена директивой Европейского союза об отходах. Технологическая часть опирается на отраслевую литературу по обезвреживанию и утилизации твёрдых бытовых отходов.

Слайд 24. Спасибо за внимание!

Доклад: На этом доклад завершён. Мы рассмотрели переработку отходов от классификации и иерархии приоритетов до конкретных технологий и мер регулирования. Благодарю за внимание, готов ответить на вопросы.