Вторичная переработка: путь к устойчивому будущему через инновации

Переработка вторичного сырья — это преобразование использованных материалов, отходов в новую продукцию. Процесс состоит из нескольких этапов, а также предполагает применение инновационных технологий, которые помогают превращать мусор в полезные и нужные товары.

В чем выгода вторичной переработки

Вторичная переработка отходов имеет ряд преимуществ:

• Уменьшает потребность в организации свалок. Так, по данным Росприроднадзора, за 2023 год количество несанкционированных мусорных площадок в России превысило 14 000 штук. По оценкам экспертов, лишь небольшая часть (от 4 до 7%) отходов с таких свалок уходит на переработку. Продвижение технологий обработки и дальнейшего использования вторичного сырья уменьшает объемы отходов, попадающих на свалки, а также увеличивает показатели перерабатываемости мусора.

• Экономит и сохраняет природные ресурсы. Изготовление товаров и упаковки из переработанного сырья уменьшает потребность в первичных материалах. Снижает расходы газа, нефти, воды. Современные перерабатывающие технологии помогают не нарушать экосистемный баланс.

• Уменьшает энергопотребление. Вторичная переработка отходов требует меньших энергетических затрат, чем производство новых  материалов из первичного сырья. Это связано с сокращением производственных этапов, включением менее энергоемких процессов.

• Уменьшает объемы углекислого газа. Объемы выбросов диоксида углерода при повторном производстве ниже, чем при первичном. Например, объем выбросов СО₂ при производстве ПЭТ-бутылок из нового сырья составляет 2 330 г/кг, а из переработанного — 163 г/кг. Также уменьшается количество сжигаемых отходов, а в атмосферу попадает меньше токсичных продуктов горения.

Продвижение принципов вторичной переработки положительно сказывается на качестве жизни, стимулирует экологические инициативы и продвижение принципов устойчивого развития. Вторичное производство позволяет эффективно использовать земли и рационально распределять природные ресурсы.

Виды вторичной переработки

Механическая переработка

Механический рециклинг предусматривает сборку, очистку/мойку, дробление и гранулирование вторичного сырья. Разделение на отдельные фракции происходит при помощи сепараторов и грохотов. Такой способ подходит для твердых отходов (бытовых, промышленный) и строительного мусора.

Термическая переработка

Термическая переработка предполагает сжигание, а также низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз. При пиролизе получают следующие компоненты:

• Жидкие продукты, выступающие в качестве вторичного сырья сырье для процессов нефтехимии — до 80%.

• Газообразные продукты — до 15%. Газообразные массы очищают с помощью системы скрубберов до нужных значений ПДК. Полученные газы не выбрасывают в атмосферу.

• Твердые безопасные отходы — до 5%.

• Сточные воды, которые затем очищают от вредных примесей до оптимальных показателей.

Химическая переработка

В основе метода — нейтрализация и разложение соединений на отдельные составляющие с помощью реагентов. После химической переработки получают безопасные для окружающей среды вещества и компоненты.

Биологическая переработка

К биопереработке относят компостирование, вермикомпостирование, управляемую ферментацию и метод анаэробного брожения (с помощью бактерий). Биометодики применяют для переработки отходов органического происхождения.

Какие материалы можно перерабатывать

Пластик

Среди пластиков, которые подлежат переработке, можно выделить следующие виды:

• ПЭТ (полиэтилентерефталат). Используется при производстве бутылок для напитков, гибкой и жесткой упаковки.

• ПЭ (полиэтилен). Используется при изготовлении упаковочных материалов, пакетов и контейнеров.

• ПП (полипропилен). Используется при изготовлении упаковки, контейнеров, крышек и текстиля.

• ПС (полистирол). Используется при производстве одноразовой посуды и изоляционных материалов.

Стекло

Переработке подлежат банки, стеклянные бутылки, флаконы от парфюмерии и лекарственных препаратов, а также битая стеклотара (стеклобой).

Металл

Перерабатывают цветные и черные металлы.

• Сталь — используют автомобильные детали, строительные конструкции, упаковку, монтажный профиль, арматуру.

• Алюминий и медь — используют банки из-под напитков, стройматериалы, старую бытовую технику, электронику.

• Чугун — используют трубы, элементы ограждения и канализации, сантехнические изделия.

Бумага и картон

Для вторичного запуска в производство подходят старые журналы, газеты, книги, картонные коробки и использованная офисная бумага. Перерабатывают также и картонную тару от пищевых продуктов, не загрязненных органикой.

Текстиль

Старые или ненужные вещи перерабатывают в новые текстильные изделия, используют для создания изоляционных материалов, волокон.

Органические отходы

Некоторые виды пищевых отходов, например, яичную скорлупу, овощные и фруктовые очистки можно перерабатывать в компост или биогаз. В эту категорию попадают и садовые отходы, такие как листья и ветки.

Этапы вторичной переработки

Процесс превращения отходов в новые материалы, продукты состоит из нескольких этапов.

1. Сбор и сортировка

Первый этап начинается со сбора отходов. Отходы собирают в специальные контейнеры, фондоматы, собирают на специализированных пунктах приема, после чего отвозят на сортировочные станции.

Далее отходы разделяют по типам: на стекло, бумагу, металл, пластик и органику. В процессе ручной или автоматической сортировки определяют, какие материалы пригодны для переработки.

Вот как весь процесс выглядит на практике:

   • Сначала из общей массы выбирают крупногабаритные элементы, а также предметы, которые могут повредить оборудование.

   • Далее на конвейерную ленту высыпают отсортированные отходы и разделяют на фракции — вручную либо с помощью сепараторов. Для  выделения металлических фракций применяют магниты.

   • После сортировки бумагу, картон, пластик, стеклобой и металлолом отправляют на дальнейшую переработку.

2. Очистка и подготовка

На первом этапе изделия сортируют по типу, затем очищают от загрязнений и готовят к дальнейшей переработке. Перед началом рециклинга отсортированное сырье подвергают предварительному измельчению. Так, пластиковое сырье дробят на мелкую фракцию, а стекло измельчают в крошку.

3. Переработка

Технология переработки зависит от типа материала.

Пластики

Перед отправкой на переработку пластиковые отходы сортируют. Элементы разделяют по степени загрязнения, типу, цвету. Далее пластик сортируют, дробят, промывают, высушивают и измельчают.

Пластики перерабатывают химическим и механическим способом, а также методом термолиза. В результате переработки пластиковые отходы превращают в сырье для производства различных материалов и продукции, например, одежды, строительных материалов, упаковки

 Стекло

Стеклобой без посторонних примесей подходит для многократной переработки. Само стекло (как материал) перерабатывается на 99%, если не содержит посторонних примесей.

Стекольные отходы промывают, обрабатывают дезинфицирующими составами, высушивают и сортируют по категориям. Далее стеклобой измельчают в дробилках и просеивают. В качестве метода переработки используют плавление. Из расплавленного стекла делают новую продукцию, например, бутылки для напитков, банки или стекловолокно

Металл

Обработка металлолома состоит из нескольких этапов:

   • сортировка по размеру, составу;

   • раскрой и резка на части специальными ножницами или плазмой;

   • очистка от загрязнений и пропуск через сепаратор.

Очищенный, отсортированный и измельченный лом плавят в печах, а затем готовят к повторному использованию

Бумага

 Для переработки подходит только чистая бумага и картон. Из макулатуры делают разнообразную упаковку, подложки для яиц, бумажные стаканы, эковату — теплоизоляционный материал.

Предварительно бумажные отходы сортируют, измельчают и замачивают в специальных растворах. Для эффективной переработки используют методику двойного роспуска. Бумажную массу хорошо очищают от примесей и возможных загрязнений. При необходимости — отбеливают

Переработка других видов отходов

Существует отходы, которые не подлежат переработке или относятся к категории трудноперерабатываемых. Это, например, электронные элементы, некоторые строительные материалы (асбест), а также ламинированная бумага, стекло с примесями и многое другое.

Как правило, неперерабатываемые и сложно перерабатываемые отходы утилизируют. Среди способов утилизации выделяют сжигание, захоронение на специальных полигонах. Не все подобные методы экологичны и безопасны для окружающей среды. Именно поэтому вопросы должного обращения с отходами и продвижения инновационных методов переработки имеют ключевое значение в концепции устойчивого развития.

Экологичный подход к переработке полимеров для лучшего будущего 

Полимерные материалы устойчивы к воздействиям химических веществ и перепадам температур, отличаются высокой прочностью и долговечностью. Многие полимеры можно использовать неоднократно, но главное — правильно их переработать, применяя многоэтапные технологии.

Продвижение и развитие технологий вторичной переработки остается одним из приоритетных направлений для многих компаний.

«СИБУР ПолиЛаб» — первый российский научно-исследовательский центр, где разрабатывают и тестируют полимерную продукцию. Эксперты площадки развивают технологии вторичной переработки сырья и предлагают экологичные концепции в области использования полимеров. На базе центра создают новые продукты, произведенные по технологии замкнутого цикла.

Роль рабочей группы «СИБУР ПолиЛаб» по проектам ЭКЗ (экономики замкнутого цикла) — техническая поддержка и экспертиза по вопросам вторичной переработки. Вот перечень ключевых направлений работ научных центров:

• повышение осведомленности о значимости вторичной переработки полимеров, влияние на развитие этой отрасли;

• формирование требований к перерабатываемому сырью для эффективных продуктовых решений в будущем;

• развитие марочного ассортимента с вовлечением вторичных материалов;

• разработка новых марок под запросы партнеров в соответствии с требованиями рынка;

• исследование и создание инновационных перерабатываемых материалов, оценка качества продуктовых решений;

• актуализация нормативно-технической документации для исключения появления некачественных вторичных материалов;

• создание решений по эффективной утилизации пластиковых отходов;

• проработка методик для исследования продуктов из вторичного сырья.

Таким образом, «СИБУР ПолиЛаб» активно реализует проекты, связанные с производством продукции из полимерных отходов, а также занимается вопросами совершенствования процессов вторичной переработки.

Семь научных центров в составе экосистемы «СИБУР ПолиЛаб» тестируют, разрабатывают и внедряют технологичные решения по переработке полимеров. Подобные разработки становятся востребованными в разных отраслях. Инженеры лабораторий исследуют полимеры, открывают новые возможности соединений и создают инновационные материалы.

Именно научный кластер «СИБУР Инновации» становится центром появления прогрессивных производственных решений. Они в дальнейшем активно применяются в области нефтегазохимии, транспортной инфраструктуры, аграрной промышленности, медицины, строительства и других сферах.