Вторинні ресурси – матеріали та вироби, які після первинного використання можуть застосовуватися повторно у виробництві як вихідна сировина або виріб. Вторинні ресурси є джерелом додаткових матеріально-технічних ресурсів.
Завдяки їх використанню знижується собівартість і питомі капітальні вкладення, прискорюються темпи економічного зростання. Основними джерелами вторинних матеріальних ресурсів служать відходи виробництва і споживання продукції.
Джерела вторинних ресурсів
Відходи виробництва – це залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, що утворилися при виробництві продукції або виконанні робіт і втратили повністю або частково вихідні споживчі властивості.
Відходи споживання – вироби та матеріали, які втратили свої споживчі властивості в результаті фізичного чи морального зносу. На практиці розрізняють невживані відходи, для яких в даний час відсутні умови використання та вторинну сировину, яка в зараз може повторно застосовуватися в народному господарстві.
Чому важливі вторинні ресурси?
Перехід від ери «ресурсної марнотратності» до епохи раціонального ресурсоспоживання пов'язаний з двома основними моментами. Перший з них полягає в тому, що енергетична криза 70х років дала сильний імпульс розвитку енергозберігаючої технології, сприяла початку переходу світової економіки з екстенсивного шляху на інтенсивний. У багатьох галузях матеріального виробництва та невиробничої сфери помітно зменшилися витрати енергії, що призвело до економії вуглеводневої сировини.
Другий момент асоціюється зі зниженням «прямого» ресурсного марнотратства. Так, з величезного обсягу щорічної гірничої маси, яка добувається з надр планети, на виробництво готової продукції використовується не більше 20%. В результаті за довгі роки у відвалах накопичилося сотні мільярдів тонн різних гірських порід. На цих технологічних «кладовищах» лежать також мільярди тонн золи електростанцій і шлаків – відходів металургійних заводів. Багато порід і відходів збагачення викопної сировини придатні для виробництва цілого ряду металів, хімічних продуктів, будівельних матеріалів – цегли, цементу, вапна і т. д.
У зв'язку з цим одна з головних змін у світовому ресурсозабезпеченні пов'язана з переходом до широкомасштабного використання вторинної сировини, що стає «новою сировинною базою» світової економіки. Деякі вчені пророкують неминуче настання ери оборотного (тобто повторного) використання ресурсів, коли в економіці головними сировинними матеріалами стануть відходи, а природні запаси будуть грати роль резервних джерел постачання.
При оборотному використанні невідновні ресурси ніби трансформуються у відновлювані. При цьому вторинні ресурси щорічно «відтворюються» в розширеному вигляді – темпи зростання обсягів відходів в індустріально розвинених країнах перевищують вдвічі динаміку матеріального виробництва та природного приросту населення.
Глибока утилізація вторинних ресурсів сприяє впровадженню маловідходної і безвідходної технологій. Зрозуміло, безвідходна технологія – це ідеальна модель, на яку орієнтоване сучасне виробництво. Досягти 100% безвідходності практично нереально. Тому величину понад 90% прийнято вважати відповідною безвідходному виробництву, а 75-90% - маловідходному. Створення таких виробництв – процес тривалий, що вимагає вирішення цілого ряду технологічних, економічних, організаційних та інших завдань.
Види вторинних ресурсів
Метал
Більшість металів доцільно переробляти вдруге. Непотрібні або ж зіпсовані предмети, так званий металобрухт, здаються на пункти прийому вторсировини для подальшої переплавки. Особливо вигідна переробка кольорових металів (міді, алюмінію, олова), поширених технічних сплавів і деяких чорних металів (чавун).
Вторинні пластмаси
До вторинних пластмас відносять:
- ПЕТ (ПЕТФ) – поліетилентерефталат;
- ПВХ – полівінілхлорид;
- ПП – поліпропілен;
- ПЕНД – поліетилен низького тиску;
- ПЕВТ – поліетилен високого тиску;
- ПВ – поліетиленовий віск;
- ПА – поліамід;
- АВС – акрилонітрилбутадієнстирол;
- ПС – полістирол;
- ПК – полікарбонат;
- ПБТ – полібутилентерефталат.
Вторинні ресурси: поліетилентерефталат
Існуючі способи переробки відходів ПЕТ можна розділити на дві основні групи: механічні та фізико-хімічні.
Основним механічним способом переробки вторинних ресурсів ПЕТ є подрібнення, якому піддаються некондиційна стрічка, ливарні відходи, частково витягнуті або невитянуті волокна. Така переробка дозволяє отримати порошкоподібні матеріали і крихту для подальшого лиття під тиском. Характерно, що при подрібненні фізико-хімічні властивості полімеру практично не змінюються.
При переробці механічним способом ПЕТ-тари отримують флекси, якість яких визначається ступенем забруднення матеріалу органічними частками і вмістом в ньому інших полімерів (поліпропілену, полівінілхлориду), паперу від етикеток.
Фізико-хімічні методи переробки вторинних ресурсів ПЕТ можуть бути класифіковані наступним чином:
- деструкція відходів з метою отримання мономерів або олігомерів, придатних для одержання волокна і плівки;
- повторне плавлення відходів для отримання грануляту, агломерату і виробів екструзією або литтям під тиском;
- переосадження з розчинів з отриманням порошків для нанесення покриттів, отримання композиційних матеріалів;
- хімічна модифікація для виробництва матеріалів з новими властивостями.
Кожна із запропонованих технологій має свої переваги. Але далеко не всі з описаних способів переробки ПЕТ застосовні до відходів харчової тари. Багато з них дозволяють переробляти тільки незабруднені технологічні відходи, залишаючи незачепленою харчову тару, яка як правило сильно забруднена білковими і мінеральними домішками, видалення яких пов'язане із значними витратами, що не завжди економічно доцільно при переробці в середньому і малому масштабі.
Вторинні ресурси: акумулятори і батареї
На сьогоднішній день всі типи батарей, що випускаються в Європі, можуть бути перероблені незалежно від того чи є вони перезарядними. Для переробки не має значення чи батарея заряджена, частково розряджена чи розряджена цілком. Після збору батарей вони підлягають сортуванню і далі залежно від того, до якого типу вони належать, батареї відсилаються на відповідний завод з переробки.
Переробкою батарей в Європі займається близько 40 підприємств.
Ефективність переробки визначається у відсотковому співвідношенні вторинних ресурсів, що надійшли на переробку, і матеріалу, отриманого після переробки.
Варто пам'ятати, що точну ефективність переробки неможливо знати заздалегідь з наступних причин:
- склад вторинних ресурсів, що надходять на переробку, значно різниться від партії до партії і від країни виробника – це відбувається через змішання батарей від різних виробників і різного ступеня розрядки кожної конкретної батарейки;
- в процесі переробки батареї змішуються з іншими матеріалами, тому визначити точно ефективність переробки батарей і «додаткових» матеріалів неможливо;
- переробка включає в себе кілька стадій, кожна з яких відбувається на різних виробництвах, тому межі, в яких повинна вимірюватися ефективність переробки, неясна.
Процес HTMR складається з трьох основних кроків: підготовка суміші; випалювання; плавка і виливка. На етапі підготовки суміші батареї різних типів змішуються, і з них виготовляються брикети, потім брикети поміщають в піч з обертовим нагрівачем (RHF) при температурі 23000 °F. У процесі нагрівання в камеру підводяться різні гази для прискорення спалювання зайвих компонентів сміття і плавки металів. Отримані газові відходи проходять систему рідинного очищення. Отримані в RHF злитки поміщають в електродугову піч (EAF), де відбувається поділ рідкої фази металу і шлаків. Шлаки є безпечними для здоров'я, тому надалі вони використовуються в будівництві будівель і доріг. Отримані злитки поділяються на болванки і плавлять з додаванням заліза, до досягнення стандартного складу – нікель від 8% до 16%, хром від 9% до 16%, залізо - решту, незначний вміст марганцю, вуглецю і молібдену.
Текстиль та взуття
У багатьох країнах Європи на сміттєзбиральних майданчиках спальних районів, крім контейнерів для збору металу, пластику, паперу та скла, з'явилися контейнери для збору використаного одягу, взуття та ганчір'я. Таким чином текстиль також увійшов до категорії вторинних ресурсів.
Все ганчір'я надходить в сортувальний центр. Тут відбувається відбір одягу, який ще може бути придатним для використання, згодом він надходить до благодійних асоціацій для незаможних, церкви і червоного хреста. Непридатний одяг проходить ретельний відбір: відокремлюються всі металеві та пластмасові деталі (ґудзики, змійки, кнопки тощо), потім розділяють за типом тканини (бавовна, льон, поліестер і т. д.). Наприклад джинсова тканина надходить на заводи з виробництва паперу, де тканина подрібнюється і відмочується, після цього процес виробництва ідентичний до целюлози. Метод виробництва паперу з тканини зберігся незмінним вже багато століть і був завезений до Європи Марко Поло, коли він уперше відвідав Китай. У результаті виходить два типи паперу:
- «артистичний» для акварелі або гравюри зі своєю текстурою, міцністю і довговічністю;
- папір для виробництва банкнот.
Взуття піддається схожому процесу сортування: підошва відділяється від верху, компоненти сортуються за типом матеріалу, після чого надходять на підприємства з переробки гуми, пластмаси і т. д. У цьому свого успіху досягла інноваційна компанія спортивного одягу NIKE, в магазинах якої в США можна отримати знижку, залишивши свої зношених кросівки.
Вторинні ресурси: бетон і відходи бетонного виробництва
У процесі приготування і застосування бетонних сумішей завжди утворюються відходи і залишки свіжого бетону в змішувачах, бетоновозах та бетононасосах, у технологічних машинах, у формах і ємностях.
Відомо, що техніку чистять і промивають водою від залишків бетону, інакше ресурс її нормальної роботи буде дуже швидко скорочуватися. Залишки бетону після промивки техніки містять:
- інертні наповнювачі;
- воду і цементне молочко;
- рідкі хімічні добавки.
Принцип роботи будь-якої установки зводиться до відділення твердих частинок та рідкого залишку з подальшим повторним використанням отриманих компонентів.
Центральне місце в комплексі займає установка промивання матеріалу. При цьому фактично відбувається відділення дрібних частинок менше 0,18 мм від більших (піску і різних фракцій), що запобігає затвердінню матеріалу. Промитий матеріал збирається в спеціальний контейнер і може застосовуватися для приготування бетону, а отримана вода з частинками менше 0,18 мм подається у водяний бак, де за допомогою мішалки вони підтримуються в підвішеному стані, що перешкоджає накопиченню і затвердінню цементного молочка. Наступною сходинкою процесу є подача стічних вод в очисний конус, де під дією сили тяжіння відбувається скупчення дрібних частинок і утворення шламу. В конусі шлам утримується до певного стану і передається в шламовий бункер. Рівень очищеної води у колоні підвищується, і через переливний отвір вона потрапляє в проміжний бункер, звідки може бути взята і використана знову в бетонному виробництві.
Читайте також:
