Копирайт: Justin Sullivan/Getty Images
Мусор выбрасывается нами автоматически, почти неосознанно, и уж тем более мало кто задумывается, а куда, собственно, все это увозят гигантские мусоровозы, где выгружают, и что происходит потом? А между тем, на его переработку работает целая индустрия, ведутся научные исследования, пишутся диссертации и проводятся научные конференции. Концепция «нулевых отходов» медленно, но верно воплощается в жизнь.
Закапывание, сжигание, повторное использование
Во всем мире, помимо разных нелегальных операций, существует три основных способа переработки мусора – контролируемое закапывание (landfiling), сжигание в печах - инсенираторах для получения энергии (waste-to-energy), и повторное использование (recycling). Захоронение мусора на сегодняшний день признано самым опасным и вредным для окружающей среды способом: гигантские мусорные свалки выделяют тонны метана, карбон диоксида и других токсичных веществ, засоряя почву, подземные воды и способствуя разрушению озонового слоя. И хотя современное оборудование позволяет улавливать часть этого газа и использовать его в качестве топлива, основная мировая тенденция - на сокращение количества захоронений и разработку высоких технологий переработки и повторного использования материалов.
Сжигание городского мусора вызывает неоднозначную полемику во всем мире и сильное противодействие экологических организаций. Инсенераторы дороги, не решают проблему загрязнения окружающей среды, выделяя токсичные вещества в атмосферу, и уничтожают ресурсы, в которые уже однажды был вложен человеческий труд. Конечно, мусор cжигают для того, чтобы уменьшить его количество и не закапывать весь объем в землю. Но это всё же только промежуточный этап на пути к полной переработке и превращению мусора из «отходов» в сырье или готовый рыночный продукт.
На сегодняшний день в мире по количеству городских отходов лидирует Америка. По данным US EPA (Environmental Protection Agency) за 2007 год, каждый американец выбрасывал более 2 килограмм мусора в день, что составило 254 миллиона тонн в год. Это примерно в два раза больше среднестатистического европейца. Большая часть этого мусора, около 55%, все еще закапывается в землю, 12% сжигается в инсенераторах и только 33% используется повторно. Для сравнения, лидер индустрии переработки, Германия, использует повторно 70% своих отходов.
Отчасти такое положение дел связано с тем, что в Америке, как и в России, много свободной земли, и до недавнего времени проблема мусора никого не волновала – его просто закапывали. Однако, начиная с 70-х годов 20 века, возрастает общественная озабоченность состоянием окружающей среды, появляется целый ряд экологических движений, и словечки вроде «reduce, reuse, recycle» (снижай, используй повторно, перерабатывай) становятся мантрой набирающего обороты «зеленого» движения. Результат налицо: количество переработанных и заново использованных материалов в стране возросло с 10% в 1980 до 33.4% в 2007. Цифры эти довольно сильно варьируются по штатам и зависят от плотности населения, от активности руководства в продвижении новых технологий, наличия финансов и вовлеченности населения в процесс сортировки собственного мусора. Своеобразным законодателем мод и лидером в сфере разделения мусора является Сан-Франциско – 68% всех городских отходов перерабатывается и идет в повторное использование.
Органический мусор - почти треть всех отходов
Мусор органического происхождения - главный источник метана, разрушительного для озонового слоя –, составляет, однако, значительную часть городских, производственных и особенно сельскохозяйственных отходов в стране. Например, только скошенная трава с придомовых участков и пищевые отходы составляют четверть от общего объема мусора, а упаковочный картон и офисная бумага – целых 34%.
В Америке, как и в Европе, существует целый ряд законодательных ограничений на закапывание органики. Однако скоро закапывать мусор не будет нужды. При правильном подходе к делу, органический мусор становится богатым микроэлементами удобрением, альтернативным источником энергии, или строительным материалом.
Компостирование и анаэробная переработка
Основных подхода два – компостирование с доступом кислорода, и анаэробная переработка (без доступа кислорода). Оба способа существуют в природе и используются человеком с давних времен, но cовременные технологии позволяют проводить эти процессы быстрее и в больших, «промышленных» количествах.
Выбор того или иного способа зависит от состава перерабатываемой массы. Например, палая листва, пищевые отходы, «зеленые» отходы сельского хозяйства успешно компостируют, а сточные воды и помет с животноводческих ферм подвергают анаэробной переработке, улавливая образующийся в процессе ферментации газ, который служит затем источником «зеленой» энергии.
Компостирование отходов: ферменты играют главную роль
Если в естественных условиях палая листва и древесный лом перегнивают за 3-7 лет, то на промышленном компостере процесс длится от 2 до 10 недель. При очень больших объемах – до полугода. Биологическая масса предварительно очищается от инородных примесей, измельчается, и помещается в гигантские вращающиеся барабаны на 24 часа для перемешивания. Затем эта масса, уже начавшая перегнивать, укладывается в большие компостные гряды и пропитывается так называемым «компостным чаем» - раствором с богатым содержанием бактерий, нужных для создания перегноя. Далее компост многократно переворачивается и дополнительно орошается водой для подпитки бактерий и ускорения процесса биораспада. Выделяемое в процессе тепло стерилизует биомассу, убивая все возможные патогенные микробы. Получаемый на выходе компост высокого качества продается фермерам, муниципальным озеленителям и частным лицам для использования на придомовых участках, а выделившаяся в процессе компостирования жидкость является богатым микроэлементами удобрением и также продается (заменяя более дорогие химические удобрения).
Самый большой в мире компостер
Самое большое предприятие подобной специализации в Северной Америке, а возможно и в мире, находится в канадской Альберте, в городе Эдмонтон. Здесь применяют технику смешанного компостирования – городские отходы смешивают с сухим веществом сточных вод, и компостируют в гигантском закрытом павильоне, который является одновременно самым большим – 14 хоккейных полей - зданием из нержавеющей стали в мире. Такие масштабы позволяют перерабатывать 60% всех биоотходов Эдмонтона, производить до 80 000 тонн компоста в год, а также привлекать туристов и любопытствующих со всего мира.
Анаэробная переработка отходов: горячие подробности
Контролируемая анаэробная переработка органического материала происходит в больших резервуарах, и представляет собой биохимический процесс, в котором несколько видов бактерий взаимодействуют и расщепляют органическое вещество отходов на микроэлементы и биогаз. Для повышения активности бактерий внутри резервуара поддерживается высокая температура – до 70С, и чем она выше, тем быстрее происходит процесс распада. Получаемый в результате деятельности бактерий газ на практике является смесью газов, самый ценный из которых – метан – составляет от 55% до 80%, и используется для создания биотоплива и электроэнергии. Например, тонна пищевых отходов, переработанная таким образом, выделяет количество энергии, достаточное для снабжения и обогрева 10 домов в течение 24 часов.
До недавнего времени, в Соединенных Штатах не было ни одного предприятия анаэробной переработки городского мусора. Основная их масса установлена на мясо-молочных фермах, невелика по объему и служит для переработки животного помета, позволяя избавиться от неприятного запаха. За последние 5-7 лет, экологический и экономический потенциал этого метода был оценен в Европе и Северной Америке. В мире, где сырье неизменно дорожает и исчерпывается невиданными темпами, задача эффективного извлечения и использования альтернативной энергии становится все более насущной. В этом смысле, анаэробная переработка является технологией будущего и уже сегодня привлекает все большее внимание инвесторов. Этот технически-сложный и не самый дешевый способ позволяет, тем не менее, переработать вчерашние отходы в сегодняшний востребованный и полезный продукт (и даже ряд продуктов), не нанося значительного урона окружающей среде.
Резюме
В основе обоих технологий лежит идея имитации природных процессов, и эту идею сегодня активно поддерживают ученые, исследователи, экологи как в США, так и во всем мире. В природе нет понятия «мусор», подчеркивают они, отходы одного организма являются пищей другому. Концепция «нулевых отходов» - производства, потребления и вторичного производства - постепенно входит в повседневную жизнь людей и заставляет, выбрасывая что-то, быть более ответственными. Сегодня, во многих странах вопрос переработки того или иного продукта закладывается в его дизайн и выбор материалов, а жители крупных городов прилежно сортируют бутылки, очистки, и газеты.
Конечно, до идеала еще далеко. Но экономика индустрии переработки постепенно меняется; новые технологии в сочетании с усилиями экологов, политических законодателей, крупных бизнесов и рядовых граждан позволяют надеяться на то, что мы придем к совсем другой культуре потребления, не такой варварской и эгоистичной. Забирая так много у природы, надо что-то ей отдавать, и тогда процесс будет взаимно гармоничным.
Автор: Юлия Данилина/GEO
Немає коментарів:
Дописати коментар