Не очень крупная европейская страна, например, Дания или Нидерланды по площади сравнима с мусорными свалками и полигонами в России. По разным данным, человек в год выбрасывает от полутора до двух кубических метров отходов. Мусор хранят на свалках и полигонах, перерабатывают во вторсырье или сжигают.

Самым безопасным в части экологии методом обращения с отходами остается переработка, но не все, что оказывается в мусоровозе можно использовать повторно. Поэтому мусоросжигательные заводы коптят, хотя системы фильтров стараются снизить опасные выбросы до минимума, а свалки, особенно те, что организовали десятки лет назад, отравляют почву и грунтовые воды.

Непопулярная наука

Отдельное направление экологии, которое изучает мусорные отходы и способы их утилизации называется гарбология. Не самый популярный термин, как и профессия: в 2007 году журнал «Popular Science» поместил гарбологию на четвертую строчку в рейтинге самых непопулярных профессий в науке. Термин происходит от английского слова garbage – мусор. Специалисты изучают бытовые отходы, их свойства и состав, реакцию с окружающей средой и между разными фракциями.

Любопытно, что термин ввел не эколог, а археолог Уильям Ретжи, который изучал предпочтения ньюйоркцев. Таким образом, гарбологию рассматривают и как «мусорную археологию»: содержимое баков и контейнеров лучше соцопросов может рассказать о привычках и пристрастиях жителей того или иного города или страны. Впрочем, основной задачей гарбологов остается поиск наиболее эффективных и безопасных способов переработки и утилизации мусора.

Выбросить, чтобы использовать

Отправленная в помойку бутылка из-под воды может послужить еще раз – уже в качестве одежды. Популярный тренд – вещи, которые делают из переработанного пластика. Колготки, футболки, обувь и аксессуары, например оправы для очков изготавливают из составов, в которые входит полиэстер. Синтетическую ткань получают в том числе и из мусора.

Нити из переработанного пластика / Фото: recyclemag.ru

Важный этап в использовании «мусорного» пластика – его подготовка. А именно – очистка для дальнейшего применения. Чистые отходы измельчают в крошку, а потом начинается процесс экструзии – вязкую расплавленную пластиковую крошку под давлением пропускают через формы, чтобы получить нити. Для переплетения нитей из вторичного пластика и формирования полотна используют ткацкое оборудование.

Одежда – только один из способов переработки: вторичный пластик используют для производства шариковых ручек, мебели, строительных материалов и новых упаковок. Один и тот же кусок пластмассы нельзя перерабатывать бесконечно, через 2–3 раза качество снизится до непригодного состояния. Аналогичная ситуация и с бумагой, которую использовать снова и снова не выйдет, но около трех раз бумажный лист послужит в разных качествах. Другое дело более долговечные материалы – металл и стекло, которые используют не бесконечно, но достаточно долго.

Органику на тряпки не пустишь. Картофельные очистки, банановая кожура или огрызок яблока – именно они на полигонах формируют свалочный газ. Органика на свалках не становится компостом – в спрессованной куче нет кислорода, и выделяются оксиды серы, сероводород и меркаптаны, а также большое количество метана.

Компостирование органических отходов / Фото: vyvoz.org

Компостирование органических отходов позволяет снова использовать продукты, уже в качестве натуральных удобрений. Для этого органический мусор сваливают в кучу – бурт, который смешивают с микроорганизмами, например термофильными молочнокислыми бактериями. Бурт нагревают до 70 градусов, чтобы уничтожить патогенную микрофлору, яйца паразитов и личинки мух, при этом «рабочие» бактерии продолжают активность и ускоряют процесс компостирования. Бурт регулярно перемешивают, чтобы насытить кучу кислородом и ускорить процесс испарения влаги.

По разным оценкам, на переработку в России уходит 10–15 процентов мусора. В том числе наладить конвейер вторсырья не получается из-за слабо развитой «мусорной культуры» в стране: сейчас принципы сортировки мусора дома активно пропагандируются, но большая часть отходов все равно летит в одну корзину.

В топку

Убрать свалки и получить энергию – к этому стремятся специалисты в области сжигания мусора. Мусоросжигание позволяет уничтожить до 90 процентов объемов отходов. Экологи отмечают опасность для окружающей среды и людей при мусоросжигании – образуется углекислый газ, и возможен выброс токсичных веществ. Особенно если в печь попадут опасные отходы: батарейки, градусники, ртутные лампы. Но мусоросжигание позволяет эффективно экономить землю – в маленьких странах, где нет места на полигоны, этот способ утилизации наиболее развит.

Сегодня в мире насчитывается больше десяти способов сжигания отходов с разной степенью эффективности и безопасности. Сжигание на переталкивающих колосниковых решетках, в топке с кипящим слоем и высокотемпературный пиролиз — считаются наиболее эффективными с точки зрения производства тепловой энергии.

Составная колосниковая решетка из стальных или чугунных элементов постоянно находится в движении и проталкивает мусор через все стадии горения – от сушки в начале до выгорания шлака в конце. Технология использования колосниковой решетки подразумевает слоевое сжигание мусора. Слой мусора располагается на решётке, на которую подаются воздушные потоки температурой 850–1500 градусов. В зависимости от типа решётки и состава мусора подача воздуха внутри камеры может идти в разных направлениях: параллельно потоку отходов, против него, либо в определённых точках камеры.

Технология кипящего слоя подразумевает разделение мусора на фракции одного вида. Кипящий слой создается, когда твердые частицы под воздействием восходящего потока газа находятся в парящем состоянии. Скорость восходящих потоков газов горящего топлива рассчитывается так, чтобы снизить плотность сжигаемого слоя отходов, но не дать частицам покинуть его. Чтобы увеличить теплоотдачу, в кипящий слой вводят шлак, песок или известняк.

Технология пиролиза / Фото: kmzp.ua

При сжигании опасных или токсичных отходов используют пиролиз – это распад материалов на молекулы в печи с высокой температурой, высоким давлением и без кислорода. Температура в пиролизной камере около 400–600 градусов. Газы, которые выделяются при горении, дожигаются с помощью кислорода. В результате образуются газы и жидкости, которые можно использовать в качестве топлива, а также твердый осадок, который можно использовать как сырье на химических производствах.