Организация системы сбора и переработки полимерных отходов в городе Сургуте

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

Реферат

 

Объектами разработки в данном проекте является система сбора и переработки полимерных отходов, в частности пластиковой тары, а также производственный объект, предназначенный для переработки полимерных отходов.

Целью данного проекта является создание системы сбора и переработки полимерных отходов в г. Сургуте и Сургутском районе.

Для написания проекта были использованы аналитический и графический методы.

Выбранная технология является практически безотходной. Продукт переработки востребован на рынке г. Сургута и Сургутского района, срок окупаемости данного проекта при наилучшем прогнозе 10 месяцев. Помимо высокой экономической значимости, проект несет в себе большую экологическую значимость, т.к. позволяет сократить объем полимерных отходов, размещаемых на полигонах ТБО и использовать заложенный в них потенциал.

В проекте представлен порядок сбора и переработки полимерных отходов, нововведение в конструкции кузова машины для сбора полимерных отходов, производственный объект для реализации переработки этих отходов. Также предложена новая конструкция контейнера для отходов пластика.

Пояснительная записка выполнена на 60 листах. Она содержит 9 рисунков, 12 таблиц и 21 формулу.

 

Введение

 

В России ежегодно образуется около 5 млрд. тонн отходов. Непосредственно в Сургуте – 420 тысяч тонн в год, и этот показатель постоянно растет. Основная масса образующихся отходов потребления складируется на свалках, 70 % из которых являются стихийными, т.е. расположены в местах, не предусмотренных для размещения отходов. Такие свалки оказывают негативное воздействие на окружающую природную среду, загрязняют грунтовые воды, почву и воздух.  Кроме того, размещение отходов на свалках и полигонах занимает большие площади и делает невозможным использования потенциала отходов.

В сургутских отходах доля полимеров составляет 5 % − 21 тыс. тонн в год. При захоронении, эти отходы практически не разлагаются. Используемые человечеством материальные ресурсы являются исчерпаемыми, поэтому отходы следует использовать по максимуму. Полимерные отходы несут в себе большой потенциал, их можно перерабатывать многократно.

На сегодняшний день изобретено множество способов и средств переработки и утилизации отходов, как с получением вторичных ресурсов, так и с получением энергии. В развитых странах, таких как Германия и Швеция, сбор и переработка отходов находится на высоком уровне.

В некоторых городах России, таких как Липецк и Санкт-Петербург тоже наблюдается переработка отходов, но уровень значительно ниже европейского. Проблему переработки отходов потребления в последние годы все чаще поднимает губернатор Ханты-Мансийского автономного округа Наталья Владимировна Комарова. 

3 июня 2011 г. региональные власти  приняли концепцию обращения  с отходами производства и  потребления ХМАО – Югра на  период до 2020 года. На сегодняшний день в Ханты-Мансийском автономном округе – Югра перерабатывается очень маленькая доля отходов потребления. Активнее всего перерабатывают бумагу, картон и полиэтиленовую пленку. Сбором Металлолома занимаются уже много лет. В последнее время начали заниматься сбором и утилизацией энергосберегающих ламп. Сбор полимерных отходов в г. Сургуте не осуществляется. А ведь сбор и переработка полимеров является не только экологически значимым делом, но и может стать весьма прибыльным бизнесом. Поэтому тема, поднятая в данном проекте, является актуальной и значимой для г. Сургута и Сургутского района.

Цель дипломного проекта – разработать систему сбора и переработки полимерных отходов в г. Сургуте.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать мировой опыт  вторичной переработки бытовых  отходов;

2. Обосновать выбор метода вторичной  переработки пластиковой тары;

3. Предложить способ раздельного  сбора пластиковой тары на  территории г. Сургута;

4. Разработать схему технологического  процесса вторичной переработки пластика;

5. Спроектировать производственное  помещение для осуществления  переработки пластиковой тары.

6. Оценить экономический эффект  от переработки пластиковой тары.

 

1. Анализ  мирового опыта вторичной переработки  бытовых отходов

1.1 Анализ зарубежного опыта  вторичной переработки бытовых  отходов

 

Инициатором первого опыта переработки отходов в 1588 г. стала английская королева Елизавета I. Она даровала специальные налоговые привилегии сборщикам тряпья, которое шло на производство бумаги, это был первый в истории пример предоставления налоговых льгот за утилизацию мусора.

В 1865 г. была создана и ныне существующая благотворительная организация «Армия Спасения», которая на первом этапе своего существования занималась сбором и переработкой мусора.  Для этого она нанимала бедняков, которые таким образом получали средства на жизнь. В 1874 году в английском г. Ноттингем был построен первый в мире мусоросжигательный завод, а в 1895 в целях улучшение санитарного состояния появилась первая установка для сжигания мусора в германском городе Гамбург. 

В ХХ веке в развитых странах утилизация отходов стала делом государственной важности и весьма доходным бизнесом.

В Японии, по инициативе министерства международной торговли и индустрии, создан Институт пластиковых отходов, разработавший две инновационные технологии вторичного их использования:

1) превращение пластмассы в аммиак;

2) использование пластмассовых  отходов при производстве цемента.

В знаменитом Берлинском квартале Шарлотенбурге с 1912 года был введен первый раздельный сбор отходов и его вывоз. Каждое подворье должно было иметь 3 емкости для раздельного мусора (первое для золы и смета, второе для кухонных пищевых отходов и третье для крупногабаритных отходов). В 1916 году угольная и древесная зола из печей составляла 80 % отходов в крупных городах Европы. 

В некоторых городах Германии были созданы специальные предприятия для сортировки отходов и дальнейшей переработки. Один из первых мусоросортировочных комплексов был построен в Пуххайме, под Мюнхеном.

В период с 1914 по 1923 годы в городе Оснабрюке (Нижняя Саксония) началась сортировка бытовых отходов.

Были предприняты первые попытки сократить площади, отводимые под складирование мусора путем сжигания отходов в термических установках. Мусор сжигали, например, в коксовых печах, а образовавшиеся шлаки смешивали с вяжущим веществом, прессовали и шлаковые кирпичи использовали в строительстве дорог.

В начале 60-х неуклонно начала возрастать доля пластика в упаковке.

В 1961 году в ФРГ был создан Федеральный союз немецкой промышленности по удалению и обезвреживанию отходов «BDE». Позднее в ГДР появляется комбинат по сбору и переработки вторичного сырья и отходов «SERO».  Сбор утильсырья был организован, в частности, в домашних хозяйствах, в школах, в пионерских лагерях. Система «SERO» производила сбор и заготовку бутылок, банок, бумаги, металлолома, кожи, резины, пластмассы, тряпья.

За последние 40 лет в Германии в сфере управления отходами было принято более сотни законопроектов, законов, правительственных предписаний, постановлений и норм, технических регламентов. На Европейском уровне также действуют директивы, как рамочные, так и по отдельным потокам отходов и технологиям их утилизации. Управление отходами в Германии и других европейских странах является неотъемлемой частью общей государственной и экологической политики и отличается целенаправленностью и последовательностью [21].

Немецкая компания Nestro Lufttechnik GmbH с 1987 года занимается разработкой и производством экологического и энергосберегающего оборудования для сортировки и утилизации ТБО. Выход полезной продукции – 5-40 % от сортируемых ТБО [12].

В Швеции по типу наших муниципальных образований действуют коммуны, которые учреждают предприятия по сбору и сортировке бытовых отходов. С тех жителей, кто сдает мусор раздельно, плата не взимается. Платят те, кто сваливает мусор в кучу, а таких там 45 %. Неотсортированные отходы вывозят на мусоросжигательные заводы, которые дают электроэнергию и тепло населенным пунктам Швеции. Для селективного сбора отходов возле домов стоят специальные контейнеры. Специалисты поясняют: на то, чтобы внедрить в сознание людей такую практику, ушло около 20 лет. Сначала для этого создали условия, а потом ужесточили законы [3].

В 2010 г. английский ученый Ян Байенс со своими коллегами из Университета Уорвика для разложения полимерных отходов использовал пиролиз в реакторе с кипящим слоем. Необходимая температура всего 500 оС. Эта технология позволяет получать воск, стирол, терефталевую кислоту, метилметакрилат и углерод – все эти вещества представляют собой отличное сырье для производства новых пластмасс.

В Швеции дан старт масштабному проекту коммерческого производства пластика для бытовых целей без применения продуктов нефтепереработки. Компания «AnoxKaldnes» еще в 2009 г. Запустила пилотный проект такого производства, предполагающий переработку пластиковых отходов в жидком состоянии в полигидроксиалканоат (ПГА), который может использоваться для изготовления пластиковых емкостей для самых разных жидкостей. Переработка отходов полимеров осуществляется микроорганизмами [7].

 

 

1.2 Анализ российского опыта вторичной переработки бытовых отходов

 

В 2005 году компанией ЗАО «Национальный экологический промышленный альянс» в российском городе Липецке был запущен пилотный проект «ЭкоПром-Липецк», который предусматривает сбор, вывоз, сортировку, брикетирование и захоронение ТБО на полигоне. В проекте используются прессы ведущей мировой компании «IMABE IBERICA», позволяющие уплотнять мусор в 6 раз [1].

В Миассе предприятим «Экосервис» построен мусоросортировочный завод за 35 млн. рублей. Завод построен неподалеку от Васильевского полигона твердых бытовых отходов. Через него пролегает путь мусоровозов на полигон ТБО. На заводе используется линия по сортировке мусора производства завода «Станкоагрегат». Машины, везущие из города мусор, проезжают через весовую. После отделения самого крупного и мелкого мусора, из оставшегося вручную отбирается материал, который может служить вторичным сырьем — металл, бумага, пластик. Оставшийся мусор вывозят на полигон для захоронения. Между «Экосервисом», администрацией Миасского округа и правительством Челябинской области подписано инвестиционное соглашение, в котором власть обязуется оказывать содействие развитию предприятия. [22].

В Москве о положительном опыте селективного сбора отходов заявляет ООО «ПрофБизнесТелеком» - одно из крупнейших предприятий Москвы, занимающихся раздельным сбором и переработкой полимерных и металлосодержащих отходов. Компания устанавливает на территории Москвы автоматизированные комплексы «Фандомат» для приема алюминиевых банок и пластиковых бутылок. Расчет производится наличными. Комплекс разработан совместно с германской фирмой «Loetec Electronische Fertigungssysteme». В 2004 г. в Москве было установлено 1500 таких автоматов. Стоимость каждого автомата – 5000 евро, общие затраты составили 315 млн. рублей. Результаты: отсутствие мусора в радиусе 250 – 300 метров от «Фандоматов»; ежедневный сбор в среднем составил 90 мешков тары; окупаемость автоматов составила 1-2 года (в зависимости от расположения); получение чистого сырья. К 2007 г. количество автоматов было увеличено до 3500 единиц.

В октябре 2011 г. администрация Солнечногорского муниципального района, завод по переработке пластмасс «Пларус» и производитель напитков Coca-Cola Hellenic в России объявили о старте проекта по раздельному сбору и последующей переработке пластиковых бутылок под девизом «Возьми пластик в оборот!».

По оценке ООО «Инфомайн» в 2010 г. было переработано около 95 тыс. тонн отходов полиэтилетерефталата (ПЭТ), в 2011 г. – порядка 100 тыс. тонн (16-18 % от объема отходов ПЭТ). Однако с 2005 по 2010 годы производство вторичного ПЭТФ выросло в 11 раз.

Производством вторичного ПЭТФ в России занимается около 20 предприятий. Существующие мощности позволяют перерабатывать до 150 тыс. т. отходов в год.

Крупнейшими перерабатывающими предприятиями являются: ООО «Пларус» (Солнечногорск, Московская обл.), ЗАО «РБ-Групп» (Москва) и ЗАО «Экотехнологии» (Клин, Московская обл.). Их совокупная доля на рынке вторичного ПЭТФ составляет около 65 %. В территориальном отношении более 55 % приходится на Москву и Московскую обл., 20 % - на Тверскую обл.

70 % готового продукта представляет флекс (хлопья), 30 % - вторичный ПЭТФ-гранулят. ПЭТФ-гранулят выпускают только 4 предприятия: ООО «Пларус», ЗАО «ЭкоТехнологии», ООО «Пластсервис» и ОАО «Сибур-ПЭТФ»

Структура образующихся полимерных отходов в России (по данным Научно-исследовательского центра по проблемам управления ресурсосбережением и отходами) представлена в таблице 1 [30]:

Таблица 1 − Структура образующихся полимерных отходов в России

Название полимерного отхода	Содержание конкретного вида в общей массе полимерных отходов, %
Полиэтилен	34
Полиэтилентерефталат	20,4
Ламинированная бумага	17
Поливинилхлорид	13,6
Полистирол	7,6
Полипропилен	7,4