История развития технологий обращения с отходами. Сортировка и переработка

Сортировка и переработка отходов – явления не менее древние, чем захоронение и сжигание. На протяжении всей истории человечества отходы делили на классы для их дальнейшей утилизации наиболее подходящим образом, менялись лишь технологии и причины, заставляющие человека сортировать. Прежде всего, отделялась органика, так как ее можно было дать на корм скоту или использовать, как компост. Ткани, стекло, металл – все это тоже по возможности либо использовалось «до последнего» (ткань рассыпалась в труху, металл ржавел), либо перешивалось, переплавлялось. Сегодня мы расскажем, как изменилось отношение к сортировке отходов и какие технологии используют наши современники. 

Сортировка и переработка не ради экологии, а ради выгоды

Несмотря на то, что наши предки сортировали отходы, в большинстве случаев причиной было не бережное отношение к окружающей среде, как сейчас, а банальная практичность и экономия. Повторное использование вещей во многом было продиктовано бедностью или невозможностью достать что-то новое, ресурсы были ограничены. Как только проблема с ресурсами решилась (во времена промышленной революции) интерес к сортировке сразу же резко пошел на спад. К моменту появления современной идеологии переработки интерес к сортировке отходов проходил через несколько волн взлетов и падений.

Интересно, что первым централизованным способом переработки отходов стали…свиньи. В какой-то момент, когда масса отходов в городах стала критичной, было принято решение выпускать на улицу свиней, чтобы они поедали объедки. Безусловно, это работало, но были и последствия – сами животные оставляли после себя не меньше отходов, к тому же создавали массу других неприятностей, так что от такой практики быстро отказались. 

Первые централизованные попытки сортировки отходов начали предпринимать в Европе в конце XVIII-го – начале XIX веков. На тот момент в Лондоне уже были мусорные баки, отходы сортировали специально обученные люди для дальнейшего использования и перепродажи скупщикам. В XIX веке ресурсы перестали представлять высокую ценность, перепродажа потеряла свой смысл, поэтому в большинстве стран, несмотря на наличие законодательных актов, регулирующих область обращения с отходами, интерес к сортировке угас. Появление мусоросжигательных заводов также не добавляло гражданам желания (и необходимости) разбирать отходы. Мировая война на время вернула интерес к вторичному использованию ресурсов, однако с приходом мирного времени все снова вернулось на круги своя. Подобная чехарда длилась вплоть до середины XX века, когда, наконец, произошла трансформация в отношении общества к отходам. 

Различные системы примитивной сортировки и переработки (в основном, перепродажи) существовали в разных странах, однако очень долгое время сбор отходов в раздельные емкости считался пустой тратой времени, а задача сортировки собранных отбросов не рассматривалась как бесперспективная. Жители не обращали внимание даже на наличие штрафов за отсутствие сортировки – никто не желал разбирать свой мусор. Понимания, зачем сортировать и перерабатывать не было, поэтому большая часть инициатив проваливалась. 

Новый мусор – новое отношение к отходам

Человечество очень долго не приходило к мысли о том, что отходы обязательно нужно сортировать вне зависимости от того, удастся их перепродать потом или нет. Фактически, эпоха сортировки и переработки в современном ее понимании началась совсем недавно, в середине 20 века. Даже знания о том, как негативно влияют на человека выбросы, образуемые при гниении или сжигании отходов, не сильно сподвигли человечество на то, чтобы начать более рационально использовать вещи. Революцию в этом вопросе, как и в вопросе производства, произвел пластик, а также синтетика. Одновременно очень удобный и очень вредный, практически не подверженный разложению, он впервые заставил людей задуматься о том, сколько отходов они выбрасывают и как это влияет на окружающую среду.  Именно с середины 20 века переработку отходов стали рассматривать как одно из средств борьбы с загрязнением окружающей среды и рационального использования природных ресурсов и энергии. 

Подробнее о том, как в мире внедрялись идеи раздельного сбора вы можете прочесть в наших предыдущих материалах. А мы вернемся к технологиям.

Сортировка. От ручной до механической

Первая сортировка была ручной. Сами жители или мусорщики на свалках вручную отбирали из общей массы те отходы, которые можно было перепродать или использовать повторно. Ручная сортировка продолжалась даже в эпоху заводов, когда на производствах появились дробильные машины: рабочие стояли у ленты, по которой шли смешанные отходы, и вручную извлекали то, что могло представлять ценность, остальной мусор шел в дробильню. Сортировкой занимались, в том числе, женщины и дети. 

Практиковалась и предварительная (также ручная) сортировка в мусорные баки у дома. Так, в Германии в начале 20 века устанавливали шкафы для мусора с несколькими секциями для разных отходов; в Америке было принято раскладывать отходы по разным емкостям дома или по разным пакетам, подписывая их, чтобы мусорщики могли понять, какие отходы внутри. Чаще всего отделяли пищевые отходы от прочего «хлама», отдельно сдавали металл, золу. В тех странах, где активно использовалось мусоросжигание, отходы делились на две группы: то, что можно сжигать и то, что нельзя. Ко вторым очень быстро начали причислять пластмассу, так как во время горения она выделяла ядовитые вещества. 

Ручная сортировка – это удобный, но далеко не всегда экономически обоснованный труд. Именно экономические соображения, а также вопросы гигиены и санитарной безопасности стали причиной того, что на заводах начали отказываться от ручного труда и стали пытаться внедрить новые технологические решения, которые бы позволили без участия человека выделять в общем потоке отходов разные полезные фракции. Прежде всего, разработкой машин для сортировки и дальнейшей переработки занимались богатые страны. Так появились различные технологии механической сортировки отходов.

К моменту появления первых механических манипуляторов для мусороперерабатывающих производств на заводах уже вовсю дробили отходы, чтобы их было проще сжигать в печах. Однако мусор все еще занимал очень много места. Ситуация сдвинулась с мертвой точки, когда в 1932 год В США изобретены машины, прессующие мусор. Прессование позволило уменьшить объем отходов в десятки раз, получившиеся брикеты занимали на свалках гораздо меньше места, что продлевало срок службы самих свалок. Прессование (брикетирование) активно используется в переработке отходов и сейчас: на современных производствах используются самые разные типы прессов, которые позволяют «упаковывать» в брикеты не только макулатуру, но также ткани, опилки, металлолом и многое другое. Благодаря прессу можно добиться уменьшения объема до 75%. 

Для разделения отходов также стали использовать различные механические хваты, которые переносили мусорную массу на транспортеры, где затем производилась механическая же сортировка. Удалялись пакеты, затем отходы дробились. Для извлечения полезных фракций одной из первых стала использоваться технология сепарации, в частности, магнитные сепараторы позволяли из общей массы отходов отделить металлические частицы. Сама технология магнитной сепарации была известна еще с конца 18 века, однако активно применяться она стала в 1930-х. В 1970-ых произошел очередной прорыв и появились уже более современные магнитные сепараторы, модификации которых сегодня активно используют в разных отраслях промышленности, а также на производствах по переработке отходов. 

Активно начали использовать грохот. Смысл грохочения заключается в том, чтобы просеять мелкие части, которые не могут использоваться как вторичные материальные ресурсы. Самый простой из грохотов – барабанный, в нем отходы проходят, как через сито, через ячейки разного размера, что позволяет отделять крупный мусор от мелкого. Грохочение, как метод просеивания, применялся очень давно, примитивные сита использовались в древности, популярность грохотов начинает расти в конце 17 века и, наконец, с конца 19 века активно начинает использоваться грохочении минеральных материалов ситовыми сепараторами, которые являются предшественникам существующих современных вибрационных грохотов. 

Прогресс не стоял на месте и с развитием технологий механическая сортировка стала использовать все более сложные технологии. На производствах появляться баллистические, оптические, роторные, вихретоковые, пневматические и другие сепараторы. Сегодня на современных производствах используют конвейерные линии, на которых установлены различные типы сепараторов для максимально эффективного извлечения ресурсов. Подробнее о каждом типе сепараторов мы расскажем в следующих материалах. 

Сортировка отходов – это один из важнейших шагов на пути к максимально эффективной переработке. Чем скрупулёзнее будет отбор полезных фракций на самых ранних этапах, тем быстрее, чище, а, значит, и дешевле, будет дальнейшая переработка. К сожалению, многие современные технологии сортировки очень дорогие, они делают дальнейшую работу с сырьем нерентабельной, из-за чего многие небогатые страны предпочитают устаревшие методики – захоронение и сжигание. Однако такой подход вредит экологии. Даже ручная сортировка на этапе мусорного ведра, как бы развита она не была, не может дать тех же результатов, которых можно добиться с помощью сепараторов на производстве. Несмотря на не всегда низкую стоимость современных технологий и определенные сложности в организации, современные автоматизированные сортировочные линии – это тот шаг, который приблизит человечество к 100% переработке отходов.  

Все новости