Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

При рекуперации ресурсов отходы используются в качестве исходного материала для создания ценных продуктов в качестве новых выходов. Цель состоит в том, чтобы уменьшить количество образующихся отходов, тем самым уменьшая потребность в пространстве для свалки и оптимизируя ценность, создаваемую из отходов. [1] Восстановление ресурсов отсрочивает необходимость использования сырья в производственном процессе. Материалы, содержащиеся в твердых бытовых отходах , отходах строительства и сноса , коммерческих и промышленных отходах, могут использоваться для восстановления ресурсов для производства новых материалов и продуктов. Пластик , бумага , алюминий, стекло и металл - примеры того, где можно найти ценность в отходах.

Восстановление ресурсов - это не просто управление отходами . Восстановление ресурсов является частью экономики замкнутого цикла, в которой добыча природных ресурсов и образование отходов сведены к минимуму, а материалы и продукты разрабатываются более устойчиво с учетом долговечности, повторного использования , ремонтопригодности , восстановления и переработки . [2] Анализ жизненного цикла (LCA) можно использовать для сравнения потенциала извлечения ресурсов при использовании различных технологий очистки. Восстановление ресурсов может быть обеспечено за счет изменений государственной политики и регулирования, экономики замкнутого цикла.инфраструктуры , такие как улучшения «binfrastructure» , чтобы способствовать разделению источника и сбора отходов, повторное использование и переработка , [3] инновационные круговые бизнес - модели , [4] и оценки материалов и изделий с точки зрения их экономических , но и социальных и экологических затрат и выгод. [5] Например, органические материалы можно обрабатывать путем компостирования и анаэробного сбраживания и превращать в энергию, компост или удобрение . [6] Аналогичным образом, отходы в настоящее время хранятся на промышленных полигонах.а вокруг старых шахт можно обрабатывать биовыщелачивание [7] и специальные наночастицы [8] для извлечения металлов, таких как литий , кобальт и ванадий, для использования в низкоуглеродных технологиях, таких как электромобили и ветряные турбины . [9]

Восстановление ресурсов также может быть целью в контексте санитарии . Здесь термин относится к подходам к восстановлению ресурсов, содержащихся в сточных водах и человеческих экскрементах (моча и фекалии). Термин «туалетные принадлежности» вошел в употребление недавно. [10] Эти ресурсы включают: питательные вещества ( азот и фосфор ), органические вещества, энергию и воду. Эта концепция также называется экологической санитарией . Разделение потоков отходов может упростить восстановление ресурсов. Примеры включают хранение мочи отдельно от фекалий (как в унитазах с отводом мочи ) и хранение серой и черной воды. отдельно в городских канализационных системах.

Материалы, использованные в качестве источника [ править ]

Твердые отходы [ править ]

Основная статья: Переработка
Сталь дробленая и тюкованная для вторичной переработки

Переработка - это практика восстановления ресурсов, которая относится к сбору и повторному использованию утилизированных материалов, таких как пустые контейнеры для напитков. Материалы, из которых изготовлены предметы, могут быть переработаны в новые продукты. Материал для вторичной переработки может собираться отдельно от обычных отходов с использованием специальных контейнеров и транспортных средств или сортироваться непосредственно из потоков смешанных отходов.

К наиболее распространенным перерабатываемым потребительским товарам относятся алюминий, такой как банки для напитков, медь, такая как проволока, стальные пищевые и аэрозольные баллончики, старая стальная мебель или оборудование, полиэтиленовые и ПЭТ- бутылки, стеклянные бутылки и банки, картонные коробки , газеты , журналы и светлая бумага, и ящики из гофрированного картона .

ПВХ , LDPE , PP и PS (см. Идентификационный код смолы ) также подлежат вторичной переработке. Эти предметы обычно состоят из одного типа материала, поэтому их относительно легко переработать в новые продукты. Переработка сложных продуктов (таких как компьютеры и электронное оборудование) является более сложной задачей из-за необходимости дополнительной разборки и разделения.

Тип материала для вторичной переработки зависит от города и страны. В каждом городе и стране действуют разные программы утилизации, которые позволяют обрабатывать различные типы вторсырья.

Сточные воды и испражнения [ править ]

Основные статьи: Повторное использование экскрементов , повторное использование сточных вод и экологическая санитария

Ценные ресурсы могут быть выделены из сточных вод , осадки сточных вод , фекального ила и человеческих испражнений . [11] К ним относятся вода, энергия и удобрения, азот , [12] фосфор , [13] калий , а также микроэлементы, такие как сера и органические вещества . Также растет интерес к извлечению из сточных вод другого сырья, такого как биопластики и металлы, такие как серебро. [14]Первоначально системы сточных вод были предназначены только для удаления экскрементов и сточных вод из городских районов. Вода использовалась для смыва отходов, часто сбрасываемых в близлежащие водоемы. С 1970-х годов растет интерес к очистке сточных вод для защиты окружающей среды, и усилия сосредоточены в первую очередь на очистке воды в конце трубы. [ необходима цитата ] Примерно с 2003 года появились концепции экологической санитарии и устойчивой санитарии с акцентом на извлечение ресурсов из сточных вод. [ необходима цитата ]С 2016 года термин «туалетные ресурсы» вошел в употребление и побудил больше внимания уделять потенциалу извлечения ресурсов из туалетов. [10]

Можно восстановить следующие ресурсы:

  • Вода: во многих районах с дефицитом воды возрастает потребность в рекуперации воды из сточных вод. [11] В 2006 году Всемирная организация здравоохранения в сотрудничестве с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) и Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) разработала руководящие принципы безопасного использования сточных вод. [15] Кроме того, у многих национальных правительств есть свои собственные правила использования восстановленной воды. [11] Сингапур, например, стремится восстановить достаточное количество воды из своих систем сточных вод, чтобы удовлетворить потребности в воде половины города. [16] Они называют это NEWater. Еще одна связанная концепция повторного использования сточных вод - разработка канализационных сетей .
  • Энергия: Производство биогаза из осадка сточных вод в настоящее время является обычной практикой на очистных сооружениях . Кроме того, был исследован ряд методов, касающихся использования осадка сточных вод и экскрементов в качестве источников топлива. [17]
  • Удобрения: человеческие экскременты содержат азот, фосфор, калий и другие микроэлементы, необходимые для сельскохозяйственного производства. Их можно восстановить с помощью процессов химического осаждения или отгонки, или просто путем использования сточных вод или осадка сточных вод . Однако повторное использование осадка сточных вод создает риски из-за высоких концентраций нежелательных соединений, таких как тяжелые металлы , стойкие в окружающей среде фармацевтические загрязнители и другие химические вещества. [11] Так как большинство удобрений содержится в экскрементах, может быть полезно отделить выделенные фракции сточных вод (например, туалетные отходы) от остальных потоков сточных вод. [18] Это снижает риск нежелательных соединений и уменьшает объем, который необходимо обработать перед применением восстановленных питательных веществ в сельскохозяйственном производстве.

Также разрабатываются другие методы преобразования сточных вод в ценные продукты. Выращивание мух-солдатиков в экскрементах или органических отходах может производить личинок мух в качестве белкового корма. [19] Другие исследователи собирают жирные кислоты из сточных вод для производства биопластиков. [20]

Органическое вещество [ править ]

Основные статьи: Компостирование , Домашнее компостирование , Анаэробное сбраживание и Микробный топливный элемент
Активная компостная куча.

Утилизированные материалы, которые являются органическими по своей природе, такие как растительный материал, пищевые отходы и бумажные изделия, могут быть переработаны с использованием процессов биологического компостирования и разложения для разложения органических веществ. Полученный органический материал затем перерабатывается в качестве мульчи или компоста для сельскохозяйственных или ландшафтных целей. Кроме того, отработанный газ (например, метан ) можно улавливать и использовать для выработки электроэнергии и тепла (ТЭЦ / когенерация ), повышая эффективность. Целью биологической обработки является контроль и ускорение естественного процесса разложения органических веществ.

Существует большое разнообразие методов и технологий компостирования и сбраживания, различающихся по сложности, от простых домашних компостных куч до варочных котлов периодического действия в небольших городах, промышленного сбраживания смешанных бытовых отходов в закрытых резервуарах (см. Механическую биологическую очистку ). Методы биологического разложения подразделяются на аэробные и анаэробные , хотя существуют и гибриды этих двух методов.

Анаэробное сбраживание органической фракции твердых бытовых отходов (ТБО) оказалось более экологически эффективным, чем захоронение, сжигание или пиролиз . [ необходима цитата ] Анализ жизненного цикла (LCA) был использован для сравнения различных технологий. Однако полученный биогаз (метан) должен использоваться для когенерации (электричество и тепло, предпочтительно на месте производства или рядом с ним) и может быть использован с небольшой модернизацией в двигателях внутреннего сгорания или турбинах. При дальнейшей модернизации до синтетического природного газа он может быть закачан в газовую сеть или переработан до водорода.для использования в стационарных топливных элементах когенерации. Его использование в топливных элементах исключает загрязнение от продуктов сгорания. Существует большое разнообразие методов и технологий компостирования и разложения, различающихся по сложности: от простых домашних компостных куч до варочных котлов периодического действия в небольших городах, промышленного сбраживания смешанных бытовых отходов в закрытых резервуарах (см. Механическую биологическую очистку ). Методы биологического разложения подразделяются на аэробные и анаэробные , хотя существуют и гибриды этих двух методов.

Способы восстановления [ править ]

Во многих странах сбор бордюров с разделением на источники является одним из методов восстановления ресурсов.

Австралия [ править ]

В Австралии домохозяйствам предоставляется несколько контейнеров: один для переработки (желтая крышка), другой для обычных отходов (обычно красная крышка) и третий для садовых материалов (зеленая крышка). Мусорное ведро для мусора в саду предоставляется муниципалитетом по запросу. В некоторых населенных пунктах рециркуляция осуществляется в двух направлениях: бумага собирается в пакеты или коробки, а все другие материалы отправляются в мусорное ведро. В любом случае восстановленные материалы доставляются грузовиками на предприятие по рекуперации материалов для дальнейшей обработки.

Муниципальный, коммерческий и промышленный мусор, строительный мусор и мусор после сноса сбрасывают на свалки, а некоторые перерабатываются. Материалы для бытовых отходов разделены: вторсырье сортируется и превращается в новые продукты, а непригодный для использования материал вывозится на свалки. По данным Австралийского статистического бюро (ABS), уровень рециркуляции высок и «растет, при этом 99% домохозяйств сообщили, что они переработали или повторно использовали в течение прошлого года (обследование 2003 года), по сравнению с 85% в 1992 году». [ необходима цитата ] В 2002–2003 гг. «30% материалов из муниципальных образований, 45% из коммерческих и промышленных генераторов и 57% из строительного мусора и сноса» были переработаны. Производство энергии также является частью восстановления ресурсов: некоторое количество свалочного газа.улавливается для производства топлива или электроэнергии, хотя это считается крайней мерой, поскольку целью восстановления ресурсов является полное предотвращение захоронения отходов. [ необходима цитата ]

Устойчивость [ править ]

Восстановление ресурсов является ключевым компонентом способности бизнеса поддерживать аккредитацию ISO14001 . Компаниям рекомендуется каждый год повышать свою экологическую эффективность. Один из способов сделать это - перейти от системы управления отходами к системе восстановления ресурсов (например, переработка стекла, пищевых отходов, бумаги и картона, пластиковых бутылок и т. Д.).

Образование и осведомленность в области восстановления ресурсов приобретают все большее значение с глобальной точки зрения управления ресурсами . Talloires Декларация является декларацией устойчивости заинтересованной о беспрецедентных масштабах и скоростях окружающей среды и деградации , а также истощении от природных ресурсов . Местное, региональное и глобальное воздушное загрязнение; накопление и распространение токсичных отходов; разрушение и истощение лесов, почвы и воды ; истощение озонового слояи выбросы «парниковых» газов угрожают выживанию людей и тысяч других живых существ, целостности Земли и ее биоразнообразию , безопасности наций и наследию будущих поколений. Некоторые университеты реализовали Таллуарскую декларацию, установив программы управления окружающей средой и восстановления ресурсов. Университетское и профессиональное образование продвигается различными организациями, например, WAMITAB и Chartered Institution of Wastes Management . Многие супермаркеты поощряют клиентов использовать свои обратные торговые автоматы.сдавать на хранение использованные купленные контейнеры и получать возмещение за утилизацию. Бренды, производящие такие машины, включают Tomra и Envipco .

В 2010 году телеканал CNBC показал документальный фильм Trash Inc: The Secret Life of Garbage об отходах, о том, что происходит с ними, когда их «выбрасывают», и о их влиянии на мир. [21]

В 2015 году Организация Объединенных Наций установила 17 целей в области устойчивого развития (ЦУР). ЦУР 12 , касающаяся «ответственного потребления и производства», измеряет прогресс в достижении 11 целей с помощью 13 показателей. Задачи 3, 4 и 5 сосредоточены на образовании отходов в пищевой и химической промышленности. [22]

Расширенная ответственность производителя [ править ]

Расширенная ответственность производителя (EPR) - это стратегия ценообразования, которая способствует интеграции всех затрат, связанных с данным продуктом на протяжении его жизненного цикла. Наличие рыночной цены, отражающей также «затраты на утилизацию в конце срока службы», способствует большей точности ценообразования. Расширенная ответственность производителя предназначена для установления ответственности за весь жизненный цикл продукции, от производства до упаковки, транспортировки и утилизации или повторного использования. РОП требует, чтобы фирмы, которые производят, импортируют и / или продают продукты, несут ответственность за эти продукты на протяжении всего срока службы и за утилизацию или повторное использование продуктов.

См. Также [ править ]

  • Костная зола как источник фосфора
  • Циркулярная экономика
  • От колыбели до колыбели
  • Крематорий
  • Бордюрная добыча
  • Пищевые отходы
  • Промышленный симбиоз

Ссылки [ править ]

  1. ^ Яковиду, Элени; Миллуорд-Хопкинс, Джоэл; Буш, Джонатан; Пурнелл, Филип; Велис, Костас А .; Hahladakis, John N .; Цвирнер, Оливер; Браун, Эндрю (2017-12-01). «Путь к экономике замкнутого цикла: разработка концептуальной основы для комплексной оценки стоимости ресурсов, извлеченных из отходов» . Журнал чистого производства . 168 : 1279–1288. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2017.09.002 . ISSN  0959-6526 .
  2. ^ Velenturf, Энн PM; Арчер, Софи А .; Gomes, Helena I .; Кристген, Беате; Lag-Brotons, Alfonso J .; Пурнелл, Фил (2019-11-01). «Циркулярная экономика и вопрос интегрированных ресурсов» . Наука об окружающей среде в целом . 689 : 963–969. Bibcode : 2019ScTEn.689..963V . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2019.06.449 . ISSN 0048-9697 . PMID 31280177 .  
  3. ^ Пурнелл, Фил (2019-01-02). «В пути восстановления: обзор восстановления ресурсов Великобритании из инфраструктуры отходов» . Устойчивая и отказоустойчивая инфраструктура . 4 (1): 1–20. DOI : 10.1080 / 23789689.2017.1405654 . ISSN 2378-9689 . 
  4. ^ Бокен, NMP; Короткий, SW; Rana, P .; Эванс, С. (15 февраля 2014 г.). «Обзор литературы и практики для разработки архетипов устойчивой бизнес-модели» . Журнал чистого производства . 65 : 42–56. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2013.11.039 . ISSN 0959-6526 . 
  5. ^ Velenturf, Энн PM; Джопсон, Джульет С. (2019-01-15). «Создание экономического обоснования для восстановления ресурсов» . Наука об окружающей среде в целом . 648 : 1031–1041. Bibcode : 2019ScTEn.648.1031V . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2018.08.224 . ISSN 0048-9697 . PMID 30340251 .  
  6. ^ Маршалл, Рэйчел; Садхухан, Джхума; Макаски, Линн; Семпл, Кирк; Велентурф, Энн; Джопсон, Джульетта (2018-10-09). «Золотая лихорадка органических отходов: оптимизация восстановления ресурсов в биоэкономике Великобритании» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ Гомес, Елена I .; Фунари, Валерио; Mayes, William M .; Роджерсон, Майк; Прайор, Тимоти Дж. (2018-09-15). «Восстановление Al, Cr и V из стального шлака путем биовыщелачивания: периодические и колонные эксперименты» . Журнал экологического менеджмента . 222 : 30–36. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2018.05.056 . ISSN 0301-4797 . PMID 29800862 .  
  8. ^ Кран, РА; Сапсфорд, диджей (01.07.2018). «На пути к« прецизионной добыче »сточных вод: селективное извлечение меди из кислых шахтных стоков на наноразмерные частицы нульвалентного железа, нанесенные на диатомит» . Chemosphere . 202 : 339–348. Bibcode : 2018Chmsp.202..339C . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2018.03.042 . ISSN 0045-6535 . PMID 29574387 .  
  9. ^ Маршалл, Рэйчел; Велентурф, Энн; Джопсон, Джульетта (2018-05-29). «Максимально эффективное использование промышленных отходов: укрепление ресурсной безопасности ценных металлов для чистого роста в Великобритании» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ а б «Экономика санитарии» . Коалиция туалетных досок . 26 марта 2018.
  11. ^ a b c d Отоо, Мириам; Дрексел, Пэй (2018). Восстановление ресурсов из отходов: бизнес-модели повторного использования энергии, питательных веществ и воды в странах с низким и средним уровнем доходов . Оксон, Великобритания: Routledge - Earthscan.
  12. ^ Восстановление азота с помощью VEAS / Yara
  13. ^ Восстановление фосфатов из сточных вод
  14. ^ Голландская ассоциация региональных органов управления водными ресурсами. 2013. Брошюра о видении: Дорожная карта управления сточными водами до 2030 года .
  15. ^ ВОЗ (2006). Руководство ВОЗ по безопасному использованию сточных вод, экскрементов и серых вод - Том IV: Использование экскрементов и серых вод в сельском хозяйстве . Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Женева, Швейцария
  16. ^ «Концепция« туалета для крана »в Сингапуре» . Deutsche Welle . 2013-06-25 . Проверено 27 ноября 2017 .
  17. ^ «Производство пеллет и электроэнергии из фекального осадка» (PDF) . НОВОСТИ SANDEC . 2015 . Проверено 27 ноября 2017 .
  18. ^ Ларсен, Туве A .; Udert, Kai M .; Линерт, Юдит (01.02.2013). Разделение источников и децентрализация для управления сточными водами . Издательство IWA. ISBN 9781843393481.
  19. ^ Лаландер, Сесилия; Динер, Стефан; Магри, Мария Элиза; Цурбрюгг, Кристиан; Линдстрем, Андерс; Виннерос, Бьёрн (2013). «Обработка фекального осадка с личинками черной мухи-солдата (Hermetia illucens) - с гигиенического аспекта». Наука об окружающей среде в целом . 458–460: 312–318. Bibcode : 2013ScTEn.458..312L . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2013.04.033 . PMID 23669577 . 
  20. ^ « „ Революционный“Технология делает пластик из сточных вод» . Вода Интернет . 2015-04-07 . Проверено 27 ноября 2017 .
  21. ↑ Телевизионный обзор: "Trash Inc." , Сьюзан Карпентер , Los Angeles Times , 29 сентября 2010 г.
  22. ^ Резолюция Организации Объединенных Наций (2017 г.), принятая Генеральной Ассамблеей 6 июля 2017 г., Работа Статистической комиссии по Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г. ( A / RES / 71/313 )