Повышение ценности отходов, выгодное повторное использование, восстановление ценности или утилизация отходов [1] - это процесс повышения ценности отходов или остатков экономического процесса (с учетом экономической ценности) путем повторного использования или рециркуляции с целью создания экономически полезных материалов. [2] [1] [3] Термин происходит от практики устойчивого производства , экономики . промышленная экология и обращение с отходами. Этот термин обычно применяется в промышленных процессах, где остатки от создания или обработки одного товара используются в качестве сырья или сырья для получения энергии для другого промышленного процесса. [1] [3] Промышленные отходы, в частности, являются хорошими кандидатами для повышения ценности, поскольку они, как правило, более стабильны и предсказуемы, чем другие отходы, такие как бытовые отходы . [1] [4]
Исторически сложилось так, что большинство промышленных процессов обращались с отходами как с чем-то, что нужно было утилизировать, что приводило к промышленному загрязнению, если с ними не обращаться должным образом. [5] Однако усиление регулирования остаточных материалов и социально-экономических изменений, таких как внедрение идей об устойчивом развитии и экономике замкнутого цикла в 1990-х и 2000-х годах, усилило внимание к промышленным методам восстановления этих ресурсов в качестве материалов с добавленной стоимостью . [5] [6] Ученые сосредотачиваются на поиске экономической ценности для уменьшения воздействия на окружающую среду других отраслей, например, разработки недревесных лесных продуктов для поощрения сохранения.
Биомасса
Одна из наиболее плодотворных областей работы с пищевыми отходами, которые при хранении на свалках производят парниковый газ метан и другие токсичные соединения, которые могут быть опасными для людей и местных экосистем. [6] Утилизация свалочного газа и муниципальное компостирование могут улавливать и использовать органические питательные вещества. [6] Пищевые отходы, собранные из непромышленных источников, труднее использовать, потому что они часто имеют гораздо большее разнообразие, чем другие источники отходов - в разных местах и в разные периоды времени образуется очень разный состав материала, что затрудняет использование в промышленных процессы. [6] [7]
Кроме того, растительные остатки , такие как кукурузный початок , и другие остатки пищевой промышленности , такие как остатки биоперерабатывающих заводов , имеют высокий потенциал для использования в дальнейших процессах, таких как производство биотоплива , биопластиков и других биоматериалов для промышленных процессов. [6] [7]
Человеческие выделения
Повторное использование человеческих экскрементов - это безопасное и полезное использование обработанных человеческих экскрементов после применения подходящих этапов обработки и подходов к управлению рисками, адаптированных для предполагаемого повторного использования. Полезное использование обработанных экскрементов может быть сосредоточено на использовании доступных для растений питательных веществ (в основном азота, фосфора и калия), содержащихся в обработанных экскрементах. Они также могут использовать органические вещества и энергию, содержащиеся в экскрементах. В меньшей степени также может иметь место повторное использование воды, содержащейся в экскрементах, хотя это более известно как регенерация воды из городских сточных вод . Предполагаемое повторное использование содержания питательных веществ может включать: кондиционер почвы или удобрения в сельском хозяйстве или садоводстве . Другие применения повторного использования, которые больше ориентированы на содержание органических веществ в экскрементах, включают использование в качестве источника топлива или в качестве источника энергии в виде биогаза .
Существует большое и постоянно растущее число вариантов обработки, позволяющих сделать экскременты безопасными и управляемыми при предполагаемом повторном использовании. [8] Некоторые варианты включают: отведение мочи и обезвоживание фекалий ( сухие туалеты с отводом мочи ), компостирование ( компостирование туалетов или внешние процессы компостирования ), технологии обработки осадка сточных вод и ряд процессов обработки осадка фекалий . Все они обеспечивают различную степень удаления патогенов и снижения содержания воды для облегчения работы. Вызывающие озабоченность патогены - кишечные бактерии, вирусы, простейшие и яйца гельминтов в кале. [9] Поскольку яйца гельминтов являются патогенами, которые труднее всего уничтожить с помощью лечебных процессов, они обычно используются в качестве индикаторных организмов в схемах повторного использования. Другие факторы риска для здоровья и загрязнения окружающей среды, которые необходимо учитывать, включают распространение микрозагрязнителей, остатков фармацевтических препаратов и нитратов в окружающей среде, которые могут вызвать загрязнение подземных вод и, таким образом, потенциально повлиять на качество питьевой воды .Шахтные отходы
Хвосты горных выработок и другие горные отходы могут быть очень большими по объему и вызывать серьезные экологические проблемы даже при правильном хранении (например, разрушение дамбы хвостохранилища и кислотный дренаж шахт ). [10] Кроме того, растет спрос на редкие минералы, содержащиеся в хвостах. [10]
Иногда повторное использование может быть выполнено на месте для решения других проблем, связанных с добычей полезных ископаемых, таких как использование щелочных пород для снижения кислотного дренажа шахт . [11] [12]
Область изучения
Академический журнал Waste & Biomass Valorization публикует стипендии по этой теме и впервые был опубликован в 2010 году. [5] [13] В специальном выпуске Journal of Industrial Ecology, посвященном оценке ценности в 2010 году, [4]
Рутледж опубликовал учебник по этой теме в 2016 году. [14] В специальном выпуске Journal of Environmental Management основное внимание было уделено оценке биомассы и биоотходов в 2019 году. [15]
Рекомендации
- ^ a b c d Кабонго, Джин Д. (2013), «Отходы доблести» , в Идову, Самуэль О.; Капальди, Николас; Цзу, Лянжун; Гупта, Ананда Дас (ред.), Энциклопедия корпоративной социальной ответственности , Berlin, Heidelberg: Springer, С. 2701-2706,. Дои : 10.1007 / 978-3-642-28036-8_680 , ISBN 978-3-642-28036-8, получено 2021-06-17
- ^ «Расточительство» . www.aiche.org . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ а б «Когда отходы становятся источником энергии и новых материалов» . www.biogreen-energy.com . 2017-12-28 . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ а б Нзихоу, Анж; Лифсет, Рид (март 2010). «Повышение ценности отходов, замыкание петель и промышленная экология» . Журнал промышленной экологии . 14 (2): 196–199. DOI : 10.1111 / j.1530-9290.2010.00242.x .
- ^ а б в «Валоризация отходов и биомассы» . Springer . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ а б в г д Arancon, Rick Arneil D .; Лин, Кэрол Сзе Ки; Чан, король Мин; Кван, Цз Хим; Луке, Рафаэль (2013). «Достижения в области повышения ценности отходов: новые горизонты для более устойчивого общества» . Энергетика и инженерия . 1 (2): 53–71. DOI : 10.1002 / ese3.9 . ISSN 2050-0505 .
- ^ а б Nayak, A .; Бхушан, Бридж (01.03.2019). «Обзор последних тенденций в области методов оценки пищевых отходов» . Журнал экологического менеджмента . 233 : 352–370. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2018.12.041 . ISSN 0301-4797 . PMID 30590265 .
- ^ Тилли, Элизабет; Ульрих, Лукас; Люти, Кристоф; Реймонд, Филипп; Цурбрюгг, Крис (2014). «Септики» . Сборник систем и технологий санитарии (2-е изд.). Дюбендорф, Швейцария: Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag). ISBN 978-3-906484-57-0.
- ^ Сложнее, Робин; Вилемакер, Розанна; Ларсен, Тове А .; Zeeman, Grietje; Оберг, Гунилла (18 апреля 2019 г.). «Переработка питательных веществ, содержащихся в человеческих экскрементах, в сельском хозяйстве: пути, процессы и продукты» . Критические обзоры в области экологической науки и технологий . 49 (8): 695–743. DOI : 10.1080 / 10643389.2018.1558889 . ISSN 1064-3389 .
- ^ а б «Минералы» . www.mdpi.com . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ Ретка, Яцек; Рзепа, Гжегож; Байда, Томаш; Древняк, Лукаш (декабрь 2020 г.). «Использование горных отходов для очистки кислых и щелочных шахтных сточных вод» . Минералы . 10 (12): 1061. doi : 10,3390 / мин 10121061 .
- ^ Хаккоу, Рашид; Бензаазуа, Мостафа; Бюссьер, Бруно (01.01.2016). «Валоризация фосфатных отходов и шлама марокканских фосфатных рудников: проблемы и перспективы» . Разработка процедур . 138 : 110–118. DOI : 10.1016 / j.proeng.2016.02.068 . ISSN 1877-7058 .
- ^ «Валоризация отходов и биомассы | Объемы и выпуски» . SpringerLink . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ «Управление отходами и валоризация: альтернативные технологии» . Рутледж и CRC Press . Проверено 17 июня 2021 .
- ^ "Журнал экологического менеджмента | Практика использования, переработки и восстановления биологических отходов и биомассы | ScienceDirect.com от Elsevier" . www.sciencedirect.com . Проверено 17 июня 2021 .