Ученые разработали новую технологию переработки отходов

14:52, 28 января 2019

Вузовские исследователи трудились совместно с коллегами из Тюмени

Вопросы переработки твердых бытовых отходов для России стоят особенно остро. Фото: tookapic /Pixaby

Ученые Уральского федерального университета и Тюменского индустриального университета (ТИУ) предложили новый метод совместной переработки органических твердых бытовых отходов (ТБО) — пищевых, пластиковых отходов, отработанных шин и так далее — с нефтяными остатками (гудроном).

Большинство применяемых методов переработки позволяют получать в основном газообразные продукты. По технологии, обоснованной екатеринбургскими и тюменскими учеными, в результате совместного коксования органических ТБО и гудрона на нефтезаводах получаются жидкие продукты. По температурам кипения они соответствуют фракциям прямой перегонки нефти (бензиновая, дизельная фракция, мазут). Поэтому данные продукты можно затем перерабатывать в смеси с прямогонными фракциями, доводя ее в стандартных процессах нефтепереработки до качества таких товарных нефтепродуктов, как бензин, дизельное, котельное топливо, битум.

Таким образом, происходит значительная экономия нефти. Кроме того, применение такой технологии позволяет обойтись без строительства специализированных мусороперерабатывающих заводов, а органические отходы использовать в качестве добавки в состав сырья на нефтеперерабатывающих предприятиях, получая «на выходе» жидкие нефтепродукты.

Статья «Исследование возможности переработки органических ТБО путем коксования», описывающая данную технологию, опубликована учеными Екатеринбурга и Тюмени в журнале Sustainability.

«Описываемый процесс не требует внешних энергетических затрат, так как необходимая для его протекания энергия вырабатывается за счет сжигания газа, который образуется при коксовании отходов. Кроме того, процесс не дает выбросов в окружающую среду, то есть полностью соответствует принципам циркулярной экономики. В дальнейшем предлагаемый метод может быть использован для переработки как бытовых, так и промышленных органических отходов», — комментирует соавтор статьи завкафедрой экономики природопользования УрФУ профессор Елена Магарил.

Циркулярная экономика или экономика замкнутого цикла (когда отходы служат источником энергии и полезной продукции) — важнейший элемент идущей четвертой промышленной революции. В циркулярной экономике отходы становятся ценным ресурсом, а совершенствование системы обращения с ними — безусловным приоритетом. Это особенно важно, учитывая, что за последние четыре десятилетия объемы потребления человечеством выросли втрое. И если в европейских странах перерабатывается в среднем 60 и более процентов твердых коммунальных отходов, то в России лишь 5-7 %, и вдобавок к огромному объему накопленных отходов на каждого россиянина ежегодно производится 0,5 тонны ТБО.

«Феномен экономики замкнутого цикла требует междисциплинарного, комплексного изучения и таких же действий. Необходимо форсированное решение одновременно многих задач: строительство заводов по переработке отходов (предполагается, что к 2024 году в нашей стране построят более 200 мусороперерабатывающих заводов), внедрение технологий эффективной переработки, диверсификации ряда отраслей, прежде всего нефтеперерабатывающей, подготовка кадров и значительное повышение уровня экологического образования и культуры в обществе. В связи с этим приобретают значимость международное научное сотрудничество и опережающее освоение знаний и практического зарубежного опыта в сфере обращения с отходами», — считает Магарил.

Данный подход реализован профессором УрФУ в качестве соредактора спецвыпуска журнала Resources «Менеджмент, окружающая среда, энергия и устойчивость в условиях циркулярной экономики». Другим редактором спецвыпуска выступила профессор из Италии Елена Кристина Рада. Сотрудничество уральских ученых с научной группой итальянских экологов из университетов Тренто и Инсубрия началось в 2014 году, после конференции Energy Quest, организованной научно-образовательным центром «Инжэк» УрФУ в содружестве с британскими партнерами; Елена Магарил была сопредседателем конференции, а Елена Кристина Рада — приглашенным спикером.

Редакторы увидели в проекте спецвыпуска возможность разносторонне обсудить концепцию циркулярной экономики с акцентами на инновационном развитии технологий, учете региональных приоритетов, политических, экономических, социальных последствий перехода к модели циркулярной экономики, эффективности систем управления и новой методологии обучения менеджеров, способных работать в современных нестабильных условиях повышенных рисков и ускоренных изменений.

«Подготовка кадров — пожалуй, самая важная задача в условиях начавшейся в нашей стране реформы обращения с отходами производства и потребления, так как это специфичная область, требующая междисциплинарных знаний, — убеждена Магарил. — Система образования инерционна, между тем необходимо быстро реагировать на требования экономического развития в новой, „циркулярной“ модели и изменять подходы к обучению специалистов, начиная с бакалавриата, в том числе в смысле новых ценностных установок и потребительского поведения, значительного обогащения экологическими вопросами образовательных программ всех профилей подготовки».

В спецвыпуске Магарил и ее итальянская коллегами участвовали не только как редакторы, но и соавторы статьи. Международный исследовательский коллектив экспертов-экологов, в состав которого вошли профессор УрФУ и Елена Кристина Рада, предлагает заменить ручную сепарацию твердых бытовых отходов на механическую. Как продемонстрировано в статье, перевод на механическую сепарацию приведет к снижению рисков для персонала — в виде контактов с острыми отходами и оборудованием, угроз санитарного характера, а также к экономической выгоде.