Понятие, классификация вторичных ресурсов и направления их использования энергоресурсов
Во-первых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации.
Во-вторых, попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями.
В-третьих, отходы и закончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем источники природные[3].
Зачастую любые отходы производства и потребления называют «вторсырьём» (сокр. от «вторичное сырьё»). Это неверно. Во-первых, не любые отходы возможно и целесообразно использовать в народном хозяйстве вторично (повторно), и во-вторых некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отличительной чертой вторичных материальных ресурсов является то, что они не могут быть использованы по прямому назначению, однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий. Например, открытая потребителем консервная банка не может быть использована повторно по своему первоначальному назначению как контейнер для пищи, однако может быть обработана путём переплавки в сырьё для изготовления металлических изделий, в том числе новых консервных банок. Соответственно, вторичным сырьёмназывают только такие отходы производства и/или потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами, предназначеными для вторичного использования, непосредственно или после дополнительной обработки, в качестве сырья или изделий.
Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, не являются вторичным сырьём; такие отходы называются вторичными энергетическими ресурсами[1].
Классификация вторичного е сырья:
· Макулатура: бумага, картон, газеты, текстиль, упаковка;
· Стекло: стеклотара, стеклобой;
· Металлолом: чёрный, цветной, драгоценный;
· Химикаты: кислоты, щёлочи, органика;
· Нефтепродукты[4]: масла, битум, асфальт;
· Электроника: изделия, платы, аккумуляторы, ртутные лампы, провода;
· Пластмассы: полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен высокого давления (ПВД) и низкого (ПНД), АБС-пластик, полистирол (ПС)
· Резина: шины, резина;
· Биологические: пищевые отходы, жиры, ассенизация;
· Древесина[5]: сучья, стружка, листва[6]
· Строительные: кирпич, бетон;
· Сточные воды.
Общие энергетические отходы разделяют на три вида:
• неизбежные потери в технологическом агрегате или установке;
• энергетические отходы внутреннего использования, которые возвращаются обратно в технологический агрегат (установку) за счет регенерации или рециркуляции и в результате этого сокращают количество подведенной первичной энергии при неизменной величине поступления энергии в технологический агрегат;
• энергетические отходы внешнего использования, представляющие собой вторичные энергетические ресурсы (ВЭР),
-энергетический потенциал отходов продукции, побочных и промежуточных отходов, образующихся в технологических установках (системах), который не используется в самой установке, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других установок.
Технологический агрегат или установка, являющаяся источником отходов энергии, которую можно использовать как полезную, называется агрегатом - источником или установкой — источником ВЭР.
Выработка энергоносителей (водяного пара, горячей или охлажденной воды, электроэнергии, механической работы) за счет снижения энергетического потенциала носителя ВЭРосуществляется в утилизационной установке.
Энергетический потенциал отходов и продукции классифицируется по запасу энергии в виде химически связанной теплоты (горючие ВЭР), физической теплоты (тепловые ВЭР), потенциальной энергии избыточного давления (ВЭР избыточного давления). Потенциал горючих ВЭР характеризуется низшей теплотой сгорания Qn , тепловых - перепадом энтальпийh, избыточного давления — работой изоэнтропного расширения L. Во всех случаях единицей измерения энергетического потенциала является кДж/кг, или кДж/м3.
ВЭР могут применяться по следующим направлениям:
• топливному - с использованием не пригодных к дальнейшей переработке горючих отходов в качестве топлива;
• тепловому (холодильному) - с использованием теплоты отходящих газов печей и котлов, теплоты основной, промежуточной и побочной продукции, отработанной теплоты горячих воды, пара и воздуха и ВЭР избыточного давления;
• силовому - с использованием механической и электрической энергии, вырабатываемой за счет ВЭР;
• комбинированному - для производства теплоты (холода), электрической или механической энергии. Переработку отходов следует отличать от утилизации.
Под утилиза́цией отходов понимается следующее[1]:
1. использование отходов на различных стадиях жизненного цикла продукции (первичное использование) и обращение с отходами данной продукции, от их сбора до захоронения и/или уничтожения; или
2. обеспечение первичного и/или вторичного использования или переработки отходов, упаковки и отслуживших свой срок или забракованных изделий и материалов.
Таким образом, понятия «утилизация» и «переработка» пересекаются. Так, переработка отходов может включать их утилизацию в части вторичного использования, а утилизация может включать в себя переработку отходов в тех случаях, когда она технически возможна, технологически необходима или требуется законодательством. С другой стороны, утилизация не рассматривает переработку там, где отходы могут быть использованы в продукции напрямую, без переработки. По мнению некоторых специалистов, помимо вторичных ресурсов и отходов производства и потребления, утилизации также подлежат ресурсы, не находящие прямого применения[2].
При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.
Также не следует отождествлять переработку отходов с рециклингом (син. рециклизация, англ. recycling). Этот термин в русском техническом языке имеет особый смысл: он используется для обозначения процесса возвращения отходов в процессы техногенеза. Другими словами, рециклинг — это процесс, а переработка отходов — это деятельность, состоящая из отраслей деятельности и множества различных процессов. В этом смысле рециклинг является одним из элементов утилизации отходов, которая в свою очередь является частью переработки отходов. Рециклинг отходов осуществляется повторным использованием отходов по тому же назначению, например стеклянных бутылок после их соответствующей безопасной обработки и маркировки (этикетирования), либо путём возврата отходов после соответствующей обработки в производственный цикл (например жестяных банок — в производство стали; макулатуры — в производство бумаги и картона и т. п.)[1].