Рециклинг отходов — прорывной проект XXI века

Эффективность использования природных ресурсов — важнейший экономический показатель любого государства. Но только от 4 до 7% сырья после его добычи и переработки доходит до потребителя в виде конечного продукта. Поэтому в странах Европейского сообщества, вопреки принципам рыночной экономики, директивными методами установлены высокие цены на захоронение отходов на полигонах и обязательные для муниципалитетов показатели сбора и использования вторичного сырья.
В Беларуси эти индикаторы крайне низки. По коммерчески ценным фракциям отходов (стекло, пластмасса, резина, макулатура) мы отстаем от Европы, по разным оценкам, в 5—30 раз! Без изменения политики в отношении обращения с отходами и интенсивного развития высокотехнологичной индустрии переработки переход национальной экономики на инновационную модель представляется крайне затруднительным.
Каплей в море являются те, немногим более трех сотен, изобретения и полезные модели, прямо или косвенно связанные с рециклингом отходов, на которые Национальным центром интеллектуальной собственности Беларуси выданы патенты. Вот некоторые из этих разработок.
Строительные смеси для восстановления и ремонта асфальтобетонных дорог из отходов Белорусского металлургического завода предложили изготавливать в Белорусско-Российском университете (г. Могилев). По прочности смеси на основе шлаков превосходят традиционные органо-минеральные и асфальтобетонные на 30—40%. При этом на 18% снижена удельная энергоемкость технологического процесса.
Импортозамещающая технология извлечения меди, олова, никеля, свинца из лома и других отходов и получение на их основе лигатур, сплавов и различных изделий освоены в БНТУ. Из изгари «добывают» 76—87% этих металлов, коэффициент использования лома доходит до 100%.
Комплекс для переработки стружечных отходов алюминиевых сплавов создан учеными Физико-технического института НАН Беларуси. Его назначение —
удаление из стружки влаги, масла, смазочно-охлаждающих жидкостей и железосодержащих включений. Цель —
подготовка стружки к ее дальнейшей переработке. Использование комплекса дает значительный экономический эффект за счет увеличения коэффициента выхода пригодного для переработки металла, снижения затрат при получении алюминиевых порошков, паст, изделий.
По-новому изготавливать ферросплавы стали сотрудники научно-технического парка БНТУ «Политехник». В основе технологии лежит утилизация экологически вредных отходов отработанных катализаторов и чугунной стружки, позволяющая извлекать цветные метал-
лы — никель и молибден — и использовать их в производстве легирующих элементов и лигатур в металлургической и машиностроительной промышленности. Степень извлечения ценных метал-
лов — 90—92%.
Технологию переплавки отходов инструментального производства в новые заготовки для повторного изготовления инструмента разработали в БНТУ. Учеными применены методы индукционной и электрошлаковой плавки, что позволяет модифицировать и регулировать условия кристаллизации металла и придания точильному, сверлильному и фрезеровальному инструменту высоких эксплуатационных качеств. Коэффициент использования металла оценивается в 0,85—0,9, а износостойкость новых инструментов в 1,3—1,5 раза выше. При этом обеспечивается экономия легирующих элементов, снижается трудо- и энергоемкость производства.
Нетканый материал из отходов тары с производительностью до 20 кг/ч можно получать на экспериментальном оборудовании, созданном в Специальном конструкторско-технологическом бюро «Металлополимер». Перерабатываемое сырье — полиэтиленовые, полипропиленовые, полиамидные, полиэтилентерефталатные отходы и другие термопластики. Нетканые материалы используются как элементы фильтров для очистки лака, для водозаборных скважин и т.д.
Технологию и оборудование для получения порошков оловянно-фосфористой бронзы из отходов меди разработали специалисты НПО порошковой металлургии и Института порошковой металлургии. Продукт используется для изготовления пористых изделий, восстановления рабочих поверхностей деталей машин, эксплуатируемых в условиях трения и износа.
Листовые рулонные материалы сотрудники Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси (г. Гомель) предложили выпускать на основе полиолефинов и измельченных отходов резины. Материалы предназначены для ремонта и покрытия кровель, гидро- и виброизоляции фундаментов. Их важное преимущество — использование отечественного сырья и трудноутилизируемых отходов резины.
Основные преимущества созданного специалистами Гомельского государ-
ственного университета имени Ф. Ско-
рины шлифовального инструмента на керамической связке следующие: использование вторичного абразивного зерна, стоимость которого в 2—4 раза ниже стоимости нового; применение более низкотемпературной керамической связки, уменьшающей энергозатраты; сокращение времени термообработки; снижение себестоимости и т.д. Инструмент предназначен для обработки внутренних и наружных труднодоступных поверхностей металлических и неметаллических материалов. Разработка гомельчан внедрена на «Гомсельмаше».
Новые профильные изделия для замены традиционных из древесины, полимеров или металла на более дешевые и менее трудо- и энергоемкие созданы в Институте механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси. Для их изготовления используются отходы древесины, поливинилхлорид и специальные целевые добавки. Область применения экструзионных «профилей» широка — от мебельной индустрии и строительства до авто- и тракторостроения. Важно, что материал «профилей» поддается высокотехнологичному рециклингу.
Технология и оборудование гомельского СКТБ «Металлополимер» позволяет производить трубы из вторичного полиэтилена диаметром 75 и 90 мм. Предполагается, что они найдут широкое применение в канализационных системах. В республике аналогов этой разработке нет.
БГТУ предложен способ переработки отходов резиновых производств в эластомерный композиционный материал, из которого можно делать «искусственные неровности» и резиновые пластины для покрытия деревянных, бетонных и других полов в тренажерных залах, гаражах и т.п. Выпуск материала, не имеющего аналогов в отечественной промышленности, освоен на «Беларусьрезинотехнике».
Безотходное производство влагоудерживающих полимерных удобрений, содержащих микроэлементы, стало возможным благодаря разработке Института общей и неорганической химии НАН Беларуси. Использование таких удобрений обеспечивает высокую влагоемкость грунта, увеличивает урожайность сельхозкультур в среднем на 25%, снижает заболеваемость растений и вымывание солей из почвы, экономит расход микроэлементов в 3—5 раз.
Сорбенты для ликвидации аварийных разливов нефти созданы совместными усилиями специалистов Института природопользования НАН Беларуси и РУП «БЕЛНИИТОППРОЕКТ». Среди них —
«Экоторф», полученный на основе экологически чистого природного сырья — торфа. Он способен собрать разлитую нефть и нефтепродукты с любой поверх¬ности и удерживать их значительное время, не давая распространяться, что позволит очищать природные объекты в рекордно короткие сроки.
Уникальная очистительная установка с сорбентом на основе торфа — на счету ученых Института природопользования НАН Беларуси и Белорусского государственного аграрного технического университета. С ее помощью из воздуха удаляются газовые примеси органического и неорганического происхожде-
ния — аммиак, сероводород и др. Установка может применяться на предприятиях агропромышленного комплекса, в медицинских учреждениях и др. Наиболее эффективно — в помещениях для содержания молодняка птицы, свиней и крупного рогатого скота. При этом отработанный сорбент можно использовать в качестве органического удобрения.
Технологию изготовления полиэлектролитных гидрогелей (ПЭГГ) «Гисинар» для предпосевной инкрустации семян озимой ржи, овса, яровых пшеницы, ячменя разработали в НИИ физико-химических проблем БГУ. В качестве сырья применяются отходы полиакрилонитрильных волокон, загрязняющие окружающую среду. Производство является безотходным, экологически чистым. Использование ПЭГГ обеспечивает прибавку урожая на 4—6 ц/га.
Получать изделия из высоконаполненных композиций на основе смешанных термопластичных полимерных, а также из текстильных бытовых и полимерных отходов предложили в БГТУ. Это делает возможным переработку пластмасс, изготовление строительных материалов. При этом можно использовать любые термопластичные полимеры и их смеси — полиолефины, ПЭТФ, АБС-пластик, ПВХ и прочие — и делать из них элементы ограждения (штакетник), опалубки, теплоизоляции труб, технологическую тару и контейнеры, поддоны для травы (газонов) и рассады, малые архитектурные формы, компостные емкости для дачных участков, плитку. Производство является безотходным, со 100%-ной утилизацией изделий после завершения эксплуатации.
Технологию выпуска керамических масс для получения объемно-окрашенного лицевого кирпича предложили в БГТУ. В состав входят отходы гальванических производств с высоким содержанием соединений железа. Это позволяет «выпекать» кирпич с высокими технико-эксплуатационными свойст¬вами без применения дорогостоящих красителей, а также решать проблемы ресурсосбережения и утилизации промышленных отходов.
Используя технологию переработки ПЭТФ-бутылок БГТУ, можно получать конструкционные материалы, по своим физико-механическим свойствам находящиеся на уровне выпускаемых промышленностью композиционных.
Тепло- и звукоизоляционный материал «ТИМ» на основе диоксида кремния разработан в Гомельском государственном университете им. Ф. Скорины. «ТИМ» предназначен для утепления окон, дверей, стен зданий, паро-, водо- и трубопроводов, межэтажных перекрытий и т.д. Новинка обладает повышенными теплоизоляционными свойствами, экологически безопасна, биологически устойчива, не подвергается порче грызунами, деструкции, не стареет, не горит. Для изготовления используется распространенное сырье: вторичные продукты и отходы химических и других производств.