Модернизация практик применения пиролизного метода как способ преодоления мусорных проблем

В современных условиях повышения значимости принципов социально-устойчивого развития, расширения практик по применению всевозможных «зеленых» методов переработки отходов, вопросы модернизации способов достижения целей экологичности приобретают особое значение. Актуальность темы исследования также подчеркивается сложившимися проблемами в области обращения с отходами – рост мусорной проблемы характерен не только для Российской Федерации, но и для многих других стран. Преодоление сложившихся проблем фактически требует организации целого комплекса мер и мероприятий, совокупно ориентированных на достижение ключевых показателей максимизации положительного эффекта от переработки мусора и его вторичного использования, минимизации негативного воздействия, оказываемого на окружающую среду в процессе применения тех или иных методов. Пиролизная переработка мусора – это достаточно широкое основание для организации процесса утилизации отходов, связанное с применением пиролизных установок с целью получения в результате переработки мусора широкого перечня вторичных ресурсов: эконефти, газа, углеродного остатка (кокса) и ряда других соединений, так или иначе доступных к извлечению при использовании пиролизного метода [2].

Сама сущность применения пиролизного метода восходит к организации системы переработки ранее сортированных отходов посредством оказания температурного воздействия в вакуумной среде. Существует несколько видов пиролизного метода: от низкотемпературного до высокотемпературного пиролиза. В зависимости от выбранного метода напрямую изменяется итоговый выход ресурсов, их качественная составляющая, а также степень затрачиваемых на переработку ресурсов (с целью поддержания температуры). Кроме того, по видам также выделяют быстрый и медленный пиролиз, характерные изменениями внутренних процессов, в том числе влияющих на характер получаемых на выходе продуктов. Опуская данные особенности, стоит заметить, что в целом пиролизный метод обладает широкими перспективами применения на современном этапе:

• возможность переработки практически всех видов и типов отходов (за исключением отходов высокого класса опасности, подлежащих обязательной сортировке);
• возможность извлечения широкого диапазона ресурсов при относительно минимальных на это усилиях;
• возможность создания высокотехнологичной системы самообеспечения, в рамках которой пиролизная установка будет лишь одним из элементов организации всей системы переработки мусора.

Однако все эти преимущества все еще остаются возможностями пиролизного метода – при отсутствии должных подходов и внедрения специализированных технологий, их достижение становится попросту невозможным. Учитывая все это, важно заметить, что пиролизный метод переработки отходов, несмотря на высокие перспективы его применения, требует в том числе проведения модернизации и адаптации под существующие реалии, нивелирования недостатков с целью преодоления мусорных проблем.

Ключевые недостатки пиролизного метода связаны с его низкой рентабельностью и сложностью извлечения таких вторичных ресурсов, которые при их себестоимости действительно могли бы эффективно обращаться на рынке [3]. Низкая рентабельность фактически не позволяет привлекать перспективных инвесторов, что снижает итоговые возможности по созданию качественной системы переработки (сложной и многоступенчатой). Учитывая и принимая во внимание данные недостатки, требуется организация в полной мере эффективной работы пиролизных установок, предполагающей достижение ряда следующих факторов:

1. Максимизация положительного эффекта от использования пиролизного метода. Течение данных процессов становится возможным в том случае, если формировать все необходимые условия для организации действительно эффективной системы переработки мусора. В таком случае необходимо организовывать централизованный сбор и доставку, сортировку отходов, их разделение на различные виды, фракции и классы. Ко всему прочему, необходимо реализовать мероприятия по подбору такого состава входящих в пиролизную установку отходов, при котором на выходе будет получаться устойчивый продукт; использование данного продукта должно быть четко спланировано заранее при организации непосредственной работы системы. В ином случае, пиролизный метод утрачивает эффективность ввиду невозможности повторного использования полученных ресурсов.

Это также требует установления сотрудничества со многими структурами – от непосредственных компаний, осуществляющих сбор мусора, до организаций, обеспечивающих его сортировку. В ином случае подобные элементы системы пиролизного метода должны быть учтены в собственном перерабатывающем заводе, поскольку они являются обязательными. При организации системы получаемые на выходе продукты могут использоваться в двух широких направлениях: самообеспечение системы или перепродажа. В случае первого способа, пиролизная установка в большей степени ориентирована на получение тех продуктов, которые будут максимально эффективно использоваться в её функционировании. Во втором же, система требует отладки нормализированной цепочки реализации, иначе накапливаемое сырье будет попросту нерентабельно, станет источником значительных издержек.

2. Проектирование такой системы пиролизных установок, при которой данный метод обеспечит высокую рентабельность функционирования и переработки сырья. Как показал опыт наблюдений, а также результаты прошлых авторских наработок, данный подход достижим в случае фокусирования на одном виде извлекаемых ресурсов, который обладает большей устойчивостью. Например, система может быть спроектирована с упором на переработку такого состава пластика, при котором получаемая на выходе бионефть сможет быть направлена на переработку посредством специальных очистных сооружений. Ко всему прочему, получаемое топливо должно быть подвержено процедуре обязательной сертификации в соответствие с требованиями отечественного законодательства. Только после этого переработанное топливо может быть использовано в качестве источника продажи/применяться в двигателях и др.

Опираясь на все вышесказанное, стоит подчеркнуть, что сегодня пиролизный метод становится действительно эффективным способом организации процесса переработки отходов; однако, он требует реализации модернизационных процедур, которые позволят компенсировать многие недостатки. Как показывает анализ, а также практический опыт автора в применении пиролизных установок, вопросы проектирования и моделирования функционирования ложатся в основу долгосрочного преобразования данной методологии, достижения эффективных результатов., а как следствие массовизации практики его применения и разрешения сложившихся мусорных проблем. Тем не менее, сегодня пиролизный метод остается перспективным только с позиции развития и модернизации; при ином подходе, его эффективность значительно уступает другим передовым и новейшим разработкам в области переработки мусора [1]. Учитывая все это, перспектива дальнейших исследований автора сводится именно к проведению комплексного анализа представленных направлений модернизации, их всестороннему изучению и формированию конкретных решений.

Таким образом, результаты исследования показывают высокую перспективу применения пиролизных установок с целью переработки мусора в качестве долгосрочно-ориентированного источника преодоления мусорных проблем. Однако, с позиции сравнения с современными методами и технологиями переработки, пиролизный метод требует значительной модернизации, что позволит нивелировать его основные недостатки и в перспективе расширить практику его применения.

1. Амиркулов О.А., Тошмаматов Б.М., Рахматов О.И, Рахматов А.Р. Переработка отходов методом пиролиза // Universum: технические науки. 2021. №5-5 (86). С. 1-3.
2. Булатбаев Ф. Н., Драганова М. А., Нешина Е. Г. Утилизация энергопотенциала углеводородных отходов низкотемпературным пиролизом // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019. №11-2. С. 178-182.
3. Медведев А.В. Исследование возможности применения метода пиролиза для утилизации нефтяных отходов // Вестник евразийской науки. 2014. №5 (24). С. 1-11.