Локс Ф. Упаковка и экология

Подождите немного. Документ загружается.

Произ-

водство

упаковки

Запеча-

тывание

крышки

Итого

5,892

16,816

79,625

9,334

15,293

76,829

24,537

9,464

57,276

2,230

6,913

30,710

39,763

41,573

213,730

Как уже отмечалось, в производстве стекла сырье смешивают с 20...25% стекольного боя; это

необходимо для снижения температуры плавления. В среднем, 80% стекольного боя составляют

производственные отходы на самом стекольном заводе. Увеличение доли боя приводит к снижению

энергопотребления, например, при содержании 40% стекла в шихте энергозатраты снижаются на 25%,

однако следует при этом учитывать риск снижения качества.

Полезно рассмотреть среднее время жизни многоразовой стеклотары: его можно рассчитать на

основе коэффициента потерь. Например, предположим, что потери при следовании от наполнителя тары до

потребителя и обратно составляют а %, отсюда в каждом цикле из 100 упаковок (100 - а) бутылок вернутся

назад; с другой стороны, в каждый цикл на 100 упаковок добавляется а новых бутылок. Таким образом,

упаковка будет заменена новой в среднем после 100/а = п следований туда и обратно. Если мы рассмотрим,

для примера, «популяцию» стеклянных бутылок для молока, то среди них будет а % новых бутылок; однако

основную массу составят бутылки; использованные от 1 до и раз. Среднее время жизни, выраженное как

количество циклов, можно представить в виде [162]:

сумма 1 + 2 + 3 + ... + п равна п(п + 1)/2, отсюда:

На практике, партия бутылок с 3% коэффициентом потерь в среднем покрывает 100/3 = 33 раза

цикл от наполнителя до потребителя и обратно. Среднее время жизни в любой момент составляет (33 + 1)/2

= 17 использований. В случае многоразовой упаковки не следует прибавлять энергопотребление на

транспортировку от потребителя к наполнителю, поскольку предполагается, что потребитель возвращается в

магазин за дальнейшими покупками, а дополнительное энергопотребление за счет присутствия в личном

автомобиле пустой стеклотары ничтожно мало. Та же аргументация справедлива и в отношении

транспортировки пустых бутылок между дистрибьютором и наполнителем: предполагается, что грузовик,

доставляющий груз, всегда возвращается назад; в этом случае дополнительное энергопотребление при

транспортировке пустой тары составляет максимум 10%.

Некоторые авторы [15] настаивают на необходимости учета возможного загрязнения окружающей

среды при промывании использованных бутылок. Эти возражения нельзя принять, потому что в

большинстве случаев каждая бутылка, предназначенная в качестве упаковки пищевых продуктов, лекарств и

химических веществ, обязательно промывается перед заполнением по гигиеническим соображениям.

Приведенные рассуждения ясно показывают, что энергопотребление в расчете на одну упаковку

уменьшается пропорционально увеличению количества возвратов: если частота возвратов равна 50(а = 1%),

экономия энергии составляет примерно 50% [15, 103]. Из сказанного ясно, что энергию, необходимую для

изготовления стеклянных бутылок, можно разделить на две части:

1. Количество энергии E

, которое не зависит от возврата бутылок. Е

— это та необходимая

энергия, которая потребляется независимо от того, является ли бутылка многоразовой упаковкой или нет:

каждая бутылка (новая или повторно используемая) должна быть промыта, наполнена, запечатана,

стерилизована, снабжена этикеткой, обработана и т.д.

2. Количество энергии Е

, которое зависит от возврата: вместо производства х новых бутылок,

только одна бутылка обеспечивает одно использование и (х - 1) повторных использований. Таким образом,

энергию, необходимую для производства материалов и самих упаковок, можно отнести к определенному

числу использований.

Отсюда вытекают следующие уравнения: (а) производство х новых бутылок:

(в) производство одной бутылки и х использований:

Следовательно, энергосбережение составляет (см. рис. 4.2): Е

- Е

= Е

(х —1)~ хЕr при х » 1.

Рис. 4.2. Энергопотребление в расчете на одну упаковку (например, стеклянную бутылку) как функция количества

возвратов

Вычисления (Бойков) показывают, что система возврата тары становится привлекательный с

энергетической точки зрения при х > 10. Это означает, что должно выполняться неравенство Е, > Е„ как это

имеет место в случае стеклянной тары.

В случае пластиковых упаковок мы имеем обратную ситуацию: Е

< E

; даже если предположить,

что в ближайшем будущем качество материалов улучшится настолько, что станет возможной многоразовая

пластиковая упаковка, придется все же считаться с неизбежным ухудшением качества с течением времени,

хотя сама упаковка и не разрушается. В настоящее время нет ответа на вопрос, сможет ли материал

обеспечить требования по качеству после десяти или более возвратов.

b) Металлическая упаковка

Сталь, жесть (покрытая оловом) и алюминий являются теми немногими металлами, которые используются

для изготовления металлической Упаковки. Алюминиевые банки применяют, в основном, для газированных

напитков; Аl-фольгу — для обертки и ламинатов. Сталь также используется для упаковки мягких напитков;

однако она больше применяется для упаковки пищевых продуктов (например, овощей, фруктов, супов,

сгущенного молока, масел), растворителей (эфир, хлороформ, гексан и др.) и смазочных масел. В таблице

4.6 приведены данные по расходу материалов для изготовления металлической упаковки.

Количество компонентов (г) металлических контейнеров как функция их объема [22]

Таблица 4.6

Объем 170мл 285 мл 340мл 455мл 3,5л

Компоненты ЗТР ЗТР ЗТР 3TFS 2ТР 2А1 ЗТР 3TFS 2А1 ЗТР

Корпус

Жесть 20,50 25,80 30,30 __ 31,70

__ 39,20 __ — 239,00

Сталь __ __ __ 30,10 __ 15,80 __ 37,50 __ __

Алюминий __ __ __ __ __ __ __ __ 17,60 __

Крышка

Жесть

— — — — — — — — — 72,60

Алюминий 3,70 5,05 5,05 5,05 5,05 5,05 5,05 5,05 5,05

____

Дно

Жесть 730 10,50 10,50 — — — 10,50

------ ____

72,60

Сталь — — — 10,20 — — 10,20

____

Покрытие

Лак 0,48 0,48 0,53 0,68 0,62 0,31 0,64 0,82 0,35 2,16

Краска 0,15 0,07 0,08 0,08 0,08 0,06 0,11 0,11 0,08 0,90

Боковой шов

Припой 0,37Sn 0,64Рb 0,43Sn — — — 1,04 — — l,10Sn

Крышка

Дно

Итого

0,05

32,60

0,09

0,07

42,70

0,09

0,07

47,90

0,09

0,07

46,40

0,09

37,50

0,06

21,30

0,09

0,07

56,70

0,09

0,07

54,00

0,06

23,10

0,15

0,15 388,70

STP — трехчастная банка; 2ТР — двухчастная банка; 2А1 — двухчастная банка из алюминия; 2TFS

трехчастная банка из стали.

Все типы металлической тары для напитков имеют внутреннее эпокси-покрытие. Этот

органический материал увеличивает энергосодержание упаковки. Данные по припою приведены для

сравнения, поскольку он уже больше не используется для изготовления банок. Имеющиеся данные

показывают, что энергия, затрачиваемая на производство упаковки, зависит, главным образом, от материала.

Производство алюминия из боксита требует затрат, в основном, электроэнергии для осуществления

процесса электролиза. Количественные показатели, характеризующие производство электроэнергии и

нефтепродуктов, приведены в таблице 4.2. Хотя вес алюминиевой упаковки, при прочих равных условиях,

примерно в два раза меньше веса стальной упаковки, энергопотребление при изготовлении первой в два раза

выше; упаковка из жести более чем в два раза выгоднее алюминиевой, так как она требует примерно в

четыре раза меньше затрат электроэнергии.

Из-за своей конструкции металлические упаковки практически не могут использоваться как

многоразовые. Ценность металлолома из них выше, чем стеклянного боя; более того, они допускают рецикл.

Железосодержащие материалы легко могут быть отделены благодаря магнитным свойствам. Критерием при

сепарации алюминия из отходов служит его низкая плотность. Изделия из жести можно подвергнуть

химической переработке с целью рекуперации ценного олова путем электролиза. Таким образом, из 1000 кг

лома жести получают 980 кг железа и 5,2 кг олова. Эта операция требует 75,06 кВт • час электроэнергии и

приблизительно 30 л жидкого топлива. Железный и алюминиевый лом возвращается на переплавку, что

приводит к регенерации материалов, но не к рекуперации энергии. Теплота, выделяющаяся при сжигании

органических компонентов материалов, слишком незначительна. Существенно ниже ценность лома из

стали, не содержащей олова. В производстве банок регенерируется примерно 21,6% железа [22].

Среди всех металлов, используемых для производства упаковки, алюминий, конечно, наиболее

удобен для регенерации путем переплавки. Потери максимальны (около 11%), когда в алюминиевом сплаве

высоко содержание магния. Легко открывающиеся крышки алюминиевых банок для напитков

изготавливаются из сплава, содержащего больше магния, чем сплав цилиндрического корпуса; поэтому они

иногда перерабатываются отдельно. Из 1,1 кг лома получают в среднем одну чушку алюминия весом 1 кг.

Общие затраты энергии на этот процесс составляют 30·10

Дж. Поскольку для производства 1 кг алюминия

из сырья требуется приблизительно 109,5·10

Дж (сравни с таблицей 4.5), процесс регенерации дает

экономию 70% энергии.

Доля регенерированного алюминия в производстве упаковки достигает 27%. Это было принято во

внимание при расчете данных в таблице 4.5.

c) Бумажная и картонная упаковка

Как было показано в главе III, существует широкое разнообразие бумаг и картонов; различия между

ними определяются, в основном, природой и количеством связующих агентов и смол, используемых в

процессе изготовления бумаги или картона. Однако эти вещества не сильно влияют на энергопотребление,

поскольку главная часть (около 85%) энергии тратится в процессах получения древесных волокон и сушки

бумажной пульпы. Средние данные по энергопотреблению приведены в таблице 4.7. Энергия, необходимая

для изготовления упаковки из бумаги или картона, составляет малую часть (около 3,4%) энергопотребления

в процессах производства материалов.

Возможность рецикла бумаги (получение ее из утиля) детально обсуждена в главе III.

Энергопотребление в расчете на упаковку также легко может быть вычислено, исходя из данных

таблицы 4.7; так, средний вес литрового молочного пакета, изготовленного из легкого картона (примерно

200 г/м

) с двусторонним пластиковым покрытием, составляет 26 г (21 г — картон и 5 г — полиэтилен для

водозащитного покрытия) [15].

Хотя регенерация бумаги не приводит к экономии энергии, бумагу, в отличие от стекла и металла,

можно рассматривать как ценное «горючее» (сравни с таблицей 4.7). Если мы хотим сжечь бытовые отходы,

присутствие бумаги является почти обязательным условием сгорания всего мусора.

Наконец, следует отметить, что при полном сгорании бумаги не образуются токсичные продукты,

поскольку глубокое окисление идет до СО

и Н

О, усвояемыми растениями с помощью солнечной энергии

(см. рис. 2.1). Отбеливание бумажной пульпы хлором может привести к образованию диоксинов,

попадающих в атмосферу, если сгорание протекает не в оптимальных условиях. Однако имеется тенденция

к замене хлора на кислород для отбеливания бумаги.

d) Пластиковая упаковка

Хотя существует много пластмасс, только некоторые из них используются в упаковке; доля

полиэтилена достигает примерно 65%. Как уже отмечалось, сырая нефть является основным сырьем в

производстве пластмасс; они — типичные продукты нефтехимической промышленности, в которой сырая

нефть и ее производные используются и как исходные вещества, и как топливо. Пластмассы, таким образом,

близки по своему энергосодержанию к сырью, из которого они изготовлены; этим объясняется их высокая

теплотворная способность. В целом, можно считать, что энергозатраты на производство пластмасс равны их

энергосодержанию. Это означает, что приблизительно 2 кг сырой нефти требуется для производства 1 кг

пластического материала [66, 67].

Для изготовления упаковки вначале пластик нагревается примерно до точки плавления, а затем

соответствующая форма получается прессованием. Как следует из данных таблицы 4.7, эти автоматические

операции используют исключительно электроэнергию (сравни с рис. 3.9). Последовательность операций в

целом совпадает с производством полиэтиленовых или стеклянных бутылок; существенным различием этих

двух типов упаковки является рабочая температура формования (около 1000°С для стекла и примерно 150°С

для полиэтилена), а также вес единичной упаковки (около 700 г в случае стекла и примерно 20 г в случае

полиэтилена).

В таблице 4.7 приведены также данные по энергопотреблению в производстве

полиэтилентерефталата, используемого для упаковки напитков. «ПЭТФ-бутылки» имеют емкость от 1,5 до 2

л; они вначале снабжались основанием, сделанным из полиэтилена. Бутылка и основание весили,

соответственно, 60 г и 5 г в случае 1,5-литровой бутылки и 65г и 15г — в случае двухлитровой бутылки. Для

целей сравнения мы также привели данные по энергопотреблению в расчете на 1 тонну продукции, из кото-

рых можно рассчитать энергопотребление на одну упаковку. Исследования возможности повторного

использования и регенерации пластиков еще продолжаются; в пищевом секторе повторное использование

пластиковых упаковок запрещено в Бельгии Королевским Указом от 24.08.1976. В принципе, подобно

стеклу, пластмассы одной природы могут быть переплавлены и вновь отформованы; глава III объясняет

причины, по которым это не реализовано в практике изготовления высококачественных упаковок пищевых

продуктов.

Энергия (МДж), необходимая для производства 1 тонны бумаги, картона и пластмасс [22]

Таблица 4.7

Материал Производс

твенный

процесс

Электри

чество

Нефть Другие

источники

энергии

Энергосодержа

ние

Итого

Древесина

(1000 кг)

Заготовка __ . 6640

17200 6640

Бумажная

пульпа

Древесина

-> пульпа

3060

16300

19360

Бумага

(1000кг)

Древесина

-» бумага

6410 19670 16630 17890 42710

Картон

(1000 кг)

Древесина

-» картон

9350 25630 16630 17890 51620

Полиэтилен

низкой

плотности

Нефть-»

газойль-»

этилен-»

полиэти-

лен

2760 36820

49950 39580

Производс

тво 50

000

бутылок

из

полиэтиле

на

3960

__ __

49950 43540

Полиэтилен

высокой

плотности

Производс

тво 50

000

бутылок

из нефти

6890 37910

50850 44800

Полипропилен Нефть -> -

> газойль -

>пропилен

>полипро-

пилен

3340 40390

52650 43730

Полиэтилен

терефталат

Производс

тво ПЭТФ

5390 71180

46560 76570

Производс

тво 16 670

бутылок

18660

__ __

46560 95230

Примечание: 1 тонна нефти эквивалентна 43,2 МДж.

Конечно, отходы пластиковой упаковки могут быть использованы для производства продуктов,

предназначенных для совершенно иных целей: цветных горшков, мешков для мусора и т.д. и могут быть

регенерированы в форме мономеров или утилизированы для получения энергии. Фактически, «рецикл» до

мономеров невыгоден с энергетической точки зрения и на практике применяется только в производстве

резины. Перетертые в порошок термопластичные материалы можно повторно использовать в качестве

наполнителя, добавляемого к исходному пластику перед плавлением.

е) Упаковочные аксессуары

Энергетические данные, относящиеся к упаковочным аксессуарам таким как бумажные или

пластиковые вкладыши, этикетки и паллеты (поддоны), также следует принимать во внимание. Например,

системы закрывания в силу своего назначения проектируются для единственного использования (см. главу

I), и мы можем только догадываться о том, насколько важна доля, приходящаяся на эту систему, в общем

энергопотреблении на всю упаковку. Другие вспомогательные элементы, такие как паллеты, проектируются

для многоразового использования. Можно принять, что требуемая в этом случае энергия ничтожно мала по

сравнению с суммарным энергопотреблением на всю упаковку. Например, типичный деревянный паллет

изготавливается из 18,8 кг мягкой древесины, 6,65 кг твердой древесины и 1,16 кг гвоздей и железной

ленты. Производственные данные суммированы в табл. 4.8. В итоге, требуется только 308 -10

Дж; опять-

таки, транспортировка сырья представляется малозначительной (около 2,5%) в общем количестве. Она

становится еще незначительней, если паллет используется несколько раз. Коронковая пробка изготав-

ливается из жести, и ее средний вес составляет 2,14 г. Такие пробки поступают на рынок партиями по 6000

штук в многоразовых упаковках весом 1 кг (3 повторных использования).

Энергия, потребляемая в производстве алюминиевых крышек, как и следовало ожидать, гораздо

выше, хотя их вес в два раза меньше обычных коронковых пробок. Алюминиевые крышки продаются

партиями по 6000 штук в многоразовых упаковках весом 1,2 кг (3 повторных использования).

Представляется весьма целесообразным регенерировать эти металлические компоненты, поскольку при

этом экономится энергия, необходимая для переработки сырья. Энергопотребление можно рассчитать,

исходя из веса используемого материала, поскольку энергозатраты на формование ничтожны. Однако

металлические пробки все больше заменяются на пластиковые.

Энергия (МДж), необходимая для производства упаковочных аксессуаров [22]

Таблица 4.8

Объект и

материал

Производств

енный

процесс

Электри

чество

Нефть и

ее

производ

ные

Другие

источники

энергии

Энергосодержа

ние

Паллет

(древесина)

18,80 кг

(мягкой

древесины)

__ 125,00 __ 438,00

6,65 кг

(твердой

древесины)

44,00 __ __

Морской

транспорт

2,63 __ __

Автомобиль

ный

транспорт

4,60 __ __

Сталь

(гвозди)

3,82 __ __

Сборка __ __

Итого 180,05 __

0,50

20,00

20,50

438,00

Коронковая

пробка: 1000

шт. по 2,14 г

(жесть)

Сталь 1,31 8,65 46,97

Олово 6,23 22,61 25,02

Производств

о пробки

4,03 8,25 0,15

Расположени

0,10 0,87 0,05

Краска __ 0,03 __ 0,06

Покрытие 0,26 4,23 2,61 5,69

Клей 1,34 10,56 __ 6,85

Упаковка 0,52 1,43 0,92 0,99

Итого 13,79 56,63 75,72 13,59

Крышка: 1000

шт. по 1,31

г. (алюминий)

Алюминий 91,58 73,29 22,96

Производств

о крышки

6,40 15,97 0,32

Расположени

0,05 0,29 5,59

Покрытие 2,18 35,98 22,17 48,37

Клей 2,29 17,97 8,01 11,65

Упаковка 0,75 2,05 1,33 1,43

Итого 103,25 145,55 60,38 61,45

4. Транспортировка упаковки

В начале этой главы мы особо выделили огромную долю транспортировки товаров в общем

энергопотреблении и вызываемые ею различные экологические проблемы. Средства массовой информации

подчеркивают, что «вес» упаковки является основным фактором, влияющим на цену транспортировки,

особенно когда конфликтуют заинтересованные группы.

Каждый покупатель, конечно, сравнивал усилие, необходимое для переноски ящика (примерно 1

кг), содержащего 12 л воды (12 кг), упакованных в стеклянные бутылки (12-0,7 = 8,4 кг), с усилием,,

необходимым для переноски того же количества, упакованного в пластиковые бутылки весом 40 г каждая. В

первом случае мы переносили .1 + 12 + 8,4 = 21,4 кг а во втором — только 1 + 12 + 0,5 = 13,5 кг. Это

соображение существенно, если мы несем наши покупки. В действительности, супермаркеты, которым

можно подъехать на автомобиле, предоставляют тележки для того, чтобы помочь покупателям без особого

труда отвезти свои покупки даже самые большие, до зоны парковки. Каждый, конечно, понимает, что

усилие, необходимое для толкания тележки, составляет лишь долю усилия, необходимого для переноски

того же веса. Таким образом, энергопотребление в транспортном секторе зависит не столько от веса переме-

щаемых товаров, сколько от скорости, расстояния и способа транспортировки. Рис. 4.3 характеризует

энергетическую эффективность различных способов транспортировки товаров [6].

РИС. 4.3. Энергетическая эффективность различных способов транспортировки товаров

Можно видеть, что морской транспорт является медленным, но высокоэффективным.

Железнодорожный транспорт в среднем в три раза быстрее (80 км/час). В зависимости от размеров,

грузовой автомобиль на единицу энергии (1 кВт-час) и веса (1 тонна) покрывает расстояние от 3 до 15 км.

Наиболее быстрый воздушный транспорт потребляют наибольшее количество энергии.

Данные по среднему энергопотреблению на тонно-км, выраженному в кВт•час и млн. Дж,

приведены в таблице 4.9. Из нее следует, что автодорожный транспорт становится относительно дешевле

при увеличении груза, подлежащего оплате. Следующий пример показывает, как использовать эти данные.

Для того чтобы покрыть расстояние в 1 км, грузовик, полностью загруженный 3 тоннами, потребляет в

среднем энергию, равную 3,45•10

Дж•3 = 10,35 МДж. Это эквивалентно потреблению приблизительно 22,85

л дизельного топлива (сравни с табл. 4.2). Если грузовик проходит это расстояние порожняком, он

потребляет в среднем 70% максимального значения, т.е. 1035-0,7 = 725 МДж (или примерно 16 л дизельного

топлива).

Среднее энергопотребление и энергетическая эффективность различных средств транспорта [22]

Таблица 4.9

Вид транс-

порта

МДж/тонно-

км

кВт-час/

тонно-км

Тонно-км/кВт-

час

Тонно-

км/МДж

Морской 0,087 0,024 41,10 11.50

Железнодоро

жный

0,406 0,113 8,87 2,46

Автомобиль

ный:

1т 7,880 2,190 0,46 0,13

1...2т 4,590 1,270 0,78 0,22

3 т 3,450 0,960 1,04 0,29

5...8т 1,650 0,460 2,8 0,60

10...12 т 1,220 0,340 2,96 0,82

13...20т 0,770 0,220 4,65 1,29

Грузовик, загруженный 140 ящиками, содержащими каждый 12 л воды в стеклянных бутылках

весом 0,7 кг каждая, перевозит на расстояние 50 км груз весом 140 кг (ящики) + 140-12 кг (вода) + 1680-0,7

кг (Упаковка) = 2996 кг; энергопотребление составляет 518 МДж. Если то же количество ящиков с пустыми

бутылками возвращается назад, перевозимый груз составит 140 кг + 1680-0,7 кг = 1316 кг и

энергопотребление 518-0,7 + (316/3000)518-0,3 =431 МДж.

Этот расчет доказывает, что дополнительное энергопотребление (68 МДж или приблизительно 1,5 л

дизельного горючего) для перевозки назад пустых многоразовых упаковок представляется разумным по

сравнению с общим энергосбережением за счет сохранения стеклотары (1,176-15690 = 18 450 МДж). В

целом, можно утверждать, что доля упаковки в энергопотреблении при транспортировке упакованных

товаров ничтожна по сравнению с энергией, необходимой для производства упаковки. Это утверждение

справедливо для всех упаковочных материалов при условии, что схема расчета применима для самой

тяжелой единичной упаковки.

Глава V. УПАКОВКА И ОТХОДЫ

1. Введение: очерк проблемы

Жизнь вообще и наши технические процессы в особенности включают производство отходных

материалов. Отходы жизнедеятельности растений, животных и человека, как было показано в главе II, могут

быть «элиминированы» через последовательность биологических процессов.

По мере того, как человек осваивал переработку сырья с целью получения новых материалов и

расширял их производство все в более широких масштабах, образовывались различные виды отходов,

которые уже больше не могли быть переработаны исключительно усилиями природы. Проблемы отравления

или загрязнения, порожденные промышленными процессами, также были рассмотрены в главе II.

В определенном смысле, отходы упаковки можно рассматривать как твердые отходы, возникающие

при использовании товаров. В главах III и IV мы обращали внимание на материальные и энергетические

аспекты повторного использования и регенерации упаковочных материалов. Проблемы, связанные с

обработкой или обращением с упаковочными отходами, станут более очевидными, если мы разделим их на

четыре категории: внутренние отходы, новые отходы, старые отходы и мусор.

1. Внутренние отходы: неиспользованные упаковочные материалы или изделия, забракованные на

фабрике из-за поломки, повреждения или нарушения технологии изготовления, могут быть непосредственно

возвращены в производственный цикл. Отходы стекла (бой) являются типичным примером: они могут

непосредственно направляться в плавильную печь. Это также относится к бумаге на бумагоделательных

фабриках.

2. Новые отходы: они могут включать неиспользованный лом, забракованные упаковки или их

части, которые не могут быть переработаны на фабрике, производящей данный вид упаковки, но

непосредственно собираются на ней. В отличие от отходов стекла, лом стальных пластин, остающийся в

производстве металлических банок, нельзя использовать на Фабрике, выпускающей банки, но можно

собрать, спрессовать и вернуть на переплавку.

3. Старые отходы: эта группа включает все использованные упаковки или «постпотребительские

отходы», остающиеся после использования Упакованных продуктов. Этот вид отходов отличается от

первых двух групп:

а) своей дисперсностью: наибольшее количество приходит не из одного определенного места, а

распространено по всему населению. Чаще всего он выбрасывается как бытовые отходы в мусорных

мешках.

b) своей неоднородностью: тот факт, что большинство типов упаковки не хранится отдельно,

означает, что в домашнем мусорном ведре со держится «комплексная» смесь отходов и упаковочных

материалов. Для того чтобы стала возможной какая-либо регенерация (как это допускают в случае

однородной смеси пластиков), необходима тщательная сортировка. Селективный сбор отходов

подразумевает, что каждый житель должен складывать различные виды упаковок в отдельные мусорные

ведра. Стекло, металл, бумага и пластики легко идентифицируются. Тем не менее, необходима сортировка

этих отдельных видов отходов: железо можно удалить из смеси благодаря его магнитным свойствам,

цветное стекло можно отделить от простого, используя его окраску. В случае пластмасс сортировка на

отдельные типы практически невозможна из-за их сходства, хотя одним из решений могло бы быть

снабжение пластиков цветным кодом. Селективный сбор стеклотары практикуется. Иначе обстоит дело с

бумажной упаковкой, отходы которой всегда перемешаны с использованными газетами и журналами. Одно

из возражений против раздельного сбора использованной упаковки состоит в том, что он требует места для

хранения и является возможным источником неприятных запахов [177, 179]. Сбор (общий или

селективный), сортировка, очистка делают регенерацию материалов из бытовых отходов дорогостоящей

операцией. Как уже подчеркивалось, цены на сырье являются главным параметром в определении степени,

до которой должны распространяться сепарация и регенерация.

c) гигиеническими особенностями: использованные упаковки не только могут быть заражены

остатками упакованного содержимого, но также испорчены при транспортировке, обработке или на

мусорной свалке. В зависимости от содержания воды в бытовых отходах (более высокого зимой, чем летом),

будут развиваться микроорганизмы и, где возможно, начнется микробиологическое разложение, собранные

бумага и картон будут подвержены дезагрегации, вследствие чего сортировка не только усложнится, но

волокнистый материал (целлюлоза) также утратит свое качество.

4. Мусор: под этим мы здесь понимаем использованную упаковку, которую люди небрежно

выбрасывают куда попало. Это портит зоны отдыха, дороги, места парковки (вдоль автотрасс). В этом

случае разнообразие материалов так же весьма широко [158]. Оценка состава мусора выражается

следующими цифрами: 6% — пластмассы, 6% — стекло, 16% -металл и 60% — бумага. В силу его

рассредоточения, финансовые затраты на сбор мусора трудно количественно оценить: согласно [168], в 1971

году они составляли примерно 10 000 бельгийских франков за тонну, некоторых случаях (пляжи, дороги), в

зависимости от плотности мусора. ветер может собирать его в отдельные неприятные на вид кучи. В данном

случае бумага не составляет большой проблемы для ее переработки в природных процессах биодеструкции

в присутствии воды. Другие материалы (стекло, металл, пластики) гораздо более устойчивы к действию

естественных процессов. Распространение мусора можно несколько сократить, обеспечивая

соответствующие места мусорными урнами и воспитывая людей в духе более внимательного отношения к

окружающей среде.

2. Бытовые отходы

Согласно OVAM

(Openbare Afvalstoffenmaatschappij voor het Vlaamse Gewest -- Общественная организация

по обращению с отходами Фламандского региона), бытовые отходы включают все виды твердых отходов,

образующиеся при нормальном ведении домашнего хозяйства. Сюда могут быть добавлены и отходы

ресторанов, магазинов и малых предприятий. В больших городах отходы административной деятельности

(главным образом, бумага) и рынков (в основном, отходы овощей и фруктов) собираются той же системой,

которая обеспечивает сбор отходов от каждого дома. Бытовые отходы можно также разбить на две группы:

с одной стороны, материалы, складываемые в мусорные мешки или ведра, называемые «домашними»

отходами, с другой стороны, все материалы, которые нельзя положить в мусорное ведро из-за их размеров и

которые поэтому собираются отдельно. Последняя группа называется «объемные отходы». Относительные

доли домашних и объемных отходов в бытовых отходах составляют в среднем 85% и 15%. Их количество и

состав изменяются в зависимости от времени года, экономического развития региона, технического уровня

розничной торговли товарами, жизненных стандартов и, наконец, от общественного строя. Эволюция коли-

чества отходов в год на душу населения представлена в таблице 5.1; оно развивается почти параллельно с

ростом потребления упаковки. С начала 1980-х гг. все большее внимание уделяется раздельному сбору

стекла и бумаги: в 1988 г. во Фландрии он составлял 3% и 2,7%, соответственно, от общего количества

произведенных отходов (см. табл. 5.2).

Эволюция бытовых отходов в Бельгии в 1958-1989 гг.

(кг в год на душу населения) [источник: OVAM]

Таблица 5.1

Год

Количество бытовых

отходов

Год

Количество бытовых

отходов

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

280

270

275

290

340

345

1972

1974

1978

1981

1984

1987

1989

360

370

340

286

285

306

273

Эволюция селективного сбора стекла и бумаги во Фландрии в 1981-1988 гг. [источник: OVAM]

Таблица 5.2

Год Население Производство

бытовых

отходов (тыс.

т)

Сбор

стекла(т)

Кг

собранного

стекла на

душу

населения

Сбор

бумаги

(т)

Кг

собранной

бумаги на

душу населе-

ния

1981

1984

1987

1988

5 629 004

5 662 336

5 685 601

_______

1614

1616

1741

2 300

___

59 500

___

53 200

___

10,5

___

9,4

42 500

7,5

Данные [24, 183 и др.] показывают, что в последние пять лет номинальное количество упаковочных

отходов сократилось, но их относительная доля в общем количестве отходов осталась почти неизменной

(примерно 28%). Согласно [168], в Нидерландах в 1971-1981 гг. доля упаковочных отходов постоянно

уменьшалась с 32% (1971) до 25,2% (1978) и 22,4% (1981) при небольшом увеличении общего количества

бытовых отходов. Изменения таковы Изменения таковы (количество — в тыс. т):

1978 1985 1981

Общее количество бытовых отходов 3610 3800 1681

Общее количество

упаковочных отходов 910(25,2%) 851(22,4%) 348(20,7%)

Общее количество отходов

упаковок напитков, включая: 287,5(7,9%) 291,5(7,7%) 99(5,9%)

стекло 238,9 224,1 104,4

картон 22,7 37,7 122,9

пластмассы 8,8 9,4 76,40

банки коронковые 9,2 12,7 44,50

коробки 7,0 7,3

крышки 0,8 0,29

Для того чтобы еще раз продемонстрировать, насколько изменяется состав бытовых отходов, в

таблице 5.3 представлены данные по их эволюции за период 1932-1988 гг. Основанную на этих данных

долю упаковочных отходов следует рассматривать как «максимум»; заголовок «бумага» также включает

писчую бумагу, «стекло» — фрагменты оконного стекла и т.д.

Достойно быть отмеченным снижение содержания золы и отходов овощей; первое является

результатом интенсивного использования электричества и жидкого горючего взамен твердого топлива,

уменьшение количества отходов овощей является следствием возрастающего использования

предварительно упакованных и готовых к употреблению продуктов. Расширение долей бумаги и пластмасс

ответственно за существенное снижение плотности (1500 —» 500 кг/м

) и увеличение теплотворной спо-

собности бытовых отходов (800 —> 2500 ккал/кг).

Жесткие формы упаковки — из металла (банки) и некоторых пластмасс (поливинилхлорид,

полистирол) — всегда приводят к увеличению объема бытовых отходов и в меньшей степени к снижению

их веса. Обратно, теплотворная способность бумаги (366 ккал/кг (сухой)), поливинилхлорида (4100 ккал/кг),

полистирола (9500 ккал/кг) и полиэтилена (10400 ккал/кг) увеличивает калорическую ценность отходов.

Долгосрочный прогноз свойств бытовых отходов неопределенен, поскольку ценность их

компонентов определяется возможностями использования их как скрап (лом). Во Второй мировой войне,

например, доля бумаги в отходах была мала, возможно, потому, что она сжигалась потребителями.

Селективный сбор и устойчивая тенденция к регенерации являются другими причинами того, почему состав

бытовых отходов уже более нельзя считать постоянным. Так, доля стекла в них упала в Нидерландах с 13%

до 7% за период 1974-1982 гг.; в течение того же периода коллективный сбор бумаги сократил ее долю с

26,1% до 21%. Мы не можем предвидеть, какие материалы исчезнут в ближайшем будущем или какие новые

материалы появятся на рынке и, тем самым, внесут свой вклад в общий поток отходов. Из таблицы 5.3 мы

можем заключить, что теплотворная способность подвержена серьезным изменениям. Сегодня домашние

отходы в этом отношении сравнимы с бурым углем — горючим, используемым в широких масштабах,

например, в Германии.

Эволюция среднего состава бытовых отходов в 1932-1988 гг. в Бельгии (в % к общему сухому весу) по

данным [183, OVAM, автора и др.]

Таблица 5.3

Материал Год Особые

св-ва

1932 1946 1950 1965 1974 1977 1980 1981 1985 1988

Бумага

и картон

21,7 6,3 11,9 29,6 35,0 30,0 22,0 22,3 28,3 20,9 (В) +

+ (R)

Стекло 2,3 2,6 4,2 2,9 7,0 10,0 11,0 8,1 7,5 7,6 R

Металлы 2,7 4,0 2,2 4,2 5,0 4,5 4,0 3,0 3,7 3,7 R

Древесина 4,0 3,7 2,4 4,1 4,0 __* __* 0,4 0,6 __** (В)

Зола 30,2 31,7 36,4 21,3 23,0 6,0 __** 1,2 1.8 __** —

Овощи 34,0 42,1 32,3 24,0 15,0 43,0**

45,0*** 51,7*** 46,6*** 6,8 В

Пластмассы — — 1,0 4,0 5,0 5,5 6,8 7,6 5,6 (R)

Другие

(тряпки,

резина и т.п.)

5,1 9,6 10,7 8,9 7,0 7,5 12,5 4,3 3,9 55,4***

Доля

упаковки

(max)

26,7 12,9 18,3 35,7 51,0 54,0 47,0 41,2 39,5 32,2

Итого:

R+(R)

26,7 12,9 18,3 34,7 47,0 49,5 42,5 40,2 47,1 37,8

Итого:

B+(B)

59,7 48,4 44,2 53,6 50,0 73,0 67,0 74,0 75,5 83,1

* Включено в овощи, ** включено в другие; *** включая отходы огорода; В: биологически разлагаемые, (В): ог -

раниченно биологически разлагаемые; R: регенерируемые; (R): ограничено регенерируемые.

Кроме регенерируемых или горючих материалов (упаковочных и других), бытовые отходы также

содержат биологически разлагаемые компоненты, такие как отходы овощей, остатки пищи, а также

биологически лабильные компоненты, такие как камни и зола.

Сочетание с пластмассами сокращает биоразлагаемость упаковочной бумаги; доля овощей в

отходах от приготовления пищи имеет тенденцию к снижению. Отсюда следует, что биоразлагаемость

бытовых отходов теперь меньше, чем раньше. Однако огородничество (и садоводство) Приобретает все

большее значение, и его отходы также собираются и способны к биодеструкции.

Природа материалов, используемых в современных приспособлениях для домашнего хозяйства,

которые также присутствуют в объемных отходах, затрудняет их обработку. Это становится очевидным при

изучении их состава (см. табл. 5.4).

Средний состав объемных отходов (Нидерланды, 1977 г.) [источник: OVAM (1983)]

Таблица 5.4

Природа материала % Состав и подвиды

Бумага и картон 27,0 11,0 Упаковки

16,0 Газеты, журналы

Металл 16,7 2,0 Велосипеды

3,0 Мойки, сушилки

1,0 Холодильники

2,0 Пружины

Металл + пластик + стекло 1,3 1,3 Радиоприемники и

телевизоры

Пластик + резина 2,0 0,8 Ведра