Весна Кейс 1го тура технической секции by Changellenge

Кейс 1 тура технической секции

Рециклинг & инновации: курс на экологию

Оглавление

Введение

Рынок мусоропереработки России

Рынок мусоропереработки Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Мировая практика переработки различных видов сырья

Команда Changellenge » подготовила данный кейс исключительно для использования в образовательных целях. Авторы не намереваются иллюстрировать как эффективное, так и неэффективное решение управленческой проблемы. Некоторые имена в данном кейсе, а также другая информация могли быть изменены с целью соблюдения конфиденциальности. Данные, представленные в кейсе, не обязательно являются верными или актуальными и также могли быть изменены с целью соблюдения коммерческой тайны. Changellenge » ограничивает любую неправомерную форму воспроизведения, хранения или передачи кейса без письменного разрешения. Для того чтобы заказать копию или получить разрешение на распространение, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу: info@changellenge.com

Введение

Введение Мысли Александра в тот самый редкий момент, когда проект уже вот-вот будет принят клиентом и впереди долгожданные выходные, снова сконцентрированы на выборе тихого и зеленого места, куда он с семьей и друзьями сможет поехать на два дня, насладиться весенним солнцем, цветением и пением птиц. По его мнению, экология Санкт-Петербурга — одна из самых важных и уж точно самая деликатная часть городской стратегии развития на ближайшие годы. К счастью, этой проблемой всерьез занимается администрация города и ее поддержка, возможно, наконец позволит сделать толчок в сторону более чистого города. Всего Александр видел три основные проблемы, решение которых и сделает Санкт-Петербург чистым и приятным для жизни и отдыха современным городом. Первая проблема — загрязнение воздуха, вторая — уровень шума, третья — … В этот момент в кабинете Александра зазвонил телефон. На другом конце провода оказался недав-

ний клиент Александра — Управляющая компания по обращению с отходами в Ленинградской области. Чуть меньше года назад она обращалась к консультантам за помощью в разработке своей долгосрочной стратегии в области переработки мусора. Оставшись довольной результатами работы команды Александра, она решила обратиться к нему за помощью в реализации одного из своих самых важных проектов в этом году. После разговора с директором компании Александр четко понимал, чего именно не хватает Санкт-Петербургу, он определил для себя третью проблему экологии города, решение которой преобразит Северную столицу и поставит ее в авангарде самых современных городов мира в области улучшения экологии и качества жизни населения. Эта проблема — переработка отходов города и области. Грамотное использование новейших технологий, по мнению Александра, было бы не просто крайне интересной технической задачей, но и по масштабу своего эффекта дало бы наибо-

лее ощутимый скачок в улучшении экологии Санкт-Петербурга. И именно это было поводом для звонка бывшего клиента Александра: Управляющая компания была заинтересована в новом проекте по сортировке и первичной переработке мусора. Понимая сложность и междисциплинарность поставленной перед ним задачи, Александр образовал интернациональную проектную команду, сплотив вокруг себя людей с абсолютно разными, но дополняющими друг друга экспертизами. Вместе с Александром над проектом будет работать Йоханнес — исследователь и специалист по современным мусороперерабатывающим технологиям из Германии, Димитриос — греческий консультант, занятый в сфере строительства мусоросортировочных комплексов и мусороперарбатывающих заводов, Анна — финансовый консультант особо крупных проектов, а также Сергей — сильнейший в городе аналитик, работавший с Александром над стратегией Управляющей компании. 4

Введение

Воодушевленный разговором с клиентом, энтузиазмом команды и собственной верой в возможность применения самых инновационных технологий в данном проекте, с понедельника Александр и его коллеги садятся за решение поставленной перед ними задачи. Понимая, что времени на все не хватит, они определили для себя приоритеты — то, что уже в конце недели окажется на их слайдах и столе заказчика, а через год продолжит реализацию стратегии Управляющей компании по применению современных, экологических и финансово-состоятельных технологий преображения индустрии переработки мусора.

Свою работу консультанты решили построить следующим образом: 1. Определить, какой вид отходов позволит генерировать максимальный доход при минимальном сроке окупаемости, оценив текущую конъюнктуру рынка по каждому виду отходов (пластик, стекло, бумага и картон, прочие отходы), конкуренцию, а также перспективы развития. 2. Путем сравнения узнать, какой способ получения этого вида отходов является наиболее перспективным для Управляющей компании по обращению с отходами

в Ленинградской области, учитывая возможно перерабатывать как мусор из Санкт-Петербурга, так и из Ленинградской области. 3. Основываясь на международном опыте, выделить тот тип переработки, который позволит наиболее эффективно использовать потенциал компании и принесет ей большую прибыль. 4. Рассчитать прогнозируемую долю рынка и финансовую составляющую проекта: его инвестиции, доходы и их источники, а также расходы.

Рынок мусоропереработки России

На текущий момент в России работает немногим менее 400 предприятий по сортировке и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), всего существует 1092 полигона, практически повсеместно наблюдается приближение к пороговой емкости объемов захоронения.1 На переработку отходов в индустриальных масштабах не перешел ни один из регионов. Рынок утилизации развит слабо: из всего объема отходов лишь 5% перерабатывается, остальное просто зарывается в землю.2 Понимание необходимости переработки мусора на сегодняшний день пришло большинству заня-

тых на рынке игроков. При этом способы сортировки и переработки развиты неравномерно. В наше время применяется три основных типа обращения с ТБО: захоронение отходов на полигонах, применение естественных методов разложения ТБО и термическая обработка. Первый тип предполагает различные степени сортировки мусора и его захоронение под землей на очень долгий срок. Второй — отбор органических отходов и переработка их в компост, который применяется для удобрения почв. Термическая обработка может быть простым сжиганием отходов или низкотемпературным или высокотемпературным пиролизом. Основной тен-

денцией развития мусоросжигания является переход от прямого сжигания отходов к оптимизированному сжиганию полученной из ТБО топливной фракции и плавный переход от сжигания как процесса ликвидации мусора к сжиганию как процессу, который обеспечивает дополнительное получение электрической и тепловой энергии. И наиболее перспективно сегодня применение плазменных технологий (высокотемпературного пиролиза), благодаря которым появляется возможность получить на выходе безвредный остеклованный продукт и полезную энергию. При этом использование высокотемпературного пиролиза остается наиболее оправданным

http://www.kommersant.ru/ doc/2578158 2

Там же

http://ztbo.ru/o-tbo/stati/obshie/ metodi-i-sposobi-pererabotki-musoratbo

Рынок мусоропереработки России

в рамках переработки органических отходов: светлый пластик, картон и бумага могут идти на вторичное производство, а темный пластик — на использование в качестве элемента композитных материалов. В целом российская отрасль переработки ТБО находится на пороге рывка в своем развитии: все сильнее ощущается необходимость большей сортировки и переработки отходов. По оценкам экспертов, в настоящее время в России содержание вторсырья в твердых бытовых отходах достигает в среднем 50%4 , но при попадании в контейнер общего сбора большая часть вторсырья теряет потребительские свойства. Реальная произ-

водительность сортировки всегда меньше, чем номинальная. Сортировка осложняется наличием большого количества балластной фракции и перегруженностью конвейера. Поэтому масса извлекаемого вторсырья на данный момент в России не превышает 1015%.5 В России промышленные отходы образуются в количестве примерно в 2,6 млрд. т в год. Более 90% от этого объема составляют отходы добычи и обогащения полезных ископаемых. Образование ТБО составляет примерно 35-40 млн. т в год. Осадки и шламы очистных сооружений образуются в количестве 30 млн. т

в год.6 Динамика цен на вторичное сырье целиком и полностью определяется состоянием спроса на него со стороны потребителей. Специфика сбора и обработки вторичного сырья не дает возможности поставщикам быстро реагировать на изменения конъюнктуры. В результате цены на вторичное сырье движутся скачкообразно. При росте спроса, цены быстро идут вверх, так как поставщики не могут за короткий срок увеличить сбор и удовлетворить запросы потребителей. С другой стороны, при падении спроса наблюдается резкое снижение цен, так как фирмы не могут сразу сократить возросшие поступления вторичного сырья, и вынуждены сбывать товар по бросовым ценам.

ЭКО Созвездие

Там же

Рынок мусоропереработки России

Структура рынка мусоропереработки

Мусоропереработка делится на три этапа: сбор, вывоз и утилизация. При этом из указанных на схеме денежных транзакций утилизация мусора тарифицируется государством, остальное — предмет коммерческих отношений. Производитель мусора (домохозяйство или производство) договаривается напрямую или через ЖЭК с управляющей компа-

нией, которая ищет перевозчика мусора. Соответственно прибыль перевозчика мусора — спецтранса7 — зависит от того, сколько денег он получает за свои услуги от управляющей компании, сколько мусора он собирает и сколько он платит за утилизацию. Первые два элемента в уравнении — плата за сбор мусора и его вывоз, а также количество мусора —

результат работы рынка. Эти параметры год от года варьируются незначительно и для чистоты примера могут считаться внешними факторами всей схемы. Таким образом, остается только один фактор — плата за утилизацию — его спецтранс и пытается оптимизировать, взвешивая стоимость тарифов на утилизацию и штрафов за сброс мусора на незакон-

Под «спецтрансом» подразумевается любая компания, реже — совокупность компаний, обладающая необходимой техникой и занимающаяся сбором и перевозкой мусора от дома до места его переработки или захоронения.

Рынок мусоропереработки России

ных свалках. Благодаря политике Санкт-Петербурга и ряду проектов, реализованных уже в Ленинградской области, при относительно неизменном тарифе удается сдерживать незаконные сбросы мусора на минимальном уровне. Понимание этого феномена позволяет предостеречь инициаторов любого проекта по мусоропереработке от повышения тарифов на утилизацию мусора. После передачи мусора на сортировочную

станцию происходит разделение отходов в соответствии со схемой, представленной в предыдущем разделе: крайне незначительная часть отходов может быть сразу же продана (например, отраслям сельского хозяйства), но основная часть делится между полигоном и мусороперерабатывающим заводом (МПЗ). При этом захоронение на полигоне требует оплаты, в то время как сдача мусора на переработку напротив позволяет зарабо-

тать. Поэтому на этапе сортировки всегда выгодно отделить как можно больше перерабатываемых отходов и отправить их на МПЗ. В свою очередь МПЗ в зависимости от своих возможностей, способа и уровня переработки частично выдает промышленности вторичное сырье (пластик, тару, бутылки, стекло), а частично — сжигает отходы, вырабатывая электричество, в обоих случаях получая за это деньги.

Рынок мусоропереработки Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Рынок мусоропереработки СанктПетербурга и Ленинградской области

Рынок мусоропереработки Санкт-Петербурга и Ленинградской области

В Санкт-Петербурге ежегодно накапливается более 9 миллионов кубометров (1,7 млн. тонн) твердых бытовых и производственных отходов. Основные заказчики удаления мусора: промышленные предприятия и учреждения, а также компании, управляющие жилищным фондом (УК, ЖЭК). В настоящий момент вопросы сбора мусора город решает отдельно от области, однако решение о совместном рассмотрении данной проблемы уже принято и управляющим компаниям нужно выстраивать свою стратегию, исходя из планов сближения этих двух

субъектов. В это же время переработка мусора в том или ином виде обычно происходит на территории Ленинградской области. Также существуют данные по динамике накопления твердых бытовых отходов с 2010 года с прогнозом до 2020. Они рассчитаны с учетом запланированной Генеральным планом Санкт-Петербурга динамики увеличения жилой площади по районам Санкт-Петербурга. Анализ этих данных в целом подтверждает предположение о том, что в среднем объем бытовых отходов нежилого сектора составляет 23% от объема мусора, накаплива-

емого непосредственно жителями, и останется пропорциональным увеличению общей массы ТБО. Значительная часть Ленинградской области представляет собой мегаполис-агломерацию, требующую специальных подходов в реализации природоохранных мероприятий. Интенсивное развитие промышленности, транспортной инфраструктуры, развитие рекреации увеличивают антропогенную нагрузку на окружающую природную среду Ленинградской области. Поэтому проблемы охраны окружающей среды и обеспечения вопросов

Рынок мусоропереработки Санкт-Петербурга и Ленинградской области

экологической безопасности в регионе невозможно диверсифицировать без учета совместного воздействия субъектов Российской Федерации — Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В Ленинградской области ежегодно образуется 3,5 миллиона кубометров (0,7 млн. тонн) отходов. На сегодняшний день, только 13 районов Ленинградской области (Бокситогорский, Волосовский, Волховский, Всеволожский, Выборгский, Гатчинский, Кингисеппский, Киришский, Лужский, Приозерский, Сланцевский, Тихвинский, Тос-

ненский муниципальные районы) оснащены лицензированными объектами размещения твердых бытовых и отдельных видов промышленных отходов, включенные в Государственный реестр объектов размещения отходов. Из 13 районов, только 7 (Бокситогорский, Волховский, Выборгский, Гатчинский, Кингисеппский, Приозерский, Сланцевский муниципальные районы) располагают полигонами, мощности которых пока еще позволяют принимать твердо-бытовые и коммунальные отходы. Оставшиеся в 4 райо-

нах (Волосовский, Всеволожский, Тихвинский, Тосненский муниципальные районы) Ленинградской области полигоны располагаются либо на землях лесного фонда, либо работают сверх установленных лимитов. Лицензированные объекты размещения отходов отсутствуют в 4 районах Ленинградской области: Ломоносовском, Лодейнопольском, Кировском, Подпорожском муниципальных районах и в Сосновоборгском городском округе.

Рынок мусоропереработки Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Управляющая компания по обращению с отходами в Ленинградской области

Клиент Александра — управляющая компания по обращению с отходами, находящаяся в собственности правительства Ленинградской области и образованная в целях обеспечения экологической безопасности при обращении с отходами в Ленинградской области. В настоящий момент структура компании-клиента Александра включает в себя 4 подразделения: • Полигон ТБО «г. Ивангород» в Кингисеппском муниципальном районе • Полигон ТБО «г. Сланцы» в Сланцевском муниципальном районе • Полигон ТБО «пос. Тракторное» в Приозерском муниципальном

районе • Полигон ТБО «дер. Кути» в Волховском муниципальном районе

тельной власти в части стратегического планирования в области обращения с отходами на территории Ленинградской области.

К видам деятельности Управляющей компании относятся: • услуги по приемке и переработке ТБО; • прием грунтов на использование; • содействие органам местного самоуправления в реализации полномочий в сфере обращения с отходами; • экологическое сопровождение объектов капитального строительства; • разработка природоохранной проектной документации; • содействие органам исполни-

На текущий момент выполняемая Управляющей компанией работа включает, в основном, работу по управлению полигонами, что является недостаточным для долгосрочного устойчивого развития компании и выполнения ею поставленных задач. Перед компанией поставлена цель — войти на рынок переработки отходов, определив, первичная переработка какого вида сырья принесет максимальную доходность и окупится в минимальные сроки, а также каким способом выгоднее получать отсортированный мусор. 15

Мировая практика переработки различных видов сырья

Российская практика переработки различных видов сырья

http://techart.ru/files/publications/ %D0%9E%D0%B1%D0%B7%D0%BE %D1%80.pdf

Основная сложность на пути к переработке ТБО — отсутствие в нашей стране системы раздельного сбора мусора, являющейся неизбежным условием для их глубокой переработки. Так, 60-80% морфологического состава ТБО представляет собой потенциальное сырье для использования в промышленности (35-40%) или компостирования (25-35%). Однако сортировка смешанных и перевезенных в одном мусоровозе ТБО позволяет извлечь из них лишь 11-15% вторичных ресурсов. При этом практически невозможно использовать биоразлагаемые (органические) отходы. Несмотря на сложности, отрасль переработки ТБО развивается с каждым годом: увеличивается количество перерабатывающих предприятий, строятся государственные заводы по утилизации мусора (сжигание, сортировка на полигонах, компостирование), растет стоимость первичного сырья, что в свою очередь, приводит к увеличению использования вторичного сырья, появляются новые законы и экономические стимулы для участия

рынка, государственная пропаганда направлена на увеличение экологической ответственности населения. В группе переработчиков ТБО можно выделить мусороперерабатывающие заводы, предприятия, специализирующиеся на переработке определенного типа ТБО, а также производителей конечной продукции. В виде отдельной группы можно рассмотреть мусоросжигательные заводы, осуществляющие переработку ТБО термическим способом. По оценкам специалистов, российский рынок переработки ТБО оценивается в 1,5-2 млрд. долл. Предприятия, занимающиеся исключительно переработкой мусора, сосредоточены преимущественно в крупных городах (особенно в Москве). Рынок переработки ТБО отличается низкой конкурентоспособностью. Наибольшее количество компаний работают в сегментах вывоза мусора, а также переработки отдельного вида отходов (например, макулатуры или пластика

и т.п.). Выход на рынок переработки ТБО требует значительных инвестиций — от 2,3 млн. долл. для открытия мусоросортировочного комплекса и от 20 млн. долл. — для строительства мусороперерабатывающего завода. Наиболее прибыльным бизнесом является переработка определенного вида отходов (при условии гарантированного доступа к этим отходам). По оценкам Research.Techart, всего в России представлено: • 11 тыс. полигонов и свалок; • 4 мусоросжигательных заводов; • 5 мусороперерабатывающих заводов; • 39 мусоросортировочных комплексов; • Более 1 000 организаций по вывозу ТБО. Специфика рынка — его исключительно локальный характер. Как правило, в каждом регионе представлена отдельная группа игроков, контролирующая сферу обращения с ТБО.8

Мировая практика переработки различных видов сырья

Макулатура В России, основная часть макулатуры, которая собирается, а это цифра составляет 60% от общего объема, идет на картонно-бумажные фабрики для последующего производства бумажных изделий невысокого качества, салфетки и туалетная бумага, картон, как тарный, так и гофрированный. Более 20% собранной макулатуры идет в переработке на производство кровельных материалов. Те предприятия, которые занимаются изготовлением композитных и теплоизоляционных материалов, используют лишь 5% процентов собранной макулатуры. Потребность в производстве подобных материалов постоянно растет, поэтому на данной отрасли сказывается ограниченность предложения бумажных отходов необходимого количества. По данным Госкомстата, в России сегодня действует 76 промышленных предприятий, которые в своем производственном цикле используют макулатурную массу. Большинство таких предприя-

тий расположены на территории Центрального, Северо-Западного и Приволжского федеральных округов. Перерабатываемые полимеры По данным Министерства промышленности и энергетики РФ, в России каждый год образуется около 700 тыс. тонн полимерных отходов, пригодных для переработки и использования в качестве вторичных материальных ресурсов. Эту цифру можно считать заниженной, поскольку ежегодно только ПЭТ-бутылок производится и соответственно выбрасывается более 450 тыс. тонн. А еще высоки объемы потребления полиэтиленовой пленки (632 тыс. тонн), полипропиленовой пленки (189 тыс. тонн) и ПВХ-пленки (170 тыс. тонн). Таким образом, можно утверждать, что ежегодный объем полимерных отходов, пригодных для переработки во вторсырье в России, превышает 1 млн. тонн Производства, занимающиеся вторичной переработкой полимеров, как правило, являются малотоннажными, их мощность составляет не более 5-6 тыс. т/год.

По данным Министерства экологии, использование 1 тонны вторичного полимерного сырья позволяет экономить 0,7 т. первичного полимерного сырья. В настоящее время наиболее распространенным в России является вторичная переработка отходов полимерных материалов механическим рециклингом, так как этот способ переработки не требует дорогого специального оборудования и может быть реализован в любом месте накопления отходов. Что касается отраслей применения полимеров, то 40% полимеров перерабатывается на нужды упаковочной индустрии, строительство занимает второе место, а доля автопрома составляет не более 7-8% от общих объемов потребления. Стеклобой Согласно оценке экспертов, объем переработки отходов производства и потребления стекла в 2013 году оценивается величиной более чем в 1,5 млн. т. В этом 18

Мировая практика переработки различных видов сырья

объеме не учтен обратный стеклобой, образующийся и перерабатываемый непосредственно на предприятиях-производителях. Из указанного объема почти 90% — отходы потребления (стеклобой), остальное — отходы производства, переработки листового стекла. Потенциальными потребителями отходов стекла в России являются 95 производителей стеклотары (44% сконцентрированы в ЦФЛ,

14% в ПФО), 4 производителя пеностекла (Владимирская, Тамбовская, Ярославская обл. и Пермский край) и не менее 10 производителей стекловолокна (Московская, Новгородская, Брянская и Тюменская обл., Республика Башкортостан). К сожалению, сегодня в России не так много организаций, которые занимаются сбором стеклотары и утилизацией стекла, из-за этого количество производств, использующих это сырье также невели-

ко. Рентабельность производства изделий из переработанного стекла оценивается экспертами как очень высокая. Перерабатываемые металлы Если добычу и плавку металла из железоносных руд принять за 100%, то лом металла для своей переработки, как вторичного сырья, требует 25% энергозатрат. Это значительная экономия, как самого металла, так и материальных средств на его производство, поскольку стоимость металлолома

Мировая практика переработки различных видов сырья

http://carbofood.ru/obzory-rynkov/ rossiiskii-rynok-metalloloma

ниже, чем себестоимость разработки новых месторождений железных руд.

ного сырья, становятся очевидны перспективы развития перерабатывающей отрасли.

Потребление металлолома в текущем году в России составляет более 22 тыс. тонн.9 В последние годы существенно растет лом утилизированных автомобилей. Такие тенденции способствуют увеличению спроса на оборудование для переработки металлолома. Отечественное производство развито слабо, около 90% рынка занимают зарубежные компании, в будущем такая тенденция, скорее всего, сохранится.

Упаковка «Тетра Пак» После того как упаковка сослужила свою службу, ее жизненный цикл совсем не обязательно должен завершиться на полигоне. А с учетом того, что отходы упаковок Tetra Pak практически не разлагаются, существует единственная альтернатива — причем реальная уже и в нашей стране — ее вторичная переработка. Первые шаги в области переработки потребительских отходов картонной упаковки Tetra Pak для напитков в промышленных масштабах стали появляться еще пару десятков лет назад. А сегодня более 100 предприятий рисайклеров работают по всей Скандинавии, в Бразилии и Германии, в Китае и Польше, в Словакии, Турции, Испании, Голландии, США и т.д. Не стоит в стороне и Россия. В 2013 году в мире было переработано более 31 млрд. использованных упаковок Tetra Pak. Ежегодный прирост количества потребительских отходов картонной упаковки, направленных на переработку,

Согласно статистическим данным, потенциальная емкость российского рынка алюминиевых банок оценивается приблизительно в 2-3 миллиарда. Учитывая вес банки даже небольшого объема, составляющий порядка 15 грамм, получаем количество затраченного алюминия, которое приблизительно составляет 30-40 тысяч тонн чистого металла. А если принять во внимание и энергетические ресурсы, необходимые для производства металла из первич-

превышает 1 млрд. шт. На сегодняшний момент, в нашей стране лидером по сбору и переработке упаковки Tetra Pak является одноименная компания «Tetra Pak». Созданные в России в последние годы по инициативе компании «Тетра Пак» мощности уже сегодня перерабатывают в год до 15 тысяч тонн потребительских отходов картонной упаковки из-под молока и соков. К 2020 году этот объем планируется довести до ста тысяч тонн в год. Увы, сегодня переработчикам картонной упаковки «Tetra Pak» приходится прилагать сверхусилия, чтобы собирать пакеты, заключая прямые контракты на стабильные поставки сырья по договоренным ценам с немногочисленными и малоэффективными мусоросортировочными заводами. Перерабатываемая резина С ростом парка легковых и коммерческих автомобилей в России растет и число изношенных шин, требующих переработки. Эту индустрию еще предстоит создать. Ежегодно в России образуется 20

Мировая практика переработки различных видов сырья

около 1 млн. т. изношенных автомобильных покрышек, а на переработку попадает только 5-7% этого объема, по данным ассоциации содействия восстановлению и переработке шин «Шиноэкология». В Московском регионе доля утилизируемых покрышек немного выше, около 15%, при общем объеме потенциального сырья 122 000 — 125 000 тонн в год. Стоимость утилизации шин в различных регионах достигает 2500 руб. за 1 тонну, то есть сегодняшний российский рынок переработки покрышек можно оценить в 120170 млн. руб. Единственными перерабатывающими предприятиями можно назвать Чеховский регенератный завод и Тушинский завод по переработке РТИ. Отчасти такая ситуация складывается в силу отсутствия рентабельной схе-

мы переработки шин и резины. Обусловлено это тем, что переработка резины трудноосуществима. Дело в том, что резина, будучи термореактивным полимером, не может перерабатываться при высокой температуре, поэтому изделия из резины крайне проблематично использовать дважды. Тем не менее, не смотря на отсутствие единой государственной программы, работы по грамотной и экологически безопасной утилизации шин получают все большую популярность. Процедура утилизации отработанных шин в России рано или поздно будет обязательной. Но когда произойдут изменения — пока неизвестно. Поправками в закон «Об отходах», находящимися сейчас на рассмотрении в Госдуме, предусматривается введение утилизационного сбора на отходы

(перечень конкретной продукции пока не утвержден) — за счет этих поступлений государство собирается развивать сферу переработки. Впрочем, у производителей и импортеров, как предполагается, будет возможность самостоятельно обеспечивать по отраслевому принципу утилизацию продукции, утратившей потребительские свойства. В 2012 г. первичный рынок шин в России вырос на 9,5% до 61 млн. покрышек (почти половина этого объема пришлась на импорт), по данным аналитического отчета «Кордианта». Продажи легковых шин увеличились на 12,5% до 46,7 млн. шт., грузовых — на 1,2% до 7,5 млн. шт., легкогрузовых — на 2,9% до 4,9 млн. шт. Сократилась лишь реализация шин для специальной и сельскохозяйственной техники — на 0,7% до 1,9 млн. шт.

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: переработка полимеров

http://www.plastval.pt/conteudos/File/ Publicacoes/Plastics%20-%20the%20 Facts%202014.pdf

Доли использования пластика для вторичной переработки и производства твердого топлива в странах ЕС.10

Уровень утилизации пластиковых отходов сильно варьируется от страны к стране и напрямую зависит от проводимой правительствами политики в сфере охраны окружающей среды (включая финансирование программ сбора и сортировки отходов). В некото-

рых странах Европы уровень утилизации достигает 80%, в то время как в России он не превышает 13%. Утилизация бытовых отходов пластмасс включает: • механический рециклинг (производство дробленки и гранулята) для переработки вторичных

полимеров, а также для использования в черной металлургии. • получение топлива (энергетическая утилизация отходов). Мировая практика свидетельствует о наличии нескольких возможных путей решения переработки использованной полимерной 22

Мировая практика переработки различных видов сырья

упаковки: • Захоронение; • Сжигание; • Термическое разложение путем пиролиза; • Разложение с получением исходных низкомолекулярных продуктов (мономеров, олигомеров); • Вторичная переработка отходов. Пиролиз — это термическое разложение органических продуктов в присутствии кислорода или без него. Пиролиз полимерных отходов позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полуфабрикаты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры, применяемые для синтеза полимеров. Количество загрязняющих веществ, выделяющихся при пиролизе, составляет примерно половину от выделяющихся при сжигании таких же объемов ТБО. Газообразные продукты термического разложения пластмасс могут использоваться в качестве топлива для получения рабочего водяного пара. Жидкие продук-

ты используются для получения теплоносителей. Спектр применения твердых (воскообразных) продуктов пиролиза отходов пластмасс достаточно широк (компоненты различного рода защитных составов, смазок, эмульсий, пропиточных материалов и др.) Разработаны также процессы каталитического гидрокрекинга для превращения полимерных отходов в бензин и топливные масла. Гидролиз является реакцией, обратной поликонденсации. С его помощью при направленном действии воды по местам соединения компонентов поликонденсаты разрушаются до исходных соединений. Гидролиз происходит под действием экстремальных температур и давлений. Этот способ использования отходов энергетически наиболее выгоден, чем пиролиз, так как в оборот возвращаются высококачественные химические продукты. По сравнению с гидролизом для расщепления отходов ПЭТФ более экономичен другой способ — гликолиз. Деструкция происходит при высоких температурах и давле-

нии в присутствии этиленгликоля и с участием катализаторов до получения чистого дигликольтерефталата. Самым распространенным термическим методом переработки отходов ПЭТФ является их расщепление с помощью метанола — метанолиз. Процесс протекает при температуре выше 150°С и давлением 1,5 МПа, ускоряется катализаторами переэтерификации. Этот метод очень экономичен. На практике применяют и комбинацию методов гликолиза и метанолиза. Стоимость вторичного сырья определяется двумя факторами: а) степенью переработки. Может быть реализовано в виде дробленки, агломерата, гранул. Наиболее дорогим является гранулированное сырье. б) цветом — натуральный, белый или цветной. Наиболее дорогим является бесцветное сырье. Также на стоимость пластиковых отходов влияет степени их чистоты и однородности.

Мировая практика переработки различных видов сырья

Привлекательность переработки отходов можно проиллюстрировать на следующем условном примере: Этапы переработки ПЭТ и стоимость сырья на каждом из этапов

стоимость спрессованных бутылок ПЭТФ ~ 18 тыс.руб. за тонну

стоимость дробленных чистых отходов ПЭТФ ~ 38 тыс.руб. за тонну

стоимость гранулы ~ 65 тыс.руб. за тонну

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: процесс рециклинга (переработки пластика)

http://nett21.gec.jp/Ecotowns/data/ et_a-01.html

Следующий способ переработки пластика представлен в Японии как одна из возможностей по переработке в эко-городах. Процесс переработки также подробно описан на схеме в Приложении, производительность описанного завода составляет около 25,4 тонн/ день, начальные инвестиции для него составляют около 500 млн. йен, которые включают в себя стоимость строительства, земли и оборудования по переработке полимеров. Процесс переработки состоит из следующих составляющих подпроцессов: • Удаление посторонних включений. Сначала при помощи пневматической сепарации удаляется пыль. В процессе магнитной сепарации удаляются металлы. Дерево, бумага, прочие волокна, пеноматериалы удаляются посредством ручной сортировки. • Дробление и измельчение. Отсортированный пластик измельчается на кусочки размером около 15 мм специальным шредером.

• Гравитационная сепарация.

Для начала измельченный пластик промывается в воде для удаления пятен. Затем удаляются ПЭТ/ПС/ПВХ полимеры, металлы, песок и проч., т.к. они тонут в воде, имея большую плотность. • Центробежная сепарация. Оставшийся пластик, имеющий плотность, меньшую, чем плотность воды, подвергается дегидрации. Оставшийся пластик затем смешивается с водой, образуя суспензию. ПЭТ/ПС/ПВХ полимеры, которые не были удалены при помощи гравитационной сепарации, таким образом удаляются на этапе центробежной сепарации. На данном этапе остаются только полипропилен и полиэтилен. Почти все ПЭТ/ПС/ПВХ полимеры удаляются центробежной и гравитационной сепарацией и используются в качестве сырья для производства топлива из твердых отходов. Уменьшение объема пластикового сырья путем нагрева Целью данного этапа является

уменьшение объемов исходного сырья путем его нагрева и его перевод в полурасплавленное состояние для последующей экструзионной стадии, где из сырья может быть изготовлен гранулят или готовые продукты вторичной переработки (парковочные конусы, пластиковые промышленные поддоны и т.п.) Степень переработки Около 50% получаемых на входе пластиковых отходов преобразуются в полипропилен/ полиэтилен-хлопья и продаются в качестве сырья для вторичного производства пластиковых продуктов (например, для парковочных конусов и грузовых поддонов).11 Около 40% получаемых отходов составляют ПЭТ/ПС/ПВХ полимеры. Они используются в качестве исходного материала для производства топлива. Оставшаяся часть (10%) утилизируется как отход.

Мировая практика переработки различных видов сырья

Приложение

Plastic recycling facility in compliance with the Containers and Packaging Recycling Law Volume reduction and solidification zone

Crushing/shredding, washing, and separation zone

Re-merchandizing project (Cooperative Association of Municipal Waste Collection Companies in Gifu Prefecture) ●Eco-town project under the auspices of the Ministry of Economy, Trade and Industry, Government of Japan

Pelletization and forming zone Project for utilizing re-merchandizing products

●Gifu Prefectural Government’s project to subsidize improvement of eco-conscious facilities for regional promotion

Unpacking machine

Reception/unpacking

Shaking type unpacking machine Bags are broken to increase separation efficiency.

Pneumatic separation

Magnetic separation

Pneumatic separator

Magnetic separator

Light plastics are pneumatically separated from heavy plastics.

Metals are removed by magnets.

Manual separation

Manual separation line

Crushing/ shredding

Washing

Uniaxial crusher/shredder

Materials are crushed/shredded into pieces of about 15 mm.

Transportation

Gravity separation

Scrubbing washer

Dehydration

Flotation separator

Materials are washed with water to remove stains.

In a large water tank, plastics that float in water are separated from those that sink.

Dehydrator

Materials are dehydrated again, and sludge is removed.

Compressed and packaged blocks

These blocks contain separately collected plastic containers and packaging.

PET bottle materials which sink in water are classified as waste.

Manual separation line Waste including wood, paper, fiber, and residue is removed. Styrene foam is removed and recovered as valuable waste.

Injection molding

Injection molding line

Dust is collected by vacuuming.

Blending/pelletization

Pelletization line

Various materials are formed with a low-pressure injection molding machine designed exclusively for recycling plastics.

Dust collector

Earth and sand, etc. that are removed

Recycled products

Transportation screw

Plastics are melted, extruded, cooled with water, shredded into pieces, and pelletized.

Volume reduction and solidification

Crushed/shredded and washed plastics are transported in specific quantities.

Plastics that sink in water

Drying and temporary storage

Centrifugal separation

Turned into slurry

Flottweg (centrifugal separator)

Volume reduction line

Light plastics are accurately separated from heavy plastics by spinning the materials at high speed.

Friction heat and shear heat are used to turn plastics into a semi-molten state and reduce their volume.

Hot air

Light plastics

Slurry tank

Plastics are mixed with water and stirred.

Waste Heavy plastics

Parking stoppers, other landscaping/civil engineering materials, etc.

Injection molding machine

Pellets

Materials derived from volume reduction (using friction heat and shear heat) and solidification [re-merchandized products]

Fluff (light plastics) [half-finished goods]

Flottweg (centrifugal separator)

Business operators that utilize re-merchandized products (forming companies)

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: практики переработки стекла в Европе

http://www.feve.org/FEVE-GlassRecycling-Stats-Year-2012

Степень переработки отходов из стекла по странам Европы, 201212

Согласно предписаниям ЕС, существует следующая иерархия отходов, которая лежит в основе всех нормативно-правовых в области предупреждения образования и хозяйственного использования отходов в Европе: • Предупреждение образования отходов. Сюда относится, в частности, запрет веществ, опасных для окружающей среды, таких как ПВХ, ФХУВ и т.д.; • Вторичное использование,

например, сбор стеклотары; • Рециклинг: определенные потоки отходов или часть из них подвергаются обработке, чтобы получить из них вторичное сырье, которое снова можно использовать; • Прочие способы утилизации. Например, энергетическая утилизация: вещества и материалы сжигаются или газифицируются, с целью получения энергии; • Ликвидация, в т.ч. путем

захоронения на полигонах. Технология обращения с отходами стекла включает: сбор, транспортировку, обработку (в зависимости от получаемой продукции может включать различные стадии: сортировку, сепарацию, очистку от примесей, отмывку), дробление, помол, получение конечной продукции. Конечной продукцией при переработке стеклобоя является стеклопорошок различных фракций, а также стеклоизделия и стройматериалы. 27

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: сбор и сортировка стеклобоя

http://www.eco-pro.ru/poleznyeprodukty-poluchayushchiesya-vrezultate-pererabotki-tbo

Из всех компонентов ТБО переработка стеклобоя считается особенно выгодной. Однако основной трудностью при вторичном использовании стеклотары является ее отделение от других твердых бытовых и промышленных отходов. За рубежом накоплен огромный опыт по сбору и переработке стеклобоя. Сбор стеклоотходов в крупных городах осуществляется, в основном, специализированными предприятиями. Например, в США сбором и переработкой стеклобоя занимаются фирмы, производящие стекло, которые оборудуют пункты сбора и обеспечивают первичную обработку стеклобоя. Установки для его сортировки и переработки, как правило, монтируются непосредственно на стекольных заводах.13 В Германии фирмы, занятые сбором стеклобоя, также поставляют его непосредственно на стекольные заводы, проводя предварительную обработку с целью очищения от примесей

и получения требуемого размера частиц. Поэтому поставляемый стеклобой полностью готов для введения в шихту — смесь исходных материалов, использующуюся в пирометаллургических или иных высокотемпературных процессах (производство стекла, цемента, некоторых керамических материалов и изделий Для того, чтобы увеличить объемы использования стеклобоя производителями стекла, за рубежом все шире применяют автоматизированные системы сортировки стекольного боя по цвету. Например, компанией Mogensen GmbH (Германия) были разработаны автоматизированные оптоэлектронные системы для такой классификации различных типов стекла, предназначенного для вторичной переработки. Установка MikroSort® AX разработана специально для сортировки больших объемов сильно загрязненного пустотелого стеклобоя

в диапазоне зернистости 5 — 60 мм и отвечает многим требованиям, предъявляемым к сортируемому материалу. Как правило, желательно, чтобы стеклобой, предназначенный для вторичной переработки, подвергался мокрой очистке только в редких случаях, но в то же время из-за хранения под открытым небом он часто является влажным. Кроме того, стеклянные отходы содержат прилипший мелкий материал, бумагу, металлические и органические остатки. При получении конечного продукта должны быть учтены цветовые нюансы, например, отделение белого стекла от светло-зеленого, керамических осколков от белого стекла с бумажными этикетками и т.д. Чтобы удовлетворить всем этим требованиям, процесс сортировки разбит на несколько этапов. Сначала стеклянный бой подается ковшовым загрузчиком в при28

Мировая практика переработки различных видов сырья

емный бункер, откуда вибропитателем направляется в ковшовый элеватор и затем на грохот. Более крупный материал отделяется на верхней сетке, в то время как более мелкий (менее 8 мм) проходит через сетку. Частицы крупнее 8 мм направляются на электромагнитный питатель, который создает равномерный слой, состоящий из единичных кусков стекла, и направляет их к системе сортировки.

Стекло сканируется в виде “завесы” шириной около 1,2 метра, оптической системой с высоким разрешением для удаления кусков, например, коричневого стекла, составляющего в общем потоке около 30%. Для анализа и оценки полученных данных используется технология на основе быстрых параллельных процессоров. Выделенные два отдельных потока подаются на конвейерные ленты

и разгружаются в бункера запаса. В зависимости от материала, гранулометрического состава и количества отбраковки можно проводить сортировку со скоростью от 8 до 10 т/ч. Результаты одного из испытаний по сортировке смешанного стеклобоя, состоящего из зеленого и коричневого стекла, приведены в табл. 1.

Результаты испытаний разделения 8000 кг смешанного стеклобоя (источник: http://recyclers.ru)

Зеленое стекло

Коричневое стекло

кг

Смешанный стеклобой

1569

19,6

6431

80,4

«Зеленая» фракция

1514

96,7

3,3

0,8

6380

99,2

«Кориченевая» фракция

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: технологии утилизации и переработки стеклобоя Утилизация вышедшей из употребления стеклянной тары может проводиться по трем направлениям: • использование в качестве вторичного сырья при получении новой стеклянной тары; • применение в качестве основного сырьевого компонента в производстве различных стройматериалов; • вывоз в составе твердых бытовых отходов (ТБО) на полигоны.

Во всем мире основным направлением применения стеклобоя является производство новой тары (банок, бутылок), так как это наиболее массовое производство, имеющее наименее жесткие требования к постоянству химического состава стекломассы и позволяющее использовать вторичный стеклобой, различающийся по цвету и составу. Средний удельный расход стекло-

боя при производстве стеклянной тары за рубежом составляет: в Великобритании — 15%; в Венгрии — 20%; в США — 30%, в Чехии — 24%; в Германии — 30%; в Нидерландах — 40% . Производство стеклянной тары — не единственное направление утилизации стеклобоя. За последние 20 лет в США, Канаде, Германии разработаны технологии, которые предусматривают

Мировая практика переработки различных видов сырья

использование отходов тарного стекла при строительстве автомобильных дорог. Например, на строительном факультете Университета в Миссури (США) разработан материал “гласфальт”, в состав которого входит 60% молотого стекла, 5% асфальта, 35% каменной муки и других наполнителей. Но наиболее значимым направлением использования стеклобоя во всем мире является производство пеноматериалов, которые можно применять для изоляции стен, перекрытий, кровли, при изготовлении сэндвич-панелей, для утепления трубопроводов, тепловых и холодильных агрегатов, а также использовать как легкий заполнитель бетона. Еще

один

способ

утилизации

стеклобоя — получение стекловолокна. Одним из крупнейших в мире производителей стекловолокна из отходов является финская фирма “Saint—Gobain Isover OY”, эксплуатирующая в Финляндии два завода по производству теплоизолирующих изделий на основе стекловолокна, сырьем для которого на 80% является бутылочный стеклобой. Другой сырьевой материал для изготовления теплоизолирующих изделий этой компании — каменная вата, на 25% состоит из стеклобоя. Некоторые зарубежные компании изучают возможность применения измельченного стеклобоя в сельском хозяйстве для улуч-

шения структуры почв. Имеется опыт применения отходов стекла в качестве заполнителя при производстве лакокрасочных материалов, обойной бумаги, пластмасс, абразивных материалов для стеклянной шлифовальной шкурки на бумажной основе и шлифовальных кругов. Таким образом, можно сделать вывод, что направления по использованию стеклобоя в производстве различных материалов и изделий обладают огромными потенциальными возможностями и интересны, прежде всего, тем, что ресурсы исходного сырья для производства таких изделий постоянно возобновляемы.

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: переработка макулатуры

По статистике, самым высоким уровнем сбора макулатуры в 73,6% может похвастаться Германия. В то время, как в России этот показатель равен 12%. В Европе источниками макулатуры являются в основном промышленные предприятия, работающие с бумажной продукцией (производители упаковки, типографии), крупные торговые сети и домохозяйства. В европейских странах проведе-

ние акций по сбору макулатуры в супермаркетах, аэропортах, банках, офисах, частных домах и т. д. является частью государственной программы. На долю макулатуры, собранной населением, там приходится 40%. Во многом это обусловлено культурой населения и деятельностью государства в плане регулирования сбора отходов. Еще в 1975 г. Европейским сообществом была

принята Директива 75/442/ЕЕС «Об отходах», предусматривавшая необходимость рационализации процесса сбора и переработки мусора.14 Почти любой вид бумаги может быть переработан, в том числе использованные газеты, картон, упаковочный материал, канцелярские принадлежности, журналы, каталоги, открытки и подарочная бумага. Важно, чтобы они хранились отдельно от других бытовых отходов. Кроме того,

http://www.lesindustry.ru/issues/ li_n59/Chastnaya_initsiativa_602 15

http://www.paperforrecycling.eu

Степень переработки макулатуры в Европе, 201315 32

Мировая практика переработки различных видов сырья

загрязненные документы и бумага становятся непригодными для утилизации. Есть, однако, бумажные изделия, которые невозможно либо собрать, либо переработать. Доля таких изделий составляет около 19% от общего объема потребляемой бумаги и включает в себя такие изделия как, например, папиросная бумага, обои и бумажные носовые платки.16 Проблемы, связанные с повторной переработкой бумаги и картона: Прочность: • Качество целлюлозного волокна ухудшается после каждой повторной переработки. • В зависимости от типа используемой при переработке бумаги, она может быть повторно переработана разное количество раз.

Качество: • В то время как большое число видов бумаги и картона может быть произведено из 100% вторично переработанного сырья, некоторые продукты бумажного производства требуют использования высококачественного исходного материала. • Чаще всего это объясняется требованиями к качеству конечного продукта или необходимыми техническими характеристиками бумажного сырья. Вторично переработанное сырье чаще всего не обладает такими свойствами, в отличие от первичных материалов вроде древесины. Доступность: • Примерно 19% используемой бумаги не может быть отсортировано или повторно переработано.

• Некоторые виды продукции

очень редко попадают во вторичную переработку — книги, документы и фотографии чаще всего хранятся дома или в архивах длительное время • В других случаях бумажная продукция теряет в качестве или уничтожается в процессе использования: это касается туалетной бумаги и бумаги, используемой при производстве сигарет. • В связи с ростом потребления бумаги, повторно переработанное сырье лишь частично покрывает текущий спрос. • Кроме того, сбор и переработка бумаги не всегда экономически обоснованы в связи с высокими затратами на перевозку сырья, которые необходимо понести.

http://www.paperforrecycling.eu/ paper-recycling/natural-limits 33

Мировая практика переработки различных видов сырья

Мировая практика: процесс переработки макулатуры Переработка макулатуры в волокнистый полуфабрикат — сложный технологический процесс, состоящий из ряда последовательных операций: разволокнения, грубой и тонкой очистки, грубого и тонкого сортирования, дополнительного размола; а при получении высококачественной макулатурной массы — также сгущения, диспергирования, удаления печатной краски флотацией или промывкой и отбелки. Совокупность операций диспергирования, удаления печатной краски и отбелки принято называть облагораживанием макулатурной массы, а полученный полуфабрикат — облагороженной макулатурной массы (ОММ).17 Процесс переработки макулатуры можно условно разделить на четыре стадии. 17

http://www.lesprominform.ru/ jarchive/articles/itemshow/1494

1 стадия — разволокнение (рос пуск) макулатуры, грубая очистка, грубое сортирование и дополни-

тельное разволокнение макулатурной массы. Данная стадия позволяет в определенной степени развить бумагообразующие свойства волокон макулатуры и получить волокнистый полуфабрикат для производства картона для плоских слоев (тест-лайнер — testliner) и бумаги-основы для гофрирования (флютинг — fluting). 2 стадия — тонкая очистка, сортирование, промывка, фракционирование, дополнительный размол и/или диспергирование макулатурной массы. Волокна макулатурной массы, полученной после 2-ой стадии, имеют определенные бумагообразующие свойства, что позволяет использовать их при производстве картона с нанесением печати на его поверхность и бумаги-основы для гофрирования более высокого качества.

Следует отметить, что использование в качестве исходного материала высококачественной макулатуры дает возможность получения в две стадии волокнистого полуфабриката, который может быть использован в композиции тетрадной, обойной, санитарно-бытовой и других видов бумаги. Например, переработка макулатуры из упаковки для пищевых продуктов типа Теtrapak, изготовленных из сульфатной беленой целлюлозы, позволяет полученную после двух стадий переработки макулатурной массы использовать в белом покровном слое картона типа топ-лайнер. При этом следует учитывать, что около 30% такой макулатуры составляют полиэтиленовая пленка и другие липкие загрязнения, которые необходимо отделить и направить на переработку. 3 стадия — удаление из ММ частиц печатной краски путем флотации и/или промывки — но34

Мировая практика переработки различных видов сырья

сит название деинкинг (deinking). 4 стадия — отбелка или обесцвечивание макулатурной массы. Включение в технологическую схему переработки макулатуры 3-й и 4-й стадий позволяет значительно повысить белизну и чистоту вторичного волокнистого полуфабриката. При проектировании технологи-

ческой схемы переработки макулатуры следует учитывать экономическую эффективность включения операций по удалению печатной краски — деинкинга и отбелки макулатурной массы, что обусловлено следующими факторами: • значительным снижением выхода макулатурной массы (до 60—70%); • приобретением дополнительного оборудования и химических

реагентов; • необходимостью создания инфраструктуры для хранения, подготовки и дозирования химических реагентов; • дополнительным повышением загрязненности производственной воды, а следовательно, расходов на ее очистку и ликвидацию отходов.