Переработка твердых отходов на примере стекольной промышленности

 СТЕКЛО ОРГАНИЧЕСКОЕ (плексиглас) — прозрачная бесцветная пластическая масса, образующаяся при полимеризации метилового эфира метакриловой кислоты. Легко поддается механической обработке. Применяется как листовое стекло в авиа- и машиностроении, для изготовления бытовых изделий, средств защиты в лабораториях и др.

СТЕКЛО РАСТВОРИМОЕ —  смесь силикатов натрия и калия (или только натрия), водные растворы которых называются жидким стеклом. Растворимое стекло применяют для изготовления кислотоупорных цементов и бетонов, для пропитки тканей, изготовления огнезащитных красок, силика-геля, для укрепления слабых грунтов, канцелярского клея и др.

СТЕКЛО    ХИМИКО-ЛАБОРАТОРНОЕ — стекло, обладающее высокой химической и термической стойкостью. Для повышения этих свойств в состав стекла вводят оксиды цинка и бора.

СТЕКЛОВОЛОКНО — искусственное  волокно строго цилиндрической формы  с гладкой поверхностью, получаемое вытягиванием или расчленением расплавленного стекла. Широко применяется в химической промышленности для фильтрации горячих кислых и щелочных растворов, очистки горячего воздуха и газов, изготовления сальниковых набивок в кислотных насосах, армирования стеклопластиков и др.

 

 

 

 

 

1.4. Производство стекла  в России

За последние десять лет  в производстве и потреблении  листового стекла для строительства  в России произошли существенные изменения. Изменилось само отношение  к этому продукту: если десять лет  назад основным его назначением  было остекление деревянных рам в  жилищном строительстве и розничная  продажа, то сейчас основная часть стекла поступает на вторичную переработку, такую как нанесение покрытий, закалка, изготовление многослойных стекол и стеклопакетов. Как говорят  в странах Западной Европы, листовое стекло стало базовым продуктом  для производства конечной продукции. Это вызвало изменение требований, предъявляемых потребителями к  качеству листового стекла, особенно к стабильности показателей качества.

Произошедшие изменения  в структуре потребления листового  стекла, резкое сокращение объемов  промышленного производства в России в 1993-94 годах привели к формированию точки зрения о крахе отечественного производства листового стекла, его  неспособности обеспечивать выполнение современных требований к качеству продукции. Одновременно много говорилось об отсутствии спроса на листовое стекло в России, о перенасыщенности рынка  стеклом как отечественного, так  и зарубежного производства. Возникает  ощущение некоторой внутренней противоречивости сложившейся обстановки. Целью данной статьи является попытка представить  еще одну точку зрения на ситуацию, на базе ряда реальных фактов.

В России (и СНГ) требования к качеству листового стекла определяются ГОСТ 111-90 "Стекло листовое. Технические  условия". В этом стандарте предусмотрено  восемь марок листового стекла (М1 - М8), различающихся требованиями к  внешнему виду (допустимому количеству и размерам пороков стекла) и оптическим характеристикам. М7 и М8 отличаются от других марок еще и толщиной (от 6,5 мм и больше), поэтому их называют витринным стеклом. Аналогичное  деление стекла по маркам есть и  в Европейских стандартах (EN 572) и  стандартах США. Существует два основных способа производства листового  стекла: горизонтальный на расплаве металла (флоат-стекло, термически полированное стекло) и вертикального вытягивания (ВВС, БВВС, тянутое стекло), различающихся как производительностью, так и качеством выпускаемой продукции. Эти способы производства применяются как в России, так и в остальном мире. К сожалению, в России большинство стекольных заводов до сих пор использует устаревший метод вертикального вытягивания, не позволяющий выпускать листовое стекло высшего качества. В развитых странах Европы и США в основном используется флоат-процесс, обеспечивающий высокую производительность и качество выпускаемой продукции. При анализе ситуации с производством листового стекла в России необходимо учитывать эти различия.

В силу изношенности оборудования и его морального старения Российские заводы по производству флоат-стекла не могут все 100 % своей продукции  выпускать маркой М1, поэтому они  вынуждены часть своей продукции  выпускать более низкими марками, в частности М4, чем они усложняют  и без того трудное положение  заводов вертикального вытягивания. Поэтому основной импорт листового  стекла в Россию составляет высококачественное стекло марки М1, которого в России не хватает. Этот импорт шел нарастающими темпами с 1995 по 1998 годы из Европейских  стран, а также Украины и Белоруссии. После 17 августа 1998 года сложилась ситуация, когда цены на импортное листовое стекло резко превысили отечественные  цены (для сравнения: цены в Москве за 1 м2 стекла толщ. 4 мм - отечественного ~ 1 $, из стран СНГ ~ 1,5 - 2 $, из дальнего зарубежья ~ 4,5 - 5,5 $).[14]. Казалось бы, импорт стекла должен резко упасть, но упал только импорт стекла из стран СНГ, а высококачественное стекло известных  мировых фирм (Pilkington, Saint-Gobain, Glaverbel) закупается примерно в тех же объемах.

Это связано с несколькими  причинами. Во первых, резко возрос экспорт российского стекла, особенно М1, в дальнее зарубежье из-за низких цен на него. Во вторых, потребители  уже привыкли к определенным стандартам качества и не хотят их снижать. В  третьих, стекло из стран СНГ по своему качеству зачастую уступает российскому  или равно ему, но стоит дороже. Стекло ведущих мировых производителей заметно превосходит по качеству требования ГОСТ 111-90, особенно в части отсутствия дефектов внешнего вида и остаточных напряжений, что облегчает его переработку и снижает количество отходов, поэтому оно пользуется спросом у потребителей и переработчиков стекла, особенно имеющих импортные автоматизированные линии.

Во всем мире широко выпускается  и применяется (для изготовления стеклянных перегородок, придания большей  выразительности зданиям и сооружениям) флоат-стекло, окрашенное в массе. В  России действует только одна маломощная линия по выпуску такого стекла, да и та фактически полупромышленная, полуэкспериментальная (она строилась  как опытная установка для  научных исследований). Поэтому такое  стекло импортируется в больших  количествах из стран дальнего зарубежья.[14].

Таким образом, можно констатировать, что в России есть дефицит высококачественного  термически полированного стекла и  падает спрос на стекло вертикального  вытягивания. Такое развитие ситуации прогнозировалось специалистами Института  стекла еще в восьмидесятые годы, когда планировалось строительство  нескольких флоат-линий на различных  стекольных заводах (Чумайтлинском (Удмуртия), Гусевском, Улан-Удэнском, Анжеро-Судженском, Чагодощенском, Сылвенском, АО "Востек", Мишеронском). В последние годы планировалось  строительство флоат-линий на Солнечногорском (Московская обл., АО "БАМО-Cтройматериалы") и Лыткаринском (Московская обл.) стекольных заводах. К сожалению, из-за отсутствия финансирования ни одному из этих планов не суждено было сбыться, хотя многие из них до сих пор находятся  в различной стадии реализации, и  флоат-линии могут быть пущены в  ближайшие годы.

Для строительства флоат-линии  нужны очень большие капитальные  затраты (от 60 до 160 млн. $, в зависимости  от места строительства, наличия  производственных корпусов, инфраструктуры и других факторов). Однако сложившийся  дефицит высококачественного листового  стекла в России и разница в  цене между отечественным и импортным  стеклом делают оправданными такие вложения, поскольку обещают их быструю отдачу. Есть надежда, что инвесторы найдутся.

Следует также отметить, что на различных стекольных заводах  различная ситуация со стабильностью  качества выпускаемой продукции. Например, Борский, Саратовский, Салаватский  стекольный заводы, АО "Востек", АО "Символ" стабильно подтверждают качество своей продукции по выпускаемым  маркам листового стекла и имеют  на нее Государственные сертификаты  соответствия, что гарантирует их потребителям качество получаемой продукции. Остальные заводы, пользуясь тем, что сертификация листового стекла в России добровольная, не имеют  таких сертификатов и, соответственно, качество их продукции не подтверждено независимыми источниками.

Подводя итог, можно сказать, что производство листового стекла в России функционирует и имеет  огромный потенциал для своего развития, если предприниматели не упустят  сложившейся экономической ситуации и вложат деньги в создание и развитие современных производств высококачественного  стекла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Утилизация и использование стекла

2.1. Вторичная переработка стекла. История, отечественный и зарубежный опыт вторичного использования

Ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут  быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации. Попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями. Отходы и закончившие  свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым  источником многих веществ и материалов, чем источники природные.

В СССР утилизации придавалось  большое значение. Были разработаны  унифицированные бутылки для  молока, пива и прохладительных напитков, по всей стране существовали пункты сбора  стеклотары. Для сбора макулатуры и металлолома привлекались школьники  и члены пионерской организации. Был налажен жесткий учет драгметаллов, применяемых в промышленности, в  частности в электронике.

Вторичное сырье заготавливали  четыре главка:

Главвторсырье (Министерство легкой промышленности) — сбор вторсырья  в городах и рабочих поселках;

Центросоюз — сельские местности;

Главвторчермет (Министерство черной металлургии) — промышленные предприятия, совхозы и МТС;

Множество различных отходов  может быть использовано вторично. Для каждого типа сырья есть соответствующая  технология переработки. Для разделения отходов на различные материалы  используются различные виды сепарации, например, для извлечения металла  — магнитная.

Ученые из Нидерландов  представили последние разработки в сфере переработки отходов  — улучшенную технологию, которая  без предварительной сортировки, в рамках одной системы, разделяет  и очищает все отходы, которые  туда поступают, до первоначального  сырья. Система полностью перерабатывает все виды отходов (медицинские, бытовые, технические) в закрытом цикле, без остатка. Сырье полностью очищается от примесей (вредных веществ, красителей и т. д.), пакуется и может быть использовано вторично. При этом система экологически нейтральна.

В Германии построен и протестирован TUV (немецкой Службой технического контроля и надзора) завод, который успешно  работает по данной технологии 10 лет  в тестовом режиме. На данный момент правительство Нидерландов рассматривает  вопрос о строительстве на территории своей страны.

В настоящее время существует достаточно большое количество технологий по переработке стекла. Все они  отличаются друг от друга по различным  параметрам, но имеют одно общее  свойство - в долевом отношении  приблизительно одна четверть от объема стекла, подлежащего утилизации, преобразуется  в новые изделия. Три четверти от объема при переработке отбрасываются.[11].

Процесс утилизации "бытового" стекла начинается с правильной организации  процесса сборки использованных изделий. В странах Западной Европы проблема сборки и хранения стеклоотходов  решается достаточно просто. В жилом  секторе буквально возле каждого  дома устанавливаются специальные  контейнеры, маркированные цветом и  запоминающейся "символикой", в  которые жители домов выбрасывают  пустые бутылки и прочую стеклотару. За нарушение этого установленного порядка налагаются штрафы, но эта  мера применяется крайне редко, так  как не возникает такой необходимости (видимо, сказывается природная дисциплинированность западноевропейцев). Согласно статистическим данным, в той же Германии специальными контейнерами для стеклотары оборудовано  более 97% придомовых территорий.

Следующим этапом после сборки бытового стекла является его очистка  от инородных материалов (например, бумажных этикеток, пластмассовых пробок, алюминия и т. д.). Этот процесс выполняется  уже на перерабатывающих предприятиях, куда "бытовое" стекло доставляется из жилого сектора. На этом этапе процедуры утилизации редко возникают какие-либо затруднения: более 98% использованной стеклотары поддаются очистке и только 1-2% бракуются окончательно.

И вот наконец, после всех предварительных приготовлений "бытовое" стекло поступает на перерабатывающие установки. В настоящее время  при утилизации стекла предпочтение отдается тем технологиям, которые  не оказывают вредного воздействия  на окружающую среду и не требуют  больших затрат энергии. В этой сфере  широкое распространение получили такие методы, как использование  новейших перерабатывающих систем с  циркуляционным движением теплоносителя, расплавление и фильтрация стекла по современной "газовой" технологии и т. д.

После соответствующей переработки  полученная стекломасса может использоваться для изготовления различных строительных материалов, конструкций и изделий: стеклоблоков, стеклопакетов, обычного оконного стекла, изоляционных материалов и других видов продукции.

  Преимущества  повторной переработки стекла

• Экономия энергии

Использование стеклобоя  позволяет стеклотарной промышленности уменьшить энергетические затраты. Так потребление энергоносителей  снизится приблизительно на 2-3% для  каждых 10% стеклобоя используемого  в производственном процессе.

• Отсутствие побочных продуктов