Méthodes modernes de recyclage des déchets ménagers. Méthodes modernes d'élimination des déchets


L'une des vacances les plus jeunes au monde - Jour. Ce jour-là, les habitants de la planète Terre ne le font pas. Pas sur les épaules. Pas . Ce jour-là, partout sur la planète, ils ont réfléchi, parlé et montré comment des milliards de tonnes de déchets pourraient être recyclés pour rendre le monde plus propre et plus lumineux. Les meilleures vacances !


Jour le recyclage des déchets, ou Journée du recyclage, a décidé de la célébrer en 1997 dans le pays le plus industrialisé et, logiquement, le plus sale du monde : les États-Unis. A l’honneur des Américains, il faut dire qu’eux, plus que d’autres (à l’exception peut-être des Européens), se soucient du recyclage du plastique, de l’aluminium et d’autres joies de la civilisation.


Lors de la Journée du recyclage (15 novembre), les États-Unis ont publié leurs rapports gouvernementaux les plus importants sur la quantité de déchets recyclés. bouteilles en plastique transformés par habitant (5 % de plus), que faire des vieux papiers (pour en faire des emballages respectueux de l'environnement et du biocarburant) et de combien de canettes en aluminium il faut pour construire un avion (beaucoup).


Et ce jour-là, nous avons résumé ce qui a été accompli en matière de transformation en 2011. Les exemples les plus intéressants et amusants le recyclage des déchets vous voyez sur ces photos.


La moto « extraterrestre » a été construite l’été dernier par un maître du tuning de Bangkok portant l’incroyable nom de Roongrojna Sangwongprisarn. La moto se distingue non seulement par le savoir-faire de son créateur, mais aussi par le fait que le chopper miracle est essentiellement fabriqué à partir de déchets.


Le point fort des Australiens est le recyclage des vélos. C’est à partir de cela qu’est fabriqué le sapin de Noël de Sydney présenté lors de la dernière journée du recyclage.


La créatrice de mode argentine Lucrezia Lovera fabrique des sacs à main à la mode à partir de bandes magnétiques provenant de cassettes vidéo...


Et un violoncelliste paraguayen joue la composition « Trash Melodies » du cycle « Sounds of the Earth » sur un instrument fabriqué à partir de déchets. Cela vaudrait la peine de jouer quelque chose de Modeste Moussorgski sur un tel instrument.


La dernière photo montre un catamaran portant le merveilleux nom Plastics (semblable au Kon-Tiki), que les Australiens ont construit à partir de 11 000 bouteilles et canettes. Il symbolise : si tous les pays et tous les peuples du monde s'unissaient dans la précipitation le recyclage des déchets, puis ensemble, ils rendront le ciel, la terre et l'océan propres.

Une élimination appropriée des déchets constitue un grand pas en avant vers l’amélioration de l’environnement.

Il existe plusieurs façons de recycler les déchets.

la tâche principale chaque méthode consiste à accomplir la tâche sans permettre la propagation de bactéries et de micro-organismes nocifs. Dans le même temps, il est nécessaire de minimiser les substances nocives libérées lors de l'élimination elle-même.

Examinons les options d'élimination des déchets et évaluons l'efficacité de chacune d'elles.

Élimination des déchets dans les décharges

Les décharges servent à collecter et à traiter naturellement les déchets. Beaucoup d’entre eux disposent d’un système de recyclage très simple et compréhensible : dès qu’une certaine quantité de déchets est collectée, elle est enterrée. Non seulement cette méthode est dépassée, mais c’est une bombe à retardement, car il existe des matériaux qui ne se décomposent pas avant des décennies.

Les quelques sites d'essais disposant d'ateliers de production fonctionnent de la manière suivante : les voitures qui arrivent sont enregistrées au poste de contrôle. Le volume du corps y est également mesuré pour déterminer le coût de son élimination ; les niveaux de rayonnement sont mesurés. S'il dépasse normes acceptables, la voiture n'est pas autorisée à passer.

Depuis le poste de contrôle, la voiture est envoyée à l'atelier de tri des déchets. Le tri s'effectue manuellement : une machine alimente les déchets sur un tapis roulant, et les ouvriers sélectionnent les bouteilles, le papier, etc. Les matériaux triés sont placés dans des conteneurs sans fond, d'où les déchets vont directement dans la cage et sous la presse. Une fois le processus terminé, les déchets restants (non inclus dans aucune des catégories) sont également compactés et acheminés directement vers la décharge. Les matériaux à longue décomposition ayant été triés, les déchets restants peuvent être recouverts de terre.

Les bouteilles en plastique, le carton et certains autres déchets sont achetés par les entreprises pour la production. Par exemple, les filets pour légumes sont fabriqués à partir de bouteilles et de récipients en plastique, les nouveaux produits sont fabriqués à partir de bouteilles et de fragments de verre et le papier toilette est fabriqué à partir de carton.

Matières acceptées dans les décharges :

  • Déchets ménagers provenant d'immeubles résidentiels, d'institutions, d'entreprises engagées dans le commerce de produits industriels et alimentaires.
  • Déchets organismes de construction, qui peuvent être assimilés à des déchets solides municipaux.
  • Les déchets industriels de classe de danger 4 peuvent être acceptés si leur quantité ne dépasse pas un tiers des déchets acceptés.

Déchets dont l'importation est interdite à la décharge :

  • Déchets de construction de classe de danger 4, qui contiennent de l'amiante, des cendres et des scories.
  • Déchets industriels des classes de danger 1, 2, 3.
  • Déchet radioactif.
  • Les décharges sont construites conformément à des normes sanitaires strictes et uniquement dans les zones où le risque d'infection humaine par des bactéries par l'air ou l'eau est minimisé. L'espace occupé est conçu pour durer environ 20 ans.

Compostage

Cette méthode de traitement est familière aux jardiniers qui utilisent des matières organiques pourries pour fertiliser les plantes. Le compostage des déchets est une méthode d'élimination basée sur la décomposition naturelle des matières organiques.

Il existe aujourd'hui une méthode connue pour composter même un flux de déchets ménagers non triés.

Il est tout à fait possible d'obtenir du compost à partir des déchets, qui pourra ensuite être utilisé dans agriculture. De nombreuses usines ont été construites en URSS, mais elles ont cessé de fonctionner en raison de la grande quantité de métaux lourds présents dans les déchets.

Aujourd'hui, les technologies de compostage en Russie se résument à la fermentation de déchets non triés dans des bioréacteurs.

Le produit obtenu ne peut pas être utilisé dans l'agriculture, il est donc utilisé directement dans les décharges - il est utilisé pour recouvrir les déchets.

Cette méthode d'élimination est considérée comme efficace à condition que l'usine soit équipée d'équipements de haute technologie. Les métaux, les piles et le plastique sont d'abord retirés des déchets.

Avantages de l'incinération des déchets :

  • moins odeurs désagréables;
  • le nombre de bactéries et d'émissions nocives est réduit ;
  • la masse résultante n'attire pas les rongeurs et les oiseaux ;
  • Il est possible d'obtenir de l'énergie (thermique et électrique) lors de la combustion.

Défauts:

  • construction et exploitation coûteuses d'usines d'incinération des déchets ;
  • la construction prend au moins 5 ans ;
  • Lors de la combustion des déchets, des substances nocives sont libérées dans l'atmosphère ;
  • Les cendres d'incinération sont toxiques et ne peuvent pas être stockées dans des décharges conventionnelles. Cela nécessite des installations de stockage spéciales.

En raison du manque de budgets municipaux, du manque de cohérence avec les entreprises de traitement des déchets et d'autres raisons, la production d'usines d'incinération des déchets n'a pas encore été créée en Russie.

Pyrolyse, ses types et avantages

La pyrolyse est la combustion des déchets dans des chambres spéciales qui empêchent l'accès à l'oxygène.. Il en existe deux types :

  • Haute température : la température de combustion dans le four est supérieure à 900°C.
  • Basse température - de 450 à 900°C.

En comparant la combustion conventionnelle comme méthode d'élimination des déchets et la pyrolyse à basse température, les avantages suivants de la deuxième méthode peuvent être identifiés :

  • obtenir des huiles de pyrolyse, qui sont ensuite utilisées dans la production de plastiques ;
  • libération de gaz de pyrolyse, obtenu en quantité suffisante pour assurer la production de ressources énergétiques ;
  • une quantité minimale de substances nocives est libérée ;
  • Les installations de pyrolyse traitent presque tous les types de déchets ménagers, mais ces déchets doivent au préalable être triés.

La pyrolyse à haute température présente à son tour des avantages par rapport à la pyrolyse à basse température :

  • pas besoin de trier les déchets ;
  • la masse de résidus de cendres est bien moindre et ils peuvent être utilisés à des fins industrielles et de construction ;
  • à des températures de combustion supérieures à 900°C, les substances dangereuses se décomposent sans pénétrer dans l'environnement ;
  • Les huiles de pyrolyse obtenues ne nécessitent pas de purification, car elles présentent un degré de pureté suffisant.

Chaque méthode de recyclage des déchets présente des avantages, mais tout dépend du coût des installations : plus la méthode de recyclage est efficace et rentable, plus son installation est coûteuse et plus le délai d'amortissement est long. Malgré ces lacunes, l'État s'efforce de mettre en œuvre des projets de recyclage efficace et sûr des déchets, conscient que ces technologies sont l'avenir.

Au cours des 30 dernières années, l’humanité a dépensé un tiers des ressources disponibles sur Terre. Chaque année, la consommation de ressources augmente d'un pour cent et demi. Donc ceci important s'obtient en économisant les ressources naturelles, en recherchant des ressources alternatives, en recyclant les matières premières et en réutilisant les déchets.

Au cours du siècle dernier, la population mondiale a quadruplé, le volume de production industrielle. Mais la technologie moderne ne nous permet pas de purifier correctement l’air et l’eau ni d’éliminer les déchets de production. Actuellement, environ 80 milliards de tonnes de déchets se sont accumulés dans les décharges. Et ces montagnes s’agrandissent car seul un tiers des sous-produits est transformé.
Tout le monde connaît des bouteilles en plastique pratiques. Ils se décomposent dans le sol pendant des centaines d'années, alors qu'une boîte de conserve prend 10 ans et un carton seulement 1 à 2 ans. En général, le temps de décomposition du polyéthylène dépend de sa structure et peut dépasser plusieurs milliers d'années.


Chaque année, la population jette de plus en plus d’emballages, de pneus et d’appareils électroménagers. Aujourd’hui, la question de la réutilisation des déchets est à nouveau à l’ordre du jour. La « seconde vie » des déchets permet d’économiser d’importantes quantités de matières premières et d’énergie.
Des centaines de fleurs fabriquées à partir de bouteilles en plastique. Tout cela est une exposition intitulée « A Thousand Suns », qui se déroule dans l'État américain du Michigan.


Partout dans le monde, les vieux papiers, les emballages, le verre, le bois, le métal, appareils électroménagers- le recyclage des déchets est devenu l'une des industries à la croissance la plus rapide. Nous, d’une main généreuse, envoyons tout cela dans les décharges.
Voici une moto unique fabriquée à partir de vieilles pièces de voitures et de vélos


Usine moderne de recyclage de composants électroniques à Tokyo


En moyenne, une tonne de déchets informatiques contient autant d’or que 18 tonnes de roches aurifères.


Une utilisation intéressante des bouteilles en plastique a été découverte dans la ville de Roubaix, en France. Ils ont servi à construire ces salles de réunion sphériques dans le parc.


Ce qu'il faut faire grande quantité Vuvuzela, vestige de la Coupe du Monde de la FIFA 2010 Afrique du Sud? Un concours a été organisé pour réutilisation ces instruments de musique. Dans cet endroit, ils servaient à fabriquer une lampe originale.


Vous pouvez créer des sacs de créateurs originaux à partir de films provenant de vieilles cassettes vidéo.


Ancienne usine de recyclage de tuyaux


Cet homme fouille dans une décharge à Manille, aux Philippines, à la recherche de cuivre et d'autres métaux. Pour de nombreuses personnes vivant ici, c’est leur seule source de revenus.


Un tigre fait de tout. Il a participé au défilé du Nouvel An chinois à Sydney


Modèle de globe créé par un designer à partir de bouteilles en plastique, Petah Tikva, Tel Aviv


Point de collecte et de recyclage des vieux téléphones portables à Tokyo


DANS ville israélienne Kiryat Gat possède un « cimetière de chars » avec environ 700 véhicules blindés déclassés. Ils sont vendus pour transformation au prix de 0,25$/kg


Dans la ville américaine de Columbus, dans l'Ohio, les magasins disposent de poubelles spéciales pour les vieux verres inutiles. Ils sont ensuite collectés, désinfectés et distribués gratuitement aux personnes dans le besoin.


Exposition à Taipei, le 9 avril 2010. L'une des entreprises taïwanaises a construit un pavillon d'exposition de trois étages à partir de 1,5 million de bouteilles en plastique au lieu de briques.


Installation intéressante à Sydney, Australie : un sapin de Noël fabriqué à partir de vieux vélos


Usine de transformation canettes en aluminiumà Laval, France


Violoniste de l'orchestre symphonique paraguayen "Melodies of Trash", dont les musiciens jouent d'instruments fabriqués à partir de déchets


Robot transformable de 10 mètres fabriqué à partir de débris de voiture, Pékin

Vous pouvez également fabriquer du carburant pour voitures à partir de bouteilles en plastique. Il s'agit d'un ouvrier d'usine de transformation. Déchets plastiques, détient un navire transportant du fioul, Hong Kong, 24 août 2011. Ici, à l'avenir, ils pourront transformer 3 tonnes de vieux plastique en 1 000 litres de carburant.
À propos, cette année, des spécialistes d'un entreprise russe de la ville de Tomsk a présenté une installation capable de produire jusqu'à 900 grammes de carburant à partir d'un kilogramme de bouteilles en plastique broyées.


Catamaran de 18 mètres fabriqué à partir de 11 000 bouteilles en plastique, Sydney, Australie

Askarova Ekaterina

Résumé avec présentation

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Établissement d'enseignement municipal

"École secondaire n°6"

RÉSUMÉ SUR LA TECHNOLOGIE sur le sujet

"Nouveau technologies de recyclage des déchets ménagers

Et les déchets de production dans le monde moderne»

(conférence scientifique et pratique de l'école"_Terre vivante")

élèves de 10e année

Askarova Ekaterina Sergueïevna

Chef E.V. Shirokova

Pélagiade

2013

R É C E N S

sur l'essai d'Ekaterina Askarova, élève de 10e année, sur le thème « Nouvelles technologies de traitement des déchets ménagers et industriels dans le monde moderne ».
Critique : professeur de technologie Shirokova E.V.

Le résumé soumis pour examen et révision correspond au niveau de travail d'enseignement et de recherche de l'étudiant dans le domaine de la technologie. Le sujet du résumé est pertinent et est consacré à l'un des problèmes de recherche importants : la création de technologies sûres et sans déchets dans le monde moderne.

Basé sur l'étude d'un volume assez important de littérature de recherche scientifique, le résumé résume les résultats d'une étude des problèmes environnementaux de l'activité humaine technogène. Les moyens de résoudre les problèmes environnementaux de pollution de l'environnement par les déchets industriels en Russie et dans le monde sont examinés.

L'avantage incontestable du résumé est l'étude des technologies prometteuses pour la production secondaire. Parce que la manière intensive de résoudre le problème environnemental mondial consiste à réduire la production à forte intensité de ressources et à passer à des technologies à faibles déchets.

En général, le travail répond aux exigences de conception d'un essai d'étudiant.

1. Introduction. Problèmes environnementaux de la civilisation moderne………. 3

2. Ne transformez pas la planète en décharge………………………..

3. Élimination des déchets des établissements médicaux…………...

4. Technologies modernes pour le traitement des déchets ménagers solides...

5. Création et développement d'une production sans déchets en Russie……………..

6.Technologies avancées de plastiques recyclés……………………….

7. Expérience mondiale en ressources de production secondaires……………………….

8. Conclusion………………………………………………………………………………...

9. Liste des références………………………………………………………

Introduction

Problèmes environnementaux de la civilisation moderne

Actuellement activité économique Les humains deviennent de plus en plus la principale source de pollution de l’air et de l’environnement. Gazeux, liquides et déchets solides production Divers substances chimiques, présents dans les déchets, pénétrant dans le sol, l'air ou l'eau, passent par des maillons écologiques d'une chaîne à l'autre, pour finalement pénétrer dans le corps humain. Il est impossible de trouver un endroit sur le globe où les polluants ne soient pas présents à une concentration ou à une autre. Même dans les glaces de l'Antarctique, où il n'y a pas de production industrielle et où les gens vivent seulement dans de petites stations, les scientifiques ont découvert des substances toxiques d'origine industrielle. Ils sont amenés ici par les courants atmosphériques. Même une exposition à court terme à certains d'entre eux sur le corps humain peut provoquer des étourdissements, de la toux, des maux de gorge, des nausées et des vomissements. L'entrée de substances toxiques dans le corps humain en concentrations élevées peut entraîner une perte de conscience, une intoxication aiguë et même la mort. Un exemple d'une telle action est le smog qui se forme dans les grandes villes ou les rejets urgents de substances toxiques dans l'atmosphère par les entreprises industrielles.

Les technologies utilisées par l'humanité sont principalement axées sur l'utilisation de ressources naturelles non renouvelables. Il s'agit du pétrole, du charbon, des minerais, etc. Dans le même temps, leur utilisation entraîne technologiquement des perturbations dans le monde environnant : la fertilité des sols et la quantité d'eau douce diminuent, et l'atmosphère est polluée.

Au cours d'une année, 5 milliards de tonnes de dioxyde de carbone sont rejetées dans l'atmosphère. En conséquence, il devient plus mince couche d'ozone, des trous dans la couche d’ozone apparaissent. Les rayons ultraviolets se précipitent dans ces trous, provoquant l'expérience des gens cancer. Il y a de moins en moins d’oxygène sur Terre. Et il y a de plus en plus de gaz d'échappement provenant des usines de l'industrie ferreuse et chimique, des chaufferies et des transports.

Les scientifiques ont calculé que chaque année, tant de substances nocives pénètrent dans les plans d'eau du monde entier qu'elles pourraient remplir 10 000 trains de marchandises. Même dans les eaux de l'Arctique, de la lessive a été trouvée.

Le sol se forme lentement : cela prend des centaines, voire des milliers d’années. Mais il peut être détruit très rapidement. Au cours des cent dernières années, environ un quart de tous les sols fertiles de la planète ont été détruits.

Ne transformons pas la planète en décharge

Aujourd'hui, grâce à des technologies établies, l'humanité dispose d'une structure diversifiée de toutes sortes de déchets d'origine domestique et industrielle. Ces déchets, qui s’accumulent peu à peu, sont devenus un véritable désastre.Le plus courantJusqu'à récemment, la méthode de traitement des déchets ménagers dans les villes - les mettre en décharge - ne résolvait pas le problème, mais, franchement, l'aggravait. Les décharges ne représentent pas seulement un danger épidémiologique, elles deviennent inévitablement une puissante source de pollution biologique. Le principal composant du biogaz - le méthane - est reconnu comme l'un des coupables Effet de serre, destruction de la couche d'ozone de l'atmosphère et autres catastrophes mondiales. Au total, plus d'une centaine de substances toxiques sont rejetées dans l'environnement par les déchets. Les décharges brûlent souvent, émettant des fumées toxiques dans l'atmosphère.

De vastes territoires ont été aliénés pendant des décennies pour être mis en décharge ; ils pourraient bien sûr être utilisés de manière plus rentable. Et enfin, pour équiper une décharge et la maintenir au niveau des exigences environnementales modernes, des fonds importants sont nécessaires. La remise en état des décharges fermées (qui ne sont plus opérationnelles) coûte très cher. Il s'agit d'un ensemble de mesures dont le but est de stopper les effets néfastes des décharges sur l'environnement, notamment les sols et Les eaux souterraines. La réhabilitation d’un seul hectare de décharge coûte aujourd’hui 6 millions de roubles. Les coûts de transport des déchets sont également élevés, car les décharges sont généralement situées loin de la ville.

La quantité de déchets accumulés ne cesse de croître. Il y en a désormais entre 150 et 600 kg par an pour chaque habitant de la ville. La plupart des déchets sont produits aux États-Unis (520 kg par an et par habitant), en Norvège, en Espagne, en Suède et aux Pays-Bas - 200 à 300 kg, à Moscou - 300 à 320 kg.

Pour environnement naturel le papier décomposé, cela prend de deux à dix ans, une boîte de conserve - plus de 90 ans, un filtre de cigarette - 100 ans, un sac en plastique - plus de 200 ans, du plastique - 500 ans, du verre - plus de 1000 ans. N'oubliez pas cela avant de jeter un vieux sac ou une vieille bouteille en plastique dans la forêt.

Les déchets ménagers et industriels modernes contiennent beaucoup de plastiques (matériaux polymères) à décomposition extrêmement lente. La situation est meilleure avec les nouveaux matériaux polymères : ils contiennent des groupes moléculaires sensibles à la lumière qui sont facilement absorbés par les micro-organismes. Le taux de décomposition de ces déchets polymères

augmente plusieurs fois, éliminant ainsi le besoin de les brûler dans des fours à haute température.

Les États-Unis restent l’un des pays les plus « jonchés » au monde, avec jusqu’à 160 millions de déchets générés chaque année. Une colonne de camions de dix tonnes chargés de ces déchets s'étendrait de la Terre à la Lune, et les 18 milliards de couches jetables que les Américains jettent chaque année pourraient être étirées 7 fois de la Terre à la Lune.

Le polystyrène poreux à partir duquel sont fabriqués les gobelets jetables est respectueux de l'environnement. Si vous disposez les verres utilisés une année de suite, ils feront 463 fois le tour de la Terre à l’équateur. Ce plastique ne se décompose pas dans la nature et sa production à partir de pétrole coûteux libère dans l’atmosphère des chlorocarbures qui détruisent la couche d’ozone.

Aux États-Unis, seuls 20 % des déchets sont recyclés, le reste est concentré dans les décharges. Jusqu’à 1/3 de ces déchets sont des conteneurs. Les Américains dépensent 75 % du verre produit, 50 % du papier, 40 % de l’aluminium, 40 % du plastique et 8 % de l’acier pour les emballages. Les Américains utilisent 2,5 millions de bouteilles en plastique chaque heure. Les gouvernements des pays développés commencent à accorder une attention croissante aux questions environnementales et encouragent la création de technologies appropriées. Des systèmes de nettoyage des zones des déchets et des technologies pour les brûler sont en cours de développement. Il existe cependant de nombreuses raisons de croire que les technologies d’incinération des déchets constituent une impasse. Déjà, le coût de brûler 1 kg de déchets est de 65 centimes. Si vous ne passez pas à d’autres technologies d’élimination des déchets, les coûts augmenteront. Il convient de garder à l'esprit qu'il faut de nouvelles technologies qui, au fil du temps, pourraient assurer, d'une part, les besoins des consommateurs de la population et, d'autre part, la préservation de l'environnement.

Élimination des déchets des établissements médicaux

Malheureusement, dans notre pays, 90 % des déchets sont enfouis (déposés) dans des décharges, même si cela est associé à des coûts de transport et à l'aliénation de vastes zones. De plus, les polygones ne sont souvent pas

répondent aux exigences sanitaires et hygiéniques de base et constituent des sources secondaires de pollution de l’environnement. Mais

Même si la plupart des déchets peuvent encore être éliminés de manière relativement sûre par dépôt, certains types de déchets, par exemple médicaux

les déchets sont soumis à un recyclage obligatoire. Ils diffèrent sensiblement des autres déchets et nécessitent une attention particulière. Ils contiennent un danger pour l'homme, principalement en raison de la présence constante en eux

composition d'agents pathogènes de diverses maladies infectieuses, de substances toxiques et souvent radioactives.

En 2005, selon des données généralisées, environ 1,8 milliard de tonnes s'étaient déjà accumulées dans le monde, soit environ 300 kg pour chaque habitant de la planète.

Les aiguilles et seringues d’injection présentent un danger particulier, car une mauvaise manipulation après utilisation peut conduire à une réutilisation. Selon les estimations de l'OMS, en 2000, les personnes suivantes ont été infectées uniquement par la réutilisation de seringues :

  • 21 millions de personnes atteintes du virus de l'hépatite B(VHB) (32 % de toutes les nouvelles infections) ;
  • deux millions de personnes atteintes du virus de l'hépatite C(VHC) (40 % de toutes les nouvelles infections) ; Et
  • au moins 260 000 personnes sont porteuses du VIH (5 % de toutes les nouvelles infections).

Technologies modernes pour le traitement des déchets ménagers solides

Le moyen le plus prometteur de résoudre le problème des décharges urbaines est le recyclage des déchets. Les principales orientations de transformation suivantes ont été développées : la matière organique est utilisée pour produire des engrais, les déchets textiles et papiers sont utilisés pour produire du nouveau papier, la ferraille est envoyée à la fusion. Le principal problème du recyclage est le tri des déchets et le développement de procédés technologiques de recyclage.

Les technologies modernes proposées permettent de résoudre simultanément le problème de l'élimination des déchets et de créer des sources d'énergie locales. Ainsi, les déchets nous reviendront non pas sous forme de décharges croissantes et d'eau polluée, mais sous forme d'électricité via des fils, de chaleur dans des radiateurs ou de légumes et de fruits cultivés dans des serres.

Pré-tri.Ce processus technologique implique la séparation manuelle ou à l'aide de convoyeurs automatisés des déchets solides municipaux en fractions dans les usines de traitement des déchets. Cela comprend le processus de réduction de la taille des composants des déchets en les écrasant et en les tamisant, ainsi que l'élimination des objets métalliques plus ou moins grands, tels que les canettes. Leur sélection comme matière première secondaire la plus précieuse précède un recyclage ultérieur des déchets solides (par exemple, incinération).

Remplissage de terre sanitaire.Cette approche technologique de l'élimination des déchets ménagers solides est associée à la production de biogaz et à son utilisation ultérieure comme combustible. A cet effet, les déchets ménagers sont recouverts selon une certaine technologie d'une couche de terre de 0,6 m d'épaisseur.

forme compactée. Les décharges de biogaz sont équipées de tuyaux de ventilation, de souffleries de gaz et de conteneurs pour collecter le biogaz.

Pyrolyse à haute température.Cette méthode d’élimination des déchets solides n’est essentiellement rien d’autre que la gazéification des déchets. Le schéma technologique de cette méthode implique la production de gaz de synthèse secondaire à partir de la composante biologique (biomasse) des déchets afin de l'utiliser pour produire de la vapeur, eau chaude, électricité. Une partie intégrante du procédé de pyrolyse à haute température sont des produits solides sous forme de scories, c'est-à-dire des résidus non pyrolysables.

Brûlant. Il s'agit d'une méthode répandue d'élimination des déchets solides, largement utilisée depuis fin XIX V. La difficulté de l'élimination directe des déchets solides est due, d'une part, à leur nature multicomposante exceptionnelle, et d'autre part, aux exigences sanitaires accrues pour le processus de leur traitement. À cet égard, l’incinération reste la méthode de traitement primaire la plus courante des déchets ménagers. Brûler les déchets ménagers, en plus de réduire le volume et le poids, permet d'obtenir des ressources énergétiques supplémentaires pouvant être utilisées pour le chauffage centralisé et la production d'électricité.

Recyclage des déchets combustibles.La technologie de gazéification proposée permet de traiter des déchets inflammables dans un réacteur fermé pour produire du gaz combustible. Les types de déchets suivants peuvent être recyclés :

  • fraction combustible des déchets solides municipaux (DMS), séparée lors du tri ;
  • déchets solides industriels - déchets solides non toxiques produits par des centres industriels, commerciaux et autres, par exemple : plastique, carton, papier, etc. ;
  • les produits solides inflammables issus du recyclage automobile : la plupart des plastiques automobiles, caoutchouc, mousse, tissu, bois, etc. ;
  • eaux usées après séchage (le traitement des eaux usées le plus efficace est obtenu grâce à la technologie biothermique) ;
  • biomasse sèche telle que déchets de bois, sciure, écorces, etc.

Le processus de gazéification est une technologie modulaire. Un produit de transformation précieux est le gaz inflammable produit dans des volumes de 85 à 100 m 3 dans une minute. Le gaz peut être utilisé pour produire de la chaleur/électricité pour des industries connexes ou pour la vente.

Recyclage des déchets pourris.La fraction organique des déchets solides issue du tri, ainsi que les déchets des exploitations agricoles et des stations d'épuration, peuvent être soumis à un traitement anaérobie pour produire du méthane et du compost, adaptés aux travaux agricoles et horticoles.

Le traitement de la matière organique a lieu dans des réacteurs où des bactéries productrices de méthane transforment la substance organique en biogaz et en humus.

Recyclage des pneus usagés.Pour recycler les pneus, la technologie de pyrolyse à basse température est utilisée pour produire de l'électricité, du sorbant pour la purification de l'eau ou de la suie de haute qualité adaptée à la production de pneus.

Lignes de démontage de voitures anciennes.Pour recycler les vieilles voitures, on utilise la technologie du démantèlement industriel, qui permet de réutiliser des pièces individuelles. L'efficacité économique de l'entreprise est assurée par la vente de pièces automobiles et de matériaux triés. Pour un fonctionnement efficace de l'usine, en fonction des tarifs de transport, 25 000 épaves de voitures anciennes doivent être disponibles dans un rayon de 25 à 30 km autour de l'usine. En général, une usine nécessite un terrain d'au moins 20 000 m 2 . La fourniture d’une ligne de démantèlement industriel comprend la formation du personnel d’exploitation chez le client et en Europe de l'Ouest, une formation à la gestion d'entreprise et une formation à l'organisation de la collecte des voitures anciennes et à la vente de pièces de rechange et de matériel.

Élimination déchets médicaux. La technologie de traitement des déchets médicaux proposée stérilise des types de déchets médicaux tels que des aiguilles, des lancettes, des récipients médicaux, des sondes métalliques, du verre, des cultures biologiques, des substances physiologiques, des médicaments, des seringues, des filtres, des flacons, des couches, des cathéters, des déchets de laboratoire, etc. La technologie de traitement des déchets médicaux broie et stérilise les déchets afin qu'ils se transforment en poussières sèches, homogènes et inodores (granulés d'un diamètre de 1 à 2 mm). Ce résidu est un produit totalement inerte, ne contient pas de micro-organismes et n'a pas de propriétés bactéricides. Le reste peut être éliminé avec les déchets municipaux normaux ou utilisé pour l'aménagement paysager.

Les technologies modernes proposées permettent de résoudre simultanément le problème de l'élimination des déchets et de créer des sources d'énergie locales. Ainsi, les déchets nous reviendront non pas sous la forme de décharges croissantes et d’eau polluée, mais sous forme d’électricité via des câbles, de chaleur dans des radiateurs ou de légumes et de fruits cultivés dans des serres.

Création et développement d'une production sans déchet

Quels sont les moyens de résoudre le problème environnemental mondial de la pollution de l'environnement causée par les déchets industriels ?La création d’installations de traitement, même les plus avancées, ne peut résoudre le problème de la protection de l’environnement.Un moyen efficace de résoudre le problème environnemental mondial consiste à réduire la production à forte intensité de ressources et à passer à des technologies produisant peu de déchets.

Une production sans déchets est une production dans laquelle toutes les matières premières sont finalement transformées en tel ou tel produit et qui est en même temps optimisée en termes de technologie,

critères économiques et socio-écologiques. La nouveauté fondamentale de cette approche du développement ultérieur de la production industrielle est due à l'incapacité de résoudre efficacement les problèmes de protection de l'environnement et utilisation rationnelle ressources naturelles uniquement en améliorant les méthodes de neutralisation, d'élimination, de traitement ou d'élimination des déchets. Le concept de production sans déchets prévoit la nécessité d'inclure la sphère de consommation dans le cycle d'utilisation des matières premières. En d’autres termes, les produits après usure physique ou morale doivent être remis en production. Ainsi, la production sans déchets est un système quasi fermé, organisé par analogie avec les systèmes écologiques naturels, dont le fonctionnement repose sur le cycle biogéochimique de la matière.

La production sans déchets implique la coopération d'industries produisant une grande quantité de déchets (production d'engrais phosphatés, centrales thermiques, industries métallurgiques, minières et de transformation) avec des productions qui consomment ces déchets, par exemple les entreprises de matériaux de construction. Dans ce cas, les déchets répondent pleinement à la définition de D.I. Mendeleïev, qui les qualifie de « produits négligés des transformations chimiques, qui deviennent au fil du temps le point de départ d'une nouvelle production ».

Ressources de production secondaires en Russie

La production de déchets dans l'économie russe est de 3,4 milliards de tonnes par an, dont 2,6 milliards de tonnes/an - déchets industriels, 700 millions de tonnes/an - déchets liquides de volaille et d'élevage, 35 à 40 millions de tonnes/an - déchets solides, 30 millions de tonnes/an. année - boues des stations d'épuration. Le niveau moyen de leur utilisation est d'environ 26%, dont 35% de déchets industriels sont traités, 3 à 4% de déchets solides et le reste des déchets n'est pratiquement pas traité.

Le faible niveau d'utilisation des déchets (à l'exception de certains types de déchets - déchets de métaux ferreux et non ferreux, ainsi que les types de vieux papiers, déchets textiles et polymères de qualité suffisante en termes de matières premières) ne s'explique principalement pas par le manque de technologie, mais par le fait que la transformation de la plupart des déchets en tant que matière première secondaire se caractérise par une faible rentabilité, voire n'est pas rentable du tout.

Selon le ministère des Ressources naturelles de la Russie, 2,4 mille objets d'hébergement ont été pris en compte déchets dangereux. Les conditions d'élimination de ces déchets ne sont souvent pas conformes aux exigences environnementales en vigueur en Russie et aux normes acceptées dans le monde entier. En conséquence, l’impact de l’accumulation et des sites d’élimination des déchets sur l’environnement dépasse souvent les limites établies.MPC . Il existe de nombreux exemples où un tel excès est des dizaines, voire des centaines de fois.

De nombreux types de déchets différents peuvent être réutilisés. À chaque type de matière première correspond une technologie de traitement. Pour trier les déchets en divers matériaux différents types sont utilisésséparation , par exemple, pour l'extraction de métaux - magnétique.

Il est conseillé de recycler la plupart des métaux. Les objets inutiles ou endommagés, appelés ferraille, sont remis aux centres de collecte de recyclage pour être ensuite fondus. Le traitement des métaux non ferreux (cuivre, aluminium, étain), des alliages techniques courants (va gagner) et de certains métaux ferreux (fonte) est particulièrement rentable. une quantité importante de déchets produits en Russie ;

Le recyclage du papier est possible : les vieux papiers sont trempés, nettoyés et déchiquetés pour obtenir des fibres -cellulose . Le processus ultérieur est identique au processus de production de papier à partir de produits forestiers.

Actuellement, le gouvernement étudie des propositions visant à créer un système russe de ressources secondaires.

"Vtoravtoresursy" - assurer la collecte et l'acceptation des véhicules mis hors service, leur désagrégation, la première transformation et la vente des matières premières secondaires qui en résultent, ainsi que la collecte et première transformation déchets générés par le fonctionnement des véhicules - pneus, batteries et électrolytes de batterie, filtres huilés, pièces en plastique ;

"Vtortekhresursy" - assurer la collecte et la réception d'appareils électroménagers et d'équipements radioélectroniques complexes et obsolètes (matériel informatique, photocopieurs, fax, téléviseurs, machines à laver)

etc.), leur dégazage, première transformation et commercialisation des matières premières secondaires obtenues ;

"Vtorresursy" - assure l'approvisionnement en vieux papiers, déchets d'emballages de papier laminé, films polymères et autres déchets polymères, bouteilles PET, déchets textiles, calcin et autres types de matières premières secondaires traditionnelles.

En outre, des connexions de production ou des partenariats devraient être établis avec les systèmes Rtutservice (lampes fluorescentes et autres déchets contenant du mercure), Vtornefteprodukt, Vtorchermet et Vtortsvetmet déjà opérant sur le marché des matières premières secondaires.

La mise en œuvre de la proposition de création d'un système russe de ressources secondaires permettra de modifier fondamentalement les conditions organisationnelles, réglementaires et économiques d'approvisionnement et de transformation des matières premières secondaires en Russie. Le niveau d'utilisation des principaux types de matières premières secondaires augmentera d'au moins 30 % 5 ans après la mise en service du système, pour un certain nombre d'articles de 1,5 à 2 fois, la perte de matières premières naturelles contenues dans les déchets sera diminuer. Le niveau de pollution des déchets environnementaux diminuera sensiblement.

De nouveaux emplois seront créés, ce qui aura un effet bénéfique sur les indicateurs socio-économiques de la plupart des régions de Russie.

L’une des conditions pour l’adhésion de la Russie à l’OMC sera remplie (en termes de ratification de la directive européenne n° 62 de 1994 « sur les emballages et les déchets d’emballages »).

Des technologies prometteuses pour les plastiques recyclés

Principal mécaniquement Le recyclage des déchets PET est le déchiquetage, qui implique des rubans de qualité inférieure, des déchets de moulage par injection, des fibres partiellement étirées ou non. Ce traitement permet d'obtenir des matériaux en poudre et des miettes pour un moulage par injection ultérieur. Il est caractéristique que lors du broyage, les propriétés physico-chimiques du polymère ne changent pratiquement pas.

Les technologies proposées permettent de traiter uniquement des déchets technologiques non contaminés, sans affecter les contenants alimentaires, qui, en règle générale, sont fortement contaminés par des impuretés protéiques et minérales, dont l'élimination implique des investissements importants.

coûts, ce qui n'est pas toujours économiquement réalisable lors d'une transformation à moyenne et petite échelle.

Technologie de coulée de produits à partir de mélanges de polymères secondaires.Les déchets polymères broyés sont mélangés pour moyenner la composition du mélange. Au stade du mélange, les éléments nécessaires sont ajoutés (stabilisants lumière et chaleur, colorants, etc.). Le mélange préparé est introduit dans l'extrudeuse. La technologie est basée sur le remplissage d'un moule d'injection spécial grâce à la pression créée par l'extrudeuse. Aujourd'hui, ces équipements sont utilisés pour produire des éléments de clôtures décoratives (poteaux, détails de clôtures décoratives, etc.), qui commencent à être utilisés dans le programme d'amélioration urbaine. Par exemple, les colonnes fabriquées à partir de déchets polymères, moulés pour ressembler à de la fonte, sont bien moins chères que celles en fonte. La gamme de produits peut être très diversifiée.

Technologie de pressage.Cette technologie consiste à faire fondre un polymère, à le doser dans un moule monté sur une presse hydraulique verticale, à presser le produit et à le refroidir dans le moule.. L’avantage de cette technologie réside dans l’utilisation d’équipements et de moules relativement peu coûteux. Cependant, cette technologie impose des exigences plus élevées aux matières premières secondaires initiales, à savoir sestri. Grâce à cette technologie, les dalles de plancher et les palettes de transport sont fabriquées à partir de matériaux recyclés.

Non-tissés.Selon les experts occidentaux, 60 à 70 % du PET recyclé est utilisé pour produire des fibres et des non-tissés. Aujourd'hui en Russie, pas plus de 15 % du PET recyclé collecté est transformé en produits, dont la majeure partie sous forme de « flex » est vendue à l'extérieur du pays, principalement en Chine. Le faible niveau de transformation est associé au coût élevé des équipements importés pour la production de fibres et de non-tissés.
Aujourd'hui, des équipements sont produits pour la production de matériaux en vrac non tissés à partir de polymères thermoplastiques formant des fibres (y compris du PET recyclé) à l'aide de la technologie de pulvérisation aérodynamique par fusion. Le flux d'air forme une fibre à partir de la matière fondue et la pulvérise sur un collecteur-collecteur rotatif, sur lequel les fibres sont liées thermiquement et un matériau en vrac non tissé est formé.

Les matériaux obtenus grâce à cette technologie peuvent être utilisés pour la fabrication d'absorbants pour produits pétroliers, de divers filtres pour liquides, gaz et aérosols, ainsi que pour l'isolation de vêtements, de rembourrages de meubles et de peluches.
Ainsi, tout ce qui précède indique qu'aujourd'hui

Des technologies et des équipements nationaux existent et sont déjà utilisés dans la production, permettant de fabriquer des produits très rentables à partir de déchets polymères.

Expérience mondiale des ressources de production secondaires

Économiquement pays développés De moins en moins de déchets ménagers sont envoyés en décharge et de plus en plus sont recyclés méthodes industrielles. Le plus efficace d’entre eux est le thermique. Il permet de réduire de près de 10 fois le volume de déchets mis en décharge et les résidus imbrûlés ne contiennent plus de substances organiques provoquant la pourriture, la combustion spontanée et le risque d'épidémies.

Dans le contexte d'un déclin du rôle de l'État dans la gestion du recyclage des déchets en Russie au cours des 10 dernières années, dans les pays développés du monde, au contraire, le degré d'influence de l'État dans ce domaine a augmenté. Afin de réduire le coût des produits utilisant des déchets, des incitations fiscales ont été mises en place. Pour attirer les investissements dans la création d'installations de traitement des déchets, un système de prêts préférentiels a été créé, comprenant des prêts partiellement remboursables et gratuits en cas de décisions infructueuses. Afin de stimuler la demande de produits utilisant des déchets, un certain nombre de pays imposent des restrictions sur la consommation de produits fabriqués sans utiliser de déchets et augmentent l'utilisation du système de commandes municipales et municipales pour les produits issus de déchets.

Il existe une entreprise en Europe qui recycle les transformateurs et en extrait l'or. Cela se fait à peu près comme ceci : les processeurs sont retirés des ordinateurs et autres équipements et immergés dans une solution chimique (qui contient de l'azote), ce qui donne un sédiment qui fond ensuite et devient des lingots d'or.

Des scientifiques des Pays-Bas ont présenté les derniers développements dans le domaine du traitement des déchets - une technologie améliorée qui, sans tri préalable, au sein d'un seul système, sépare et purifie tous les déchets qui y arrivent, jusqu'aux matières premières d'origine. Le système recycle entièrement tous types de déchets (médicaux, ménagers, techniques) en cycle fermé, sans résidus. Les matières premières sont entièrement nettoyées des impuretés (substances nocives, colorants…), conditionnées et peuvent être réutilisées. En même temps, le système est neutre pour l’environnement.

Une usine TUV a été construite et testée en Allemagne, qui utilise avec succès cette technologie depuis 10 ans en mode test. Pour l'instant

Le gouvernement des Pays-Bas envisage de construire une usine similaire dans son pays.

Piles et piles rechargeables.Aujourd’hui, tous les types de batteries produites en Europe peuvent être recyclées, qu’elles soient rechargeables ou non. À des fins de recyclage, peu importe que la batterie soit chargée, partiellement déchargée ou complètement déchargée. Une fois les batteries collectées, elles sont triées puis, selon leur type, les batteries sont envoyées vers l'usine de recyclage appropriée. Par exemple, les piles alcalines sont recyclées au Royaume-Uni et les piles nickel-cadmium sont recyclées en France. Il existe environ 40 entreprises impliquées dans le recyclage des batteries en Europe.

Textiles et chaussures.Dans de nombreux pays européens, outre les conteneurs pour la collecte du métal, du plastique, du papier et du verre, des conteneurs pour la collecte des vêtements, chaussures et chiffons usagés sont apparus dans les déchetteries des zones résidentielles.Tous les chiffons partent au centre de tri. Ici, les vêtements qui peuvent encore être utilisés sont sélectionnés et sont ensuite envoyés à des associations caritatives pour les pauvres, aux églises et à la Croix-Rouge. Les vêtements inadaptés font l'objet d'une sélection rigoureuse : toutes les pièces métalliques et plastiques (boutons, serpents, boutons pression...) sont séparées, puis séparées par type de tissu (coton, lin, polyester...). Par exemple, le denim est envoyé aux usines de papier, où le tissu est déchiqueté et trempé, après quoi le processus de production est identique à celui de la pâte à papier. La méthode de fabrication du papier à partir de tissu est restée inchangée pendant de nombreux siècles et a été introduite en Europe par Marco Polo lors de sa première visite en Chine. Le résultat est deux types de papier : 1. « Artistique » pour aquarelle ou gravure avec sa propre texture, sa résistance et sa durabilité. 2. Papier pour la production de billets de banque.

Les chaussures subissent un processus de tri similaire : la semelle est séparée de la tige, les composants sont triés par type de matériau, puis envoyés vers des usines de transformation du caoutchouc, du plastique, etc. C'est là qu'une entreprise innovante a connu le succès tenue de sport NIKE, dans les magasins aux États-Unis où vous pouvez bénéficier d'une réduction en laissant vos baskets usées.

Conclusion

La véritable perspective de résoudre la crise environnementale réside dans le changement activités de production une personne, son mode de vie, sa conscience. Le progrès scientifique et technologique ne crée pas seulement des surcharges pour la nature ; Dans les technologies les plus avancées, elle constitue un moyen de prévenir les impacts négatifs et crée des opportunités pour une production respectueuse de l’environnement. Non seulement un besoin urgent est apparu, mais aussi une opportunité de changer l'essence de la civilisation technologique et de lui donner un caractère environnemental. L'une des orientations d'un tel développement est la création d'installations de production sûres. Grâce aux acquis de la science, le progrès technologique peut être organisé de manière à ce que les déchets de production ne polluent pas l'environnement, mais reviennent dans le cycle de production en tant que matières premières secondaires. Un exemple est fourni par la nature elle-même : le dioxyde de carbone libéré par les animaux est absorbé par les plantes, qui libèrent l'oxygène nécessaire à la respiration des animaux. Si l’on considère que l’industrie moderne transforme 98 % des matières premières en déchets, la nécessité de créer une production sans déchets devient évidente.

Certaines sources d’énergie alternatives (par rapport aux centrales thermiques, nucléaires et hydroélectriques) sont également respectueuses de l’environnement. Il est nécessaire de trouver rapidement des moyens d’utiliser concrètement l’énergie du soleil, du vent, des marées et des sources géothermiques.

La situation environnementale rend nécessaire l'évaluation des conséquences de toute activité liée à une interférence avec le milieu naturel.

Même F. Joliot-Curie a prévenu : « Nous ne pouvons permettre aux hommes de diriger les forces de la nature qu’ils ont pu découvrir et vaincre vers leur propre destruction. »

Le temps n'attend pas. Notre tâche est de stimuler, par toutes les méthodes disponibles, toute initiative et esprit d'entreprise visant à créer et à mettre en œuvre les dernières technologies permettant de résoudre tous les problèmes environnementaux. Promouvoir la création d'un grand nombre d'organismes de contrôle composés de spécialistes hautement qualifiés, fondés sur une législation clairement élaborée conformément aux accords internationaux sur les questions environnementales. Transmettre constamment des informations à tous les États et à tous les peuples sur l'écologie par la radio, la télévision et la presse, élevant ainsi la conscience environnementale des gens et favorisant leur renouveau spirituel et moral conformément aux exigences de l'époque.

L’humanité a compris qu’il est impossible de poursuivre le progrès technologique sans évaluer l’impact des nouvelles technologies sur situation environnementale. Les nouvelles connexions créées par l'homme doivent être fermées pour garantir l'invariance des paramètres fondamentaux de la planète Terre qui affectent sa stabilité écologique.

En conclusion, je voudrais rappeler la déclaration de Saint-Simon : « Heureuse sera l'époque où l'ambition commencera à ne voir la grandeur et la gloire que dans l'acquisition de nouveaux savoirs et abandonnera les sources impures avec lesquelles elle essayait d'étancher sa soif. .» C'étaient là des sources de désastre et de vanité, qui étanchent la soif des seuls ignorants, héros conquérants et destructeurs du genre humain.

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Changement climatique important et déclin biodiversité ne sont que deux des nombreux problèmes environnementaux graves qui continuent de s’aggraver à l’échelle mondiale. La population mondiale s'élève actuellement à plus de 7 milliards d'habitants, ce qui suscite une inquiétude croissante quant aux pénuries de nourriture, d'eau, d'énergie et d'autres ressources. Pour réduire les dommages causés environnement, et les pénuries de ressources, nous devrions examiner de plus près recyclage objets usagés. Le recyclage des appareils électroniques est très important.

Les déchets électroniques (en anglais e-waste) regroupent tous les appareils en fin de vie dont le fonctionnement dépend du courant électrique et/ou du champ électromagnétique. Téléphones, ordinateurs portables, téléviseurs, etc. se transforment en déchets, deviennent obsolètes de plus en plus vite, tombent en ruine pour garantir la nécessité d'acheter de nouveaux appareils.

Les déchets électroniques comprennent les circuits imprimés qui, bien qu'ils représentent environ 3 % de la quantité totale de ce type de déchets, sont très dangereux en raison de la forte concentration de substances toxiques. Ces déchets, s’ils ne sont pas correctement éliminés, ont un impact négatif sur l’écosystème, tant sur ses parties biotiques qu’abiotiques. La présence d’une variété de matériaux hautement toxiques et de métaux lourds rend la mise en décharge ou la simple incinération inacceptables comme méthodes de gestion de ces déchets. Par conséquent, la manière la plus optimale d’éliminer les déchets électroniques est de les recycler.

Outre le fait que les déchets électroniques représentent un grand danger pour l'environnement, il ne faut pas oublier que la production de téléphones portables et d'ordinateurs personnels nécessite une part importante de l'or, de l'argent et du palladium extraits chaque année dans le monde. Bien entendu, dans chaque appareil individuel métaux précieux en contient une infime quantité, mais si l’on considère la production mondiale (plus de 1,2 milliard par an), alors il n’est pas raisonnable de négliger cette quantité. Il convient de noter que la concentration de ces métaux précieux dans les circuits imprimés est plus de dix fois supérieure à la concentration dans le minerai extrait. Cependant, le traitement des cartes de circuits imprimés est un processus technologiquement complexe en raison de l'hétérogénéité des matériaux, car ils sont constitués de nombreux composants hétérogènes.

La quantité de déchets électroniques en Russie et dans le monde

Selon certaines estimations, les déchets électroniques représentent environ 8% du total des déchets ménagers.

Malheureusement, il est très difficile de déterminer la quantité exacte de déchets électroniques produits. Selon les estimations du PNUE, il y a 10 ans, les déchets électroniques s'élevaient à environ 20 à 50 millions de tonnes par an (2005). En Russie, ils sont estimés à environ 1,5 million de tonnes. L'Agence américaine de protection de l'environnement a indiqué que chaque foyer américain utilise environ 34 appareils électroniques et appareils électriques (données de 2010). Cela entraîne en moyenne la génération de plus de 5 millions de tonnes de déchets électroniques par an. Pour l’UE, on estime qu’en moyenne chaque citoyen produit environ 15 kg de déchets électroniques par an, ce qui entraîne la génération de 7 millions de tonnes de déchets (données 2010).

En outre, les statistiques indiquent que la Chine produit plus de 1,1 million de tonnes de déchets électroniques, provenant notamment de l'industrie manufacturière. Une étude récente a montré que total les déchets électroniques en Inde en 2007-2011 s'élevaient à 2,5 millions de tonnes avec un taux de croissance annuel des déchets électroniques de 7 à 10 %.

En outre, la quantité de déchets électroniques dans les pays nouvellement industrialisés et en développement augmente en raison de l'importation de déchets en provenance des pays développés. Selon des études récentes, jusqu'à 50 à 80 % des déchets électroniques générés dans les pays développés sont expédiés vers les pays en développement pour être réutilisés et recyclés, ce qui est souvent contraire aux lois internationales.

Recyclage électronique

Le recyclage des déchets électroniques se fait de manière formelle et informelle. Dans le recyclage officiel, des méthodes bien développées sont utilisées pour séparer les fractions nécessaires des déchets. Cependant, les usines construites dans le respect de toutes les exigences nécessaires aux processus technologiques s'avèrent coûteuses tant lors de la construction que lors du démarrage. Dans divers pays sous-développés et en développement, où le recyclage des déchets n'est pas correctement financé, il est souvent effectué de manière informelle et sans les exigences et réglementations nécessaires, et les femmes enceintes et les enfants peuvent travailler dans de telles usines.

Produits chimiques dangereux dans l’électronique

Les voies d'exposition les plus courantes aux composants dangereux des déchets électroniques lors du recyclage sont l'ingestion de substances dangereuses par contact cutané et par inhalation, le sol, l'eau, les aliments et l'air contaminés.

Les produits chimiques dangereux contenus dans les déchets électroniques peuvent être présents dans leurs composants ou être libérés lors du recyclage. Les principaux polluants présents dans les déchets électroniques sont les polluants organiques persistants (POP), qui ont une longue demi-vie. Certains des POP les plus couramment rejetés au cours du traitement sont les retardateurs de flamme bromés (BFRS), les biphényles polychlorés, les hexabromocyclododécanes, les polybromobiphényles, les éthers diphényliques dibromés, les dioxines polychlorées ou polybromées et les dioxines de dibenzofurannes. Les POP générés lors des processus de démontage et de fusion sont constitués de dibenzofuranes polychlorés, de biphényles polychlorés et de dioxines. Polycyclique Hydrocarbures aromatiques apparaissent en raison d'une combustion incomplète de combustibles tels que le charbon, le gaz, le pétrole, etc. Les métaux lourds comme le plomb, le cadmium, le chrome, le mercure, le cuivre, le manganèse, le nickel, l'arsenic, le zinc sont également dangereux.

Technologies de recyclage des circuits imprimés

Les cartes de circuits imprimés sont l’un des composants les plus importants des équipements électroniques. Ils fournissent une plate-forme sur laquelle des composants microélectroniques tels que des puces semi-conductrices et des condensateurs sont montés et interconnectés. Le recyclage des circuits imprimés comprend trois types de traitement : le prétraitement, le recyclage physique et le recyclage chimique. Le prétraitement comprend le démantèlement des éléments réutilisables et toxiques, le broyage ou la séparation. Vient ensuite le traitement physique. Les matériaux sont ensuite récupérés grâce à un processus de recyclage chimique.

Méthodes physiques

Recyclage mécanique

Il s'agit d'une méthode de recyclage physique dans laquelle les pièces démontées sont broyées tailles requises, après quoi ils sont envoyés vers une usine de broyage fin. La poudre obtenue est soumise à des courants de Foucault dans des séparateurs où les métaux sont séparés en raison de leur conductivité électrique. La poudre est ensuite séparée en fonction de la densité et de la taille des particules. Une ségrégation en divers matériaux peut être observée sur une colonne de liquide.

Méthode de séparation de l'air

Dans cette méthode, la séparation des solides dispersés se produit en raison de différentes tailles de particules et de leurs différentes densités. Les particules en suspension dans un gaz, principalement dans l'air, occupent différentes positions dans le séparateur sous l'influence diverses forces en fonction du matériau. Les particules lourdes ont une vitesse de sédimentation terminale supérieure à la vitesse de l'air, tandis que les particules plus légères ont une vitesse de sédimentation terminale inférieure à la vitesse de l'air. Par conséquent, les particules lourdes descendent à contre-courant du flux d’air, tandis que les particules légères montent avec le flux d’air vers le haut du séparateur.

Principe de séparation de l'air des déchets de circuits imprimés

Méthode de séparation électrostatique

Dans cette méthode de séparation matériaux en vrac Un champ électrostatique est utilisé pour affecter les corps non chargés ou polarisés. Ces technologies sont utilisées pour recycler les métaux et les plastiques issus des déchets industriels. Les technologies de séparation électrostatique peuvent être utilisées pour séparer le Cu, l’Al, le Pb, le Sn et le fer, ainsi que certains métaux nobles et plastiques.

Séparation magnétique

Les séparateurs magnétiques sont largement utilisés pour séparer les métaux ferromagnétiques des métaux non ferreux et autres déchets non magnétiques. L'inconvénient de la séparation magnétique est l'agglomération de particules, à la suite de laquelle l'aimant extrait les inclusions non métalliques ainsi que les métaux ferromagnétiques. Cette méthode n’est donc pas très efficace.

Méthodes chimiques

Pyrolyse

La pyrolyse est une technique chimique largement utilisée pour traiter les polymères synthétiques, notamment les polymères de fibres de verre. La pyrolyse de tels polymères produit des gaz, des hydrocarbures et un résidu carbonisé. Ces substances peuvent ensuite être utilisées comme matières premières chimiques ou comme carburant. Les planches sont suffisamment chauffées haute température faire fondre la soudure utilisée pour relier les composants électriques entre eux. Le conglomérat carbonisé, également appelé « métal ferreux », contient un pourcentage élevé de cuivre, ainsi que de petites quantités de fer, de calcium, de nickel, de zinc et d'aluminium, qui peuvent ensuite être réduits.

Méthode hydrométallurgique

Cette méthode est principalement utilisée pour le traitement des circuits imprimés afin de récupérer la fraction métallique. La méthode implique la lixiviation des métaux à l’aide de solutions acides et alcalines, suivie d’un électroraffinage des métaux souhaités. Cette méthode est considérée comme plus flexible et plus économe en énergie, donc plus rentable. Les lixiviants couramment utilisés sont l’eau régale, l’acide nitrique, l’acide sulfurique et les solutions de cyanure. Dans le cas de substrats non métalliques, les métaux s'infiltrent dans la solution à partir du substrat. Dans le cas d'un substrat métallique, un traitement électrochimique peut être utilisé pour restaurer les métaux. Ainsi, la méthode hydrométallurgique permet de restaurer les métaux sans aucun traitement supplémentaire, tandis que le reste des matériaux du panneau est réutilisation ou l'enterrement doit subir un traitement thermique supplémentaire. Le principal inconvénient de cette méthode réside dans la causticité et la toxicité des liquides utilisés.

Méthode de séparation biométallurgique

Cette méthode est utilisée depuis longtemps pour extraire les métaux précieux et le cuivre des minerais, mais elle est encore peu développée. Les micro-organismes utilisent les métaux présents dans environnement externe et à la surface des cellules, pour leurs fonctions intracellulaires. Chaque type de micro-organisme a une tendance caractéristique à tolérer un métal particulier dans un environnement particulier. La biolixiviation et la biosorption sont généralement deux branches principales de la biométallurgie utilisées pour extraire les métaux. La biolixiviation est utilisée avec succès depuis de nombreuses années pour extraire les métaux précieux et le cuivre des minerais. La même technique peut être utilisée pour récupérer le cuivre et d’autres métaux précieux à partir de circuits imprimés usagés.

Gazéification

La principale application du procédé de gazéification est la génération de gaz de synthèse (CO, H2). La gazéification se produit à environ 1 600 °C et à une pression d'environ 150 bars. Le gaz de synthèse riche en hydrogène est le principal produit de la gazéification, qui est matières premières précieuses pour la production de méthanol. Après un traitement approprié, certaines fractions de ce gaz peuvent être utilisées pour produire de l’énergie thermique et électrique.

Principe du processus de gazéification des déchets de circuits imprimés

Application de méthodes de traitement physiques et chimiques

Avantages des méthodes de traitement physique, tels que les séparateurs magnétiques, les séparateurs qui séparent les matériaux en fonction de la densité, etc., en ce qui concerne le traitement chimique, sont qu'ils ne nécessitent pas de gros investissements financiers, qu'ils sont relativement simples, pratiques, moins polluants pour l'environnement et nécessitent moins d'énergie. Les fractions métalliques obtenues par des méthodes de traitement physique peuvent être utilisées à des fins commerciales sans procédures de récupération importantes. Cependant, pour que les fractions non métalliques soient utilisées commercialement, elles doivent être traitées chimiquement. Ainsi, les méthodes de traitement physique sont plus économiques pour traiter les fractions métalliques que les fractions non métalliques. L'objectif principal des méthodes de traitement chimique telles que la pyrolyse est de convertir les polymères contenus dans des fractions non métalliques en matières premières chimiques ou en carburants. Les méthodes de recyclage chimique présentent des avantages dans la conversion des retardateurs de flamme bromés et dans la récupération des métaux lourds issus des méthodes de recyclage physique.

Utilisation de fractions non métalliques de cartes de circuits imprimés

De grandes quantités de déchets de circuits imprimés non métalliques, souvent dangereux pour l'homme et l'environnement (en raison de la présence de retardateurs de flamme bromés et de métaux lourds comme le plomb, le cadmium, le béryllium, etc.), sont jetés dans les décharges. Pour éviter cela, il faut trouver leur utilisation optimale.

Les fractions non métalliques sont plus légères que le ciment et le sable, leurs granulés sont beaucoup plus petits et ont donc une microstructure plus fiable. La résistance mécanique du matériau augmente en présence de fibres de verre grossières. Par conséquent, grâce aux propriétés ci-dessus, les fractions non métalliques peuvent être utilisées avec succès comme charge dans les matériaux de construction, pour la production d'adhésifs et d'agents décoratifs.

Une méthode a été développée pour utiliser des fractions non métalliques de cartes de circuits imprimés dans la production de plaques non métalliques, qui peuvent être utilisées pour produire des cartes composites. Les panneaux composites sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment l'industrie automobile, l'ameublement, divers équipements et matériaux de finition.

Les composés phénoliques sont utilisés dans la production de composants radio et d'ustensiles de cuisine. En raison de la diminution des ressources forestières et de l’augmentation de leur coût, les fabricants recherchent des alternatives au parquet. Les PCB non métalliques à base de papier semblent être une bonne option de remplacement pour les parquets.

Conclusion

Le recyclage des appareils électroniques est très important car les composants moyens techniques et les articles électroniques sont des ressources plutôt que des déchets. Les composants électroniques soumis au recyclage contiennent une teneur suffisamment élevée en ressources utiles, ce qui rend leur extraction économiquement viable. Mais minimiser l’impact environnemental que nous obtenons en recyclant les appareils électroniques est bien plus important !