Ученые узнали, как время года влияет на эффективность переработки мусора
В Пермском Политехе проанализировали, как сезонность влияет на состав и свойства твердых коммунальных отходов, что критически важно для эффективной работы мусоросжигательных заводов. Исследование выявило, что состав отходов значительно меняется в течение года: осенью преобладает влажная органика, которая плохо горит, весной — сухие бумага и пластик с высокой теплотой сгорания, летом — негорючий песок, а зимой увеличивается доля стекла. Эти колебания влияют на энергоэффективность сжигания, поэтому для стабильной генерации энергии необходимо адаптировать технологический процесс, например, применяя предварительную сушку осенью и исключая ее зимой и весной для экономии энергии.
Пищевые отходы, упаковка, макулатура — все это твердые коммунальные отходы (ТКО), которые ежедневно попадают в мусорные баки. Согласно статистическим данным за 2024 год, их общий объем в России достиг 47,5 миллионов тонн.
На сегодняшний день чаще всего бытовые отходы размещаются на свалках, что становится источником серьезной опасности для окружающей среды. Разлагаясь, органические отходы выделяет биогаз, состоящий преимущественно из двух парниковых газов – метана и диоксида углерода, которые вносят вклад в глобальные климатические изменения, влияют на состояние окружающей среды и биотопов (конкретное место обитания живых организмов). Правильная утилизация — единственный путь уменьшить этот вред.
Разные категории отходов требуют определенных методов переработки. Для органических отходов применяется компостирование с получением удобрений/ технического грунта или же сбраживание с получением удобрений и биогаза. Если же говорить про пластмассу, то их в последнее время его стали перерабатывать механическим способом (измельчение, мойка, удаление посторонних примесей, сушка, экструзия) с получением вторичного сырья для производства новых материалов и изделий. Механическая переработка также применима для макулатуры, стекла, металла и резины. Однако для реализации такой технологии необходимо организовать правильную систему сбора, сортировки, подготовки отходов, а также соблюдать достаточно высокие требования к вторичному сырью.
Сжигание отходов не оказывает сверхнормативного воздействия на окружающую среду, при выполнении всех нормативных требований по защите окружающей среды за счет применения эффективного пылегазоочистного оборудования (технические системы, которые удаляют из промышленных газов вредные примеси (пыль, сажу)). При этом не требуется серьезная подготовка входящих отходов. Данный метод позволяет уменьшить объем отходов на 90% и одновременно генерировать тепло и энергию, которые могут потом снабжать дома и предприятия. Хотя чаще всего мусоросжигательные заводы используют генерируемое тепло и энергию в собственных целях. Однако эффективность предприятий термической переработки зависит от постоянства состава и свойств сжигаемого материала.
Ученые Пермского Политеха провели комплексный анализ сезонной динамики отходов и выявили факторы, которые нужно обязательно учитывать в работе мусоросжигательных заводов.
В течение года ученые отбирали и анализировали образцы материалов, их состава и свойствы, которые рассортировали на 40-41 компонент (газеты, пакеты, стекло и так далее). После чего определяли их влажность и зольность (количество несгораемого остатка). На полученных данных была проведена оценка теплоты сгорания (количество энергии при сжигании) отходов в целом.
— Как показали исследования, сложность управления процессами утилизации напрямую связана с тем, что состав бытовых отходов кардинально меняется в зависимости от времени года. Например, весной в составе бытовых отходов преобладает макулатура, в частности школьные тетради, отправляемые на выброс после окончания учебного года. Осенью сырье в основном состоит из органики — остатков сезонных овощей и фруктов (картофельные очистки и корки арбузов). Зимой доля пищевых отходов уменьшается, но при этом увеличивается доля стекла. Летом же в составе мусора образуется максимальное количество мелкой инертной фракции (песка) от уборки территории, — рассказал Степан Полыгалов, доцент кафедры «Охрана окружающей среды».
В ходе анализа также было установлено, что осенью в отходах много влажных пищевых остатков, которые плохо горят. Весной, наоборот, преобладает сухое сырье — бумага и пластмассы, которые хорошо горят и дают много энергии. Летом в отходах много песка и земли, которые практически не горят и мешают процессу. Эти сезонные изменения важно учитывать при сжигании мусора, чтобы эффективно производить энергию и меньше вредить окружающей среде.
— В осенний период, когда отходы отличаются повышенным содержанием воды из-за сырости воздуха, обильных осадков и большого количества пищевых остатков, необходим этап предварительной сушки для повышения калорийности. В зимне-весенний сезон, при естественной низкой влажности отходов, термическая сушка может быть исключена из технологического цикла для снижения энергозатрат, — объяснил Степан Полыгалов.
Расширенные исследования теплотехнических свойств отдельных компонентов твердых коммунальных отходов позволяют получить подробные и достоверные данные влажности, зольности и теплоты их сгорания. На основе этих данных можно смоделировать состав и свойства продуктов, которые производятся на выходе из различных линий переработки твердых коммунальных отходов. Полученные результаты могут быть использованы при выборе метода обращения с отходами, разработке технологии их утилизации с получением продуктов вторичной переработки.
Результаты исследования представлены в статье.
Telegram 
Дзен 
VK Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно