Генеральная схема очистки территорий муниципального образования «город Мценск Орловской области» (2013 год)

Прогнозы по обезвреживанию ТБО показывают, что при довольно высоких

темпах прироста мощностей промышленных установок по переработке, количество

складируемых отходов к 2017 г. тем не менее, составит около 65 %. Тенденция раз-

вития строительства полигонов захоронения ТБО идет в основном за счет увеличе-

ния удельной нагрузки на единицу площади полигона, что позволяет максимально

использовать участки, отведенные под складирование ТБО. Увеличение удельной

нагрузки достигается путем увеличения степени уплотнения складируемых ТБО и

увеличения высоты складирования. Практика показывает, что современные катки -

уплотнители позволяют уплотнить ТБО на полигонах до 0,8-0,9 т/м³. Высота скла-

дируемых ТБО на ряде зарубежных полигонов достигает 60,0 м. Использование

этих методов позволяет увеличить в 5-6 раз емкость полигонов. Главный принцип,

положенный в основу проектирования полигонов для складирования ТБО, является

охрана окружающей среды: атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод.

Проектный срок эксплуатации полигонов составляет обычно от 20 до 50 лет.

Последние годы природоохранные организации разных стран публикуют

сведения о вредном влиянии полигонов ТБО на природную среду и здоровье насе-

ления, проживающего в окрестностях полигонов. Согласно этим данным из сва-

лочных масс в атмосферу выделяются значительные количества хлорорганических

веществ, среди которых отмечены весьма токсичные. Усиление вредного воздейст-

вия полигонов ТБО на население и окружающую среду можно объяснить изме-

нившимся в последние десятилетия составом захораниваемых отходов: различных

по химическому составу растворителей, фреонов и других летучих веществ, со-

держащих токсичные галогенированные производные углеводородов.

Выявлено, что полигоны захоронения ТБО являются накопителями большого

количества загрязняющих веществ и представляют потенциальную опасность

вредного воздействия на окружающую среду в течение длительного периода вре-

мени. Именно с существованием опасности бесконтрольного загрязнения окру-

жающей среды и связано понятие экологического риска, основными составляю-

щими которого являются вероятность возникновения и мощность вредного воздей-

ствия.

Основные мероприятия по минимизированию возникающего при обезврежи-

вании ТБО на полигонах экологического риска и предотвращения необратимых

последствий для окружающей среды основаны на принципах контроля качества

складируемых отходов, выборе места расположения полигона (элементов естест-

венной защиты) и технологического и технического оформления полигона (эле-

ментов искусственной защиты).

Охрана атмосферы на полигонах обеспечивается за счет регулярной наруж-

ной изоляции уплотненного слоя ТБО грунтом толщиной 15-25 см, строительными

или инертными промышленными отходами. Наружный изолирующий слой исклю-

чает возможность возникновения пожаров.

Охрана почвы прилегающих к полигонам участков от загрязнений достигает-

ся установкой сетчатых ограждений высотой 3-4 м вокруг площадки разгрузки му-

соровозов. Сетчатые ограждения задерживают разносимые ветром легкие фракции

ТБО (пленка, бумага). Наружная изоляция ТБО и на ряде полигонов их дробление

130

и последующее уплотнение тяжелыми катками до 0,8 т/м³ делают ТБО не привле-

кательными для мух и грызунов.

Ливневые и талые воды с вышерасположенных земельных массивов перехва-

тываются нагорными канавами и отводятся за пределы полигона. Предусматрива-

ются специальные конструктивные решения по увеличению сцепления складируе-

мого материала с естественным основанием.

Из толщи ТБО выделяется фильтрат, содержащий компоненты распада орга-

нических и минеральных веществ, который при фильтрации в грунты и подземные

воды обуславливает их загрязнение. Фильтрат представляет собой сложную гете-

рогенную систему, загрязненную веществами, которые находятся в растворенном,

коллоидном и нерастворенном состояниях. В нем всегда присутствуют как органи-

ческие, так и неорганические компоненты загрязнителей. Органические вещества в

фильтрате находятся в виде белков, углеводов, жиров, кислот, спиртов и т.д. Из не-

органических компонентов в фильтрате присутствуют следующие ионы: железа,

калия, натрия, кальция, магния, бария, хлора, карбонов, сульфатов.

Научными исследованиями установлено, что сроки выхода фильтрата, в за-

висимости от гидрогеологических условий участка, варьируют от 1 года до 25 лет

после захоронения отходов на свалках. Основная концепция, принимаемая при

проектировании полигона по обезвреживанию ТБО, заключается в обеспечении

полной изоляции места депонирования отходов и полной гарантии не проникнове-

ния загрязняющих веществ в окружающую среду.

Изоляционные системы нижнего и верхнего противофильтрационных экра-

нов полигонов, используемые в США и Германии, и рекомендуемые для примене-

ния в условиях средней полосы России, имеют сложные конструкции. В этих кон-

струкциях используются система, состоящая из противофильтрационных мине-

ральных и пластиковых (геомембраны) слоев в комбинации с дренажными и за-

щитными слоями с применением геотекстиля. Применение современных геосинте-

тических материалов позволяет значительно уменьшить стоимость конструкции,

строить качественно, быстро и контролировать систему при эксплуатации.

Изоляционные материалы, обеспечивающие водо- и газонепроницаемость

можно разделить на 5 классов:

1. Природный геологический барьер - естественные глины с коэффициентом

фильтрации К_ф≤10^-7 м/с и мощностью не менее 3 м.

2. Минеральные природные материалы с коэффициентом фильтрации К_ф≤10 ^-

⁹ м/с (не менее 2-х слоев по 0,25 м) - смеси минеральных грунтов с бентонитовой

глиной.

3. Гидгоизоляционные рулонные синтетические материалы или геомембра-

ны, выполненные из полиэтилена высокой плотности толщиной не менее 2 мм.

4. Асфальтовые покрытия.

5. Геокомпозиты (бентонитовые маты).

В России в качестве гидроизоляции применяется полимерный материал

(пленка), толщиной 0,2 мм, используемый в гидротехнических сооружениях. Одна-

ко такая пленка в качестве защитного экрана против воздействия фильтрата из ТБО

не обеспечивает нормальной работы сооружения. Нагрузки (до 2,5 кг/см²), обра-

131

зующиеся в основании полигона, могут вызвать неоднородную просадку грунтов,

что приводит к разрушающим деформациям в пленочных полотнищах.

Правильно организованный технологический полигон отходов это такое

складирование твердых бытовых отходов, которое предусматривает постоянную,

хотя и очень долговременную, переработку отходов при участии кислорода

воздуха и микроорганизмов.

Основное и единственное достоинство технологии захоронения - простота,

низкие капитальные и эксплуатационные затраты. Однако учитывая большую

площадь земельных угодий, надолго выводимых при этом из хозяйственного

оборота, а также затраты на рекультивацию территории после закрытия полигона, с

подобной оценкой не согласны многие специалисты в сфере обращения с

отходами.

Полезное использование техногенных территорий полигонов ТБО и свалок

становится возможным только после их рекультивации.

На сегодняшний момент размещение бытового мусора на полигонах - это

самый неэффективный способ борьбы с ТБО, т.к. мусорные свалки, занимающие

огромные территории, часто плодородных земель и характеризующиеся высокой

концентрацией углесодержащих материалов, часто горят, загрязняя окружающую

среду. Кроме того, мусорные свалки являются источником загрязнения

поверхностных вод за счет дренажа свалок атмосферными осадками и подземных

вод за счет проникновения в водоносные горизонты образующегося фильтрата.

Одним из основных недостатков удаления ТБО на полигоны является значи-

тельная потребность земель, экологическая опасность (загрязнение грунтовых вод

и атмосферы, распространение неприятных запахов, потенциальная опасность в

отношении пожаров и распространения инфекций и пр.), а также безвозвратная по-

теря полезных компонентов, содержащихся в отходах.

Компостирование ТБО

Компостирование - это биохимический процесс разложения органической

части ТБО микроорганизмами. В биохимических реакциях взаимодействуют орга-

нический материал, кислород и бактерии, а выделяются углекислый газ, вода и те-

пло. В результате саморазогрева до 60-65 ºС происходит уничтожение большинст-

ва болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок мух.

Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов орга-

нического - прежде всего растительного - происхождения, таких как листья, ветки

и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а

так же неразделенного потока ТБО.

В России компостирование с помощью компостных ям часто применяется

населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время про-

цесс компостирования может быть централизован и проводиться на специальных

площадках. Существует несколько технологий компостирования, различающихся

по стоимости и сложности. Более простые и дешевые технологии требуют больше

места и процесс компостирования занимает больше времени. Конечным продуктом

132

компостирования является компост, который может найти различные применения

в городском и сельском хозяйстве.

Различают компостирование полевое и на мусороперерабатывающих заво-

дах.

Теоретически аэробные биохимические реакции, протекающие при компо-

стировании, можно представить в следующем виде:

(C6H12O3)n  Микроорганизмы  n(C6H12O6)

целлюлоза

глюкоза

n (C6H12O6) + 6n(CO2)  Микроорганизмы  6n(CO2)+ 6n (H2O) + n (2796кДж)

Суммарная химическая реакция будет иметь следующий вид:

(C6H12O3)n + 6n (O2) Микроорганизмы  6n(CO2) + 6n(H2O) + n (2796 кДж).

Как видно из суммирующей биохимической реакции окисления, целлюлоза

может быть окислена до получения углекислого газа и воды при аэробных услови-

ях с выделением 2796 кДж на 1 моль глюкозы - составной части целлюлозы. Пере-

работанные таким образом отходы вступают в естественный круговорот веществ в

природе за счет их обезвреживания и превращения в компост - ценное органоми-

неральное удобрение, используемое, например, для целей озеленения или в качест-

ве биотоплива. Наиболее совершенным является непрерывный процесс компости-

рования с аэробным принудительным окислением органических отходов во вра-

щающемся биотермическом барабане (компостирование на мусороперерабаты-

вающих заводах).

В СНГ с 1971 по 1987 годы по проектам института "Гипрокоммунстрой" по-

строено 8 заводов - в городах Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ташкент, Ал-

ма-Ата, Баку, Тбилиси, Минск, Могилев), а в конце 1994 г. - 9-й завод (в Санкт-

Петербурге), на которых реализована практически одна и та же технология прямо-

го компостирования исходных ТБО. Некоторым исключением являются Санкт-

Петербургские заводы МПБО, на которых реализовано частичное извлечение из

исходных ТБО, перед компостированием, черного металлолома. Несмотря на то,

что Санкт-Петербургский завод был первым, построенным в бывшем СССР, поло-

жительный опыт его функционирования не был учтен при проектировании заводов

в других городах, на которых ТБО подвергают компостированию без какой-либо

первичной обработки. При практически неизменной технологии все действующие

в СНГ заводы отличаются лишь схемой цепи аппаратов. Все заводы оснащены

оборудованием для трех основных технологических операций, обеспечивающих

производство компоста; частичной (в Санкт-Петербурге) предварительной подго-

товки ТБО, биотермического аэробного компостирования (для процесса компости-

рования достаточно удачно в качестве биобарабанов использованы цементные пе-

чи), очистки компоста от примесей и складирования компоста; на некоторых заво-

дах, кроме того, предусмотрена термическая обработка (сжигание, пиролиз) не-

компостируемой фракции (г. Санкт-Петербург, Минск, Тбилиси, Ташкент).

133

На всех компостных заводах в СНГ (за исключением Санкт-Петербурга) по-

лучаемый компост имеет весьма плохой товарный вид, характеризуется низким ка-

чеством и сбывается с большим трудом. Товарный вид компоста Санкт-

Петербургского завода более благоприятен, но, как и на остальных заводах, ком-

пост существенно загрязнен тяжелыми металлами.

По аналогии с прямым мусоросжиганием, технология прямого компостирова-

ния ТБО имеет тот же принципиальный недостаток - мало учитывает состав и

свойства исходного сырья, чем и объясняется неудовлетворительная работа заво-

дов и низкое качество готовой продукции.

Термические методы переработки ТБО

Одними из наиболее распространенных методов

Термические методы переработки и утилизации ТБО можно подразделить на

следующие способы:

- слоевое сжигание неподготовленных отходов в топках мусоросжигатель-

ных котлоагрегатов;

- слоевое и камерное сжигание специально подготовленных отходов (типа

RDF, освобожденных от балластных составляющих и имеющих постоянный фрак-

ционный состав) в топках энергетических котлов или цементных печах;

- пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее;

- сжигание в слое шлакового расплава.

При термической переработке ТБО, помимо их обезвреживания, получают

полезные продукты в виде тепловой и электрической энергии, черного металлоло-

ма, а также твердого, жидкого или газообразного топлива при пиролизе. Следует

также иметь в виду, что при сжигании отходов процесс можно почти полностью

автоматизировать, а следовательно, и резко сократить обслуживающий персонал,

сведя его обязанности до чисто управленческих функций. Это особенно важно, ес-

ли учесть, что этому персоналу приходиться иметь дело с таким антисанитарным

материалом, как ТБО, в которых содержание титр-коли и протея составляет менее

0,1×10^-6, а микробное число - 10×10⁶, т.е. превышает ПДК в 1000 раз и более.

Метод слоевого сжигания исходных отходов является наиболее распростра-

ненным и изученным. При этом методе возможно сокращение до минимума рас-

стояния между местом сбора отходов и мусоросжигательным заводом (МСЗ), зна-

чительная экономия земельных площадей, отводимых под полигоны. Однако, на-

ряду с этими положительными явлениями, сжигание отходов сопровождается вы-

делением твердых и газообразных загрязнителей, в связи с чем все современные

МСЗ оборудованы высокоэффективными газоочистными устройствами, стоимость

которых составляет до 50% от общих капиталовложений на строительство МСЗ.

Обезвреживание твѐрдых бытовых отходов (ТБО) на мусоросжигательных

заводах (МСЗ) получило широкое развитие в мировой практике. Такие страны, как

Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% своих отходов; Германия, Ни-

дерланды и Франция - около 40%.

134

При выборе способа обезвреживания ТБО методом сжигания определяющим

должны быть использование многоступенчатой системы очистки отходящих газов,

выбрасываемых в атмосферу.

Технологическая схема МСЗ представлена на рис. 4.46.

Рис. 4.46. Технологическая схема мусоросжигательного завода:

1 — приемное отделение с бункером для приема ТБО; 2 — мостовой кран с грейфером; 3 — приемный

бункер котлоагрегата; 4 — питатель топки; 5 — колосниковая решетка мусоросжигательного агрегата с

топочным устройством; 6 — котел-утилизатор пара; 7 — гасильная ванна со скребковым устройством для

удаления шлака; 8 — шлаковый конвейер; 9 — электромагнитный сепаратор для извлечения черных ме-

таллов; 10 — заводская система временного складирования и удаления шлака; 11 — система фильтров и

циклонов для очистки газов; 12 — тягодутьевое устройство с вентиляторами для подачи воздуха; 13 —

дымососы; 14 — дымовая труба

Технологии сжигания мусора оказывают негативное воздействие на окру-

жающую среду и здоровье человека:

- Образование фуранов и диоксинов (высокотоксичных соединений).

- Образование вторичных (несгоревших) твердых отходов, зараженных ядовитыми

веществами, подлежащих только захоронению.

- Наличие таких отходов, как шлаки, пыль (летучая зола), отходы с фильтров очи-

стки воздуха.

- Содержание в шлаке углеводородов, его использование в строительстве может

привести к вымыванию дождями вредных веществ, приводящее к загрязнению

почвы и подземных вод.

- Наличие канцерогенов в пылях, необходимость их захоронения.

- Большой пылевынос из печи - 2-4% от загрузки, чрезмерное загрязнение атмо-

сферы.

- Образование оксида углерода (угарного газа) при температурах, меньше 8000 ºС и

при неполном сгорании от нехватки воздуха.

- Вода для охлаждения шлака загрязнена металлами и их солями.

Минимизация образования и выбросов диоксиновых соединений представля-

ет собой сложную и дорогостоящую технологическую задачу. Поэтому грамотно

организованное сжигание ТБО обходится дорого.

135

Пиролиз ТБО

Пиролиз ТБО - разложение веществ нагреванием без доступа кислорода, в

результате чего из органических отходов образуются горючие газы и смолы, за

счѐт сжигания части которых и осуществляется сам пиролиз. Соотношение между

газообразными и смолистыми продуктами пиролиза зависит от температурного

режима. Отходами пиролиза являются твердые шлаки, требующие захоронения.

Процесс пиролиза небезопасен в связи с возможностью образования канцероген-

ных веществ.

Технология пиролиза заключается в необратимом химическом изменении

мусора под действием температуры без доступа кислорода. По степени темпера-

турного воздействия на вещество мусора пиролиз как процесс условно разделяется

на низкотемпературный (до 900°С) и высокотемпературный (свыше 900° С).

Способ утилизации ТБО методом пиролиза по - другому можно назвать га-

зификацией мусора. Технологическая схема этого способа предполагает получение

из биологической составляющей (биомассы) отходов вторичного синтез-газа с це-

лью использования его для получения пара, горячей воды, электроэнергии. Со-

ставной частью процесса высокотемпературного пиролиза являются твердые про-

дукты в виде шлака, т. е. непиролизуемые остатки.

Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех после-

довательных этапов: отбор из мусора крупногабаритных предметов, цветных и

черных металлов с помощью электромагнита и путем индукционного сепарирова-

ния; переработка подготовленных отходов в газофикаторе для получения синтез-

газа и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора, а также шкала при

расплавлении металлов, стекла, керамики; очистка синтез-газа с целью повышения

его экологических свойств и энергоемкости, охлаждение и поступление его в

скруббер для очистки щелочным раствором от загрязняющих веществ соединений

хлора, фтора, серы, цианидов; сжигание очищенного синтез-газа в котлах-

утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии.

Высокотемпературный пиролиз является одним из самых перспективных на-

правлений переработки твердых бытовых отходов с точки зрения как экологиче-

ской безопасности, так и получения вторичных полезных продуктов синтез-газа,

шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в

народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность эконо-

мически выгодно, экологически чисто и технически относительно просто перера-

батывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, т. е. сорти-

ровки, сушки и т. д.

Технологический процесс

Перерабатываемое сырье загружается в реактор сверху через шлюзовую ка-

меру. Снизу подаются воздух и водяной пар. Отбор продукт-газа осуществляют в

верхней части реактора, а выгрузку зольного остатка - в нижней, продвижение ра-

бочей массы в реакторе происходит под действием собственного веса. По высоте

газификатора располагаются несколько характерных зон. В самых верхних слоях

температура поддерживается в пределах 100-200°С, и продукт-газ подсушивает

сырье, поступающее в реактор, ниже располагается зона, где преобладают процес-

136

сы пиролиза и возгонки органических веществ. В бескислородной среде происхо-

дит термическое разложение и коксование органической массы.

Газ обогащается летучими продуктами пиролиза. В средней части реактора

располагается зона газификации, где при температурах 1000-1200°С происходит

реакция коксового остатка с кислородом, парами воды и диоксидом углерода с об-

разованием СО2 и Н2. Некоторая часть углерода сгорает полностью с образовани-

ем углекислого газа СО2, за счет чего в зоне газификации поддерживается необхо-

димая температура. Ниже находится зона, где твердый осадок, состоящий в основ-

ном из минеральных соединений, постепенно охлаждается в потоке газифицирую-

щего агента, богатого кислородом. Здесь догорают остатки органических соедине-

ний и углерода. Горючие материалы полностью превращаются в золу. Нижняя

часть реактора - это зона окончательного охлаждения твердого остатка до темпера-

туры около 100°С. Процесс газификации характеризуется высоким энергетическим

кпд (до 95%) и позволяет перерабатывать материалы с малым содержанием горю-

чих составляющих (с зольностью до 90%) или с высокой влажностью (до 60%)

Двустадийная схема переработки обеспечивает снижение образования вредных

выбросов.

Такая организация процесса термической переработки отходов обеспечивает

следующие экологические преимущества по сравнению с методами прямого сжи-

гания:

- процесс газификации имеет высокий энергетический КПД (до 95%), позво-

ляющий перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих

(с зольностью до 90%) и с высокой влажностью (до 60%);

- низкие линейные скорости газового потока в реакторе и его фильтрация через

слой исходного перерабатываемого материала обеспечивают крайне низкий вынос

пылевых частиц с продукт-газом, что дает возможность сильно сократить капи-

тальные затраты на газоочистное и энергетическое оборудование;

- в некоторых случаях, когда необходимо - проводить очистку газовых выбросов

от соединений серы, хлора или фтора, пыли, паров ртути, очищать продукт-газ ока-

зывается проще, чем дымовые газы, благодаря низкой температуре, меньшему объ-

ему и более высокой концентрации загрязнителей; кроме того, сера присутствует в

продукт-газе в восстановленных формах (H2S, CO2), которые много проще погло-

тить, чем SO2;

- при газификации происходит частичное разложение азотсодержащих органи-

ческих соединений в бескислородной среде, что дает меньшее количество окислов

азота в дымовых газах;

- сжигание в две стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов (по-

лихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов), поскольку даже при на-

личии хлора подавляется появление в дымовых газах ароматических соединений

(предшественников диоксинов) и обеспечивается низкое содержание пылевых час-

тиц (катализаторов образования диоксинов в дымовых газах);

-зола, выгружаемая из реактора, имеет низкую температуру и практически не

содержит недогоревшего углерода.

137

Одной из сложных задачей при эксплуатации таких заводов является, наряду с

очисткой отходящих газов, утилизация или захоронение остающихся после сжига-

ния (до 30% от сухой массы ТБО) токсичной золы и шлака.

Однако, преимуществом этого метода перед размещением ТБО на полигоне

является возможность использования энергетического потенциала отходов.

Следует отметить, что оба наиболее распространенных способа переработки

ТБО - захоронение и сжигание - исчерпали себя как основные, и практически во

всех индустриальных странах мира идет поиск новых решений проблемы, в кото-

рых как сжигание, так и захоронение служат лишь частью общей технологической

схемы обезвреживания отходов.

Рис. 4.47. Пиролиз.

Наиболее полная деструкция продуктов, содержащихся в ТБО,

осуществляется в процессе высокотемпературного пиролиза или газификации при

температуре

1650-1930°С в объеме расплавленного в смеси с минеральными

добавками металла, либо при температуре до 1700°С в объеме расплава солей или

щелочей в смеси с добавками и в присутствии катализаторов. Указанные способы

обеспечивают переработку мусора практически любого состава, так как при такой

температуре полностью разрушаются все диоксины, фураны и бифенилы. В

результате получается: синтезгаз - смесь водорода, метана, угарного газа, диоксида

углерода, водяного пара, оксидов азота и серы; твердый остаток - кокс, куски

неорганических материалов, известь, цемент, стекло и шлак, которые предлагается

сливать из реактора в герметичные бункеры и формы без указания их дальнейшего

использования и отработанные расплавы солей и металла, регенерация которых

чрезвычайно сложный и энергоемкий процесс, требующий, кроме того,

значительного расхода различных реагентов. Синтезгаз после достаточно сложной

очистки от примесей может быть использован в качестве топлива. Следует также

отметить, что указанные процессы не обеспечивают выделение тяжелых металлов

и их солей из твердого остатка пиролиза, поэтому дальнейшее применение шлаков

138

для производства строительных материалов и конструкций невозможно,

необходимы специальные меры по их утилизации или захоронению.

Комплексная переработка ТБО

Новые решения проблемы утилизации отходов видятся, прежде всего, в ис-

пользовании комплекса различных технологических методов. Их выбор определя-

ется специфическими условиями района, морфологического состава отходов. Раз-

личия состоят лишь в том, какие технологические решения используются в каждом

конкретном случае и как на данном предприятии они соединены в единый ком-

плекс.

Комплексная переработка ТБО - частичная или полная, которая может вклю-

чать выделение вторичного сырья, компостирование органической фракции, сжи-

гание или захоранивание того, что не подходит для рециклинга и не поддается ути-

лизации или компостированию.

Основной задачей мусороперерабатывающих заводов (МПЗ) является обез-

вреживание ТБО и переработка обезвреженных компонентов ТБО для дальнейшей

утилизации.

Как правило, на МПЗ применяют аэробный метод обезвреживания ТБО (ком-

постирование), который может быть дополнен следующими технологиями:

вывоз части ТБО на полигоны (ликвидационно-биологический метод);

сжигание части ТБО на мусоросжигающих заводах

(ликвидационно-

термический метод);

сжигание части ТБО на МСЗ с использованием полученного тепла (утилиза-

ционно-термический метод);

термическая обработка ТБО без доступа воздуха (пиролиз) с утилизацией га-

зов и других продуктов пиролиза (утилизационно-термический метод).

При использовании указанных выше технологий на МПЗ возможно получение сле-

дующих ценных компонентов ТБО: черные и цветные металлы, стекло, пластмас-

сы, сырье для картонных фабрик, продукты пиро-

лиза, тепло и органические удобрения (компост).

Принципиальная технологическая схема МПЗ при-

ведена на рис. 4.48.

Рис. 4.48. Технологическая схема мусороперерабаты-

вающего завода:

1 — взвешивание мусоровозов; 2 — приемное отделение; 3 —

пластинчатый питатель; 4 — сепаратор крупных (>400 мм) фрак-

ций ТБО; 5 -сепаратор черных металлов; 6 — удаление крупных

фракций на МСЗ или полигон ТБО; 7 — подача фракций ТБО

мельче 400 мм на биобарабаны; 8 — биобарабаны; 9 — сушка

компоста; 10 — сепаратор балласта; 11 — сепаратор цветных ме-

таллов; 12 — бункер для черных металлов; 13 — пресс для бри-

кетирования черных металлов; 14 — бункер для цветных метал-

лов; 15 — пресс для брикетирования цветных металлов; 16 — Вторцветмет; 17 — Вторчермет; 18 - бун-

кер некондиционных материалов; 19 — бункер стекла; 20 — стекольный завод; 21 — дробилки; 22 — се-

паратор дробленой пленки; 23 — бункер дробленой пленки; 24 — завод пластмасс; 25 — штабели дозре-

вания компоста.

139

Переработка ТБО на МПЗ включает следующие основные операции:

-технологическая подготовка ТБО;

-обеззараживание ТБО в биотермических барабанах;

-контрольная сортировка обеззараженных ТБО;

-извлечение черных металлов;

-извлечение балластных включений, меньших 250 мм;

-извлечение измельченной пленки из компоста.

Утилизация отходов на мусороперерабатывающих заводах на сегодняшний

день является наиболее перспективным и передовым направлением в обезврежива-

нии больших масс бытовых и промышленных отходов.

Между Правительством Орловской области и обществом с ограниченной от-

ветственностью «Провентус-капитал» заключено соглашение по реализации инве-

стиционного проекта «Создание современной комплексной системы управления

отходами производства и потребления на территории Орловской области».

Реализация проекта включает в себя:

- детальный анализ состояния в сфере обращения с отходами и потребностей

региона в сфере обращения с отходами;

- изготовление и закупку комплекта необходимого технологического оборудо-

вания для оснащения производственного комплекса по сортировке, переработке и

уничтожению отходов производства и потребления на территориях города Мцен-

ска, Мценского района Орловской области;

- изготовление и закупку комплекта технологического оборудования для ос-

нащения производства по переработке отходов производства и потребления в гото-

вую товарную продукцию с целью ее дальнейшей реализации. В рамках реализа-

ции проекта будет создано до 350 новых рабочих мест по обслуживанию автомати-

зированных и механизированных комплексов сортировки отходов для квалифици-

рованного и высококвалифицированного технического персонала.

Администрацией города Мценска заключен инвестиционный контракт с

Обществом с ограниченной ответственностью "Экостройсервис" о строительстве

мусороперерабатывающего комплекса. Исполнение инвестиционного проекта

планируется осуществлять поэтапно:

1 этап

- строительство мусоросортировочной станции, создание единой

системы сбора и транспортировки ТБО (1 очередь).

2 этап - строительство производства по переработке вторичного сырья с

выпуском готовой продукции (2 очередь).

3 этап - строительство 3 очереди комплекса (энергетический блок и тепличное

хозяйство).

Выполнение поставленных задач должно обеспечить сохранение и рост

качественно приемлемого уровня организации и функционирования системы

обращения с отходами, последовательное и комплексное решение основных

проблем в данной сфере.

140

4.11.1.Мусоросортировочный комплекс расчетной производительности

(МСК).

Сортировка бытовых отходов - это технологический процесс разделения твер-

дых бытовых отходов на фракции на мусороперерабатывающих заводах вручную

или с помощью автоматизированных конвейеров. Обычно выделяют металлы, пла-

стмассы, стекло, кости, бумагу и др. с целью дальнейшей их раздельной перера-

ботки.

Цель сортировки отходов наряду с уменьшением массы отходов, подлежа-

щих захоронению - получение максимальной экономической выгоды от перера-

ботки вторичного сырья.

Одним из показателей, определяющих эффективность системы обращения с

отходами, является степень их утилизации.

Сортировка ТБО позволяет использовать их вторично после соответствующей

санитарной обработки с незначительными экологическими потерями и сравни-

тельно небольшими экономическими затратами. Предварительная сортировка ТБО,

определяющая эффективность переработки и окупаемость затрат на строительство

объектов переработки, является необходимым требованием для экологической

безопасности утилизации ТБО.

Специалисты рынка считают, что сортировка мусора может быть выгодной.

Схема работы такой компании следующая: она принимает мусор, отделяет ПЭТ-

бутылки, алюминиевые банки, макулатуру, сдает их в переработку, а мусор отвозит

на полигоны. Выгода достигается за счет продажи вторсырья. По оценкам экспер-

тов, коммерческую выгоду представляют около 30% отходов из общего количества

твердых бытовых отходов (ТБО).

На данный момент принципиальная технологическая схема сортировки тако-

ва: отходы подаются в приемный бункер (приемная площадка), далее в сепаратор,

который разделяет отходы на компоненты: стекло, пластик, бумага после первич-

ного отделения отходы подаются на конвейер, где работники (сортировщики)

вручную перебирают мусор на компоненты. Эффективность извлечения вторично-

го сырья такой сортировки, в зависимости от применяемого оборудования, состав-

ляет 11%-20%. Оставшийся мусор, так называемые «хвосты», везут на свалки. В

Европе разработаны и внедряются новые технологии по сортировке и переработке

отходов (без раздельного сбора), которые позволяют извлекать из отходов до 95%

вторичного сырья.

Строительство мусоросортировочного комплекса ТБО

(далее по тексту

МСК) имеет следующие преимущества по сравнению с захоронением отходов на

полигонах ТБО:

- рациональное использование земельных ресурсов под полигон, за счет

уменьшения объема ТБО, в результате отбора вторичных материалов;

- сокращение площадей под захоронение ТБО;

- продление срока эксплуатации полигона;

- получение дохода от реализации отобранного в результате сортировки втор-

сырья.

141

Авторы Схемы рассмотрели несколько вариантов технологических линий по

сортировке ТБО: автоматизированная сортировочная линия завода ОАО «Станко-

агрегат» одного из крупнейших в России производителей станков и автоматиче-

ских линий, отвечающих самым современным требованиям, мусоросортировочные

линии компании «Экомтех».

ОАО «Станкоагрегат» предлагает к поставке линейку базовых мусоросорти-

ровочных комплексов, рассчитанных на переработку 50, 100 и 180 тысяч тонн от-

ходов в год. При этом модульный принцип построения позволяет изменять состав

оборудования и компоновку комплексов, а также осуществлять поэтапный ввод

оборудования комплекса в эксплуатацию и наращивание мощности по желанию

заказчика. Комплекс располагается в утепленном здании из металлоконструкций.

Здание укомплектовано грузоподъемными средствами (кран-балками), вспомога-

тельной техникой, оборудовано отоплением, вентиляцией, системой пожаротуше-

ния и системой сбора и обеззараживания стоков. Кабины для ручной сортировки

имеют кондиционеры, приточно-вытяжную вентиляцию, бактерицидные ультра-

фиолетовые облучатели для создания благоприятной рабочей обстановки. Размер

технологического здания: длина — 96 м; ширина — 36 м; высота — 7,8 м.

Оборудование комплексов может располагаться на имеющихся производст-

венных площадях, а в случае их отсутствия - в быстровозводимых зданиях ангар-

ного типа из легковозводимых конструкций, оборудованных грузоподъемными

средствами (кран-балками), отоплением, вентиляцией, системой пожаротушения и

системой сбора и обеззараживания стоков. Оборудование может быть размещено

как на полигонах, так и непосредственно в пределах населенных пунктов, что оп-

ределяется компактностью комплексов и экологической чистотой процесса. В со-

став мусоросортировочных комплексов входят система конвейеров (ленточные и

пластинчатые), брикетировочные пресса, дробилки роторные, сепараторы черных и

цветных металлов, сепараторы барабанные.

Предлагаемые мусоросортировочные комплексы позволяют полностью обес-

печить все имеющиеся потребности по переработке твердых отходов, поступаю-

щих от жилого сектора и коммерческих организаций, а также уже имеющихся от-

ходов в регионе.

В зависимости от состава твердых отходов рентабельность мусоросортиро-

вочного оборудования составляет от 80 до 120%. Стоимость предлагаемого отече-

ственного оборудования, изготовляемого на высоком технологическом уровне,

в среднем составляет 50% стоимости аналогичного импортного оборудования. Бо-

лее того, предприятие предлагает гарантийное и сервисное обслуживание, а также

возможность поставки модифицированного оборудования на базе типовых моделей

в соответствии с потребностями заказчика. Кроме этого мощность комплексов мо-

жет наращиваться поэтапно с ростом потребности.

После отбора полезных для вторичного использования компонентов

на полигон вывозятся неиспользуемые остатки («хвосты» или брикеты), но уже

в значительно меньшем объеме, что значительно сокращает издержки

на транспортировку и обезвреживание твердых бытовых отходов.

142

По мнению специалистов, зарубежные комплексы для сортировки твердых

бытовых отходов, купленные и установленные во многих регионах России

по весьма солидным ценам в большинстве случаев не работают. Проблема в том,

что они рассчитаны на работу с другим поступающим сырьем и весьма успешно

работают в своих странах, где уже десятилетия налажена система раздельного сбо-

ра и транспортировки мусора.

Мощность проектируемого мусоросортировочного комплекса г. Мценск

должна соответствовать прогнозному объему и массе ТБО от населения и органи-

заций населенных пунктов, которые будут обслуживаться данным комплексом.

Прогнозный годовой объем образования ТБО на территории г. Мценск на пе-

риод реализации Генеральной схемы санитарной очистки составит:

- на первую очередь - 88272 м³;

- на расчетный срок - 111974 м³.

143

Вариант 1. Мусоросортировочная линия компании ОАО «Станкоаг-

регат»

Рис. 4.49. Мусоросортировочная линия компании ОАО «Станкоагрегат»

Автоматизированные мусоросортировочные комплексы

Оборудование мусоросортировочных комплексов ОАО

«Станкоагрегат»

предназначено для механизации и автоматизации процесса сортировки и брикети-

рования

(прессования и увязки в кипы) твердых бытовых отходов

(ТБО).

ТБО, поступающие на переработку в мусоровозах, могут быть собраны либо

раздельным способом, когда каждый вид отходов находится в отдельном контей-

нере, либо нераздельным способом, т. е. в смешанном виде. Отходы, собранные

раздельным способом, не нуждаются в сортировке и, поступая на мусоросортиро-

вочную станцию, сразу брикетируются и отправляются на вторичную переработку.

Процесс брикетирования позволяет уменьшить объем отходов в 5-6 раз, что суще-

ственно сокращает затраты на транспортировку. Отходы, поступающие на перера-

ботку в смешанном виде, проходят весь процесс сортировки и брикетирования,

предусмотренный технологией и осуществляемый с использованием оборудования

мусоросортировочных комплексов компании «Станкоагрегат». На выходе техноло-

гического процесса такие отобранные фракции как бумага, картон, текстиль, поли-

этиленовая пленка, ПЭТ-бутылки, алюминиевые банки брикетируются, другие

144

фракции, такие как стекло (бой и целые емкости), черные металлы, цветные метал-

лы собираются в отдельные контейнеры и в таком виде поступают на переработку.

Оставшаяся часть отходов, не предназначенная для дальней шей переработки, так

называемая неделовая часть («хвосты»), брикетируется в прессе и вывозится для

захоронения на полигон. Плотность прессованных отходов соответствует плотно-

сти естественных грунтов, что позволяет, помимо экономии затрат на транспорти-

ровку, осуществлять захоронение отходов на полигоне по многоуровневой схеме,

существенно сокращая площади полигонов и снижая количество газовыделения и

фильтрата в грунтовые воды в 10-15 раз. Так же транспортировка «хвостов» может

осуществляться в мусоровозах или пресс-компакторах, либо непосредственно на

полигон, если оборудование комплекса размещается на его территории.

Оборудование комплексов может располагаться на имеющихся производст-

венных площадях, а в случае их отсутствия - в быстровозводимых зданиях ангар-

ного типа из легковозводимых конструкций, оборудованных грузоподъемными

средствами (кран-балками), отоплением, вентиляцией, системой пожаротушения и

системой сбора и обеззараживания стоков. Оборудование может быть размещено

как на полигонах, так и непосредственно в пределах населенных пунктов, что оп-

ределяется компактностью комплексов и экологической чистотой процесса.

В состав мусоросортировочных комплексов входят система конвейеров

(ленточные и пластинчатые), брикетировочные пресса, дробилки роторные, сепа-

раторы черных и цветных металлов, сепараторы барабанные.

Технологический процесс

Процесс сортировки ТБО начинается в загрузочном отделении, где отделя-

ются крупногабаритные отходы, представляющие собой цельные изделия или

фрагменты изделий с габаритами более 600×600мм или 800×200 мм, а также весом

более 6 кг. Они отбираются и удаляются за пределы загрузочного отделения. Ос-

тавшиеся отходы подаются на предварительную разборку, где отделяются крупные

листы картона, полиэтиленовой пленки, дерева и т.д. Далее отходы поступают в

барабанный сепаратор, где происходит отделение мелкой фракции, размер корой

определяется размерами отверстий в сите сепаратора. После чего отходы поступа-

ют на конвейер основной разборки, где операторы отбирают из общей массы мусо-

ра фракции, пригодные для вторичного использования: бумага, картон, текстиль,

пластмассы стекло. Отбор черных и цветных металлов производится автоматиче-

ски при помощи сепараторов. Отсортированные по фракциям отходы поступают на

переработку, оставшаяся неделовая часть вывозится на полигон для захоронения.

Разгрузка мусоровозов с неразделенными отходами производится на пло-

щадку пандуса, расположенного в зоне колонн №№ 1÷3, откуда с помощью трак-

тора или электрокары, снабженных отвалом, отходы подаются в приямок пластин-

чатого конвейера поз.6 (рис. 4.51). На этой же площадке производится отбор и уда-

ление крупногабаритных отходов с помощью кран-балки грузоподъемностью 2

тонны (в комплект поставки комплекса не входит).

145

Генеральная схема очистки территорий муниципального образования «город Мценск Орловской области» (2013 год) - часть 9