Технологии утилизации и переработки отходов (стр. 7 )

В зависимости от свойств перерабатываемых термопластичных материалов (ПЭВД, ПЭНД, ПЭТФ, ПА стеклонаполненный) измельчитель может быть изготовлен в различных исполнениях: различная конструкция, различная мощность и т. д.

Различная конструкция ротора, ножей, подвижных и неподвижных, способ их установки обеспечивают оптимальные условия производственного процесса. Возможна работа по принципу двойного косого среза, когда косо установленные роторные ножи работают против косо заточенных неподвижных ножей, возможна работа прямыми ножами или подвижным косым ножом и неподвижным прямым.

Рис. 2.5 Измельчитель ИРВ-02:

1 - воронка загрузочная; 2 - корпус; 3 - электродвигатель; 4 - неподвижные ножи; 5 - ротор; 6 - решетка калибровочная; 7 - ножи подвижные

Брикетирование нашло применение в Японии, отработано в США, апробировано в России. По заключениям специалистов данная технология имеет большую экологическую и экономическую ценность. Экологичность этой технологии заключается в удалении жидкой фракции в результате прессования (влажность снижается с 50 - 60 % до 10 – 20 %). Вследствие этого резко уменьшается объем образующихся газов, в том числе метана, исключается загрязнение почвенных вод, отсутствует рассеивание легких фракций ветром. Специалисты Гипрокоммунстроя (г. Москва) посчитали, что при захоронении 1000000 м3 в год ТБО эксплуатационные расходы снижаются в 4,5 раза, себестоимость уменьшится в 4,7 раза, а капитальные затраты - в 3 раза по сравнению с обычным способом размещения ТБО [12].

Стандартный пресс сжимает несортированный мусор от плотности 0,2 до 1,2 т/м3 в призмы 1,1´1,1´2,5 м (объем 2,5 м3, масса 3 тонны). Эти громадные брикеты укладываются штабелями на полигоне. Снижение влажности мусора до 10 % (отжимаемые стоки обеззараживаются здесь же), невозможность проникновения осадков внутрь брикетов снижает выделение биогаза в 20 раз по сравнению с обычными полигонами, где выделяется около 200 м3 газа с 1 тонны. Наряду с этими преимуществами способ брикетирования со сжатием в 5 - 6 раз позволяет увеличить срок службы полигона в 2 - 3 раза.

Этот способ чрезвычайно перспективен и может сочетаться с мусоропереработкой на действующих в РФ МПЗ. В любом случае выбор варианта утилизации несортированных ТБО должен опираться на экологические, экономические и социальные факторы.

Таким образом, на настоящем этапе наиболее рациональными способами утилизации ТБО для городов РФ является:

- захоронение на специальных санитарно-технических полигонах;

- оно же с предварительной сортировкой и брикетированием (или измельчением) отходов - т. н. улучшенное захоронение.

Очевидные недостатки этих методов: консервация на полигонах многих токсичных компонентов, которые могут проявить себя в будущем, и большая площадь нарушаемых земель.

При выборе улучшенного захоронения ТБО в процессе проектирования необходимо (кроме разработки собственно полигона) выбрать тип пресса (или мельницы), основные элементы и параметры конвейерно-сортировочной линии и тип большегрузных автомобилей, перевозящих брикеты от станции до полигона, а также тип и основные параметры крана-укладчика брикетов на полигоне.

При разработке традиционного полигона необходимо провести эскизное проектирование весовой, где взвешивается мусоровоз перед выгрузкой и после него (по типу весовых на зерноэлеваторах), с радиационным контролем. Необходимо также разработать инженерные способы защиты окружающей среды на полигоне (системы дренажа, газосбора, ограждения и др. - до ванн обмыва колес мусоровозов перед выездом с полигона). Очевидно, что необходимость во многих из них отпадает при складировании брикетов.

В последнее время как в России, так и за рубежом при утилизации ТБО отдается предпочтение комбинации известных методов:

-  предварительной сортировке мусора (лучше - на местах, населением либо на специальных сортировочных станциях) с отбором ценных составляющих;

-  переработке таких компонентов, как металлы, макулатура, пластик, стекло на специальных заводах с получением чистых исходных материалов;

-  пиролизу шин и резиноизделий с получением пирокарбона;

-  брикетированию неутилизированных остатков (с пищеотходами, если они не перерабатываются в компост, или без них) для последующего захоронения на полигонах или сжигания.

-  При выборе для проектирования данной системы утилизации ТБО необходимо:

-  оценить массы и объемы перерабатываемых на специализированных заводах вторсырья материалов;

-  разработать основные параметры и элементы конвейерно-сортировочной линии;

-  дать предложения по пиролизной установке, выбрать пресс для брикетов или реактор для приготовления компоста;

-  оценить размеры полигона для неутилизируемых остатков (и сравнить с величиной одного полигона без брикетов; учесть в этом случае изменение плотности остатков и ТБО в целом).

При дипломном или курсовом проектировании студент, таким образом, может выбрать любой способ утилизации ТБО:

-  полигон ТБО;

-  полигон с брикетированием или измельчением отходов;

-  комбинированный способ (сортировка - переработка - полигон или сжигание и т. д.);

-  - МПЗ;

-  - мсз.

Выбор необходимо обосновать (а при назначении заводской утилизации - МПЗ или МСЗ - еще и разработать схемы заводов), рассчитать основные параметры, разработать основные элементы.

2.2 Технологии переработки вторичного сырья

и отсортированных компонентов отходов

Все технологии по непосредственной переработке вторичного сырья и отсортированных компонентов отходов ориентируются на выпуск конечной, пользующейся спросом и конкурентоспособной продукции непосредственно на нужды городского и пригородного хозяйственного комплекса, предприятий различных форм собственности.

По каждому виду вторичного сырья, полученного при сортировке бытовых отходов, возможно организовать отдельную технологическую линию.

Наиболее проблематичными компонентами отходов с точки зрения их реализации в качестве вторичного сырья являются резинотехнические изделия и различного вида полимерные пленки, пластмассы и пластиковые бутылки.

В основе технологии переработки изношенных автопокрышек и отработанных резинотехнических изделий лежит технология озонного воздействия на изделия – ОК-Технология (метод запатентован). Данная технология отличается низкой себестоимостью переработки, простотой отделения резины от металлокорда и ткани (реализуются как вторсырье) и высоким качеством конечного продукта. В результате переработки получается высоколиквидный продукт – крупчатая резина (резиновая крошка-порошок), которая не теряет свои первоначальные свойства т. к. не подвергается механической и термической обработке. Крупчатая резина используется в качестве добавки при производстве автопокрышек и для обогащения битума при дорожных работах, значительно увеличивая при этом долговечность покрытия.

На практике реально существуют и апробируются следующие технологии переработки содержащихся в отходах компонентов:

1 Стекло и изделия из него идут на производство пеностекла, являющегося в настоящее время наиболее перспективным теплоизоляционным материалом - экологически чистым и совершенно негорючим, обладающим высокой степенью акустической изоляции. Такой материал предназначен для строительства жилья и объектов нежилого фонда, соответствует мировым нормам, предъявляемым к строительным объектам по теплоэнергосбережению. Данный материал превосходит все применяемые материалы по совокупности таких параметров, как:

а) плотность на сжатие 4 - 6 кг/см2 против 0,5 до 2 кг/см2;

б) максимальная температура применения 450 оС против 100 - 200 оС;

в) возгораемость - является абсолютно невозгораемым по сравнению с такими материалами как пенопласт или плиты из минеральной ваты;

г) экологическая безвредность и др.

Мощность производства до 30000 м3/год.

2 Дерево и изделия из него, проходя через дробилки (череду дробилок) измельчаются до мелкой однородной массы и складируются на открытом подготовленном пространстве, где хранятся в течение от 3-х месяцев до 1 года вплоть до получения высококлассного удобрения (компоста), идущего на нужды городского хозяйства.

3 Отходы полимерной продукции потребляются в качестве связующего для изготовления термопластбетонной черепицы. Данная черепица, составляющими которой являются песок, краситель, отходы полимерной продукции, является прочным, экологически чистым, стойким к различным климатическим условиям материалом. Имеет малый вес, долговечность, широкую цветовую гамму и великолепный внешний вид.

4 Лом железобетонных конструкций и кирпича может применяться после дробления в зависимости от диаметра фракций:

а) для засыпки оснований дорожного покрытия, превосходя по качеству традиционно используемые материалы - при достаточно крупном диаметре фракций (щебень);

б) при изготовлении (существующими методами) бордюрного камня, тротуарных плит, а также конструкций блоков мостовой - при вторичном измельчении щебня до более мелкой фракции (песок и мельче). Данное сырье может также использоваться как частичный или полный заменитель песка при изготовлении термопластбетонной черепицы.

Помимо вышеизложенного, рассматриваются и анализируются новые технологии переработки:

- переработка ПЭТ-бутылок в нетканые кровельные и гидроизоляционные материалы;

- переработка пластмасс в тару, строительные и отделочные материалы;

- изготовление экологически чистых материалов из древесных отходов;

- переработка отработанных свинцовых аккумуляторов;

- переработка макулатуры в тароупаковочную продукцию и т. д.

2.3 Проектирование полигона ТБО

Полигон - природоохранное сооружение для централизованного сбора, обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту от загрязнения атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод и препятствующее распространению болезнетворных микроорганизмов. Полигоны ТБО, на которые могут приниматься нетоксичные и, по согласованию, токсичные промышленные отходы III и IV классов, являются санитарными объектами III класса и имеют санитарно-защитную зону не менее 0,5 км. Основные особенности традиционных полигонов: