Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Выбор оптимальной технологии переработки ТБО




К сожалению, в настоящее время не существует идеального решения, которое позволило бы экономически эффективно и в максимальном объеме переработать ТБО без образования производственных отходов, выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросов сточных вод.

Все имеющиеся в настоящее время технологии обладают своими преимуществами и недостатками, так, что при выборе подходящего способа переработки ТБО следует максимально учитывать все существенные параметры.

Сравнение технологий переработки и утилизации твердых бытовых отходов целесообразно проводить на основе сложившейся мировой практики применения так называемых «наилучших доступных технологий» (НДТ).

При этом слово «наилучший» означает – обладающий наилучшим сочетанием показателей экологической безопасности, а доступный – обладающий лучшими показателями ресурсо- и энергосбережения, экономической эффективности и технологической надежности.

При сравнении технологий необходимо учитывать всю совокупность технологических, экономических, и, главное, экологических факторов, принимать во внимание не только капитальные и эксплуатационные затраты, но долговременные последствия для окружающей среды в соответствие с принципами устойчивого развития.

Использование биогаза при анаэробной переработке ТБО серьезно ограничивается наличием вредных примесей. Это требует серьезных затрат на использование систем очистки и значительно снижает экономическую эффективность данной технологии.

Технологии пиролиза и плазменной переработки ТБО, отработанные на экспериментальных и опытно-промышленных установках либо небольших производствах, не имеют необходимой надежности для переработки больших объемов ТБО. Кроме того, метод плазменной переработки является самым энергозатратным и имеет высокие эксплуатационные расходы.

С точки зрения минимизации образования производственных отходов технология сжигания и пиролиза (включая плазменную обработку) имеют заметное преимущество.

При сжигании ТБО концентрация диоксинов в очищенных дымовых газах оказывается значительно ниже предельно допустимых значений, если для их очистки используются современные технологии. Объем отходов сокращается до 5%, а вес – до 25% от начального объема. Таким образом, снижается потребность в площадях для захоронения.

Современные когененерационные установки позволяют утилизировать до 80% запаса энергии в отходах.

Исходя из изложенного можно сделать заключение о том, что технологию сжигания ТБО при температуре от 850 до 1200˚С на мусоросжигательных заводах с выработкой электричества и тепла можно признать наилучшей доступной технологией, которую следует рекомендовать для широкого применения на территории Российской Федерации, причем как для решения проблем утилизации ТБО, так и задач энергосбережения и энергоэффективности. [4]

Применяемые технологии предварительной сортировки и подготовки ТБО к сжиганию

Минимизация количества отходов, направляемых на объекты их переработки и захоронения, решается в мировой практике на основе включения в схему управления операций сортировки ТБО и выделения ресурсов, пригодных для дальнейшего использования. [7]

ВТБО попадает много ценных копмонентов, потенциально пригодных для вторичного использования.

ТБО по морфологическому признаку разделяются на компоненты: бумагу, картон; пищевые отходы; дерево; металл (черный и цветной); текстиль; кости; стекло; кожу, резину; камни; полимерные материалы; прочие (неклассифицируемые фракции); отсев менее 15 мм. По единой методике, принятой Европейскими странами, при необходимости добавляется компонент «садовые отходы».

Для решения возможности о целесообразности использования утильных компонентов ТБО приводят более подробный анализ состава отходов, дифференциируя бумагу на условно чистую (утильную) и загрязненную; металл на изделия из железа и консервные банки; пластмассу на упаковочную и изделия из пластмасс.

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20…25%весной до 40…45% осенью, что связано с большим потреблением фруктов в рационе питания. Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева(уличного смета) с 11 до 5 % (для средней зоны). В таблице 1.2. представлены в первой графе усредненный состав ТБО рекомендуемый для технологических расчетов материальных потоков и массовых балансов и во второй колонке усредненный морфологический состав для средней климатической зоны [9],[10].

 

Таблица1.2- Морфологический состав ТБО

Копонент Процентный состав для технологических расчетов Процентный усредненный состав для средней климатической зоны
Пищевые отходы 35,0 35,0-45,0
Бумага, картон 22,0 32,0-35,0
Дерево 1,5 1,0-2,0
Черный металлолом 4,0 3,0-4,0
Цветной металлолом 0,7(алюминий) 0,5-1,5
Текстиль 5,5 3,0-5,0
Кости 1,0 1,0-2,0
Стекло 7,0 2,0-3,0
Кожа, резина 1,5 0,5-1,0
Камни 1,5 0,5-1,0
Пластмасса(полимерная пленка) 2,0(4,0) 3,0-4,0
Прочее 14,3(включен отсев) 1,0-2,0
Отсев (менее 15 мм) - 5,0-7,0
общее   -

 

В таблице 1.3 приведен фракционный состав ТБО, характерный для жилого сектора города и рекомендованный для технологических расчетов материальных потоков отходов и массовых балансов. Основная масса ТБО приходится на фракцию- 300 мм, выход 75-85%, т.к. значительная часть ТБО, поступающих в контейнер для их сбора затарена в мешки [9].

 

Таблица 1.3 - Усредненный фракционный состав ТБО

  Компоненты     Фракции, мм
+200 -200+80 -80
Бумага, картон 6,6 11,4 4,0
Пищевые отходы 0,0 9,2 25,8
Черные металлы 1,3 2,5 0,5
Цветные металлы (алюминий) 0,0 0,7  
Текстиль 3,3 2,0 0,2
Стекло 0,0 6,8 0,2
Пластмасса (высокой плотности) 0,15 1,6 0,25
Полимерная пленка 1,45 2,5 0,05
Кожа, резина 0,05 1,45 0,0
Дерево 1,3 0,2 0,0
Камни, керамика 0,75 0,55 0,2
Кости 0,0 0,3 0,7
Прочее (включая отсев менее 15 мм) 1,0 5,0 8,3
Итого 15,9 44,2 39,9

В общем случае, назначение сортировки ТБО состоит в выделении тех или иных ценных компонентов ТБО для вторичного использования, а также с целью оптимизации состава отходов для последующих переработки с учетом: гомогенизации способности к горению и ферментации, стабилизации теплотворной способности, снижения содержания вредных и балластных компонентов. [8].

Принципиально возможны три взаимодополняющих друг друга направления сепарации ТБО:

- селективный покомпонентный сбор отходов у населения в местах образования с последующей доводкой продуктов на специальных сортировочных установках (преимущественно методами ручной сортировки; для извлечения металлов иногда применяется механизированная сепарация);

- селективный пофракционный сбор в местах образования так называемых коммерческих отходов, образующихся в нежилом секторе города (отходы рынков, магазинов, учреждений, школ и др.), с последующим извлечением из них ценных компонентов комбинированными методами ручной и механизированной сортировки (на специальных объектах);

- сортировка в заводских условиях комплексной переработки ТБО (преимущественно механизированная, поскольку ручная сортировка отходов жилого фонда на ленте тихоходного конвейера малоэффективна; в ряде случаев технологическая схема может включать элементы ручной сортировки крупнокусковой фракции ТБО). [7]

Селективный сбор у населения отходов потребления (макулатуры, текстиль, пластмасса, стеклотара, металлы и пр.) практикуется во многих странах, что предотвращает попадание в ТБО ряда ценных компонентов, перерабатываемых или используемых повторно, а также опасных компонентов. Так, проблему попадания в городской мусор некоторых опасных отходов (отработанные люминесцентные лампы, аккумуляторы и др.) можно практически решить только организацией их селективного сбора. Такой ценный компонент, как макулатура, наиболее пригоден для вторичного использования в незагрязненном виде, т.е. целесообразнее не допустить его попадания в многокомпонентную смесь ТБО. [9]

Реализация в европейских городах селективного сбора компонентов ТБО в качестве сырья для вторичного использования основана на организации разъяснительной и информационной работы среди населения (начиная со школьных программ обучения) и использовании специальных контейнеров, устанавливаемых в местах образования отходов. Раздельный сбор отходов часто стимулируется снижением платы за удаление ТБО (оплачивается в основном вывоз неутилизируемой части ТБО). [7]

В российских условиях в ближайшие десятилетия сложно организовать повсеместно селективный сбор отходов потребления у населения. Это объясняется неподготовленностью населения, отсутствием соответствующих бытовых условий и технического обеспечения, большими трудозатратами, отсутствием потребителя для каждого из выделенных отходов и др. Поэтому в российских условиях более предпочтителен не покомпонентный, а пофракционный сбор муниципальных отходов, с направлением обогащенных фракций на специальные комплексы по сортировке и переработке, создание которых не требует больших капиталовложений.

В тоже время актуальна организация пунктов приема вторсырья от населения, а также организация, в порядке эксперимента, контейнерного сбора отдельных компонентов у населения. В итоге одновременно обеспечивается получение ценной, пользующейся спросом, продукции и сокращение количества отходов, направляемых на захоронение или сжигание. [7]

Отметим, что в зависимости от того, поступает ли мусор на сортировку в селективном виде или нет, зависит процент выделяемых полезных фракций. Так, в случае сортировки заранее отобранных видов отходов, выход брикетированного вторсырья может достигать 97% (остальные 3% отправляются на захоронение или уничтожение). При общем мусоропотоке выход полезных фракций составляет всего 15%. [11]

Построение технологической схемы любого производственного процесса определяется составом и свойствами исходного сырья.

В настоящее время разработаны различные варианты разделения ТБО на фракции. С этой целью применяются: грохочение, дробление, магнитная сепарация, электродинамическая сепарация, аэросепарация.

Все эти методы основаны на различиях в физических и химических свойствах фракций (или компонентов) ТБО. [9]

В России на рынке сортировки и переработки ТБО работает значительное количество компаний, в том числе мелких. Сортировка твердых бытовых отходов может осуществляться как неформальными полигонными бригадами (бомжи, работающие на мусорных свалках, обеспечивают переработку до 40-50% привозимого мусора), так и профессиональными игроками, представленными преимущественно мусоросортировочными, мусороперерабатывающими комплексами (заводами).

Основные операции, выполняемые предприятиями данной группы:

-сбор и транспортировка нераздельно собираемых ТБО к месту сортировки;

-сортировка отходов с отбором утильных компонентов;

-прессование утильных компонентов для дальнейшей переработки;

-вывоз неутилизируемой части отходов на захоронение.

Часто сортировка ТБО осуществляется вручную. Сортировочный стол оборудован определенным числом рабочих мест, где операторы отбирают сухие отходы: бумагу, картон, пластмассу, стеклобой, ПЭТ-бутылки.

Финальной продукцией процесса сортировки становится брикетированное вторсырье: макулатура, полиэтилен, ПЭТ бутылки, алюминиевые банки и др., поставляемое промышленным предприятиям для дальнейшего рециклинга, либо компост (биотопливо и органические удобрения). [11]

В развитых европейских странах ТБО рассматривают в качестве сырья для получения тепловой и электрической энергии и используют для получения вторичного продукта с помощью вышеуказанного раздельного сбора и последующей сортировки или путем их переработки на механико-биологических заводах.

Эти два способа утилизации отходов являются равноценными и не являются альтернативными, а дополняют друг друга. Анализ стран с развитыми технологиями сбора и переработки ТБО свидетельствует о том, что, как правило, задействованы одновременно оба метода утилизации ТБО, а предпочтение тому или другому методу отдается в зависимости от местных условий, и финансово-экономических возможностей конкретного региона.

К сожалению, у нас в России эти методы часто противопоставляются друг другу, например, или сжигание или сортировка, а, если сортировка, то неотобранная часть ТБО, так называемые «хвосты», вывозят на свалку. Вместе с тем, как показали опыты ОАО «ВТИ» по исследованию теплоты сгорания отсортированного, подрешетного и надрешетного продукта барабанных сит, часто «хвосты» имеют теплоту сгорания выше, чем исходные ТБО. Это практически высококалорийное топливо и вывозить его на свалку противоречит здравому смыслу. [12]

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...