Машины для уплотнения твердых бытовых и промышленных отходов. Техноло

Толщина слоя укладки отходов перед уплотнением является важнейшим регулируемым фактором высокой степени уплотнения закладки отходов. Для получения максимальной плотности закладки отходов рекомендуется их укладка перед уплотнением слоями толщиной не более 0,6 м. Слои большей толщины в начале процесса уплотнения снижают величину плотности закладки, которой можно достичь при определенном числе проходов уплотнителя.

На рис. 10 приводится диаграмма зависимости плотности закладки, получаемой для разной толщины слоя, подготовленного к уплотнению, от количества проходовуплотняющей машины РЭМ-25.

Рис. 10. Зависимость степени уплотнения отходов от начальной толщины уплотняемого слоя и числа проходов уплотнителя по одному следу

Число проходов уплотнителя по одному следу также является важным фактором получения высокой плотности закладки отходов. На рис. 11 представлен график зависимости плотности закладки отходов от количества проходов уплотнителя по одному следу.

Плотность закладки отходов в значительной степени зависит от состава их смеси. На рис. 12 представлены графики зависимости плотности закладки отходов от состава смеси отходов.

31

Рис. 11. Плотность закладки отходов в зависимости от количества проходов уплотнителя по одному следу:

1 – уплотнитель массой 18–21 т; 2 – уплотнитель массой 31–38 т

Экспериментальные данные доктора К. Виемера показывают, что слой чисто бытовых отходов, без перемешивания его с грунтом

или строительным мусором, может быть спрессован до плотности

0,8–0,9 т/м3.

Как видно из экспериментальных данных на рис. 12, в случае смешивания ТБПО с промышленными отходами или строительным грунтом, плотность закладки может достигать значения 1,4–1,5 т/м3.

32

Минимально возможный уклон размещения отходов на рабочей карте позволяет достичь максимального уплотнения отходов (см. метод тонкослойной укладки отходов с незначительным, более 1:5, уклоном плоскости закладки). Это объясняется тем, что масса уплотнителя наиболее эффективно сосредоточена на уплотнении при работе по горизонтальной (или близкой к ней) поверхности.

Работа уплотнителя методом надвига или сталкивания при уклоне рабочего откоса круче 1:4 не рекомендуется из-за существенной потери эффективности уплотнения и неоправданной перегрузки силовой установки машины.

Для получения высокой плотности закладки отходов большие скорости движения уплотнителя не рекомендуются. Практически используются рабочие скорости укладки отходов от 2 до 4 км/ч.

Контроль качества уплотнения ТБПО осуществляется в соответствии с требованиями проекта полигона, строительных норм и правил производства работ, инструкции по эксплуатации полигонаи ГОСТов.

Оперативный контроль качества уплотнения осуществляется мастером полигона на основе весовых учетных данных поступления отходов за определенный промежуток времени и замера объема закладки этих отходов на рабочей карте полигона с использованием данных по реперу.

Этот контроль позволяет оперативно оценить не только степень соответствия уплотнения ТБПО проектным требованиям, но и объем, а также качество работы оператора уплотнителя.

Систематический контроль, в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации полигона, должен выполняться не реже двух раз в год. Используется широко известный метод контроля плотности традиционных гравийно-щебеночных грунтов с включениями крупных фракций – луночный метод отбора проб.

При этом на поверхности закладки отходов снимается слой 0,2 м и отрывается шурф (или лунка) заложенных отходов, которые взвешиваются. Объем шурфа измеряется путем его заполнения калиброванными объемами порций песка или с помощью резинового мешочка, заполняемого измеряемым объемом жидкости. На основе

33

массы вынутой пробы отходов и измеренного объема шурфа определяется плотность закладки. Систематический контроль плотности закладки позволяет следить за поведением толщи заложения отходов

иза равномерностью ее усадки с целью своевременного принятия мер по предотвращению появления на поверхности рабочих карт полигона просадок в виде воронок, лощин и провалов.

По имеющимся данным протоколов испытаний зарубежных уплотнителей массой от 25 до 30 т на различных полигонах ТБПО мира при контроле качества плотности закладки отходов получены следующие результаты (табл. 8). Нормирование механизированных работ уплотнителя необходимо не только для обоснования потребного количества этих машин для своевременной обработки поступающих на полигон отходов, но и для определения ежедневной выработки, качества работ и оплаты этих работ.

Перемещение отходов с площадки разгрузки на рабочую карту

иих планировка нормируется по § Е2-1-22 СП 2.1.7.1038–2001 с применением коэффициента согласно п. 3 примечаний этого параграфа как грунтаI группы трудности их разработки механизированнымспособом.

Для нормирования уплотнения отходов на рабочей карте можно рекомендовать § Е2-1-31 «Уплотнение грунта самоходными катками». Однако при этом следует учесть отличия характеристик РЭМ25 от характеристик машин, приводимых в нормативе, введя соответствующий поправочный коэффициент.

Согласно зарубежным данным, уплотнитель за рабочий день (8,25 ч) обрабатывает (перемещает на рабочую карту, измельчает и уплотняет) от 300 до 800 т ТБПО, а на типичном полигоне, с объемом поступления отходов 2500 т в день, работает не менее трех уплотнителей такого класса и один бульдозер, используемый для выполнения земляных работ. За рубежом уплотнители широко применяются с конца 1960-х гг. Применение таких машин обеспечивает:

–экономное использование проектного объема размещения отходов на действующих полигонах, а также сокращение в разы потребных земельных площадей для новых полигонов, пропорциональное росту величины плотности закладки отходов;

34

–повышение уровня санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности полигонов ТБПО;

–минимизацию и равномерность усадки тела закладки отходов на всех этапах жизненного цикла полигоновотначала их эксплуатации;

–уменьшение в два и более раз количества воды, проникающей в тело закладки отходов, и, следовательно, минимизацию объемов образующегося фильтрата в основании полигонов;

–уменьшение опасности возникновения на полигонах пожаров

ивреда, наносимого окружающей природной среде и населению;

–существенное улучшение устойчивости тела закладки отхо-

35

Вопросы для самоконтроля по материалам главы 2

1.Что называется эксплуатацией полигона ТБПО?

2.Дайте определение термина «полигон ТБПО».

3.Какие нормативные документы определяют на территории РФ организацию и порядок эксплуатации полигонов ТБПО?

4.Какие сооружения включает в себя полигон ТБПО?

5.Что называется закладкой ТБПО?

6.Что понимается под термином «техногенный грунт»?

7.Перечислите компоненты морфологического состава ТБПО.

8.КакиевамизвестныметодыукладкиТБПОнакартеполигона?

9.Какой метод укладки ТБПО обеспечивает наибольший коэффициент уплотнения?

10.Каких значений может достигать плотность закладки в случае смешивания ТБПО с промышленными или строительными отходами?

11.На какие параметры процесса уплотнения влияет толщина слоя укатки ТБПО перед уплотнением?

12.В каких случаях запрещается использовать уплотнитель (компактор)?

13.С какой практической скоростью рекомендуется движение уплотнителя (компактора) при уплотнении ТБПО?

14.Какую массу отходов обрабатывает уплотнитель (компактор) за один рабочий день?

15.Какие преимущества обеспечивает использование на полигонах ТБПО уплотнителей (компакторов)?

16.Как степень уплотнения отходов влияет на повышение уровня экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности полигонов ТБПО?

36

Споявлением новой техники началась реализация «Концепции обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации», утвержденной Госстроем России в декабре 1999 г., § 2.2 «Стратегия обезвреживания и переработки отходов в новых условиях», в части необходимости разработки и внедрения отечественных специальных уплотнителей для эксплуатации полигонов твердых отходов производства и потребления.

Сутверждением и вводом в действие территориальных строительных норм ТСН-30-308–2002 Московской области в России впервые появился стандарт на проектирование, строительство и рекультивацию полигонов твердых отходов.

Освоение и выпуск серийных отечественных уплотнителей для полигонов ТБПО, не уступающих по техническим характеристикам зарубежным аналогам, открыло практическую возможность перехода

ксовременным технологиям эксплуатации полигонов ТБПО.

3.1. Уплотнитель (компактор) РЭМ-25

РЭМ-25 производства ОАО «Раскат» предназначен для предварительного планирования (разравнивания) и последующего послойного уплотнения мусора на полигонах ТБПО. Параметры машины приведены в табл. 9. Уплотнитель пригоден для работы на открытом воздухе в условиях умеренного климата, при этом нижнее значение температуры окружающего воздуха не должно быть менее –35 С.

Уплотнитель (рис. 13) представляет собой самоходную двухвальцовую кулачковую машину массой 26 т с бульдозерным отвалом и шарнирно-сочлененными рамами с относительным углом поворота относительно продольной оси на 30 только в горизонтальной плоскости, что обеспечивает машине хорошую маневренность при работе в условиях полигона, а также достижение максимального дробящего усилия величиной более 26 МПа (260 кг/см2) на опорной плоскости вершины кулачка. Вертикальная ось вращения шарнира сочленения расположена на равном расстоянии от осей вальцов, что позволяет осуществлять движение вальцов при поворотах по одному следу.

38

Рис. 13. Общий вид уплотнителя РЭМ-25:

1 – рама переднего вальца с топливным баком; 2 – передний кулачковый валец; 3 – отвал; 4 – кабина оператора; 5 – шарнир сочленения; 6 – капот; 7 – силовойагрегат; 8 – рама заднего вальца; 9 – задний кулачковыйвалец; 10 – подогреватель двигателя

Рама переднего вальца служит для крепления переднего кулачкового вальца, топливного бака, рабочего места с кабиной. На ней же установлен отвал. Рама заднего вальца служит для крепления заднего кулачкового вальца, силового агрегата, капота.

Уплотнитель оснащен двумя вальцами, с расположенными по их цилиндрическойповерхности кулачками, и бульдозернымотвалом.

Кулачковые вальцы выполняют две функции: движителя машины и рабочего органа, обеспечивающего дробление (разрушение, измельчение) крупногабаритных отходов с их перемешиванием для получения как можно более однородной (гомогенной) по составу массы, а также уплотнение полученной смеси отходов до плотности, которую невозможно получить на полигоне ТБПО иными типами машин: гусеничными или колесными тракторами, прицепными или самоходными уплотнителями традиционных грунтов и т.п.

Бульдозерный отвал обеспечивает перемещение отходов с разгрузочной площадки на рабочую карту, укладку их слоями требуемой толщины, планировку поверхности рабочей карты. Для улучшения обзора рабочей зоны с рабочего места оператора верхняя часть отвала выполнена решетчатой. На нижней части отвала установлены сменные ножи, которые необходимо заменять по мере их износа.

39

Уплотнитель обеспечивает выполнение всех видов работ, предусмотренных на рабочей карте полигона твердых бытовых и промышленных отходов, и позволяет отказаться при этом от использования гусеничного бульдозера.

С учетом специфики отходов уплотнитель имеет броневую защиту двигателя и трансмиссии, гидросистем отвала, шарнира сочленения; предусмотрена защита узлов и агрегатов уплотнителя от проникновения в них пыли, влаги, мусора и шлака, а также чистка межкулачкового пространства вальцов от налипающих (наматывающихся) отходов.

Силовой агрегат включает в себя подмоторную раму, с расположенными на ней двигателем, блоком гидронасосов, радиаторами охлаждения, баками гидравлики. На подмоторной раме также закреплен капот.

Кабина установлена на резиновых амортизаторах, на силовых элементах топливного бака. С целью минимизации нагрузки на оператора уплотнителя кабина и его рабочее место выполнены с учетом целого ряда требований: простое и эргономичное управление, минимальные вибрационные и шумовые нагрузки, оптимальный температурный режим и кондиционирование воздуха в кабине и т.д. Рабочее место оператора одноместное, с регулируемым сиденьем оператора. Справа от рабочего места расположены джойстики управления ходом и поворотом уплотнителя, а также подъемом и опусканием отвала.

Для отопления кабины в холодное время года предусмотрен жидкостной отопитель, в качестве теплоносителя использующий тепло системы охлаждения двигателя. Отопитель позволяет поддерживать температуру воздуха в кабине не менее +14 С при температуре окружающей среды ниже +10 С. Отопитель имеет два режима обдува рабочего места, переключение режимов осуществляется переключателем, расположенным под щитком приборов с правой стороны. Для запуска двигателя при температуре ниже нуля, а также отопления кабины при неработающем двигателе в системе охлаждения предусмотрен независимый жидкостной отопитель-подог-

40