Управление отходами. Сбор транспортирование прессование сортировка

В задачу перегрузочных средств входит перегрузка кип ТБО, выходящих из пресса, на большегрузные транспортные средства. Для перегрузки кип используются обычные погрузчики соответствующей грузоподъемности, например «МАНИСКОПИК».

Для укладки кип на боковую поверхность погрузчики должны иметь в качестве сменного оборудования вилы, а для укладки кип на торец – захват с поворотным устройством для поворота кип на 90° с величиной охвата кип, по крайней мере, до 2 м.

Погрузчик подхватывает кипу прессованных ТБО вилами, поднимает ее, затем разворачивается и грузит на платформу транспортного средства. Сначала он заполняет одну сторону платформы, потом другую, при этом погрузчик должен успеть загрузить питатель пресса. Поэтому погрузчик должен иметь достаточную мощность, чтобы быстро перегрузить кипы и подгрести ТБО на транспортер питателя, а машинист должен работать в весьма интенсивном режиме.

Оснащение погрузчика телескопическим рабочим оборудованием значительно повышает его технические возможности и универсальность, делает его предпочтительной машиной для использования на полигоне. Машины, традиционно оснащенные телескопическим оборудованием (экскаваторы-планиров- щики и краны), также, после соответствующей доработки, могут быть использованы с большой эффективностью на полигоне и МПС.

Пресс фирмы «ИМАБЕ ИБЕРИКА» или другие позволяют облегчить работу погрузочных средств при укладке кип боковой поверхностью на платформу, а также могут быть оставлены в качестве подсобных или запасных средств.

На работающей в Испании МПС кипы ТБО непрерывной лентой перемещаются по пандусу пресса на уровне платформы и спускаются вниз на землю, откуда их забирает погрузчик, поднимает и укладывает на платформу полуприцепа на расстояние 15–30 м. Уровни пресса и платформы транспортного средства находятся примерно на одной высоте от земли.

Если платформу транспортного средства установить около пресса на одном уровне с ним и обеспечить соединение их поверхностей мостом перегру-

161

зочного средства, то кипы ТБО из пресса по перегрузочному мосту смогут ползти на платформу и заполнить ее. Таким образом будет достигнута экономия за счет исключения работы погрузчика по перегрузке кип ТБО. Создание питателя, дающего возможность обойтись без подгребания мусора, исключит необходимость использования погрузчика.

Для реализации технических и экономических преимуществ, обеспечиваемых посредством безмашинного перегрузочного устройства, необходима четко налаженная работа транспортных средств, их непрерывная подача под загрузку при непрерывной работе прессов МПС. При отсутствии транспорта кипы могут укладываться на землю, на площадку для подъезда транспорта или в сторону от нее. В этом случае в работу должны вступать погрузчики.

Технические характеристики некоторых погрузочных средств представлены в табл. 21 [86].

В качестве транспортных средств для перевозки кип могут использоваться обычные грузовые автомобили, имеющие нормальную ширину грузовой платформы (около 2,35 м). Для достижения наилучших экономических показателей грузовые автомобили должны иметь возможно большие грузоподъемность и габаритные размеры платформы. Кроме того, платформа и борта транспортного средства должны быть достаточно прочными, поэтому их выполняют из железа или обивают железным листом. Высота бортов отечественных транспортных средств обычно составляет 0,7 м, что достаточно для

162

укладки кипы высотой 1,07–1,1 м на боковую поверхность. При укладке кипы на торец ее длина не должна превышать примерно 1,4 м, при большей длине высота бортов должна быть увеличена. Однако при этом следует принимать во внимание, что увеличение массы бортов может вызвать затруднение при опускании и поднятии бортов вручную и потребуется механизация.

Другим способом закрепления кип на платформе транспортного средства является их обвязка тросовой веревкой, ремнями и др. Однако развязывание их на полигоне существенно увеличит трудоемкость перегрузочных работ. То же касается и укладки кип на транспортное средство в два ряда по высоте, когда может потребоваться обвязка кип или увеличение бортов до разумных величин, например до 1,5 м.

Имеется еще одна проблема – необходимость накрывать кипы ТБО на транспортном средстве брезентом (тентом) при транспортировке по городу и шоссе во избежание возможного рассеивания части мусора и в связи с неприятными запахом и видом. Накрывание кип ТБО брезентом (и раскрывание на полигоне) увеличит трудоемкость перегрузки, хотя при достаточной прочности брезента и его хорошем закреплении можно позволить транспортировать кипы в один ряд без боковых бортов и в два ряда по высоте при обычных низких бортах (0,7 м), т.е. позволит отказаться от увеличения высота бортов транспортного средства и его обвязывания.

Для перевозки кип эффективно использовать большегрузные полуприцепы. Из представленных отечественных полуприцепов наибольший интерес представляет полуприцеп МАЗ-93866МТ, имеющий грузоподъемность до 33 т, длину платформы 13,7 м, три оси и приемлемую стоимость.

Перевозка кип ТБО на полигон максимально большегрузными транспортными средствами – полуприцепами – дает основные преимущества станциям перегрузки мусора, поэтому полная загрузка транспортных средств является необходимым условием экономичной работы МПС. Под полной загрузкой транспортных средств понимается полное использование их максимальной грузоподъемности при условии удовлетворительного состояния дорог, ведущих на полигон, и на самом полигоне.

Фирмы-изготовители прессового оборудования для МПС рассчитывают ширину кип из условия полной загрузки платформы транспортного средства. Нормальная ширина платформы (2,35 м) позволяет осуществить однослойную укладку кип в два ряда. При этом между рядами останется небольшой зазор (10–15 см) на обеспечение свободного закрывания бортов с учетом возможного небольшого упругого расширения кип после прессования.

Длина платформы должна использоваться полностью при соблюдении кратности отношения длины платформы и длины кипы при укладке кип на боковую сторону или отношения кратности длины платформы и длины тор-

163

цовой части при укладке кип на торец. И при этом должна быть достигнута полная загрузка транспортного средства.

При полностью заполненной платформе, но недогруженном транспортом средстве снижается эффективность перевозок, поэтому следует выбрать наиболее целесообразный способ укладки кип – на торец или в два ряда по высоте.

Полная загрузка транспортного средства, но не полностью заполненная платформа также ведут к снижению эффективности перевозок, что объясняется недостаточной грузоподъемностью транспортных средств, которые применять нецелесообразно [87].

4.4.2. Правила организации складирования кип прессованных отходов на высоконагружаемых полигонах

Общие положения

Высоконагружаемые полигоны для кип прессованных отходов являются специальными сооружениями, предназначенными для их обезвреживания,

игарантируют санитарную надежность в области охраны окружающей среды. На полигонах обеспечивается статическая устойчивость кип, максимальная нагрузка на единицу площади, возможность последующего рационального использования территории после закрытия полигонов. Высота высоконагружаемого полигона должна быть не менее 20,0 м.

На полигоны принимаются кипы прессованных нетоксичных отходов. Плотность кип должна быть не менее 1000 кг/м3, габаритные размеры: длина 1000–2000 мм, ширина не менее 1000 мм, высота не менее 1000 мм, масса не менее 1000 кг.

На высоконагружаемых полигонах для кип прессованных отходов разрешается прием прессованных твердых бытовых и инертных отходов из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания с характеристиками, приведенными выше.

Захоронение и обезвреживание кип твердых отходов промышленных предприятий I–II классов опасности, а также обладающих взрывоопасностью

ирадиоактивностью, должно производиться на специальных полигонах, организованных в соответствии с ОСП 72/87 «Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излуче-

ний» и СанПиН 2.1.7.1322–03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления».

На полигонах запрещается сбор вторичного сырья непосредственно из кип. Селективный сбор отходов от организаций и населения допускается.

164

Мощность полигона

Мощность полигона определяется количеством отходов, которое может быть принято на полигон в течение одного года.

Для обоснования требуемой площади участка под полигон рассчитывается количество отходов, которое будет доставлено на него за расчетное время.

Теоретическая вместимость полигона на расчетный срок определяется по формуле

где T – время эксплуатации полигона;

H1 и H2 – количество отходов на первый и последний годы эксплуатации полигона, м3;

ρ1 и ρ2 – плотность исходных отходов и плотность отходов в кипах.

Организация и технология складирования кип прессованных отходов

После утверждения проекта работы на полигоне выполняются в следующей последовательности:

–контур полигона в пределах его площадки разбивают на зоны и очереди складирования;

–прокладывают подъездные дороги, подводят энергосеть и организуют водоснабжение;

–сооружают ограждение, кольцевую дорогу, административнохозяйственную зону;

–производят работы по устройству котлованов и их гидроизоляции. Только после окончания этих видов работ приступают к выполнению

двух основных операций, выполняемых на полигоне, – к приемке и укладке кип.

Кипы укладываются на спланированную, ровную площадку. В связи с тем, что кипы хорошо работают на сжатие, при их укладке следует соблюдать следующие правила:

–ряды из кип должны быть максимально горизонтальны;

–нагрузка от каждой кипы должна передаваться минимум как на две нижележащие;

–опирание кипы должно быть по всей плоскости «постели».

Перевязка кип должна производиться аналогично перевязке швов при устройстве кирпичной кладки по цепной системе. При цепной перевязке один ряд кип укладывается ложком, второй – тычком и т.д. Тычковые ряды укла-

165

дываются со сдвижением ряда на 1/4 кипы относительно ложкового ряда. При этом швы между кипами перекрываются в каждом ряду, что делает сооружение монолитным.

Укладка кип производится механизированным способом с помощью автопогрузчиков, используемых при перегрузке кип на МПС. Автопогрузчик, захватывая кипу вилами (боковыми захватами), перемещает ее с платформы транспортного средства к месту укладки, ориентирует и укладывает в ряд. Погрузчики должны иметь хорошую проходимость и осуществлять транспортировку кип по полигону для их укладки в несколько рядов по высоте

[86, 87].

Максимальная высота укладываемых кип с одной горизонтальной площадки – три ряда. Данная высота называется рабочим ярусом.

При укладке кип применяется метод наращивания, когда вначале укладывается первый слой на всю длину захватки, а затем последовательно наращивается второй, третий и т.д. За захватку принимается объем кип, принимаемых полигоном за месяц его эксплуатации [87].

Кипы могут укладываться прямо на землю, т.е. на нулевом уровне, в форме усеченной пирамиды или же ниже нулевого уровня – в котловане. В этом случае заполнение производится по форме перевернутой усеченной пирамиды.

В первом случае наклон стенок пирамиды делается с выравниванием последней террасы (пласта) по отношению к предыдущей: внешние стенки пирамиды должны иметь наклон не более 45°, чтобы можно было покрывать поверхность террас землей, формируя таким образом стороны пирамиды. Высота пирамиды зависит от площади ее основания. По мере увеличения высоты пирамиды будет уменьшаться площадь укладки кип.

Во втором случае стенки перевернутой пирамиды формируются стенками котлована свалки, которые могут иметь уклон 40–50°. Данная форма полигона позволяет достичь большей высоты укладки кип при меньшей площади основы полигона, так как по мере возрастания террас полигона увеличивается площадь укладки.

Со временем обвязочные проволоки кип, уложенных на полигоне, ржавеют и разрушаются, однако это не вызывает деформацию кип, так как уложены они на полигоне очень плотно и поэтому прекрасно сохраняют свою геометрию [84].

Промежуточная и окончательная изоляция кип осуществляется грунтом. Слой промежуточной изоляции (после укладки рабочего яруса) составляет 15–25 см и предназначен для засыпки трещин, впадин, для создания горизонтальной поверхности. Разработку грунта и доставку его на рабочую карту производят скреперами.

166

Планировочные работы выполняются в два этапа: предварительная (грубая) планировка и окончательная. При предварительной планировке засыпаются щели между кипами, ликвидируются впадины, устраняются грубые неровности и производится предварительное уплотнение для выявления участков с недостаточной плотностью. Тщательная планировка производится по геодезическим отметкам с целью доведения поверхности до требуемой ровности.

Для планировочных работ применяются автогрейдер и длиннобазовый планировщик. Наилучшее качество планировки достигается при использовании длиннобазового планировщика совместно с прицепными или самоходными катками.

После проведения планировочных работ с грунтом промежуточной изоляции на этом участке выполняются работы по укладке кип следующего яру-

са [86].

После засыпки ряда кип тонким слоем земли плотность ряда повышается и погрузчики и транспортные средства могут ездить по нему, возводя новые ряды. При этом существенно экономится площадь полигона. В случае подхода транспортного средства к месту укладки процесс разгрузки и укладки существенно упрощается и ускоряется.

Рекомендации по движению транспорта по полигону зависят в основном от организации работы на каждом полигоне и от плотности уложенных ТБО [88].

4.4.3. Технико-экономические показатели эксплуатации полигона захоронения предварительно спрессованных ТБО на примере г. Москвы

При захоронении ТБО с использованием прессования возможны два варианта:

•А – расположение прессового оборудования непосредственно на территории полигона;

•Б – расположение прессового оборудования в районе Московской кольцевой автодороги и транспортировка на полигон прессованных ТБО специальными транспортными средствами.

Кроме того, при расчете технико-экономических показателей рассматривается вариант В – традиционное захоронение ТБО на полигоне (без предварительного прессования).

Полученные в результате расчетов, проведенных Государственным проектным институтом «Гипрокоммунстрой», сводные технико-экономические показатели (в ценах по состоянию 1996 года) приведены в табл. 22.

167

Наиболее эффективным и экономически оправданным является вариант Б [74], когда прессовое оборудование располагается на мусороперегрузочной станции.

4.4.4. Преимущества использования метода прессования ТБО с последующим захоронением кип прессованных отходов на полигоне

Преимущества использования метода прессования ТБО с последующим захоронением на полигоне заключаются в следующем:

1.Уменьшение объема ТБО. Прессование дает возможность получать спрессованные ТБО с гарантированной плотностью более 1000 кг/м3, что более чем в четыре раза сокращает объем ТБО [88].

2.Продление периода функционирования полигонов. Уменьшение объема мусора позволяет как минимум в два раза увеличить срок «жизни» полигона, а также значительно облегчает его обслуживание [72].

3.Эффективность транспорта. Внедрение процесса прессования при захоронении ТБО на полигонах уменьшит объем отходов при транспортировке

ипозволит перевозить отходы обычными транспортными средствами (к примеру, на обычных автомобилях-платформах, имеющих в качестве ограждения сетку для перевозок по автомагистралям), а не специальными мусоровозами.

4.Сбережение земельных ресурсов. Технология укладки кип на полигонах позволяет достичь ровной и однородной поверхности, что упрощает операцию по укладке слоя земли и в 10 раз уменьшает ее количество для перекрытия отходов и рекультивации полигона [88, 89].

5.Снижение степени воздействия полигона на окружающую среду. Степень влияния на окружающую среду полигонов захоронения предварительно прессованных ТБО по сравнению с традиционным методом захоронения определена учеными Мадридского университета. На основании проведенных ими исследований были сделаны следующие выводы:

168

а) брожение внутри кип – анаэробное, крайне медленное, в результате чего устраняются запахи;

б) высокая плотность кип ТБО делает невозможным проникновение в них дождевых осадков, устраняя таким образом фильтрацию;

в) высокая плотность кип препятствует течи из них, которая может произойти из-за анаэробного брожения;

г) при анаэробном брожении в присутствии воды образуется биогаз, однако высокая плотность кип не позволяет воде проникнуть внутрь. Поэтому при слишком медленном брожении наличие биогаза будет минимальным и легко контролируемым [74].

При прессовании ТБО происходит удаление жидкой фракции [89] и выводится примерно 9–16 % влаги. В климатических условиях России, принимая во внимание определенное количество снега, которое попадает в прессовочную камеру вместе с ТБО, предполагается, что количество выводимой влаги будет больше.

Кипы, укладываемые на полигоне, не поглощают воду, поэтому маловероятно, что они будут впитывать влагу.

С другой стороны, необходимо учитывать то, что анаэробное разложение ТБО при наличии достаточной влажности внутри кип будет происходить относительно быстро, однако по мере того, как влага будет расходоваться, процесс разложения будет становиться все более медленным до практически полной остановки благодаря тому, что не будет возможности проникновения внутрь кип дождевой или талой воды.

Также в процессе анаэробного разложения ТБО температура внутри свалочного тела будет поддерживаться на уровне +20…22 °С. В связи с огромным объемом складируемых ТБО на полигоне плюсовая температура будет препятствовать подмораживанию верхних слоев ТБО [84].

В результате замедления процессов биохимической деструкции разлагаемой части ТБО увеличивается срок эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду и снижаются пики выхода биогаза и загрязнения фильтрата; уменьшается степень загрязнения атмосферы и водных объектов, исключается возгорание отходов, разнос легких фракций ТБО ветром, возможность появления благоприятной среды для размножения возбудителей и переносчиков различных инфекционных заболеваний, а также возможность присутствия на полигоне лиц, не имеющих определенного места жительства [83].

6. Эстетические показатели. Работа с уплотненными в брикеты отходами более технологична, экологически безопасна и эстетична, что имеет определенную социальную значимость.

169

Полигоны прессованных ТБО имеют вид индустриального предприятия, чистого и ухоженного, поэтому соседство таких объектов не вызывает отрицательного отношения к ним жителей близлежащих селений [83].

7.Повышение эффективности контроля. С внедрением метода захоронения прессованных ТБО на полигонах повышается степень контроля за проводимыми операциями, при сокращении открытой площади исключается нелегальный завоз или сбор мусора, а поток мусоровозов лимитируется исключительно рабочей зоной [83].

8.Стабильность полигона. Вследствие того, что брикеты сильно уплотнены, а также имеют одинаковую форму и массу, уменьшаются неравномерные просадки и провалы, т.е. можно управлять геометрией полигона.

Полученные брикеты могут использоваться как конструктивный материал для формирования откосов, технологических дорог на полигонах, в качестве каркаса для размещения ТБО.

9.Возможность совмещения прессования отходов с другими способами обезвреживания ТБО. В специфических условиях прессование отходов может совмещаться с другими способами обезвреживания ТБО, например сжиганием, и являться составной частью комплексной системы обработки отходов. Кроме того, существует возможность уплотнять также объемные отходы (мебель, матрацы, двери, бочки и т.д.), превращая их в брикеты, которые затем могут транспортироваться на полигоны или использоваться в качестве топли-

ва [83].

10.Облегчение выбора места под полигон. В связи с возможностью перевозок прессованных отходов на большие расстояния облегчается процедура выбора площадки для размещения полигона.

11.Постэксплуатационное использование полигона. Любой полигон, заполненный кипами спрессованных ТБО, после рекультивации может быть использован в качестве парка, поля для гольфа, спортивной площадки и т.д. [83]. Кроме того, такие факторы, как стабильность свалочного тела, незначительное образование биогаза и фильтрата, способствуют сокращению времени

смомента закрытия полигона до начала его повторного использования.

12.Прессование компоста. Заводам по механизированной переработке (компостированию) мусора также выгоднее получать уплотненный материал, поскольку это позволяет снижать объемы бункеров-накопителей. Кроме того, при прессовании мусора ломаются крупные фракции, что упрощает подготовку сырья к компостированию. Однако, если планируется дальнейшая переработка мусора на удобрение, прессование должно проводиться при таком давлении, которое не вызывает выделения влаги, так как вместе с водой теряются удобрительные элементы, не восстанавливаемые при дальнейшем увлажнении материала (на мусороперерабатывающем заводе).

170