Управление отходами. Сбор транспортирование прессование сортировка

воронку, расположенную рядом с постом, и попадают в секцию, расположенную под сортировочной площадкой. Для предотвращения перемешивания отсортированного вторичного сырья территория под сортировочной площадкой разделена на секции (приемные бункеры), число которых равно числу отбираемых фракций вторсырья.

Отсортированные фракции накапливаются в секциях под сортировочной площадкой, последовательно раздельно или по расположенным в секциях конвейерам или трактором подаются на конвейер, с которого направляются в пресс. Отобранное вторичное сырье запрессовывается в тюки на линии прессования. С линии прессования тюки погрузчиком транспортируются

впомещение для хранения вторичного сырья. Тюкованное вторсырье хранится непосредственно в корпусе сортировки. При необходимости накопления транспортной партии сооружается склад хранения вторичного сырья.

Оставшиеся после сортировки ТБО «хвосты» по ленточному транспортеру после прохождения металлосепаратора попадают в контейнер и вывозятся на захоронение. Улавливаемый металл попадает в контейнер. По мере накопления контейнер с металлом вывозится потребителю.

По аналогичной схеме работают МСК мощностью 300 тыс. т отходов

вгод и более. Пример расположения оборудования мощностью 300 тыс. т/год представлен на рис. 80.

Рис. 80. Технологическая схема мусоросортировочного комплекса мощностью от 10 000 т ТБО в год (на примере оборудования Presona, Швеция): 1 – подающий конвейер; 2 – вибростол; 3 – сортировочная кабина и конвейер сортировочный; 4 – магнитный сепаратор; 5 – пресс автоматический

191

Определяющим фактором при организации сортировки ТБО является процент извлечения вторичного сырья. Зная морфологический состав отходов, поступающих на сортировку, можно оценить возможный процент извлечения вторичного сырья по следующей формуле:

Коэффициент kсорт зависит от скорости движения отходов по сортировочному конвейеру (чем медленнее движутся отходы, тем лучше они разбираются по компонентам), толщины их слоя на конвейере (чем меньше слой, тем тщательнее разборка), эффективности отбора вторичного сырья персоналом и т.д.

Однако повышение эффективности процесса за счет снижения скорости приводит к уменьшению производительности, поэтому на практике ориентируются не на высокую эффективность сортировки, а на максимальную производительность.

Коэффициент ki зависит от нескольких факторов:

−природы компонента (подвержен ли он намоканию, гниению и т.п.);

−состояния компонента (исходная влажность и т.п.);

−времени года и погодных условий;

−системы сбора и вывоза отходов (общий или раздельный сбор, степень уплотнения отходов при транспортировке, наличие перегрузки и т.п.).

Коэффициенты извлечения отдельных компонентов ТБО при ручной сортировке смешанных ТБО приведены в табл. 24.

При ручной сортировке ТБО общее число извлекаемых компонентов ограничивается числом постов для отбора вторсырья (на практике от 6 до 12), поэтому оно определяется на этапе проектирования МСК. Число извлекаемых компонентов выбирают, исходя из производительности MCК (как правило, чем выше производительность, тем большее число компонентов отбирается)

испроса на отдельные материалы на рынке вторичного сырья. Эффективность сортировки во многом определяется процентом извлече-

ния вторичного сырья, который, в свою очередь, зависит от применяемой системы сбора отходов.

Период окупаемости МСК зависит от полноты загрузки установленных мощностей и морфологического состава отходов, поступающих на сортиров-

192

ку. Так, период окупаемости МСК, на который доставляются отходы, собранные по «дуальной системе», составляет 3–6 лет в зависимости от стоимости технологического оборудования и цен на вторичное сырье.

Таблица 24

Коэффициенты извлечения компонентов из смешанных ТБО при ручной сортировке [22]

Срок окупаемости МСК, занимающегося сортировкой смешанных отходов, составляет 15 лет, и он является инвестиционно малопривлекательным предприятием. Это определяет целесообразность развития системы предварительного селективного сбора отходов на местах образования.

Кроме того, при работе на МСК с предварительно отсортированными отходами значительно улучшаются условия труда, поскольку биоразлагаемые и большая часть опасных отходов (особенно колюще-режущих и других травмоопасных) удаляются до поступления их на МСК. Это позволяет: уменьшить количество и производительность дорогостоящих установок, необходимых для обеспечения безопасности труда; упростить управление работой персонала – уменьшить текучесть работников (особенно малоквалифицированных), снизить заболеваемость, создать более благоприятную обстановку на рабочих местах, сократить число вынужденных остановок работы МСК, увеличить скорость движения сортировочных конвейеров и т.п.

На кафедре охраны окружающей среды ПНИПУ накоплен определенный опыт по проектированию ряда МСК для Пермского края (мусороперерабатывающий завод в Чусовском муниципальном районе мощностью 40 тыс. т/год), Свердловской области (завод твердых бытовых отходов на объекте полигона ТБО «Широкореченский» в г. Екатеринбурге мощностью 200 тыс. т/год и ре-

193

конструкция полигона ТБО п. Нижнесортымский МСК с ручной сортировкой мощностью 5500 тыс. т/год).

В качестве примера можно привести технологическую схему работы МСК на полигоне ТБО «Широкореченский» в г. Екатеринбурге.

Годовой объем переработки отходов на МСК «Широкореченский» составляет:

−первая очередь строительства – 100000 т/год; 303,06 т/сут; 25,26 т/ч;

−вторая очередь строительства – 200 000 т/год; 606,05 т/сут; 50,50 т/ч. На МСК отходы сортируются с извлечением вторичных материалов, ко-

торые могут быть реализованы для дальнейшей переработки.

Процент извлечения вторичного сырья на МСК, перерабатывающих отходы различного морфологического состава, сильно варьируется (табл. 25).

Отходы на МСК доставляются мусоровозами. Поступающие на МСК отходы проходят зону входного контроля, где проводятся взвешивание доставляющих отходы мусоровозов и регистрация количества отходов, проверка уровня ионизирующего излучения отходов.

После прохождения входного контроля мусоровозы направляются в производственный корпус сортировки отходов на участок приема-разгруз- ки ТБО.

Производственный корпус разделен на следующие технологические зоны:

−участок приема-разгрузки ТБО, расположенный рядом с корпусом сортировки отходов;

−корпус сортировки ТБО;

−зона прессования вторичного сырья, расположенная в корпусе сортировки отходов;

−зона складирования вторичного сырья, расположенная внутри корпуса сортировки ТБО.

194

На участке приема-разгрузки ТБО разгружаются мусоровозы, доставляющие ТБО от населения (бытовые отходы) и от коммерческих организаций, административных структур, общественных зданий и т.п. Коммерческие отходы обычно характеризуются высоким содержанием пригодных для переработки незагрязненных материалов. Потоки отходов от населения и коммерческих структур не смешиваются на участке приема-разгрузки ТБО и подаются отдельно на дальнейшую сортировку.

На этом же участке производится отбор и удаление крупногабаритных отходов (КГО), представляющих собой цельные изделия или фрагменты изделий с габаритами более 600×600 мм или 800×200 мм, а также весом более 6 кг. Отобранные отходы собираются в установленные на участке приемаразгрузки контейнеры и далее вывозятся на полигон ТБО «Широкореченский». На участке приема-разгрузки с помощью трактора, снабженного отвалом, отходы подаются в приямок подающего конвейера.

Технологическая схема сортировки отходов в общем виде представлена на рис. 81.

Рис. 81. Укрупненная схема сортировки ТБО

Технологическое оборудование МСК запроектировано по технологии фирмы Presona AB (Швеция).

Комплекс сортировки отходов мощностью 200 тыс. т/год представляет собой две параллельно расположенные линии сортировочных конвейеров с общими конвейерами для отвода отсева из-под вибростолов и «хвостов» сортировки. Линии сортировки управляются независимо друг от друга.

В состав комплекса сортировки входят: система конвейеров (пластинчатые цепные и типа роликовой ленты), вибростолы, магнитные сепараторы и пресса.

195

Подающие конвейеры представляют собой пластинчатые цепные конвейеры, конвейеры сортировки и отвода отсева и «хвостов» сортировки – конвейеры типа роликовой ленты.

Технологическое оборудование комплекса сортировки предназначено для работы в диапазоне температур до –20 °С.

Комплекс сортировки отходов автоматизирован. Управление линиями сортировки отходов осуществляется с пульта управления, расположенного в кабине предварительной сортировки отходов. Установка регулятора скорости конвейеров позволяет регулировать скорость подачи на них отходов.

При разработке проекта были составлены схемы материальных потоков при различных вариантах сортировки отходов, позволившие определить требуемое количество контейнеров для сбора вторичных материалов и периодичность их смены по мере заполнения, а также технологического оборудования для сбора и транспортировки отсева и периодичности его вывозов на полигон для захоронения.

Схемы материальных потоков при сортировке 100 тыс. т отходов в год представлены на рис. 82, 83. При сортировке смешанных отходов процент отбора вторичного сырья составляет около 15 %, при сортировке предварительно отсортированных ТБО – 40 %.

Контроль по приему отходов в соответствии с разработанными инструкциями осуществляется лабораторной службой МСК.

После участка приема-разгрузки отходы по подающему конвейеру подаются в основной корпус сортировки в кабину предварительной сортировки, оборудованную тремя постами, расположенными по обе стороны от конвейера. Каждый пост обслуживается двумя рабочими. В кабине предварительной сортировки производится отбор крупных листов картона и пленки, удаление отходов, мешающих в процессе сортировки (тяжелые, негабаритны предметы, аккумуляторы, электроприборы, луженая тара и т.д.), разрыв пакетов с ТБО.

Отобранные в кабине предварительной сортировки картон и пленка сбрасываются через отверстия разгрузочных воронок в стоящие под сортировочной площадкой сетчатые контейнеры объемом 5,5 м3 (расчетный объем 5 м3 с учетом неравномерной загрузки). Контейнеры снабжены колесиками и имеют откидные борта. Масса заполненного контейнера с картоном коробочным составляет 450 кг, с пленкой крупной – 225 кг. Зоны накопления различного вида отходов разделены сетчатыми перегородками.

По мере накопления вспомогательные рабочие (2–3 человека) откатывают контейнеры из-под линии сортировки и разгружают вторичное сырье на подающий конвейер пресса.

Отходы, мешающие в процессе сортировки, сбрасываются через отверстия разгрузочных воронок в стоящие под сортировочной площадкой тракторные

196

Рис. 82. Материальный баланс сортировки предварительно сортированных ТБО в количестве 100 тыс. т/год

197

прицепы (объем транспортной партии 8,2 м3). По мере накопления они вывозятся на захоронение на полигон ТБО «Широкореченский» с помощью трактора. Содержание данных компонентов незначительно, вывоз их на полигон осуществляется со следующей периодичностью: 1 раз в 50 дней при сортировке 100 тыс. т/год предварительно сортированных отходов; 1 раз в 25 дней при сортировке 200 тыс. т/год предварительно сортированных отходов; 1 раз в 20 дней при сортировке 100 тыс. т/год смешанных отходов; 1 раз в 10 дней при сортировке 200 тыс. т/год смешанных отходов.

После кабины предварительной сортировки отходы подаются на вибростол, где происходит их четырехуровневая сепарация, разрыхление массы, разделение слипшихся компонентов, отделение мелкой фракции размером менее 60 мм (пищевые влажные и другие мелкие органические отходы; тяжелые неорганические отходы: отсев, камни, керамика и т.д.), усреднение отходов для равномерной подачи на сортировочный конвейер. Расстояние между пальцами на вибростоле 60 мм.

Сбор отсева после вибростола происходит на конвейере типа роликовой ленты, отводящем отходы за пределы корпуса на участок приема – разгрузки, где он накапливается в стоящем под навесом контейнере. По мере заполнения контейнера отобранная фракция автомобилями транспортируется на захоронение на полигон ТБО «Широкореченский». Емкость контейнера для сбора отсева – 27 м3 (23 м3 с учетом неполной заполняемости).

Прошедшая через вибростол основная масса отходов поступает на сортировочный конвейер, оснащенный постами отбора фракций, где вручную сортируется на стандартные виды вторичного сырья (картон, бумага, ПЭТ бутылки темные, ПЭТ бутылки цветные, полиэтиленовая пленка, пластик, текстиль, алюминиевые банки, стекло белое и цветное, стекло темное).

Общее количество параллельных (двухсторонних) постов для отбора вторсырья составляет 10 (первая очередь строительства), 20 – на второй очереди строительства. Каждый пост обслуживается двумя рабочими. Рабочие места находятся внутри укрытия – кабины, оснащенной системами освещения, отопления, приточной и вытяжной вентиляции. Каждая пара рабочих (пост) отбирает определенный вид вторичных отходов. Отсортированные отходы опускаются в соответствующее отверстие разгрузочной воронки и попадают на пол в секцию, расположенную под сортировочной площадкой.

Для предотвращения перемешивания отсортированного вторичного сырья территория под сортировочной площадкой разделена на секции, огражденные металлической сеткой. Число секций равно числу отбираемых фракций вторсырья. Отобранные фракции последовательно сталкиваются погрузчиком на подающий конвейер станции прессования.

199

Минимальная периодичность сталкивания вторичного сырья зависит от объема его накопления в секциях под сортировочной кабиной (табл. 26).

Таблица 26 Периодичность освобождения отсеков сортировочной кабины от вторсырья

После пресса обвязанные проволокой брикеты вторичного сырья размером 1500×1100×720 мм, весом от 475,2 до 594 кг каждый направляются в зону складирования вторсырья с помощью погрузчика ДП-1604.

Масса материала, подаваемого на станцию прессования, и количество кип вторичного сырья представлены в табл. 27.

200