Способ удаления бытовых отходов

Способы и методы утилизации, переработки отходов и мусора

Беречь экологию обязан каждый человек. В ходе жизнедеятельности человека, на заводах, в лечебных учреждениях образуются различные отходы. Образовавшийся мусор требует перевозки и переработки. Современные методы утилизации отходов подбираются с учетом вида мусора, его объема и класса опасности. Так, по источнику образования отходы бывают бытовыми, промышленными, медицинскими и пр.

Классы вредности отходов

1 Мусор первой категории несет большую опасность всему живому на планете. Даже в небольших объемах он может привести к летальному исходу. К таким опасным отходам относится ртуть, полоний, плутоний, свинец. 2,3 Сюда входит хлам, который нарушает экологический баланс, при этом на его восстановление уходят несколько десятков лет. В эту категорию входят хром, цинк, фосфор и хлор. 4 Не опасные компоненты, которые действуют на организм человека и флору, фауну незначительно. Природе для восстановления потребуется до 3 лет. 5 Здесь безопасные для природы отходы, но в большом объеме вредит экологии.

Методы утилизации и обезвреживания отходов

Наиболее распространенные методы утилизации твердых бытовых отходов и мусора следующие:

Этот метод – самый распространенный. Подходит для захоронения несгораемых веществ либо веществ, в ходе горения которых в воздух выделяются вредные компоненты. Захоронение происходит на специализированных полигонах, которые представляют собой сложные инженерные конструкции, оснащенные механизмами борьбы с загрязнениями подземных вод и воздуха. На некоторых полигонах проводится переработка газа, образующегося в ходе гниения отходов.

Методы утилизации отходов производства сжиганием такие:

Это безопасная для экологии технология. Но еще в пригородных территориях крупных городов встречаются дымящиеся свалки с отходами.

Такой переработке подвергается только органические отходы. Посредством бактерий начинается гниение. Таким способом изготавливается органическое удобрение. Технология не подходит для обработки мусора, в котором могут образоваться паразиты. Сюда относятся кости, мясо.

Это инновационная методика, которая включает отделение мусора с дальнейшей формовкой в брикеты. Эффективность данного способа пока под сомнением. Применяют для повторной переработки хлама.

Оборудование для переработки

Есть отходы, которые невозможно переработать вышеперечисленными технологиями. Это ПВХ, полиэтилен, ряд производственного и медицинского мусора, опасные вещества и пр. Передовые методы переработки и утилизации отходов дают возможность не только безвредно освободиться от них, но сделать это безопасным для экологии и людей способом.

Для переработки используется такое оборудование:

• дробилки;
• автотоматические клавы;
• сушилки;
• сепараторы.

Высокотехнологичные машины позволяют не просто переработать отходы, но и получать из них вторсырье. Полиэтилен, бумагу, топливные брикеты, горючие, смазочные вещества, предметы домашнего пользования. К тому же таким способом минимизируется негативное воздействие на природу.

Ежегодно территории, которые занимают отходы, только увеличиваются. В связи с этим проблемы и способы утилизации отходов – самые сложные, важные. Загрязненность экологии из-за отходов увеличивается огромными масштабами. Для решения проблемы нужно внедрять новые технологии по переработке хлама, которые бы уменьшили опасное воздействие на природу.

Этапы переработки мусора

Законодательно определены требования нейтрализации ТБО. Но на региональном уровне, без строгого контроля требования не выполняются.

Согласно действующим нормативам утилизация проводится в разные этапы.

Этапы работ

Сортировка Первым делом отходы сортируются. Остатки еды, стекло, бумага, ткани и полимеры кладутся в отдельные емкости. Сбор Возле жилых зданий стоят контейнеры, куда граждане бросают ТБО. Каждая емкость предназначена для хранения соответствующего мусора. Вывоз К тарам привязан спецтранспорт. Грузовик погружает и вывозит сырье за пределами города. Складирование В соответствующих территориях мусор накапливается и хранится. Там он хранятся столько, сколько определено нормативами. Вывоз с полигона Отходы грузовиками доставляются к месту нейтрализации. Нейтрализация Проводится переработка либо уничтожение сырья.

Способы утилизации и переработки отходов

Способы утилизации мусора разнообразные. Часто из мусора получают ценное вторичное сырье. Некоторые из них активно загрязняют экологию, а другие обладают менее вредным действием.

Распространение получают следующие способы утилизации промышленных отходов:

• сжигание на полигонах – эта методика позволяет очистить большие площади от мусора, но вредит окружающей среде. Но если предприятие снабжено высокотехнологичным оборудованием, способным нейтрализовать вредные вещества, то методика будет самой рациональной, выгодной;
• плазменная переработка – позволяет обеззараживать не отсортированное сырье, в результате получается вторсырье. Вторичный продукт используется в производстве строительных материалов, керамической плитки пр.;
• пиролиз при минусовой температуре – полезная методика, которая не несет вреда экологии, а, следовательно, и здоровью людей. В ходе переработки образуется тепловая энергия, которую преобразуют в электричество.

Есть и другие способы утилизации твердых бытовых отходов. Например, засыпка свалки и компостирование. Первый включает засыпку отходов грунтом, в результате чего они разлогаются и выделяется метан. Засыпка полигона финансово выгодная, поскольку газ превращается в обычный природный ресурс. В результате компостирования получается экологичное удобрение, поэтому используются только органические вещества.

Повторная переработка

Под повторной переработкой понимают разнообразные технологии утилизации отходов для повторного применения и возвращения в оборот полезного сырья. Существуют ценные разновидности сырья, которые подвергаются обработке и повторному применению. В эту категорию входит бумага, стекло, резина, полимеры, нефтепродукты, электрические приборы, металлы, дерево, строительный мусор.

Источник

Сбор и удаление твердых бытовых отходов

Различают валовый и раздельный сбор ТБО. Валовый сбор — сбор ТБО без разделения на отдельные составляющие. Планово-регулярная организация сбора и удаления ТБО предусматривает вывоз отходов из домовладений с установленной периодичностью. Периодичность удаления ТБО устанавливается санитарными службами исходя из местных условий в соответствии с действующими правилами содержания территории населенных мест.

Тип и емкость применяемых мусоросборников зависит от количества накапливающихся отходов, типа и этажности застройки, способа погрузки и выгрузки ТБО. В малоэтажной застройке все ТБО собирают в мусоросборни­ки. Затем вручную или механизировано загружают в кузов мусоровоза. Длямногоэтажных или группы малоэтажных домов устанавливают стандартный контейнер на колесиках, отходы из которого механизированным способом выгружают в мусоровоз. В местах большого скопления ТБО устанавливают съемные контейнеры-кузова.

Наиболее оптимальными для сбора мусора являются бачки из пластмасс. Масса и стоимости таких бачков сравнительно невысока, срок службы в 2—3 раза больше сталь­ных и составляет 5—6 лет. Пластмассовые бачки удобны в эксплуатации, имеют хороший внешний вид. Влажные отходы к их стенкам не прилипа­ют и не примерзают, чем облегчается их мойка и дезинфекция. При использовании пластмассовых сборников необходимо соблюдать противо­пожарные меры.

В ряде стран используют сборники одноразового пользования — бумажные, картонные или пластмассовые, что исключает операцию перегрузки, минимизирует контакт обслуживающего персонала с отходами. Емкость одноразовых сборников колеблется в пределах 70—200 дм 3 . Такие сборники устанавливаются на специальные контейнеры определенных размеров, соответствующих загрузочному устройству мусоровозов.

В зданиях повышенной этажности устраиваются мусоропроводы различ­ной конструкции. Обычно они состоят из вертикального ствола, отводов с приемными устройствами, камер для сбора ТБО и вентиляционного канала. Ствол мусоропровода представляет собой трубу диаметром 400—600 мм, изготовленную из асбоцемента, бетона или стали с гладкой внутренней поверхностью. Стальные трубы должны иметь вибропоглощающее покрытие на внут­ренней поверхности. Загрузочные клапаны должны предотвращать поступле­ние газов из мусоропровода при закрытом положении, а также обеспечивать защиту от шума. Вход в мусоросборную камеру, располагаемую, как правило, в подвале или на первом этаже здания, изолируется от входа в жилище. Клапаны изготавливают из листовой стали, покрытой антикоррозионной краской. Камера оборудуется водопроводом и канализацией. Ревизионные отверстия для чистки, дезинфекции и дезодорации ствола мусоропроводов обычно устраивают в верхней его части.

Разделъный сбор.Раздельная, или селективная, система сбора отдельных составляющих ТБО обеспечивает получение относительно чистых вторичных от населения и уменьшение количества вывозимых отходов. Эта система требует от населения сознательного подхода к удалению ТБО, увеличения числа обслуживающего персонала, тары, спецтранспорта для вывоза каждого вида вторсырья. Эти дополнительные расходы вполне окупаются за счет утилизации вторичных ресурсов. Обычно в основу таких технологий положен принцип сбора населением ТБО в отдельные емкости контейнеры или мешки для различных видов отходов. В Беларуси разработана и одобрена программа «Обращение с коммунальными отходами». В ее основу лег сортировочно-биомеханический метод, основанный на принципе раздельного сбора отходов, который в настоящее время внедряется в практику городов.

Сбор и удаление крупногабаритных отходов. Ккрупногабаритным относятся отходы, по габаритам не помещающиеся в стандартные контейнеры. В крупных городах за год на каждого человека накапливается до 40 кг крупногабаритных ТБО с удельной массой 0,2 т/м 3 . Крупногабаритные отходы собирают на специальных площадках, расположенных у жилых домов. Вывоз их производится по графику или заявке ЖЭО.

Дробление ТБО и удаление в канализацию. Такой метод с санитарной точки зрения имеет преимущества перед вывозной системой, так как позволяет уда­лять быстроразлагающуюся часть ТБО сразу же после образования, без накопления и хранения. Дробленые ТБО вместе с водой сплавляются по канализационным сетям и обезвреживаются вместе со сточными водами на очистных канализационных сооружениях. В В В ряде стран широко применяют сплав в канализацию дробленых ТБО из квартир, ресторанов, гостиниц, столовых и других объектов.

Мусородробилки устанавливают либо под кухонной мойкой, либо под специальным бункером для сбора ТБО в квартирах. Существует два типа дро­билок: порционные и непрерывного действия. Основные параметры обычно используемых квартирных дробилок: масса

15 кг, производительность

20 кг/ч, мощность

1,2 кВт • ч. В дробилках не измельчаются тряпки, пласт­массовые изделия, металлические предметы, стеклянные бутылки. Несмотря на то, что при сплаве отходов в канализацию требуется значи­тельное увеличение мощности очистных сооружений, этот метод считается более экономичным по сравнению с обычным способом удаления и обеззараживания ТБО. Такой способ удаления отходов существует в одном из круп­нейших городов США — Чикаго. Все же рассмотренный вариант сбора удаления ТБО является вспомогательным и не снимает основных проблем санитарной очистки городов от ТБО.

Утилизация ТБО.

Существует более 20 методов переработки, обезвреживания и утилизации отходов. Условно все методы можно разделить на три группы:

По технологическому принципу различают биологические, термические, химические, механические и смешанные методы. Наибольшее распространение в Беларуси получило в первую очередь складирование на полиго­нах или свалках (ликвидационный механический), которых сегодня в Белару­си насчитывается около 240— 250, общей площадью 1000 га. В Минске по санитарно-экологическим требованиям остановлена станция сжигания бытовых отходов (ликвидационный термический), из-за значительной доли тяжелых металлов в ТБО от выбрасываемых батареек, аккумуляторов, красителей.

Полигоны твердых бытовых отходов. Полигоны — это природоохранные сооружения, предназначенные для централизованного сбора, изоляции и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту от загрязнения атмосферы, почв, подземных и поверхностных вод, препятствующее распространению патоген­ных микроорганизмов за пределы площадки складирования. На полигонах возможна утилизация органической составляющей ТБО путем улавливания биогаза.

Срок службы полигона должен быть не менее 15—20 лет. Размещать полигоны необходимо с учетом требований санитарных норм, с удалением от ближайшей жилой застройки на расстояние не менее 500 м. К полигону должна быть подведена дорога с твердым покрытием. По всему периметру площадки, отведенной для полигона, должна быть устроена защитная лесополоса шириной не менее 20 м.Уровень грунтовых вод под днищем полигона должен находиться на глубине более 2 м. На площадке полигона не должны нахо­диться выходы родников. Категорически запрещается использовать под по­лигоны акватории рек, озер, стариц и болот.

Площадь участка складирования полигона разбивается на очереди эксплуатации из расчета 3—5 лет на каждую очередь. В составе первой очере­ди выделяется первый пусковой комплекс с объемом складирования в те­чение 1—2 лет.

Защита от загрязнения почв и грунтовых вод осуществляется путем устройства специального противофильтрационного экрана, уложенного по всему днищу и бортам полигона, системы перехвата, отвода и очистки фильтрата, а также системы наблюдательных скважин для контроля качества грунтовых вод.

Защита от загрязнения почв и воздушного бассейна осуществляется путем ежедневного перекрытия заполненных рабочих карт полигона слоями грунта, организации системы сбора, отвода и утилизации биогаза, оборудования рабочих карт переносными сетками, перехватывающими разносимые ветром легкие фракции (бумага, пленки), рекультивации поверхности запол­ненных участков полигона.

Защита поверхностных водных объектов от загрязнения ливневыми и талыми водами, стекающими с территории полигона, ограниченной лесополосой, осуществляется путем очистки поверхностного стока на площадке «био­плато» и отвода транзитных поверхностных вод.

Теоретическая вместимость полигона на расчетный срок определяется по формуле:

,

где k₁ — коэффициент, учитывающий уплотнение ТБО за весь срок службы полигона; k₂— коэффициент, учитывающий объем промежуточных и наружных изолирующих слоев грунта; Т — срок службы полигона, годы; Н₁ и Н₂ — численность населения на первый и последний годы эксплуатации; У₁ и У₂ — удельные годовые нормы накопления на 1-й (фактические данные) и послед­ний годы эксплуатации, м 3 /чел. в год.

После окончания эксплуатации полигонов их покрывают изолирующим слоем толщиной не менее 1 м в соответствии с проектом рекультивации.

Схема полигона зависит от рельефа местности. На плоских участках устраиваются полигоны высотного или траншейного типа. Полигон вы­сотного типа образуется путем обвалования плоского участка. Полигоны траншейного типа создаются на плоских участка путем прокладки траншей глубиной 3-6 м и шириной поверху 10-12м. Грунт, полученный от разработки траншеи, используется для обратной засыпки после их заполнения ТБО. Полигоны овражного типа. На дно оврага (основание полигона) укладывают глинистый грунт с послойным уплотнением для создания водонепроницаемого противофильтрационного экрана. Участки складирования в овраге разбивают, начиная с верховья, на очереди, сооружая в конце каждого участка земляные плотины. Вместимость полигона, расположенного в овражном участке, рассчитывается в два этапа. На первом этапе определяют вместимость при заполнении до бровки оврага, на втором — с учетом создания дамб обвалования по схеме высотного полигона. Полигоны карьерного типа. Складирование ТБО в карьерах осуществляется по схеме выравнивания (до уровня бровки карьера) или по высотной схеме с превышением уровня бровки карьера за счет создания дамб обвалования. Предусматривается съезд мусоровозов на дно карьера и послойная укладка отходов. Послойная укладка достигается надвигом снизу вверх или сталкиванием с откоса, образованного ТБО.

Санкционированная свалка – территория, временно разрешенная для размещения отходов. Такая свалка имеет СЗЗ не менее 2 км, в пределах которой не допускается жилая застройка.

Наиболее серьезным источником загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод являются возникающие в городах и вокруг них несанкционированные свалки.

Полевое компостированиеявляется наиболее простым способом обезвреживания и переработки ТБО. Если на полигонах обезвреживание протекает в течение 50—100 лет, то при полевом компостировании этот процесс происхо­дит за 6—18 месяцев в зависимости от климатических условий.

Компостирование — сложный аэробный биологический процесс, сопро­вождающийся интенсивным выделением тепла. Компостирование в максимальной степени соответствует природному кругообороту веществ, обеспечивая обезвреживание и утилизацию ТБО.

Легкогниющие органические вещества разлагаются с образованием подвижных форм гуминовых кислот, хорошо усваиваемых растениями. В результате компостирования синтезиру­ется гумус, который является основным компонентом почвы. В основе полу­чения компоста лежит процесс аммонификации под воздействием аэробных бактерий. В свою очередь аммонификация является процессом разложения органических соединений ТБО с выделением аммиака. Поэтому при компо­стировании ТБО теряют до 20% (по весу) органических веществ.

Разложение органического вещества ТБО, инициируемое аэробной мик­рофлорой, требует постоянного притока кислорода и отвода газообразных продуктов окисления, в том числе углекислого газа. Накопление углекислого газа, снижая окислительный потенциал, может тормозить процесс. Поэтому в ТБО должно поддерживаться определенное соотношение углерода и азота (С:N = 25-30). В процессе компостирования можно выделить две основные фазы: I — получение биотоплива; при этом снижение содержания органичес­кого вещества составляет 5—8% вес; II — получение компоста, при котором снижение веса органического вещества составляет 20%.

Компостирование ТБО производится на площадках, расположенных рядом с полигонами. Для успешного течения процесса компостирования необходимо соблю­дение следующих условий: влажность ТБО должна быть не менее 50—60% вес; содержание пищевых отходов — не менее 25-30%; отношение С : N в ТБО, равное порядка 25-30.

Разберем несколько технологий компостирования:

1) Наиболее простая технология компостирования заключается в складировании в штабеля, расположенные параллельными рядами с проездом между ними 3 м. Ширина основания и высота варьируют в зависимости от климатических условий. Для предотвращения выплода мух, устранения запахов и уменьшения теплообмена между штабелями и воздушной средой их покрывают слоем земли высотой 15—20 см.

В процессе компостирования интенсивно снижается влажность отходов. Для обеспечения активизации процесса наряду с перелопачиванием и принудительной аэрацией материал следует увлажнять. Полученный компост очищается от балластных фракций — стекла, камней, металла.

2) Другим вариантом технологии полевого компостирования являете предварительное дробление ТБО перед укладкой в штабеля, осуществляемое при помощи молотковых дробилок. В этом случае выход компоста увеличивается, а количество отходов снижается.

3) Более совершенная технология полевого компостирования осуществляется на специальных секционных площадках с водонепроницаемым основанием (бетонные плиты), оборудованных грейферным краном, осуществляющим создание и перелопачивание штабелей. На площадках имеется дробильно-сортировочное отделение, оборудованное приемным бункером с пластинчатым питателем, магнитным сепаратором для отбора металлолома, системой ленточных транспортеров, цилиндрическим грохотом, дробилкой для компоста. Для аэрации ТБО в штабелях прокладывают перфорированные воздуховоды, соединенные с вентилятором. Площадки содержат систему полива и пожаротушения. Для ликвидации крупного отсева балластных фракций площадки могут содержать мусоросжигательные установки небольшой производительности; при их отсутствии балласт вывозится на полигон. Для небольших городов (до 200 тыс. жителей) такие площадки компостирования являются альтернативой полигонам ТБО.

Мусороперерабатывающие заводы.Основной задачей мусороперерабатывающих заводов (МПЗ) является обезвреживание ТБО и переработка обезвреженных компонентов ТБО для дальнейшей утилизации. Как правило, на МПЗ применяют аэробный метод обезвреживания ТБО(компостирование), который может быть дополнен следующими технологиями:

• вывоз части ТБО на полигоны (ликвидационно-биологический метод);

• сжигание части ТБОна мусоросжигающих заводах (ликвидационно-термический метод);

• сжигание части ТБО на МСЗ с использованием полученного тепла (утилизационно-термический метод);

• термическая обработка ТБО без доступа воздуха (пиролиз) с утилизацией газов и других продуктов пиролиза (утилизационно-термический метод).

При использовании указанных выше технологий на МПЗ возможно получение следующих ценных компонентов ТБО: черные и цветные металлы стекло, пластмассы, сырье для картонных фабрик, продукты пиролиза, теши и органические удобрения (компост).

Переработка ТБО на МПЗ включает следующие основные операции:

— Технологическая подготовка ТБО.

— Обеззараживание ТБО в биотермических барабанах. В течение 2-3 дней происходит компостирование ТБО во вращающихся биотермических барабанах; обязательным условием обеззараживания ТБО является их выдержка – не менее 12 часов при температуре, губительной для патогенной микрофлоры.

— Контрольная сортировка обеззараженных ТБО. Производится для очистки компоста от крупных фракций, которые не компостируются.

— Извлечение черных металлов. На современном уровне развития утилизационных технологий можно извлекать 90-95% всего черного металла, входящего в морфологический состав ТБО. Черные металлы извлекаются из ТБО с помощью подвесных электромагнитов, расположенных над конвейерной линией, перемещающей ТБО.

— Извлечение цветных металлов. Обычно ТБО содержат до 0,2 – 0,3% цветных металлов, фракционный состав этих включений – менее 250 мм. Извлечение цветных металлов производится после извлечения черных металлов в потоке обеззараженного ТБО, имеющего фракции менее 250 мм с помощью многофазного индукторного электроустройства, устанавливаемого под лентой конвейера, создающего бегущее электромагнитное поле.

— Извлечение балластных включений, меньших 250 мм.

-Извлечение измельченной пленки из компоста.

Технологическая схема МПЗ приведена на рис. 5 .

Мусоросжигательные заводы.Обезвреживание ТБО на мусоросжигательных заводах (МСЗ) получило широкое применение в мировой практике. Такие страны как Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% своих ТБО. МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки. При низкотемпературном сжигании ТБО (ниже 1000 0 С) вероятность образования высокотоксичных газов увеличивается. Не решены вопросы использования образующихся шлаков и летучей золы, которые являются крупнотоннажными отходами. При сжигании образуется 10-15% золошлаков от веса поступающих на МСЗ отходов.

В последние годы в ряде стран идут интенсивные промышленные исследования в направлении термической переработки ТБО нагреванием без доступа воздуха до температуры 500 – 600 0 С

Рис. 5. Технологическая схема мусороперерабатывающего завода

Примечание: 1— взвешивание мусоровозов; 2- приемное отделение; 3 — пластинчатый питатель; 4 — сепаратор крупных (>400 мм) фракций ТБО; 5 -сепаратор черных металлов; 6 — удаление крупных фракций на МСЗ или полигон ТБО; 7 — подача фракций ТБО мельче 400 мм на биобарабаны; 8 — биобарабаны; 9 — сушка компоста; 10 — сепаратор балласта; 11 — сепаратор цветных металлов; 12 — бункер для черных металлов; 13 — пресс для брикетирования черных металлов; 14 — бункер для цветных металлов; 15 — пресс для брикетирования цветных металлов; 16 — вторцветмет; 17 — вторчермет; 19 — бункер стекла; 20 — стекольный завод; 21 — дробилки; 22 — сепаратор дробленой пленки; 23 — бункер дробленой пленки; 24 — завод пластмасс; 25 — шта­бели дозревания компоста.

(низкотемпературный пиролиз) и выше 1100 0 С (высокотемпературный пиролиз). Важное отличие технологии пиролиза ТБО заключается в том, что образующиеся газообразные продукты – пар и топливный горючий газ – можно разделить и использовать в самом процессе термической обработки ТБО или вне его. При этом выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается. При пиролизе образуются продукты, которые могут найти применение в хозяйственной деятельности: газообразное топливо (30-40%); твердый углеродистый остаток (30-40%) – используется как заменитель низкосортных графитов, заполнитель асфальтобетонных смесей, низкосортное топливо, сорбент; смола (20-30%) – как топливо, составляющая асфальтобетонных смесей, сырье для извлечения химсоединений; подсмольная вода – как антисептическое средство для пропитки шпал.

В настоящее время известны три установки по пиролизу ТБО: горизонтальные (барабанного типа), вертикальные (шахтного типа), смешанные. К недостаткам существующих пиролизных установок следует отнести малую производительность, несовершенную систему очистки газообразных продуктов, нерешенность вопросов полной утилизации продуктов пиролиза. Внедрение пиролизных установок позволит создать безотходные технологии переработки ТБО, в том числе для небольших городов, где строительство крупных мусороперерабатывающих комплексов нерентабельно.

ТЕМА 8

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 1997 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник