9.1. Мусороперерабатывающие заводы

Основная задача завода по меха­низированной переработке твердых бытовых отходов (МПБО) - обез­вреживание ТБО с целью охраны ок­ружающей природной среды от за­грязнений.

Метод механизированного биотер­мического компостирования в миро­вой практике начал применяться в двадцатые годы, когда была доказана возможность обезвреживания ТБО за 20-30 суток в аэробных условиях. Пер­вые промышленные установки были рассчитаны на небольшую производи­тельность и не могли решить пробле­му обезвреживания ТБО крупного или среднего по величине города.

Разработанные в тридцатые годы биотермические барабаны преврати­ли аэробное биотермическое компо­стирование в широко применяемую промышленную технологию обезвре­живания и переработки ТБО.

Биотермические барабаны, в отли­чие от различного рода неподвижных биотермических камер, обеспечивают:

• интенсивную, принудительную аэрацию ТБО, разрушение анаэроб­ных очагов;

• измельчение и гомогенизацию компостируемого материала, что при­водит к увеличению удельной повер­хности, улучшению водного и воз­душного режима термофильной мик­рофлоры;

• естественную инокуляцию све-жепоступающего материала термо­фильной и термотолерантной микро­флорой;

• пассивный первоначальный ра­зогрев свежепоступающего материала.

Все эти факторы позволили сокра­тить время экспозиции, необходимое для предферментации и обезврежи­вания компостируемого материала с 20-30 до 2-4 суток.

Первые заводы МПБО включали минимальный набор оборудования: приемный бункер, оснащенный пла­стинчатым питателем, биотермичес­кий барабан, магнитный сепаратор и

грохот. Современные заводы, наряду с этим, комплектуют дробилками для компоста, сепараторами цветных ме­таллов, стекла, полимерной пленки, грохотами для повторного конт­рольного грохочения, оборудовани­ем для термического обезвреживания некомпостируемых фракций.

В таблице 9.8 приведены технико-эксплуатационные показатели дей­ствующих в СНГ мусороперерабаты-вающих заводов.

Заводы МПБО при всем разнооб­разии технологических и конструктив­ных схем имеют оборудование для трех основных технологических операций, обеспечивающих законченный цикл обезвреживания ТБО: для приема и предварительной подготовки ТБО; биотермического аэробного компос­тирования; окончательной обработки и складирования компоста. На комп­лексных заводах, кроме того, предус­матривают сжигание или пиролиз от­делившихся при предварительной и окончательной обработке ТБО неком­постируемых фракций. В зависимости от принятого типоразмера биобараба­на и числа технологических линий мусороперерабатывающие заводы проектируют производительностью от 150-300 тыс. до 1,5 млн. м³ ТБО/год.

На основе научных исследований и многолетнего практического опыта на заводах МПБО принята такая пос­ледовательность технологических опе­раций. Прибывающие на завод мусо­ровозы взвешиваются на автовесах и разгружаются в приемный (или резер­вный) бункер, оснащенный пластин­чатым питателем. Питатель подает рав­номерным слоем отходы на ленточный конвейер, проходящий под сепарато­ром черного металлолома. Далее кон­вейер направляет ТБО в загрузочную

головку биотермического барабана. На некоторых заводах осуществляется пря­мая загрузка питателем биобарабана, в этом случае черный металл до био­барабана не извлекается.

В последние годы, по ряду эконо­мических, экологических и соци­альных причин, на всех мусоропере-рабатывающих предприятиях предус­матривается пункт отбора утильных фракций ТБО. Утильные фракции от­бираются после магнитной сепарации, перед биотермическим барабаном.

После двухсуточной экспозиции материала в биобарабане обезврежен­ная масса направляется в грохот, где очищается от фракций крупнее 45- 60 мм, содержащих непрокомпости-рованный материал. Из мелкой и

крупной фракции извлекают черный и цветной металлолом. Фракции круп­нее 45-60 мм направляют на свал­ку, сжигание или пиролиз, а мелкие очищают от стекла и направляют на доизмельчение в дробилку. Измель­ченный материал очищают на спе­циальном сепараторе от пластмассо­вой пленки, подвергают повторному грохочению на ситах 10-15 мм и от­правляют на площадку дозревания, где складируют в штабеля. По мере необходимости компост из штабелей отправляют потребителям. Извлечен­ный магнитными сепараторами чер­ный металлолом поступает на паке­тировочный пресс, а затем в виде спрессованных блоков на склад гото­вой продукции.

Технологические схемы отече-ственных заводов, выполненные по этому принципу, отличаются в основ­ном методом комплектования техно­логических линий. На Санкт-Петер-

бургском заводе МПБО №1 первич­ная подготовка ТБО для трех биоба­рабанов первой очереди проходит на двух технологических линиях (прием­ные бункеры, грейферные краны,

дозирующие бункеры, магнитные сепараторы). Далее всю массу ТБО перегружают на одну технологичес­кую линию, с которой ведут загруз­ку трех биобарабанов. Три других био­барабана (вторая очередь) загружа­ют от второго приемного отделения.

После биобарабанов обезврежен­ный материал направляют на неза­висимые технологические линии, каждая из которых обслуживает три биобарабана и включает магнитный сепаратор, контрольный грохот и две шахтные мельницы.

Недостатками такой технологи­ческой схемы завода являются еди-

ный конвейер, загружающий биоба­рабаны и единая линия обработки прокомпостированной массы.

При неисправностях и плановых ремонтах относительно простого и дешевого оборудования (конвейеры, сепараторы) простаивают биобара­баны - сложное и дорогостоящее технологическое оборудование, оп­ределяющее производительность за­вода Опыт эксплуатации заводов пока­зал, что наиболее целесообразны схе­мы заводов с независимыми техно­логическими линиями, включающи­ми полный набор оборудования рав­ной производительности. По такому принципу построены схемы Бакинс­кого и Ллма-Лтинского заводов МПБО.

Каждая независимая технологи­ческая линия включает приемный бункер с пластинчатым питателем, биобарабан, контрольные грохоты для компоста, магнитный сепаратор для извлечения черного металлоло­ма из компоста и отсева, сепараторы цветного металла, стекла, полиэти­леновой пленки и дробилку для из­мельчения компоста.

В схему заводов включают техно­логические элементы, являющиеся общими для всех технологических линий: автовесы; резервный прием-

ный бункер, оборудованный грей­ферным краном; пресс для брикети­рования черного металлолома; роль­ганг для транспорта брикетов; склад металлолома, оборудованный краном с магнитной шайбой; площадку для складирования компоста; бункеры для цветного металла и стекла.

В схему комплексных заводов, на­ряду с оборудованием для переработ­ки ТБО, включают также оборудова­ние для сжигания или пиролиза не-компостируемых отходов (крупного отсева с контрольного грохота). Для упрощения схем на некоторых заво­дах черный металлолом отбирают только из компоста и отсева.

В схемах комплексных заводов, при необходимости, предусматривается предварительный (до компостирова­ния) отбор фракций ТБО крупнее 300 мм (в основном дерево, картон, текстиль), которые направляются на сжигание вместе с сырым низкокало­рийным отсевом контрольного грохо­та, что улучшает теплотворную спо­собность сжигаемого материала.

Выход компоста колеблется от 60 до 68 % массы ТБО, что зависит от влажности поступающего материала и длительности пребывания компос­та на складе готовой продукции (пло­щадке дозревания).

На комплексных заводах с пред­варительным грохочением ТБО 40- 50 % материала с первичного грохо­та направляют на сжигание. В этом случае на компостирование поступа­ет 50-60 % ТБО и соответственно выход компоста составляет 38-42 %.

На рис. 9.2 представлена схема современного завода МПБО для Оренбурга, включающее оборудова­ние для предварительной (до биоба­рабанов) сортировки ТБО.

Как видно их приведенной схемы на Оренбургском заводе предусмат­ривается предварительное до компо­стирования грохочение ТБО, и по­вторное, после дробления, грохоче­ние компоста. Оренбургский завод относится к заводам второго поколе­ния, отличается более совершенной технологией очистки компоста от бал­ластных фракций, нормализацией содержания в нем микроэлементов металлов, практически безотходной технологией, более высокими эколо­гическими требованиями.

Приведенный в таблице 9.8 пере­чень заводов показывает, что мусо-роперерабатывающие заводы постро­ены в основном в мегаполисах с на­селением выше миллиона жителей.

В небольших городах заводы не строили в основном из-за финансо­вых проблем. Однако реалии послед­него времени, связанные с появле­нием потенциальных инвесторов, изменили положение. Расположение завода в непосредственной близости от города позволяет сократить расхо­ды, связанные с вывозом отходов,

что приводит к сокращению себе­стоимости утилизации ТБО. Каждый завод позволяет трудоустроить не ме­нее 50 человек.

Рассматриваются два варианта за­вода, отличающихся только типораз-

мером биотермического барабана (рис. 9.3). Производительность заво­да - 100 или 180 тыс. м³ ТБО в год, что позволяет принимать отходы го­родов с населением от 100 до 180 тыс. жителей Для обеспечения заданной произ­водительности предусматривается одна технологическая линия, работа­ющая по 16 часов в сутки. Пребываю­щие мусоровозы разгружаются в при­емный бункер, оснащенный пластин­чатым питателем. Случайно попавшие крупногабаритные предметы извлека­ются грейферным краном и склады­ваются в съемные бункера автосамос­валов. Пластинчатый питатель перегру­жает ТБО на ленточный транспортер, проходящий под электромагнитным

сепаратором и через посты ручного отбора утильных фракций. На постах ручного отбора с транспортера отби­рается бумага, картон, текстиль, по­лимерная пленка, пластиковые бутыл­ки, стекло, цветной металл. Отобран­ное вторсырье попадает на вспомога­тельные конвейеры, далее подаются к прессам, где сырье подлежит либо прессованию, либо складированию в естественном состоянии. Далее кон­вейер проходит в отделение биопере­работки, где установлен биотермичес-

кий барабан диаметром 4 м и длиной 36 или 60 м. Экспозиция в биобараба­не - 2 суток. Далее компостируемый материал поступает на бинарные се­параторы (грохоты), где компост раз­деляется на 2 потока: балласт и про­сеянный компост. Компост направля­ется в дробилку и вторичный грохот. После измельчения и повторного гро­хочения компост направляется на пло­щадку дозревания.

Оставшийся от переработки ком­постируемой массы балласт подлежит либо использованию для рекультива­ции нарушенных земель, либо захо­ронению на полигоне. Балластные фракции не содержат пищевых отхо­дов, непривлекательны для грызунов и насекомых, не выделяют фильтрата и практически не представляют опас­ности для окружающей среды при складировании на полигонах ТБО или рекультивации нарушенных земель, так как прошли процесс обезврежи­вания в биобарабане. Учитывая не­большую массу оставшихся балласт­ных фракций, для их обезвреживания возможно использования компактных мусоросжигательных установок.