
- •Глава 4. Основы технологических расчетов при проектирование перерабатывающих комплексов 125
- •Глава 1. Полигонное захоронение отходов.
- •1.1.Устройство полигонов и складирование тбо.
- •1.2.Разложение тбо в местах захоронения.
- •1.3. Сбор и обезвреживание фильтра.
- •1.4. Добыча и утилизация биогаза.
- •Контрольные вопросы Главе 1.
- •Глава 2. Переработка твердых бытовых отходов (тбо).
- •2.1. Сепарация тбо.
- •2.1.1. Дробление
- •Выбор и расчет схемы дробления
- •Пример расчета схемы дробления Задание
- •Технологическая характеристика выбранных дробилок
- •Выбор и расчет дробилок
- •2.1.2. Грохочение.
- •Выбор и расчет грохотов
- •Удельная производительность на 1 м2 поверхности сита вибрационных грохотов
- •Значения коэффициента (к1 ) , учитывающего влияние мелочи
- •2.1.3. Магнитная сепарация
- •2.1.4. Электродинамическая сепарация
- •2.1.5. Электросепарация
- •2.1.6. Аэросепарация
- •2.1.7. Специальные методы сепарации
- •2.1.8. Ручная сортировка
- •2.1.9. Технологические схемы сепарации тбо (анализ)
- •Контрольные вопросы Главе 2.
- •Глава 3.Термическая переработка.
- •3.1. Выбор температуры термического процесса
- •3.2. Классификация методов термической переработки тбо
- •3.3. Термические методы переработки тбо при температурах ниже температуры плавления шлака
- •3.3.1. Слоевое сжигание с принудительным перемешиванием и перемещением материала
- •3.3.1.1. Печи с валковыми решетками
- •3.3.1.2. Барабанные вращающиеся печи
- •3.3.2. Сжигание в кипящем слое
- •3.3.2.1. Печи со стационарным кипящим слоем
- •3.3.2.2. Печи с вихревым кипящим слоем
- •3.3.3. Сжигание-газификация в плотном слое кускового материала без принудительного перемешивания и перемещения материала.
- •3.3.4. Термические методы переработки тбо при температурах выше температуры плавления шлака
- •3.3.4.1. Сжигание в слое шлакового расплава
- •3.3.5. Основы газоочистки
- •3.4. Комплексная переработка тбо.
- •Контрольные вопросы Главе 3.
- •Глава 4. Основы технологических расчетов при проектировании перерабатывающих комплексов.
- •4.1. Общие сведения.
- •4.2. Расчет производительности завода по исходному сырью.
- •Контрольные вопросы Главе 4.
- •Расчет. Расчет напорной песколовки.
- •Заключение
Контрольные вопросы Главе 1.
На какие большие группы принудительно можно разделить образующиеся отходы?
На какие большие группы принудительно можно разделить, в экологической системе, образующиеся твердые отходы?
Как отходы можно классифицировать по агрегатному состоянию?
Опираясь на какие законы, была разработана классификационный каталог отходов?
Какие признаки лежат в основе систематизации отходов?
Как устроен международный классификатор отходов?
Почему смешанные отходы наиболее сложные для переработки?
Что является решающем условием выбора переработки того или иного отхода?
Что является основной задачей при переработки радиоактивных отходов?
Как устроен полигон для складирования ТБО?
Зачем на полигоне создают противофильтрационный экран?
На какие составные части в условиях захоронения за счет химических и биологических процессов различают органические отходы?
Как осуществляется сбор и обезвреживания фильтра на полигоне?
В чем заключается экономический аспект добычи и утилизации биогаза?
Как устроена скважина для добычи биогаза?
Можно ли использовать биогаз в газовых котлах для производства тепловой энергии?
Что делают с биогазом, когда возникают сложности в его утилизации?
Когда производится рекультивация полигона и какие работы при этом ведутся?
Глава 2. Переработка твердых бытовых отходов (тбо).
Основная тенденция решения проблемы ТБО в мировой практике - их вовлечение в промышленную переработку.
Несколько причин стимулируют переход к промышленной переработке ТБО:
- наличие постоянной экологической опасности от накопления больших объемов отходов;
- сложность выделения и обустройства новых свалочных мест;
- рост затрат на захоронение ТБО и их доставку к местам захоронения, которые все более удаляются от городов;
- экономия земельных ресурсов при отказе от полигонного захоронения;
- возможность масштабной утилизации муниципальныхотходов при их вовлечении в промышленную переработку;
- необходимость решения экологических проблем цивилизованными методами.
В первую очередь ТБО вовлекаются в промышленную переработку в странах, бедных природными ресурсами и отличающихся малой площадью и высокой плотностью населения, где захоронению подвергают не более 25-30% ТБО (Швейцария, Япония). В Европе, как отмечено, полигонное захоронение ТБО должно быть прекращено к 2010 г.
В мировой практике нашли промышленное применение пять принципиальных методов переработки ТБО:
- термическая обработка (в основном - сжигание);
- биотермическая аэробная ферментация (с получением удобрения, биотоплива, топлива и др.);
- анаэробная ферментация (с получением биогаза);
- сортировка (с извлечением ценных компонентов и фракций отходов для вторичного использования);
- комплексная переработка (комбинация различных методов: ферментация-сортировка, ферментация-сортировка-термообработка, сортировка-ферментация, термообработка-сортировка, сортировка-термообработка, сортировка-термообработка-ферментация).
Наиболее распространено сжигание (слоевое и в кипящем слое), значительно реже - аэробная ферментация (на последних поколениях заводов - в бассейне выдержки, в туннеле и в боксах). Широкое распространение этих технологий для переработки ТБО обусловлено морфологическим составом ТБО, которые содержат до 70-80% органической (горючей, биораз-лагаемой) фракции.
Принципы выбора и создания рациональных методов промышленной переработки ТБО базируются на том, что проблема ТБО - это взаимосвязанная эколого-экономическая и технологическая проблема, а сами ТБО должны рассматриваться как техногенное сырье сложного органо-минерального состава. Технологию переработки ТБО следует рассматривать как метод инженерной защиты окружающей среды. Задачей любой технологии является:
- уменьшение объема и массы отходов, подлежащих захоронению, с перспективой перехода на безотходоное производство;
- обезвреживание отходов;
- рациональная утилизация отходов (материальная и энергетическая, с выделением ценных компонентов, производством новых видов товарной продукции).
Приоритетными при выборе и создании технологии, отвечающей достижениям и тенденциям развития мировой практики, являются эколого-экономические критерии (экологическая безопасность технологии, количество и экологическая безопасность образующихся отходов, экологическая безопасность новой продукции, экономическая эффективность, капитальные и эксплуатационные затраты). Естественно, на выбор технологии существенное влияние оказывает степень ее отработанности и готовности к практическому применению.
Принципиальные методы переработки ТБО реализуются с использованием десятков технологий. Как правило, любая фирма-разработчик технологии (или дилерская фирма) рекламирует свою технологию как лучшую и самую эффективную в мировой практике. Чтобы сделать правильный выбор, в рынке технологий необходимо разбираться. Практическое решение проблемы промышленной переработки ТБО связано с большими капитальными вложениями, поэтому последние должны быть ориентированы на создание наиболее прогрессивного промышленного производства.
Промышленную переработку следует рассматривать как конечную операцию в общей схеме управления ТБО, эффективность которой во многом зависит от организации работы на каждой предшествующей стадии - сбора и транспортировки (удаления) муниципальных отходов.
Исходя из гетерогенного состава муниципальных отходов, схемы управления ТБО (включая промышленную переработку) должны представлять собой комбинацию технологических операций разделения отходов на отдельные фракции и компоненты с последующей их переработкой оптимальным методом. Стремление использовать для переработки всей массы ТБО какой-то один конкретный метод, какую-то монотехнологию (например, сжигания) приводит к неоправданному увеличению затрат и усиливает негативное влияние технологии на окружающую среду. В наибольшей степени современным требованиям экологии, экономики и ресурсосбережения отвечает создание комбинированного производства, обеспечивающего обезвреживание отходов, использование отходов как источника энергии и как вторичного сырья. Построение промышленной технологии по принципу комбинации различных методов переработки ТБО нивелирует недостатки каждого метода, взятого в отдельности. Именно комплексная переработка ТБО, как системная комбинация сортировки, термообработки, ферментации и других процессов обеспечивает в совокупности малую отходность производства, его максимальную экологичность и экономичность.
Объединяющим процессом в схеме комплексной переработки ТБО является сепарация (в том числе на основе селективного сбора), изменяющая качественный и количественный состав ТБО.