Санітарно епідеміологічні умови при виборі засобу і типу споруд знешкодження і утилізації тпв
Чисельність населення, що обслуговується, тис. чол |
Високона-вантажувальні полігони |
Засоби знешкодження і утилізації |
|||
Спалення |
Компостування |
Комплексне використання |
|||
заводи |
польові настанови |
заводи |
|||
25 – 125 |
+ |
|
++ |
|
|
200 – 500 |
+ |
+ |
|
++ |
|
600 і більше |
+ |
+ |
|
|
++ |
Таблиця 1.17
Урахування економічних і містобудівних умов при виборі засобу і типу споруд знешкодження і утилізації тпв.
Чисельність населення, що обслуговується, тис. чол |
Засіб і тип соруд знешкодження і утилізації ТПВ |
Мінімальні площі ділянки (де будують) |
Мінімальні транспортні витрати |
Максимальна утилізація ТПВ |
Мінімальні навдені витрати (загальні) |
Мінімальні витрати трудових ресурсів |
||
міська |
загальна |
В с/г |
В енергетиці |
|||||
25 ... 125 |
Високонавантажувальні полігони |
+ |
|
|
|
|
+ |
+ |
Установа польового компостування |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
200 ... 400 |
Високонавантажувальні полігони |
+ |
|
|
|
|
+ |
+ |
Спалювальні заводи |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
Компостні заводи |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
|
600 і більше |
Комплексні компостні заводи зі спалюванням баласту |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
Спалювальні заводи |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
Високонавантажувальні полігони |
+ |
|
|
|
|
+ |
+ |
|
Таблиця 1.18
Соціальні, екологічні та техніко-економічні показники засобів знешкодження
і утилізації ТПВ
Показники |
Вид знешкодження |
|||||
складування на полігонах |
спалювання |
компостування |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
1. Соціальні і екологічні аспекти |
||||||
Санітарно-гігієнічна оцінка -ступінь і термін знешкодження |
практично повна за 100 років |
практично повна за 1 годину |
практично повна за 1 рік |
|||
-забруднення грунтів |
практично немає (за винятком ділянки складування) |
практично немає (за винятком шлаковідвалу) |
практично немає |
|||
-забруднення води |
практично немає |
практично немає |
немає |
|||
-забруднення повітря |
немає |
в межах норм з урахуванням хлороутворюючих полімерів |
немає |
|||
-вміст відходів виробництва по масі, % |
немає |
25-30 |
20-30 |
|||
-те ж, по об’єму |
немає |
5-6 |
10-12 |
|||
2. Техніко-економічні показники (індекси) |
||||||
Питомі капіталовкладення на 1 т річної потужності по прийманню ТПВ |
до 350 тис. чол. |
>350 тис. чол. |
до 350 тис. чол. |
>350 тис. чол. |
до 350 тис. чол. |
>350 тис. чол. |
1 |
1 |
21 |
21 |
15 |
15 |
|
Питомі експлуатаційні витрати |
1 |
1 |
7 |
10 |
8 |
10 |
Питомі трудозатрати |
1 |
1 |
5 |
6 |
6 |
10 |
Питома металоємність обладнання на 1 тону річної потужності ТПВ |
1 |
1 |
30 |
42 |
60 |
66 |
Питомі енергозатрати кВт год/т |
1 |
1 |
5 |
10 |
5 |
7 |
Питома потужність струмоприймачів кВт/т |
1 |
1 |
15 |
22 |
12 |
20 |
Питома зайнята площа |
1 |
2 |
2,5 |
5 |
4 |
7,5 |
Повернення експлуатаційних витрат за рахунок реалізації продукції, % |
0 |
0 |
30 |
50 |
40 |
75 |
Можливість сумісного знешкодження з частиною промвідходів |
так |
частково так |
практично ні |
|||
Освоєння виробництва вітчизняного обладнання |
освоєно |
ні |
освоєно |
|||
Для вибору оптимального методу знешкодження на основі комплексної техніко-економічної оцінки з застосуванням принципу системного аналізу виконаємо ранжування показників.
Показник першого рангу – питомі капіталовкладення.
Показник другого рангу – питомі трудовитрати.
Показник третього рангу – питомі енерговитрати.
Показник четвертого рангу – питома металоємність.
Оцінку системи виконаємо за критерієм технічного рівня.
де Кt – відношення числових значень відповідних показників зрівнювальних систем (полігон, спалювання, компостування)
Кni – індекс техніко – економічного показника
φi = i/2n-1 – нормувальна функція, визначаюча питому вагу показника при оцінки ефективності системи.
i – номер показника в ранжуваній послідовності (S=1,2,…N)
і = 1 φ1 = ½1-1=1
і = 2 φ2 = ½2-1=0,5
і = 3 φ3 = 0,25
і = 4 φ4 = 0,125
Тоді розраховуємо:
(полігон)
(спалювання)
(компостування)
Таким чином, найбільш економічним на даному етапі є примінення для знешкодження твердих побутових відходів спорудження полігона ТПВ. В перспективі може бути запроектований і побутовий сміттєпереробний завад.
Також необхідно враховувати те, що для більшої утилізації ТПВ, та для більшої ефективності роботи споруд їх знешкодження та утилізації можливо використання попереднього сортування відходів, із відбором найбільш цінних відходів для подальшої утилізації. Можливе двохстадійне сортування:
Безпосередньо у місцях утворення відходів (люди самі розділяють відходи і викидають у різні контейнери);
Безпосередньо перед спалюванням, компостуванням чи захороненням відходів.
Тому можливе впровадження сортувальної системи у місті. Але потрібно враховувати, що чим більше місто, тим складніше і в той же час більш економічно вигідніше дане впровадження. Які компоненти можливо виділяти перед знешкодженням у Вашому місті? Розгляньте, який % певних компонентів міститься у ТПВ, які можливо подальше утилізувати(тобто які компоненти є вторресурсами).
Можливе будівництво сортувального заводу у комплексі з спалюванням, компостуванням чи захороненням.
Також необхідно враховувати те, що чим більше у ТПВ органічної маси, тим більш вони придатні для компостування та спалювання.
Комплексне розміщення споруд із знешкодження і утилізації ТПВ визначають за таблицею 1.18 (розглянути більш ширше вибраний метод)
Таблиця 1.19
Розміщення споруд із знешкодження і утилізації ТПВ
Варіанти розміщення |
Чинники |
|
Позитивні |
Обмежуючі застосування |
|
Термічне знешкодження |
Утилізація тепла і чорного металобрухту |
|
У промисловій зоні міста |
Можливе компенсування в частині спільного спалювання побутових і промислових відходів (будівництво на часткових засадах з промисловими підприємствами) |
Труднощі з реалізацією теплової енергії в нічні години і неробочі дні, якщо немає підприємств з тризмінним режимом роботи |
У комплексі з котельнею на енергетичному паливі або ТЕЦ |
Подача теплової енергії в загальну тепломережу, полегшення умов реалізації теплової енергії. Економія управлінських видатків за рахунок об’єднання |
Труднощі поєднання при високих параметрах теплоносія у мережі ТЕЦ |
У комплексі зі станцією аерації по очисткі стічних вод з розміщенням у комунальній зоні |
Утилізація теплової енергії для кондиціювання осаду або стічних вод (оптимальні умови реалізації теплової енергії), економія енергетичного палива. Єдині вимоги з охорони навколишнього середовище, єдина СЗЗ |
Можуть бути неоптимальні маршрути сміттєвозів, бо станція аерації проектується біля водного об’єкту |
У комплексі з плавальним басейном і холодильними настановами |
Утилізація теплової енергії для нагріву води в басейні або адсорбційній холодильній установці (оптимальні умови цілодобової реалізації теплової енергії). Економія енергетичного палива |
Розміщення поблизу селітебної зони |
У комплексі санаторіїв, лікарень та ін. |
Надійне знешкоджування ТПВ |
Споруди без котлів і утилізації тепла. |
У комплексі із попереднім сортуванням разом із промисловими відходами 3 і 4 класу небезпеки за містом |
Більш оптимальна утилізація ТПВ |
Значні затрати, іноді неможливість відділення органічної частини, важкість розділення. Можливість одержання відходів не відповідної якості |
Біотермічне знешкодження |
Утилізація компосту, чорного і кольорового металу |
|
У межах міста – центра |
Мінімальні витрати на транспорт ТПВ. Забезпечення заводу високо – кваліфікованими кадрами. Полегшення умов реалізації теплової енергії при спалюванні некомпостованих відходів. Оптимальні умови реалізація компосту як палива. |
Збільшення витрат на вивезення компосту |
У комплексі з тепличнопарниковим господарством |
Оптимальні умови реалізації компосту як біопалива |
Подорожчання транспорту ТПВ. Труднощі із забезпеченням висококваліфікованими кадрами або додаткові витрати на доставку персоналу. |
У комплексі з каналізаційною станцією очистки стічних вод |
Спільна переробка ТПВ і відстою стічних вод (ВСВ): аеробне компостування знешкодженого ВСВ (без метанового процесу); те ж термічно висушеного ВСВ; спільне анаеробне зброджування в метантенках (без ферменаторів ТПВ). Створення єдиної зони знешкодження твердих і рідких побутових відходів. Економія управлінських видатків за рахунок об’єднання. Єдина система виробництва і реалізації органічних добрив |
Можуть бути неоптимальні маршрути для сміттєвозів |
У комплексі з підприємством по виробництву торфомінеральних добрив (ТМД) |
Єдина система виробництва і реалізації органічних добрив |
Збільшення витрат на транспорт ТПВ |
У комплексі з полігоном ТПВ |
Економія на транспорті некомпостованих відходів. Забезпечення маневру відходами при ремонті компостного підприємства. Можливість попередньої сушки вологих ТПВ |
Збільшення відстані від центру збору ТПВ (при обслуговуванні регіону з декількома містами збільшення відстані практично немає) |
У комплексі із попереднім сортуванням разом із промисловими відходами 3 і 4 класу небезпеки сортуванням за містом |
Більш оптимальна утилізація ТПВ |
Значні затрати, іноді неможливість відділення органічної частини, важкість розділення. Можливість одержання відходів не відповідної якості |
Складування з наступною ізоляцією |
||
У комплексі з кар’єрами глини |
Охорона грунтових вод від забруднення фільтратом з ТПВ. Повернення народному господарству рекультивованих дільниць вироблених кар’єрів після їх заповнення ущільненими ТПВ |
|
У комплексі із зонами рекреації |
Створення гірок, оглядових майданчиків при висотній схемі складування. Використання господарсько – побутових приміщень полігона після його закриття під зону відпочинку |
Забезпечення вимог охорони навколишнього середовища при проїзді сміттєвозів |
У комплексі з полігоном високотоксичних промислових відходів 1 і 2 класів небезпеки (для малих міст недоречно) |
Створення єдиної зони промислових і побутових відходів. Створення об’єднання або єдиного спорудження, можливості маневру машинами і механізмами. Використання слаботоксичних промислових відходів для ізоляції ТПВ |
Різноманітний розмір СЗЗ (для промвідходів 1 і 2 класів небезпеки – 3 км, для ТПВ – 0,5 км) |
У комплексі із попереднім сортуванням разом із промисловими відходами 3 і 4 класу небезпеки та із брекетуванням |
Більш оптимальна утилізація ТПВ, значно менші площі для захоронення відходів |
|
Враховуючи, що в умовах урбанізації відбувається утворення мегаполісів і згуртовування невеликих міст навколо міста – центру, доцільне створення єдиної системи санітарної очистки в масштабах групової системи населених місць. У цьому випадку раціональним є будівництво заводів механізованої переробки ТПВ і котельних, розташованих в центрі регіону.Групова система може обслуговувати регіон чисельністю до 12 млн. жителів, дозволить покращити економічну обстановку в регіоні і значно скоротити витрату трудових ресурсів мегаполісу.
Отримані результати слід використовувати для визначення кількості споруд із знешкодження та утилізації ТПВ (таблиця 1.20).
Таблиця 1.20
Оптимальна чисельність споруд із знешкодження і утилізації ТПВ
Число жителів, які обслуговуються, тис. чол. |
Число споруд |
Кількість жителів, які обслуговуються однією спорудою, тис. чол. |
Забезпеченість спорудами,% |
Рекомендована відстань ТПВ від центру збору до споруди, км |
||
заводи |
полігони |
всього |
||||
До 200 |
- |
1 |
1 |
До 300 |
- |
5-15 |
350 – 500 |
1 |
1 |
2 |
150-350 |
100 |
15-25 |
550 – 850 |
1 |
1-2 |
2-3 |
250-550 |
100 |
20-30 |
1000 – 2000 |
2 |
2 |
4 |
350-850 |
50 |
20-40 |
3000 – 5000 |
3 |
2-3 |
5-6 |
550-1500 |
33 |
20-75 |
Ступінь централізації споруд в системі оцінюють двома показниками – питоме число жителів групової системи, що припадає на одну споруду (У), і коефіцієнт, що показує, яка частина жителів групової системи потрібна на одну однотипову споруду (К):
У = Н/С (окремо для кожного виду споруд – полігони, заводи)
Де Н – число жителів групової системи, тис. чол.;
С – число споруд одного призначення.
К = (У*100)/Н
Розрахункові значення показників У і К слід порівняти з табличними для встановлення оптимальної кількості споруд у заданих умовах.
Необхідно твкож визначити, яку сзему вивезення ТПВ приймають у місті: одноетапну чи двохетапну. Суть одноетапної схеми: сміттєвоз збирає ТПВ і перевозить їх на полігон. При двохетапній схемі зібрані ТПВ сміттєвози з малою місткістю кузовів перевозять на сміттєперевантажувальну станцію, звідки великовантажні сміттєвози доставляють ТПВ на полігон.
За даними досліджень, які проводилися НІКТІ МГ України, встановлено, що використання двохетапної схеми економічно доцільно при відстані транспортування ТПВ 20 і більше кілометрів.
При меншій відстані транспортування будівельні втрати на спорудження сміттєперевантажувальної станції більші, ніж транспортні витрати; строк окупності перевищує 10 років (рисунок 1.2).
Рисунок 2.1
Далі прийняте рішення подають у вигляді рисунку 1.1. з наведенням оптимальних чи нормованих відстаней для об’єктів знешкодження ТПВ. Тут необхідно враховувати кліматичні та географічні характеристики (зокрема напрямок та швидкість руху повітря, температуру повітря найбільш жаркого та найбільш холодного періоду)
Рисунок 1.1 Оптимальні відстані для споруд із знешкодження і утилізації ТПВ
До 15 км
5
4
3
До 20 км
1
10 км
6
7
1 – межі міста;
2 – лінія забудови промислової зони;
3 – завод по спаленню ТПВ з утилізацією теплової енергії;
4 – завод по переробці ТПВ з утилізацією теплової енергії;
4 – завод по переробці ТПВ у компост
5 – полігон ТПВ;
6 – радгосп (споживач компосту;
7 – шлаковідвал.