5.4. Мусороперерабатывающие заводы

Промышленная переработка и обезвреживание ТБО осуществляется на

мусороперерабатывающих заводах, которые работают по технологии аэробного биотермического компостирования, когда ТБО вступают в круговорот веществ в природе, в результате чего отходы обезвреживаются и превращаются в компост - ценное органическое удобрение или биотопливо для теплиц. Кроме того, при этой технологии из ТБО извлекаются черные и цветные металлы, стекло для вторично использования в промышленности.

Современные МПЗ при всем разнообразии технологических и конструктивных схем имеют оборудование, обеспечивающее:

• прием и предварительную подготовку ТБО;

• биотермическое аэробное компостирование;

• окончательную обработку и складирование компоста;

• сжигание некомпостнрусмых отходов.

В зависимости от выбранного оборудования и числа технологических линий МПЗ проектируются на переработку от 300 тыс. до 1 млн. м³ ТБО в год.

Непременным условием обезвреживания ТБО является выдерживание компостируемого материала при температуре не менее 50°С в течение 12 часов, эта температура губительно воздействует на большинство болезнетворных микроорганизмов, яйца гельминтов и личинки мух. важным обеззараживающим фактором являются антибиотические вещества, продуцируемы микробами-антагонистами и обладающими бактерицидными свойствами.

На отечественных заводах принят двухсуточный цикл переработки ТБО, который обеспечивает полное их обеззараживание. В процессе обеззараживания плотность компостируемого материала увеличивается со 160...200 кг/м³ до 700 кг/м³ в конце цикла обработки.

Технология извлечения черных металлов из ТБО предусматривает установку подвесных ленточных саморазгружающихся электромагнитных сепараторов. Черный металлолом, извлеченный из ТБО, состоит в основном из консервных банок и хорошо пакетируется. Всего извлекается до 90% содержащегося в ТБО черного металлолома.

Для извлечения цветных металлов под лентой транспортера располагают многофазную обмотку индукторной системы, создающей бегущее магнитное поле, которое наводит в цветных металлах электродвижущую силу, которой присуще собственное магнитное поле. Взаимодействие двух магнитных полей вызывает перемещение цветных металлов поперек ленты и сбрасывание их вспециальные накопительные бункеры. Сепараторы цветных металлов устанавливают только после сепараторов цветных металлов.

Сепарация стекла производится либо на баллистических (используют упругость разделяемых фракций), либо на пневматических (используют парусность или скорость витания в потоке воздуха разделяемых фракций) сепараторах.

По технологическим требованиям на компост, используемый в сельскохозяйственном производстве, стекло должно быть измельчено до фракций менее 3 мм. Для этого используются молотковые мельницы, в которых производится дробление компоста.

Потребление компоста носит сезонный характер, поэтому необходимо предусмотреть склад вместимостью равной 3-4 - месячной производительности МПЗ.

5.5. Мусоросжигательные заводы

В состав ТБО входят дерево, картон, бумага, кожа, резина и другие компоненты, которые обладают определенной энергетической ценностью. Элементарный состав ТБО включает, как правило, горючие компоненты в виде водорода, углерода и серы, кислород и азот, а также балласт в виде воды и золы, представленный минеральными частицами ТБО. Поэтому возникла идея термического обезвреживания ТБО. При сжигании ТБО достигается:

• полное обезвреживание отходов в кратчайшие сроки;

• экономия топливно-энергетических ресурсов за счет использования энергетического потенциала отходов;

• уменьшение площадей, занимаемых установками и сооружениями обезвреживания отходов;

• сокращение расстояния вывоза отходов.

Применение таких методов обезвреживания ТБО целесообразно при следующих условиях: при необходимости быстрого обезвреживания отходов; при отсутствии свободных площадей под полигоны и гарантированных потребителей компоста и биотоплива; при повышенных санитарных требованиях к обезвреживанию отходов.

Энергетическая ценность ТБО определяется их элементарным составом, который без влаги и воды включает:

• углерод,

• водород,

• азот,

• серу,

• кислород.

Для поддержания процесса сжигания ТБО необходимо предусмотреть подачу энергетического топлива - природного газа или мазута. Кроме того, мусоросжигательные заводы необходимо размещать вблизи гарантированных потребителей теплоты. Приезжающие на МСЗ мусоровозы взвешиваются на весах и разгружаются в приемный бункер.

МСЗ работают круглосуточно, без выходных дней. Получаемое тепло в виде пара или горячей воды используют в системе теплоснабжения.

В последнее время получил распространение новый метод переработки ТБО - пиролиз, обеспечивающий высокоэффективное обезвреживание отходов и их использование в качестве топлива и сырья для химической промышленности.

Пиролиз (сухая перегонка) - это процесс химического разложения отходов при температуре от 450 до 1000 °С в бескислородной или бедной кислородом среде, в которой происходят следующие процессы:

• сушка,

• сухая перегонка,

• газификация,

• горение коксового остатка.

При этом образуются жидкие фракции в виде смолы и масел, пар и газ с выделением твердого остатка кокса. Выделяющиеся газы и смолы можно рассматривать как газообразное и жидкое топливо. В некоторых пиролизных установках газ сжигается непосредственно в установке для получения теплоты. Твердые углеродистые продукты пиролиза могут быть использованы в качестве твердого топлива или газифицированы, в результате чего углерод под воздействием окислителя превращайся в газообразное топливо. Оставшийся после этого твердый остаток содержит минеральную часть ТБО.

Таким образом, пиролиз обеспечивает не только обезвреживание ТБО, но и получение других продуктов, которые могут быть использованы в виде топлива или сырья в химической промышленности, Важным преимуществом данного вида обезвреживания отходов является минимальная, по сравнению с другими методами площадь на единицу мощности (производительности).