Управление техногенными отходами

1. Боковая загрузка осуществляется в мусоросборник мусоровоза манипулятором, расположенным, как правило, с правой стороны машины, путем опрокидывания неподвижного контейнера в открывающийся люк на крыше мусоросборника. Уплотняет мусор толкающая плита, перемещая его в заднюю часть кузова и к заднему борту. Разравниватель (ворошитель), установленный на толкающей плите, равномерно распределяет мусор в кузове. Мусоровозы с боковой загрузкой предназначены для механизированной загрузки ТКО из контейнеров вместимостью от 0,12 до 0,77м3.

Мусоровозы с боковой загрузкой (рис. 3.10) широко эксплуатируются с середины 1980-х гг. и до настоящего времени.

Рис. 3.10. Мусоровоз с боковой загрузкой

101

2. Мусоровозы с задней загрузкой кузова (рис. 3.11) предназначены для загрузки ТКО вручную (ведра, пакеты и т.п.) или для механизированной загрузки мусора опрокидывателем из контейнеров вместимостью от 0,12 до 1,1 м3 в приемный ковш. Они оснащаются эффективным механизмом уплотнения и выгрузки мусора. Конструкция прессующего механизма позволяет производить в приемном ковше предварительное прессование мусора с коэффициентом уплотнения до 3. Последующее уплотнение мусора осуществляется при его перемещении в кузов мусоровоза толкающей плитой. Общий коэффициент уплотнения достигает 6, что позволяет загрузить в кузов мусоровоза до 108 м3 ТКО, или 98 евроконтейнеров объемом 1,1 м3.

Рис. 3.11. Мусоровоз с задней загрузкой

Выгрузка мусора из кузова мусоровоза осуществляется выталкивающей плитой, которая перемещается внутри кузова и обеспечивает выгрузку мусора без остатка.

Основные преимущества технологии задней загрузки:

Коэффициент уплотнения мусора в мусоровозах с задней загрузкой достигает 5–6, в то время как в мусоровозах с боковой загрузкой этот коэффициент не превышает 1,5–2,0, поэтому при одном и том же объеме мусоросборника при применении соответствующего шасси грузоподъемность мусоровоза увеличивается в 2,5–3,0 раза, что позволяет пропорционально сократить требуемый парк спецтехники.

102

Технология задней загрузки позволяет решать экологические проблемы за счет исключения просыпания мусора при загрузке контейнера, так как загрузка осуществляется в габаритах мусороприемника, а не через небольшую воронку на крыше мусоросборника, как при боковой загрузке.

Работа с механизмом опрокидывания на мусоровозах с задней загрузкой более безопасна для оператора машины, так как подъем контейнера осуществляется на высоту 1,5–1,8 м от земли,

ане на 2,5–4,0 м, как при боковой загрузке.

Возможность применения большого типоразмерного ряда бункеров в сочетании с универсальным загрузочным устройством позволяет оптимизировать количество и объем бункеров по каждой конкретной точке сбора ТКО, в то время как манипулятор мусоровоза с боковой загрузкой рассчитан только на один вид контейнеров.

При задней загрузке мусоровоз может загружаться ТКО и вручную, и фронтальным погрузчиком, что исключено при боковой погрузке.

Использование мусоровозов с задней загрузкой становится все более распространенным, так как они обладают очевидными преимуществами по сравнению с мусоровозами с боковой загрузкой.

По мере развития раздельного сбора ТКО возникает необходимость использования мусоровозов, способных перевозить отдельно собранные фракции отходов без их перемешивания в одном транспортном средстве. В этом плане определенный интерес представляют мусоровозы с двумя автономными загрузочными бункерами, кузовом, разделенным на две отдельные части, и автономными разгрузочными устройствами. Такие мусоровозы (например,

FAUN Selectapress) имеют разделенную на два бункера (левую и правую) загрузочную часть, каждая из которых автономна и имеет независимое управление. Каждый отсек оснащен своей прессовочной и выталкивающей плитой. Соответственно, имеются две автономные системы захвата контейнеров для левой и правой части автомобиля. Пульты управления имеются с обеих сторон автомобиля. Это позволяет загружать контейнеры различными видами отходов, например стеклом и бумагой, в разные отсеки кузова.

103

3. Мусоровозы с фронтальной загрузкой (рис. 3.12) составляют лишь небольшой сегмент рынка мусоровозов. На российском рынке мусоровозы с фронтальной загрузкой появились относительно недавно, на западе же такие машины используют с конца 1980-х гг. Мусорово-

комендуются к использованию для обслуживания контейнеров большой емкости (2,0–5,0 м3). Преимуществом таких мусоровозов является возможность обслуживания контейнеров, установленных в тупиках меду зданиями. Загрузка отходов происходит с захватом контейнера спереди и опрокидыванием их за кабину. Кроме того, такие мусоровозы работают на обслуживании крупных торговых центров и супермаркетов. Все мусоровозы с фронтальной загрузкой оборудуют прессующей камерой или загрузочным бункером, из которого мусор попадает непосредственно в кузов под действием толкающей плиты. Кузов разгружается либо самосвальным способом, либо посредством прессующей плиты.

Кроме собирающих мусоровозов, перегружающих ТКО из контейнеров в кузов для перевозки сменных контейнеров и бункеров, существуют также контейнеровозы и бункеровозы. Бункеровозы используются преимущественно для сбора и вывоза крупногабаритного бытового и строительного мусора. Система лифтдампер, установленная на бункеровозах, способна снимать бункер, оставлять его на площадке под загрузку или разгрузку, производить подъем и установку пустых или груженых бункеров на шасси. Для обслуживания крупнообъемных контейнеров или сменных кузовов (20–30 м3) используются контейнеровозы, оборудованные системой

104

мультилифт (рис. 3.13). Мусоровозы, оснащенные системой мультилифт, являются универсальными транспортными средствами, и в зависимости от конструкции контейнера их можно использовать для перевозки грузовразноготипа.

Рис. 3.13. Мусоровоз, оснащенный системой мультилифт

Кроме того, стоит добавить, что ассортимент современных мусоровозов в последние годы расширился за счет машин с устройством для мытья контейнеров внутри мусоровоза, машин с запираемыми шкафами для опасных отходов, машин со встроенными весами для взвешивания загружаемых отходов с принтером, а также

сдругими опциями [32].

3.4.2.Альтернативные варианты организации транспортирования ТКО

Помимо автомобильного транспорта принципиально возможна организация вывоза отходов водным и железнодорожным транспортом. Эти виды транспорта достаточно широко применяются для удаления отходов в таких странах, как Англия, Германия, Нидерланды, Япония и США (при значительной удаленности мест дальнейшего обращения с отходами). Значительно реже применяется трубопроводный транспорт. Эффективность использования таких альтернативных автомобильному видов транспорта обеспечивается путем создания необходимой инфраструктуры – специальных же-

105

лезнодорожных вагонов, барж, припортовых и прирельсовых терминалов, дополнительных погрузочных, перегрузочных и разгрузочных пунктов. При весьма высоких начальных капиталовложениях и относительно небольших эксплуатационных затратах на транспортировку 1 т ТКО эти альтернативные системы удаления ТКО тем быстрее окупаются, чем больше дальность и объемы перевозимых отходов. Так, перевозка 1 т ТКО железнодорожным транспортом в вагоне грузоподъемностью 50 т дороже в 2 раза, чем в вагоне грузоподъемностью 100 т. Удорожание перевозки на расстояние в 240 км составляет всего 20–30 % по сравнению с перевозкой на расстояние 80 км. При этом перевозка на расстояние менее 80 км автомобильным транспортом дешевле, чем железнодорожным.

Отмечается, что в зарубежной практике принято экономически целесообразным применять железнодорожные вагоны при дальности транспортировки на расстояния, превышающие 150 км, при объемах ежедневных перевозок не менее 1 тыс. т. При этом стоимость перевозок водным транспортом ниже на 30 % по сравнению с железнодорожным. При перевозке на 100 км величины транспортных затрат железнодорожным и водным транспортом примерно равны аналогичным на автомобильном транспорте [32].

Водный транспорт достаточно эффективно используется в Нью-Йорке, Лондоне, Гамбурге, Антверпене и многих других городах. Он эффективен в случаях больших грузопотоков отходов (сотен тысяч тонн), большой дальности перевозок и круглогодично используемых терминалов.

Однако вывоз отходов при помощи железнодорожного и водного транспорта несмотря на более низкие затраты имеет ряд недостатков, ограничивающих их широкое использование:

необходима доставка отходов на станции или в порт другим видом транспорта, в том числе автомобильным;

необходимо специальное оборудование для погрузки и разгрузки отходов; перегрузка отходов навалом исключена, так как при этом может происходить раздувание отходов и загрязнение окружающей среды, отходы должны быть упакованы в тюки или специальные контейнеры;

106

при перевозке должен быть исключен контакт отходов с другими материалами, что в условиях большой грузоподъемности данных видов транспорта приводит к необходимости накопления большой партии отходов.

Данные обстоятельства приводят к значительному повышению затрат на вывоз отходов железнодорожным и речным транспортом, однако для ряда населенных пунктов такой вывоз отходов может быть целесообразен, что должно определяться на стадии тех- нико-экономического обоснования для конкретных населенных пунктов.

3.4.3. Двухэтапный вывоз ТКО. Мусороперегрузочные станции

Анализ тенденций развития систем обращения с ТКО в нашей стране позволяет сделать вывод о том, что уже в среднесрочной перспективе следует ожидать (как это уже произошло в развитых европейских странах) централизации и укрупнения объектов инфраструктуры обращения с отходами (закрытие мелких полигонов и ликвидация санкционированных свалок с сооружением крупных современных межмуниципальных полигонов с необходимой инфраструктурой, укрупнение мусоросортировочных комплексов и других объектов по утилизации отходов).

Уже в настоящее время среднее по России расстояние вывоза ТКО составляет 20 км, однако в некоторых крупных городах с населением свыше 500 тыс. жителей оно возрастает до 45 км и более. По данным обследования городов РФ [32], около 45 % всех ТКО транспортируются на расстояние 10–15 км, 40 % – на 15–20 км, а 15 % всех отходов – более чем на 20 км. Дальность вывоза ежегодно возрастает в среднем на 1,5 км, а себестоимость транспорти-

ровки – на 15–20 %.

Сравнительный анализ экологической и экономической эффективности прямой и двухэтапной систем удаления ТКО позволяет сделать вывод, что при прочих равных условиях прямой вывоз отходов эффективен в экономическом отношении при малой уда-

107

ленности объектов обращения с отходами от мест их сбора, но обладает большим числом недостатков – увеличением числа транспортных средств и, соответственно, транспортных расходов, перегрузкой улично-дорожной сети населенных мест, увеличением порожних пробегов мусоровозов, большими внутрисменными простоями, большей суммарной эмиссией загрязняющих веществ в атмосферный воздух за счет большего расхода топлива, невозможностью использования высокопроизводительной уплотнительной техники для уменьшения объемов транспортируемых отходов.

Практика свидетельствует, что эффективный радиус вывоза отходов по одноэтапной системе (прямой вывоз) составляет 15–25 км. В случаях дальности транспортировки выше этой величины требуется организация двухэтапной системы вывоза с применением мусороперегрузочных станций. Двухэтапная система с применением МПС при большой удаленности мест образования и сбора отходов от мест длительного обращения с ними более эффективна в экономическом и экологическом отношениях.

По производительности МПС делят на три категории – малые, средние и крупные. К малым принято относить МПС производительностью менее 50 т/сут. К станциям средней мощности относят МПС с производительностью от 50 до 100 т/сут, к станциям большой мощности – производительностью свыше 100 т/сут.

В крупных городах (и особенно в городских агломерациях) наряду с единичными МПС применяются их сети, позволяющие в более значимых масштабах оптимизировать транспортировку отходов, а также проводить попутную их подработку, что облегчает выполнение дальнейших процедур обращения с ними на объектах обработки, утилизации и захоронения.

Использование МПС позволяет:

уменьшить количество собирающих мусоровозов;

сократить выбросы в атмосферный воздух от мусоровозного транспорта;

снизить затраты времени на сбор и вывоз отходов;

снизить эксплуатационные затраты на ГСМ, обслуживание

иремонт парка мусоровозов;

108

укрупнить объекты переработки;накапливать транспортные партии вторичного сырья

икомпостных фракций на МПС;

производить первичную обработку отходов (прессование, тюкование, отбор КГО);

улучшить выполнение технологических процессов на полигонах захоронения ТКО.

При выборе места размещения МПС учитываются:

близость к источникам образования отходов, состояние дорожной сети, наличие ограничений (по нагрузке на ось транспортного средства, условиям маневрирования мусоровозов, маршрутам доставки ТКО на МПС и т.п.);

транспортная доступность планируемого места размещения станции (возможность круглогодичного проезда к станции и от станции к объекту переработки большегрузных машин);

доступность объектов захоронения отходов;

направление использования прилегающих земель (настоящее и планируемое).

При выборе типа и мощности МПС анализируются следующие данные:

эффективность технологической схемы перегрузки;

срок службы оборудования;

простота эксплуатации оборудования;

возможность модифицировать и увеличить мощность оборудования;

характер и объем поступающих отходов (количество и равномерность поступления отходов в час, сутки, сезонные колебания и т.п.);

наличие и характер площадок для размещения МПС (площадь, рельеф, наличие подъездных путей, условий энергоснабжения, водоснабжения и водоотведения, возможность организации санитар- но-защитной зоны ближайших жилых и иных объектов и т.п.);

удаленность и характеристика объектов инфраструктуры по дальнейшему обращению с отходами (расстояние, состояние дорожной сети, характер объектов);

109

экономические возможности заказчика, капитальные и эксплуатационные затраты на МПС.

Возможна организация двух типов перегрузки отходов: без прессования отходов и с прессованием отходов.

В случае перегрузки отходов без прессования осуществляется загрузка отходов из мусоросборочной машины в кузов мусоровоза большего объема или в съемный контейнер емкостью 25–40 м3, который периодически вывозится мусоровозами с системой мультилифт. Данный вариант организации МПС подходит для перегрузки ТКО от небольших и средних населенных пунктов.

При перегрузке отходов на МПС с прессованием в качестве прессующих устройств ТКО возможно применение:

1)пресс-контейнера (компактора);

2)валового уплотнителя;

3)стационарного пресса;

4)транспортного мусоровоза с задней загрузкой.

1. Пресс-контейнеры (или компакторы) предназначены для уменьшения объемов отходов и в отличие от обычного контейнера способны вместить в 5–10 раз больше отходов (в зависимости от их вида). Компактор состоит из двух основных частей: механизма прессования и накопительного бункера. Загрузка пресс-контейнера производится через приемное окно, после чего партия отходов под действием механизма прессования с усилием продвигается в накопительный бункер, где происходит сжатие за счет продвижения в накопительный бункер следующей партии отходов и т.д. Коэффициент прессования варьируется от 3 до 10 в зависимости от вида отходов. Кроме того, одним из преимуществ пресс-контейнера перед открытыми контейнерами является его полная герметичность. Отходы, спрессованные внутри закрытого контейнера, не разлетаются от порывов ветра и не растаскиваются животными. Учитывая полную герметичность пресс-контейнеров, их можно устанавливать как внутри помещений, так и под открытым небом. Однако прессующий механизм из-за присутствия в нем гидравлической системы рекомендуется устанавливать в закрытых помещениях, предотвращающих резкие колебания температуры.

110