Управление отходами. Сбор транспортирование прессование сортировка

Вторичное сырье отгружается потребителю по мере накопления транспортной партии, не реже 3 раз в сутки, что обусловлено размером имеющихся

впроизводственном корпусе площадей для его складирования. Вывоз вторсырья осуществляется транспортом покупателя (тентованными полуприцепами – фурами грузоподъемностью до 30 т). Средний объем загрузки кип вторсырья

водин полуприцеп составляет до 48 шт. Погрузка кип в полуприцепы осуществляется погрузчиком ДП-1604. После погрузки каждый полуприцеп взвешивается на платформенных электронных весах. Количество автотранспорта, вывозящего вторичное сырье с территории завода, зависит от организации системы сбыта вторичного сырья и количества реализуемых фракций.

Отобранное на линии сортировки белое, цветное и темное стекло сбрасывается раздельно через отверстия разгрузочных воронок в стоящие под сортировочной площадкой контейнеры объемом 15 м (10,3 м с учетом неполной заполняемости). По мере накопления контейнеры трактором или погрузчиком выкатываются за пределы корпуса сортировки ТБО, где хранятся на участке хранения стеклобоя до отправки их потребителю. Вывоз стеклобоя осуществляется автотранспортом потребителей.

Вконце сортировочного стола установлен магнитный сепаратор для отбора лома черных металлов. Улавливаемый металл попадает в тракторный прицеп. По мере накопления контейнер с металлом вывозится на площадку

временного накопления лома черных металлов. Вместимость тракторного прицепа 9,15 м3 (8,2 м с учетом неполной заполняемости). Для транспортировки прицепа используется трактор МТЗ-82.

Оставшиеся после сортировки хвостовые отходы по ленточному транспортеру направляются на реверсивный ленточный конвейер, откуда поступают в контейнеры и вывозятся на захоронение на карты полигона ТБО «Широкореченский». Емкость контейнера для сбора «хвостов» – 27 м3 (23 м3 с учетом неполной заполняемости).

5.4. Механическая сортировка ТБО

Достигнутые за последнее десятилетие большие успехи в развитии современных систем сортировки отходов позволили при больших объемах отходов перейти от ручной сортировки к частичной и полной автоматизации процесса, использованию не только механических сепараторов различного типа, но и систем оптической сортировки.

Интенсивное использование современных технологий для сортировки как отдельно собранных, так и смешанных отходов позволяет сократить расходы на сбор и транспортирование отходов, а также на их захоронение. При этом прибыль от реализации вторичного сырья за счет его более полного извлечения из отходов значительно возрастает.

201

При необходимости сортировки больших потоков отходов выбор между ручной и механизированной сортировками обычно склоняется к механизированной, так как она позволяет отказаться от ручной сортировки с ее изнурительной, требующей больших временных затрат работой технического персонала, среди которого большую часть составляют малоквалифицированные работники, что приводит в итоге к ее низкой результативности.

Ручная сортировка при всей ее простоте является относительно дорогой

итребует значительных затрат времени при обращении с большими объемами отходов. При этом заработная плата персонала является одним из основных элементов затрат при эксплуатации МСК. Это определяет необходимость поиска компромисса между операционными (эксплуатационными)

икапитальными затратами при выборе между ручной и механической сортировками. Ручная сортировка позволяет получать достаточно высокий процент отбора качественного вторичного сырья при низкой производительности труда. Вместе с тем при ручной сортировке при повышенной требовательности к разделению отбираемого вторичного сырья по качеству сортировщику трудно различить, например, вид полимеров (ПВХ-поливи- нилхлорид от ПЭТ-полиэтилентерфталата). В результате снижается качество выделяемой фракции вторичного сырья. При использовании автоматизированных систем сортировки решение подобного класса задач происходит быстро и точно.

По сравнению с ручной сортировкой механическая (частично автоматизированная) характеризуется более высокими капитальными затратами на оборудование, но при этом меньшими затратами на заработную плату, более полным извлечением вторичных материалов и высокой производительностью. Преимуществом механической сортировки является снижение рисков здоровью и безопасности персонала. Оборудование, используемое при механической сортировке, может быть отрегулировано в зависимости от вида извлекаемых материалов путем переналадки или добавления новых элементов (модулей). Это позволяет расширить спектр извлекаемых вторичных материалов.

Механизированные МСК, предназначенные для переработки больших объемов отходов, включают в себя узлы измельчения, разделения измельченных отходов по крупности на отдельные фракции. Путем использования метательных устройств измельченные отходы разделяются на отдельные фракции по массе. Обычно в наиболее тяжелые фракции попадает битое стекло, щебень, битый кирпич и другие инертные материалы, в легких фракциях концентрируются остатки полимерных пленок, мелкие кусочки пластмассовых изделий, древесина и т.п.

Для разделения измельченных отходов по массе кроме метательных устройств используются установки, работающие на принципах воздушной сепа-

202

рации, когда в колонны сверху загружаются измельченные отходы, а снизу ведется поддув воздуха. В результате частицы отходов распределяются по высоте в соответствии со своим удельным весом и через окна, имеющиеся на различных уровнях колонны, отводятся из нее. Метод воздушной сепарации позволяет эффективно разделить отходы на фракции по их массе. Достаточно полно при этом возможно выделить фракции остатков пленочных материалов, других легких пластмасс, древесины, бумаги, картона, а также тяжелых инертных материалов – битого стекла, кирпича, бетона, камней.

Внастоящее время в развитых странах достаточно широко используются технологии механической сортировки ТБО. Пример такой технологической схемы представлен на рис. 85.

Воснове подобных технологий лежит использование грохотов и сепараторов различного типа, позволяющих отсортировывать отходы в зависимости от их размера, веса, состава.

Механическая сортировка отходов по крупности может выполняться при помощи грохотов различной конструкции. Размеры ячеек грохотов изменяются

вдиапазоне от 4 до 500 мм. Тип грохота подбирается в зависимости от характера, размера частиц и плотности материала, подлежащего грохочению. Существует четыре вида грохотов: барабанные грохоты (рис. 84) применяются

вкачестве первой ступени процесса разделения для выделения крупных фракций (до 400 мм), грохоты со ступенчатыми деками (рис. 86) – просеивание фракций размером до 150 мм, грохоты с декой из звездочек – просеивание мелких фракций от 10 до 80 мм, грохоты с натяжной декой – просеивание мелких фракций, менее 4 мм.

Барабанные грохоты (используются для грохочения широкой спектра материалов.

Рис. 84. Барабанный грохот (производство ОАО «Станкоагрегат»)

203

Рис. 86. Грохот со ступенчатыми деками

Как правило, на мусоросортировочных заводах барабанные грохоты используются для удаления из потока смешанных отходов мелкой фракции (так называемый «отсев»), представляющей собой смесь пищевых отходов, песка, камней, земли, штукатурки и прочих материалов.

Грохоты с декой из звездочек (рис. 87) предназначены для просеивания фракций в диапазоне от 10 до 80 мм.

Рис. 87. Грохот с декой из звездочек

Грохот используется главным образом для просеивания компоста, но подходит и для других видов отходов. Данный грохот обеспечивает оптимальный эффект разделения даже в случае влажного и клейкого материала.

205

Производительность и эффективность грохота зависит от скорости вращения звездочек, а также от угла наклона деки грохота.

Грохоты с натяжными деками предназначены для мелких фракций насыпных материалов, таких как песок и грунт, с размером частиц обычно менее 40 мм. Этот грохот подходит для многих категорий отходов: бытовых, органических, строительного мусора и строительного лома. Полиуретановые полотна грохота эластичны, водостойки, нечувствительны к ультрафиолетовым лучам и могут работать с материалами, имеющими температуру до 100 °С.

Для выделения различных материалов из смеси отходов используются сепараторы. С помощью сепараторов различной конструкции и назначения можно выделить из потока объемные или плоские материалы, легкие или тяжелые, магнитные и немагнитные.

Магнитные сепараторы (рис. 88) предназначены для удаления из смеси любых материалов, проявляющих магнитные свойства. Основной элемент данных сепараторов – постоянный магнит или электромагнит.

Рис. 88. Сепаратор черных металлов (производство ОАО «Станкоагрегат»)

Сепаратор для цветных металлов (рис. 89), в основе работы которого используются вихревые токи, позволяет отделять цветные металлы от пластмассы, стекла, электронного скрапа, мусора и других материалов, предназначенных для вторичной переработки.

Баллистический сепаратор (рис. 90) разделяет отходы самого различного состава на три или четыре фракции (в зависимости от типа сепаратора).

206

Рис. 89. Сепаратор для цветных металлов (производство ОАО «Станкоагрегат»)

Рис. 90. Общий вид и схема работы баллистического сепаратора (производство KOMPTECH)

207

Лопасти сепаратора oтбpacывaют отходы вперед и вверх. Индивидуальные физические характеристики различных компонентов отходов определяют их траектории полета и производят разделение потока отходов на его составляющие. Таким образом осуществляется высокоточное разделение отходов на легкие и тяжелые, плоские и объемные, крупные и мелкие и т.п. В дополнение к этому отходы освобождаются от cодержащейся в них пыли.

Для выделения из потока отходов легких летучих фракций используются пневматические сепараторы (рис. 91).

Преимущества пневматических сортировочных установок заключаются в том, что эти компактные и закрытые конструкции способны разделять различные материалы с разными значениями плотности и размера (отделение древесины от инертных материалов; пластмассы и бумаги от компоста; отходов для производства топлива RDF от древесины и т.д.), выделять фракции размером до 600 мм.

Рис. 91. Схема работы пневматической сортировочной установки

Производительность этих установок находится в диапазоне от 20 до 130 т/ч. Гибкость пневматической сортировочной установки делает возможной обработку различных материалов на одной и той же установке. Также к достоинствам этих установок можно отнести низкий уровень шума, низкое потребление энергии, низкие расходы на техническое обслуживание и легкость наладки. Данные установки бывают стационарными, полупередвижными и передвижными.

208

5.5.Автоматизированная сортировка ТБО

ВЕвропе с начала 90-х годов прошлого века стали внедряться линии полностью автоматической сортировки отходов, которые позволяют значительно повысить эффективность отбора вторичного сырья.

Работа автоматизированных технологий основана на распознавании компонентов ТБО с помощью рентгеновского или инфракрасного излучения.

Кроме высокой производительности основным преимуществом таких систем является возможность распознавания конкретных материалов, например, определение различных видов пластиковых отходов, которые невозможно разделить при ручной сортировке.

Существует два типа систем, использующих рентгеновское излучение. Действие систем первого типа основано на анализе характера прохождения лучей, а второго – на эффекте флуоресценции материала под действием рентгеновских лучей. В системе первого типа используются излучающее устройство и датчики, определяющие характеристики лучей, прошедших через материал. Важным преимуществом таких систем является то, что допускается наличие на отходах этикеток или загрязнений. Но если два предмета отходов из разных материалов окажутся слишком близко или склеятся, то будут удалены оба предмета. Таким образом, если система не может идентифицировать материалы предметов, то они будут удалены. Системы, в основе которых лежит эффект флуоресценции, предполагает, что датчик воспринимает отражённое излучение. Недостаток таких систем в том, что если предметы из ПЭТ загораживают предметы из ПВХ, то система не определяет последних. Датчик не распознает отходы из ПВХ и пропустит их дальше. Кроме того, предметы из ПЭТ не всегда правильно идентифицируются, если на них имеются этикетки или крышки. Во избежание «экранного» эффекта поступающие по транспортёру отходы должны быть подготовлены таким образом, чтобы каждый предмет мог быть «прочитан». Использование рентгеновского излучения предполагает обязательное применение систем защиты во избежание негативных воздействий на здоровье персонала.

Действие систем инфракрасного распознавания (оптического) основано на том, что каждый компонент ТБО реагирует на воздействие инфракрасного излучения индивидуально, что даёт возможность распознавать большое число полимеров, а кроме того, различать многослойные и композиционные структуры. Сенсор считывает изменение излучения после того, как оно проходит через слой отходов. Однако, если предметы из различных материалов оказываются спрессованы вместе, устройство не может давать адекватную информацию, что ведёт к отсортировке конгломератов. Системы инфракрасного распознавания безопасны для персонала.

209

Примерами полностью автоматической сортировки отходов являются технологические линии производства Pellenc ST (Франция), RTT/STEINERT (Германия) и TITECH GmbH (Германия).

Автоматические системы сортировки Pellenc ST основаны на оптических технологиях. Определение материала происходит путем облучения потока ТБО светом с длинами волны, соответствующими видимому и инфракрасному диапазонам спектра, и последующего спектрального анализа отраженного от поверхности материала света. Отделение компонентов от общего потока осуществляется с помощью сжатого воздуха. Система способна делить сортируемые ТБО по материалу и по цвету не только на два, но и на три потока.

Работа системы сортировки Pellenc ST представлена на рис. 92.

Рис. 92. Система автоматической сортировки ТБО фирмы Pellenc [102]

Система освещения основана на использовании галогенных труб и цилиндрического рефлектора, который создает светящуюся полосу на всей длине конвейера.

Автоматическое оборудование фирмы PELLENC имеет разное назначение в соответствии с задачами сортировки.

1.Система, разделяющая ТБО на два потока (объёмные и плоские материалы) (рис. 93).

2.Система, разделяющая ТБО на три потока (отделение пластмассы от общего потока и выделение из неё определённого компонента) (рис. 94).

3.Система, направленная на разделение компонентов по цвету (рис. 95).

210