Технология комплексной переработки твердых бытовых отходов

Твердые бытовые отходы (ТБО), образующиеся в результате жизнедеятельности людей и удаляемые на свалки (полигоны захоронения), представляют собой гетерогенную смесь сложного морфологического состава (черные и цветные металлы, макулатуросодержащие и текстильные компоненты, стеклобой, пластмасса, пищевая часть, камни, кости, резина и пр.).

Полигоны захоронения, помимо отчуждения больших количеств земли, экологически опасны (загрязнение грунтовых вод и атмосферы, распространение неприятных запахов и т.п.). предопределяют потерю ценных компонентов ТБО. Из-за уменьшения количества свободных земельных участков организация новых свалок связана с большими трудностями, в связи с чем весьма актуальна промышленная переработка ТБО.

Критерии выбора оптимальных технологий определяются комплексным характером проблемы ТБО и базируются на экологических и ресурсных требованиях, которым отвечает проектирование и строительство комбинированных мусороперерабатывающих заводов. Принципиальная технология таких заводов должна включать процессы сепарации ТБО на две фракции - обогащенную органическими веществами (для последующей термической, биотермической, химической или др. обработки) и преимущественно неорганическую (для последующего выделения из нее ценных и балластных компонентов).

Предлагается технология комплексной переработки ТБО, предусматривающая их предварительную механизированную сортировку (извлечение черных и цветных металлов, удаление части балластных компонентов - стеклобоя, бытовых электробатареек круглой формы, выделение текстильных компонентов - для последующего использования или ликвидации), термообработку обогащенной и подсушенной органической фракции мусора при темп, не менее 900-1000°С, переработку обогащенных шлаков сжигания в камни строительного назначения, двух-стадийную современную газоочистку; если исходные ТБО отличаются повышенным содержанием пищевой части, обогащенную и подсушенную фракцию мусора целесообразно в ряде случаев подвергать компостированию. В состав одного завода может входить как цех термообработки, так и цех компостирования.

Особенность предлагаемого технологического процесса - использование обогащения как объединяющего процесса в комбинации либо с термообработкой и переработкой шлаков, либо с биотермической аэробной обработкой с получением компоста. Предварительная сортировка улучшает процесс сжигания, повышает производительность мусоросжигательного оборудования, улучшает состав отходящих газов и шлаков, повышает долю рецикла ряда компонентов, а также улучшает и ускоряет процесс компостирования органических веществ ТБО, облегчает очистку компоста от примесей.

Мощность комбинированного завода, работающего по схеме обогащение-термообработка, составляет 20-90 тыс.т ТБО в год при комплектации котлоагрегатами производительностью 3 т/час (1-4 агрегата) производства РФ и 200-300 тыс.т ТБО в год при комплектации либо котлоагрегатами производительностью 15 т/час типа ЧКД-Дукла (2-3 агрегата) производства ЧСФР, либо металлургическими печами Ванюкова производства РФ. Заданную производительность по исходным ТБО обеспечивают 1-2 линии сортировки.

Готовой продукцией завода являются: металлолом трех видов (черный, оловосодержащий и алюминия с содержанием металла не менее 95$), шлакоцементные камни строительного назначения (габаритные размеры 390x190x188), острый пар из котлов (р=13 ата, 194°С). Доходы завода формируются также от взимания платы за услуги по обезвреживанию ТБО.

Отходами комбинированного завода являются: балластная фракция цеха сортировки (стеклобой, батарейки и др.), летучая зола и неутилизируемая часть шлака цеха сжигания, а также отходящие дымовые газы. Суммарное количество твердых отходов не превышает 10-15$ (по массе) от исходного.

Выполнение природоохранных требований обеспечивается реализацией как первичных (минимизация отходов и выбросов за счет технологических и режимных разработок), так и вторичных (эффективная газоочистка) мероприятий. Отходящие газы не представляют в проектируемых условиях разовой или долговременной экологической опасности.

Стоимость переработки одной тонны ТБО - 20-40 руб. (в ценах 1990-91 гг.). Удельный расход воды - около 1 м³/т.

Комбинированный мусороперерабатывающий завод производительностью 20-90 тыс.т ТБО в год обслуживает город (или район города) с населением 100-400 тыс.жителей; завод производительностью 200-300 тыс.т ТБО в год обслуживает город с населением не менее 1 млн. человек. Площадь земли, потребная под строительство - 3-6 га. Обслуживающий персонал завода - около 100 человек.

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт ресурсосбережения (НИИР)