Проектирование мусоросортировочных цехов и станций

Излишне повторять, что проблема ликвидации твердых бытовых отходов (ТБО) уже давно стала весьма актуальной для крупных населенных мест как в России, так и за рубежом.

Эта проблема у нас решается крайне медленно. Механизированным способом перерабатываются лишь 3% отходов. Московский институт «Гипрокоммунстрой», занимаясь вопросами обезвреживания и переработки ТБО в течение 35 лет, спроектировал и участвовал в строительстве 10 мусороперерабатываюших заводов на отечественном оборудовании (гг. Санкт-Петербург, Тольятти. Минск, Алма-Ата и др.).

Морфологический состав ТБО показывает (см. таблицу 1), что в них содержатся материалы, которые могут быть повторно использованы в промышленности: бумага, пленка, текстиль, стеклобой, цветные и черные металлы, пластиковые бутылки. Извлечение этих компонентов способствует сбережению ресурсов. Теоретически 90% отходов можно вовлечь во вторичный хозяйственный оборот.

На практике впервые стали отбирать вторсырье на заводе механизированной переработки ТБО №2 в г. Санкт-Петербурге. Удалось реализовать металлы, стеклобой, полиэтиленовую пленку, текстиль. Это положительно повлияло на экономику завода.

Ручная разборка ТБО с целью извлечения вторсырья находит применение в США и странах Западной Европы.

В последние годы Москва закупила у Германии мощные дробилки для измельчения крупногабаритных отходов. Дроблению при этом предшествует блок ручной разборки с извлечением вторсырья. В Котляково (Москва) была пущена в эксплуатацию автономная установка по ручной сортировке отходов на импортном оборудовании (Италия). Конечным агрегатом установки является пресс, при помощи которого пакетируются такие материалы, как бумага, картон, текстиль, алюминиевые банки. Кипы автоматически обвязываются проволокой и отгружаются потребителям.

С 1998 г. институтом в состав проектов мусороперерабатывающих заводов стали закладываться цеха ручной разборки отходов с извлечением вторсырья - новые заводы для Москвы (Царево) и Санкт-Петербурга (2-ая очередь завода №2)

В основу проектирования этих цехов положены «Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичной обработке вторичного сырья» (Москва, 1982 г.)

Для работающих на постах ручного отбора создаются условия повышенного комфорта: закрытые остекленные галереи с местным усиленным освещением и кондиционированием воздуха.

Для персонала предусматривается непромокаемая спецодежда, плотные рукавицы, респираторы или марлевые повязки. Обязательны прививки от опасных болезней и периодические медосмотры. Проектируются также автономные, отдельно стоящие мусороперегрузочные станции. Разработаны чертежи 3-х таких станций: две для Г. Владимира и одна для г. Серпухова.

Практический опыт действующих станций показал, что оптимальным и экономически выгодным считается отбор вторичного сырья в количестве 25-30% от массы ТБО.

Описание технологических схем мусоросортировочных станций

На полигоне под г. Владимиром сортировке будут подвергаться 40 тыс.т (200 тыс. м³) отходов в год. Морфологический состав отходов г. Владимира (1997г.) приведен в табл. 1.

Таблица № 1

Морфологический состав ТБО г. Москвы (данные Академии коммунального хозяйства) и г. Владимира.

Компоненты	% по массе
	ТБО Москвы	ТБО Владимира
Бумага, картон	36,0	30,0
Пищевые отходы	27,5	32,0
Дерево, листья	4,1	1,3
Металл черный	3,4	5,0
Металл цветной	0,6	0,6
Кости	1,7	0,6
Кожа, резина	1,5	3,0
Текстиль	5,1	5,6
Стекло	3,3	7,2
Камни, керамика	1,2	0,7
Полимеры	6,0	7,8
Отсев до 16 мм	9,6	6,2

Заказчик после маркетингового исследования определил, что в данном регионе могут найти сбыт такие материалы, как бумага (картон), текстиль и стеклобой. Кроме того, из отходов вручную отбираются цветные металлы и электромагнитным сепаратором черный металл. Годовая программа станции приведена в таблице 2.

Таблица 2.

Годовая программа станции № 1 г. Владимира.

Показатели	Количество, тыс.т/год	% от массы ТБО
Прием ТБО	40,0	100
Продукты:
Бумага, картон (крупнее 100 мм)	6,4	16,0
Текстиль (крупнее 100 мм)	2,0	5,0
Стеклобой (крупнее 50 мм)	2,1	5,3
Металл черный	1,8	4,5
Металл цветной	0,2	0,5
		всего:31,3
Остальные отходы на полигон	27,5	68,7

Режим работы станции 305 дней в году, по 10 часов.

Прибывающие мусоровозы, пройдя радиометрический контроль и взвешивание, разгружаются под навесом 24x30 м на бетонную площадку. В сутки доставляется 110 т отходов, в час - 11 тонн. На станцию не принимаются токсичные, медицинские, строительные и крупногабаритные отходы. Отходы фронтальным погрузчиком сгружаются на хвост заглубленного ленточного конвейера шириной 1600 мм. Угол наклона конвейера - 15°, скорость ленты - 0,5 м/сек. С широкого конвейера материал перегружается на наклонно-горизонтальный конвейер шириной 1200 мм. На его горизонтальной части с двух сторон оборудуются посты ручного отбора вторичного сырья.

Каждый вид вторсырья отбирается двумя рабочими, стоящими напротив друг друга. Выбранное вторсырье сбрасывается в течки и далее в стоящие на полу контейнеры на колесах. Движущиеся части конвейера (барабаны, роликоопоры) укрыты специальными кожухами.

Контейнеры с мягкими отходами (бумага, текстиль) подвозятся к двум пакетировочным прессам УПМ-5 Зарайского завода. Производительность пресса - до 2 т/час. Усилие прессования 40 т. Пресс выдает кипы размерами 1 (до 1.5)х0,8х0,8 м массой 250-380 кг. Кипа автоматически обвязывается проволокой. Средняя плотность материала в кипе - 0,4 т/м³. Контейнеры со стеклобоем и цветным металлоломом подвозятся к бункерам бункеровозов-самосвалов, вмещающим 5 т (8 м³) отходов.

Кипы мягкого вторсырья выходят из прессов по рольгангам, забираются автопогрузчиком типа ПУМ и отвозятся на склад.

Съемные бункера со стеклобоем и цветным металлом забираются самосвалами ЗИЛ-ММЗ-4952 и заменяются порожними.

За постами ручного отбора над конвейером устанавливается электромагнитный ленточный железоотделитсль ПС-120М, выбирающий из отходов черный металл (консервные банки и т.п.). Этот металл с помощью электромагнитной шайбы периодически подается в гидравлический пресс БА-1330. Пресс с усилием 250т предназначен для металлолома. Каждые 2 мин. пресс выдает на рольганг пакет металла массой до 80 кг. Готовые пакеты грузятся в автотранспорт.

Управление механизмами - местное и дистанционное (из операторской). Количество обслуживаемого персонала (с учетом подмены) - 29 чел.

Если описанная станция будет принимать отходы из окружающих г. Владимир регионов, то вторая мусоросортировочная станция (таблица 3) будет обслуживать непосредственно г. Владимир. Располагается она в приемном корпусе неэксплуатируемого мусоросжигательного завода. Будут задействованы вспомогательные службы завода: проходная с автовесами, мехмастерская, лаборатория, гаражи, стоянки и т. д.

Пропускная способность станции 108 тыс. т год (540 тыс. м³). По заданию извлекаться будут бумага (картон), текстиль, пленка, стеклобой, цветные и черные металлы.

Таблица 3.

Годовая программа станции № 2 г. Владимира.

Показатели	Количество, тыс.т/год	% от массы ТБО
Прием ТБО	108	100
Продукты:
Бумага, картон (крупнее 100 мм)	17,2	15,9
Текстиль (крупнее 100 мм)	3,8	3,5
Пленка (крупнее 100 мм)	2,2	2,0
Стеклобой (крупнее 50 мм)	5,6	5,2
Металл черный	4,7	4,4
Металл цветной	0,5	0,5
		всего: 31,5
Остальные отходы на полигон	74,0	68,5

Режим работы станции 365 дней в году, 2 смены по 8 часов.

Прибывающие мусоровозы КО-415 или КО-413 поднимаются но наклонной эстакаде и разгружаются на разворотной площадке. Ежедневно доставляется 296 т отходов, в час 18,5 т. Требования к отходам те же.

Отходы разгружаются на площадку и затем бульдозерами-погрузчиками ссыпаются на хвост заглубленного скребкового конвейера испанской фирмы «Имабе Иберика». Ширина конвейера 1200 мм, скорость 0.25 м/сек. Угол наклона конвейера 30°. Далее следует перегрузка на ленточный конвейер такой же ширины, движущийся со скоростью 0,5 м/сек. Ролики конвейера - прямые.

На горизонтальной части конвейера с двух сторон - посты ручного отбора, где последовательно отбираются бумага (картон), текстиль, пленка, стеклобой и цветной металлолом. Отобранные отходы сбрасываются в течки и далее в стоящие на полу контейнеры на колесах. Исключением является узел отбора бумаги и картона, которые попадают на скребковый транспортер фирмы «Имабе Иберика» шириной 900 мм, идущий под углом 30° в пакетировочный пресс.

Для пакетирования макулатуры используется пресс Н-80/70 той же фирмы. Производительность пресса - 3,7 т/час. Контейнеры с текстилем и пленкой по мере заполнения заменяются порожними и отвозятся на площадку готовой продукции. Пресс выдает кипы 1(до 1.5)х0,8х0.8 м массой 250-300 кг. Усилие прессования - 40 т. Кипы автоматически обвязываются проволокой. Контейнеры со стеклобоем и цветным металлом подвозятся к съемным бункерам автосамосвалов-бункеровозов.

Так же, как и на 1-ой станции сепаратором отбирается и затем прессуется черный металл. Штат станции 55 чел.

По проекту института уже построена станция сортировки отходов в г. Серпухове производительностью 50 тыс. т ТБО в год (250 тыс. м³/год). Годовая программа станции приведена в таблице 4. Для расчетов взяты характеристики московских ТБО.

Таблица 4.

Годовая программа станции в г. Серпухове.

Показатели	Количество, тыс.т/год	% от массы ТБО
Прием ТБО	50	100
Продукты:
Бумага, картон (крупнее 150 мм) Тек	6,5	13,0
стиль (крупнее 100 мм)	1,6	3,2
Пленка (крупнее 100 мм)	1,9	3,8
Стеклобой (крупнее 80 мм)	1,0	2,0
Металл черный	1,4	2,8
Металл цветной	0,25	0,5
		всего: 25,3
Остальные отходы на полигон	37,35	74,7

Станция работает 365 дней в году, в 1,5 смены - 10 часов. В сутки доставляется 137 т, 13.7 т/час. (или 68,5 м³/час).

ТБО разгружаются на бетонный пол и затем 2-мя бульдозерами ссыпаются на заглубленную горизонтальную часть скребкового конвейера шириной 1200 мм производства фирмы «Пресона» (Швеция). Скорость конвейера 0,25 м/сек. Затем ТБО перегружаются на ленточный конвейер с плоской лентой шириной 1200 мм (та же фирма). Скорость 0,3-0,5 м/сек, что уменьшает высоту слоя отходов и облегчает разборку.

Отбираются последовательно бумага (картон), текстиль, пленка, стеклобой, цветной металлолом и затем сепаратором - черный металл.

Отобранные отходы сбрасываются через течки на площадку, кроме стекла и цветного металла, которые попадают в контейнеры на колесах. Мягкие фракции сдвигаются автопогрузчиком ПУМ-500 на транспортер 1200 мм фирмы «Пресона», направляющий материал в пакетировочный пресс «Пресона» LP40 EHI. Угол наклона конвейера 32°. Производительность пресса до 10 т/час. Усилие прессования 40 т.

Масса обвязанной проволокой кипы 400-600 кг. Черный металл пакетируется в гидравлическом прессе БА-1330. Штат станции - 39 чел.

Капитальные затраты на строительство описанных станций составляют соответственно:

• Владимир (полигон) - 520 тыс.$ США
• Владимир (МСЗ) - 420 тыс.$ США
• Серпухов - 1,04 млн.$ США

При необходимости можно запроектировать станцию по сортировке отходов любой производительности.

Крельман Э.Б., Маслов B.C.
Журнал "Чистый город" № 2 - 2000 год