Переработка твердых отходов на компост

Переработка твердых отходов на компост является более совершенным приемом их обезвреживания и использования. Применяют полевое компостирование, кро­ме того, отходы перерабатывают на специальных заво­дах. Наиболее совершенным сейчас считается непрерыв­ный процесс компостирования с аэробным окислением органических отходов во вращающемся наклонном ба­рабане ферметере .

Рис.26 Схема непрерывного процесса компостирования с аэробным окислением органических отходов во вращающемся наклонном барабане.
1—грейфер с двухчелюстным ковшом; 2 — контейнерный мусоровоз; 3 — при­емный бункер; 4 — дозирующий бункер; 5 — пластинчатый питатель; 6 — магнитный сепаратор; 7 — бункер металлолома; 8 — ракетирующий пресс; 9— рольганг: 10 — магнитная шайба для погрузки пакетов металлолома; 11 — ферментатор—вращающийся барабан; 12—аэрирующий вентилятор-наездник; 13 — прицеп для сбора отходов с грохота: 14 — грохот; 15 — измельчитесь компоста: 16—штабеля компоста и биотоплива; 17 — вытяжной вентилятор;
18 — котельная

Выгруженный в приемный бункер мусор с помощью дозирующего бункера с пластинчатым питателем пода­ется ровным слоем на транспортер, откуда магнитным сепаратором и вручную из него извлекают металличес­кий лом. Частично освобожденная от металла масса по­ступает во вращающиеся барабаны, сделанные на осно­ве обжиговых цементных печей. В них происходит про­цесс переработки мусора в органическое удобрение— компост. Барабан (диаметром 4м и длиной 60м) запол­няется массой на 2/3 объема (частота вращения его 1— 1/3 об/мин). Для окисления специальным вентилятором подается воздух. Отходы находятся в барабане трое су­ток, за это время он делает до 2000 оборотов. Процесс происходит с выделением тепла, вследствие чего компо­стируемая масса обезвреживается, а бумажная масса и пищевые отходы измельчаются в частицы размером 1— 2 мм. После дополнительной сепарации металла масса по­падает на грохот для отделения не компостируемых от­ходов: резины, кожи, текстиля, а также дерева, цветного металла и полимерных материалов, которые составляют пятую часть массы перерабатываемых отходов.
В процессе окисления отходов в барабане происхо­дит выделение газообразных продуктов распада (в ос­новном диоксида углерода) и некоторых дурнопахнущих веществ, которые отводятся в топку котельной.
Компостируемый материал из грохота поступает в измельчитель, размер частиц доводится до 25 мм (стек­ла как наиболее хрупкого компонента—до 3 мм). В та­ком виде компост можно использовать в сельском хозяй­стве. В нем (в расчете на сухое вещество) содержится около 1 % азота и по 0,3 % фосфора и калия, а также необходимые для подкормки растений микроэлементы. Внесение компоста в почву улучшает ее структуру. Не­компостируемая часть отходов после удаления из нее ценных компонентов, в частности цветных металлов, от­возится на свалку. Отсеянные некомпостируемые части отходов могут также направляться на установку по тер­мической переработке.
Технологической схемой этой установки предусмат­ривается подача некомпостируемых бытовых отходов в бункер-накопитель, из которого материал направляется в загрузочную воронку сушильного барабана. После суш­ки отходы поступают в печь пиролиза, в которой без доступа воздуха происходит их термическое разложение. В результате этого процесса получается парогазовая смесь и твердый углеродистый остаток—пирокарбон. Из пиролизной печи пирокарбон поступает на охлажде­ние и дальнейшую обработку, а парогазовая смесь для охлаждения и разделения—в тепломеханическую часть установки.
Окончательными продуктами пиролиза являются пи­рокарбон, смола и газ. Пирокарбон используется в ме­таллургической и других отраслях промышленности. Газ и смола могут быть использованы в качестве энергети­ческого топлива. Мусороперерабатывающие заводы с не­прерывным процессом компостирования имеются в Санкт-Петербурге, Владивостоке, Владимире, Пя­тигорске, Сочи, Мурманске, Ростове-на-Дону.
Санкт-Петербургский завод, например, принимает за год 105 тыс. т отходов, обслуживая более 400 тыс. горожан. Годовые затраты на его эксплуатацию (с амортизацион­ными отчислениями) составляют 800 тыс. руб., из кото­рых 600 тыс. руб. покрываются продажей компоста. За год завод возвращает народному хозяйству 1900 тчерного металла. Обслуживают завод 146 человек.
Совместное обезвреживание и переработка твердых бытовых отходов и осадка сточных вод начато в последние годы.
Обработка твердых отходов
Обработку целесообразно проводить в местах образования отходов, что сокращает затраты на погрузочно-разгрузочные ра­боты, снижает безвозвратные потери при их перевалке и транс­портировке и высвобождает транспортные средства.
Эффективность использования лома и отходов металла зави­сит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэтому сбор, хра­нение и сдача их регламентируются специальными стандартами:
ГОСТ 2787—75* «Лом и отходы черных металлов. Шихтовые. Классификация и технические требования»; ГОСТ 1639—78* «Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие требования» и др.
Основные операции первичной обработки металлоотходов— сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах.
Пакетирование отходов организуется на предприятиях,на ко­торых образуется 50 т и более высечки и обрезков в месяц. Каж­дая партия должна сопровождаться удостоверением о взрывобезопасности и безвредности. Стружку перерабатывают на пакети­рующих прессах, стружкодробилках, брикетировочных прессах. Брикетированию (окускование механическим уплотнением на прессах, под молотком и других механизмах) подвергается сухая и неокисленная стружка одного вида, не содержащая посторонних примесей с длиной элемента до 40 мм для стальной и 20 мм для чугунной стружки. Прессование вьюнообразной стружки целесо­образно проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость выполнения таких подготовительных опе­раций, как дробление, обезжиривание, отбор обтирочных матери­алов и мелких кусков металла.
На предприятиях, где образуется большое количество метал­лоотходов, организуются специальные цехи (участки) для утили­зации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом удостоверяющим их химический состав, используют без пред­варительного металлургического передела.
Отходы древесины широко используют для изготовления това­ров культурно-бытового назначения и. хозяйственного обихода, изготовляемых главным образом методом прессования. Кроме того, переработанные древесные отходы применяются в производстве древесностружечных плит, корпусов, различных приборов т. п.
На большинстве промышленных предприятий пластмассы и древесные отходы входят в состав промышленного мусора пред­приятий, при этом разделение мусора на отдельные его компоненты оказывается экономически нецелесообразным. В настоящее время разработаны и внедрены в промышленном масштабе тех­нологии обработки, утилизации и ликвидации промышленного мусора. Качественный и количественный состав промышленного мусора любого предприятия примерно стабилен в течение года, поэтому технология переработки мусора разрабатывается применительно к конкретному предприятию и определяется составом и количеством промышленного мусора, образующегося на территории.
Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28—85 и предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов про­пиленных предприятий, НИИ и учреждений. Приему на поли­гоны подлежат: мышьяксодержащие неорганические твердые отходы и шламы; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их соединения; отходы гальванического производства, использованные органические растворители; органические горючие (обтирочные материалы, ве­тошь, твердые смолы, обрезки пластмасс, оргстекла, остатки ла­кокрасочных материалов, загрязненные опилки, деревянная тара, промасленная бумага и упаковка, жидкие нефтепродукты, не под­лежащие регенерации, масла, загрязненные бензин, керосин, нефть, мазут, растворители, эмали, краски, лаки, смолы); неис­правные ртутные дуговые и люминесцентные лампы; формовочная земля; песок, загрязненный нефтепродуктами; испорченные баллоны с остатками веществ и др. Жидкие токсичные отходы перед возом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях. 'Приему на полигон не подлежат: отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и других веществ; нефтепродукты, подлежащие регенерации; радиоактивные оды.
Переработка отходов на полигонах предусматривает использование физико-химических методов; термическое обезвреживание утилизацией теплоты, демеркуризацию ламп с утилизацией ртути и других ценных металлов, прокаливание песка и формовоч­ной земли, подрыв баллонов в специальной камере, затаривание отходов в герметичные контейнеры и их захоронение.
Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны: завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс. т и более отходов в год— 1000м; завод мощностью менее 100 тыс. т в год—500 м; участок захоронения токсичных отходов—не ме­нее 3000 м.
Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (ПДКп,). По своей ве­личине ПДКп значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах. В основном через контактирующие с почвой среды (воздух, вода, растения).
ПДКп — это концентрация химического вещества в мгна кг почвы в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать пря­мого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающие­ся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищаю­щую способность почвы. Регламентирование загрязнения осу­ществляется в соответствии со списками № 2264-80 от 30.10.80;
№ 2546-82 от 30.04.82 и Приложения к списку № 2546-82" Минздрава РФ. Существует четыре разновидности ПДКп (табл. 11 в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредель­ные среды: ТВ—транслокационный показатель, характеризую­щий переход химического вещества из почвы через корневую си­стему в зеленую массу и плоды растений; МА—миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; МВ—миграционный водный по­казатель, характеризующий переход химического вещества из поч­вы в подземные грунтовые воды и водоисточники; ОС — общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического ве­щества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.
Таблица 6
Вещество

ПДКп мг/кг

Вещество

ПДКп, мг/кг

Марганец

1500 по ОС

Бромфос

0,4 по ТВ

Мышьяк

2 по ОС

Перхлордивинил

0,5 по ТВ

Ртуть

2,1 по ОС

Изопропилбен-

0,5 по МА

Свинец

20 по ОС

зол



Хром

0,05 по МВ

Фосфора оксид

200 .по ТВ

Бенз(а)пирен

0,02 по ОС

Р2О5







a-Метилстирол

0,5 по МА





Формальдегид

7 по ОС

Отбор проб почвы проводят на участке площадью 25 м2 в 3— ^точках по диагонали с глубины 0,25 м, а при выяснении влияния загрязнений на грунтовые воды с глубины 0,75—2 м в количестве 0,2—1 кг. В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют ПДКп, проводят расчет времен­ах допустимых концентраций (ВДК)п по формуле
ВДКп =1,23+0,48lg ПДКпр,
где ПДКпр—предельно допустимая концентрация для продук­тов (овощные и плодовые культуры), мг/кг.