Закономерности сепарации твердых бытовых отходов в технологиях их комплексной переработки

• Автор: Шубов, Лазарь Яковлевич
• Шифр специальности: 05.15.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 430 с.

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (ТБО) КАК ОБЪЕКТА СЕПАРАЦИИ И ПЕРЕРАБОТКИ
2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТБО
2.1. Анализ современного состояния и тенденций развития мировой практики переработки ТБО

2.1.1. Термические методы переработки ТБО

2.1.1.1. Методы термической переработки ТБО при температурах, недо- 19 статочных для плавления шлака

2.1.1.1.1. Слоевое сжигание ТБО на подвижных колосниковых решетках

2.1.1.1.2. Сжигание отходов в барабанных печах

2.1.1.1.3. Сжигание отходов в аппаратах кипящего слоя

2.1.1.1.4. Сжигание-газификация в плотном слое кускового материала без принудительного перемешивания и перемещения материала

2.1.1.2. Высокотемпературные методы термической обработки ТБО

2.1.1.2.1. Способы, не требующие подвода дополнительной энергии и использования кислорода
2.1.1.2.2. Способы, требующие использования кислорода
2.1.1.2.3. Способы, требующие дополнительных затрат энергии
2.1.2. Переработка ТБО методами аэробной и анаэробной ферментации
2.1.2.1. Аэробная ферментация (компостирование)
2.1.2.1.1. Исследование и нормирование качества компоста
2.1.2.1.2. Сырье для аэробной ферментации
2.1.2.2. Анаэробная ферментация
2.1.3. Сортировка и комплексная переработка ТБО
2.1.3.1. Селективный сбор и ручная сортировка ТБО
2.1.3.2. Механизированная сортировка и комплексная переработка ТБО
2.1.4. Другие способы переработки ТБО
2.2. Обоснование построения технологии переработки ТБО в виде комбинации различных процессов (комплексная переработка)
2.2.1. Экономическая оценка технологий
2.2.2. Экологическая оценка технологий
2.3. Обоснование выбора технологий для комплексной переработки ТБО
2.3.1. Технология сортировки ТБО (подготовка к комплексной переработке)

2.3.2. Термические технологии
2.3.3. Биотермические технологии
2.3.4. Технологии обезвреживания отходов промышленной переработки ТБО
Выводы к главе
3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЕПАРАЦИИ ТБО
3.1. Извлечение ферромагнитного металлолома и его разделение
3.1.1. Технология получения коллективного магнитного концентрата
3.1.2. Технология разделения коллективного концентрата с выделением в самостоятельные продукты черного и оловосодержащего металлолома
3.2. Извлечение неферромагиитного металлолома
3.2.1. Теоретические аспекты технологии электродинамической сепарации в бегущем магнитном поле
3.2.1.1. Изучение бегущего магнитного поля
3.2.1.2. Изучение поведения неферроматнитных электропроводных
компонентов твердых бытовых отходов в бегущем магнитном поле
3.2.2.Отработка технологических параметров электродинамической сепарации
3.3. Извлечение легкой (макулатуросодержащей) фракции нее разделение
3.3.1. Теоретические аспекты аэросепарации ТБО
3.3.2. Аэросепарация исходных ТБО
3.3.2.1. Аэросепарация твердых бытовых отходов в горизонтальном потоке воздуха
3.3.2.2. Аэросепарация твердых бытовых отходов в вертикальном потоке воздуха
3.3.2.3. Технологическая схема извлечения макулатуры методом аэросепарации
3.3.2.4. Изучение аэродинамических характеристик воздушных сепараторов
3.3.3. Обогащение легкой фракции твердых бытовых отходов методом аэросепарации
3.3.3.1. Экспериментальное изыскание оптимальных параметров процесса аэросепарации макулатуры и полимерной пленки
3.3.3.2. Обоснование выбора метода математического описания процесса разделения макулатуры и полимерной пленки
3.3.3.3. Математическое моделирование процесса аэросепарации макулатуры и полимерной пленки
3.3.4. Доводка обогащенной легкой фракции твердых бытовых отходов методом электросепарации

3.3.4.1. Выбор методов и экспериментальное определение основных электрических характеристик разделяемых материалов
3.3.4.2. Выбор способа зарядки разделяемых компонентов
3.3.4.3. Расчет электрических сил при электросепарации легкой фракции твердых бытовых отходов в поле коронного разряда
3.3.4.4. Выбор электросепаратора и расчет его параметров
3.3.4.5. Отработка технологического режима электросепарации легкой фракции твердых бытовых отходов
3.3.4.6. Разработка технологической схемы и схемы цепи аппаратов для обогащения легкой фракции твердых бытовых отходов
3.4. Сепарация тяжелой фракции, не содержащей металлы
3.4.1. Сепарация по крупности
3.4.2. Тонкая сепарация биоразлагаемых компонентов от примесей различными методами
3.5. Выделение компонентов, затрудняющих сепарацию
3.5.1. Поисковые исследования и выбор метода и аппаратуры для сепарации
3.5.2. Обоснование метода математического описания процесса извлечения из потока ТБО текстильных компонентов
3.5.3. Экспериментальное изучение влияния технологических параметров на показатели сепарации. Уточнение элементов конструкции сепаратора
3.5.4. Разработка модели сепаратора для извлечения из ТБО текстильных компонентов
3.6. Объединение сепарационных операций в единую технологию и подготовка ТБО к сепарации
3.7. Отработка и освоение технологии сепарации ТБО в промышленно-экспериментальном масштабе
3.8. Санитарно-микробиологическая и гигиеническая оценка
технологии
Выводы к главе
ОБЪЕДИНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СЕПАРАЦИИ С ДРУГИМИ ПРОЦЕССАМИ В СХЕМАХ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТБО (НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРЕССИВНЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РАЗРАБОТОК)
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

няемых дворов площадью от 100 до 200 м2, расположенных на расстоянии до 5 км или в 10 мин. езды от города, открытых для частных лиц и малых предприятий, которые осуществляют сортировку отходов с целью их дальнейшего использования [97]. На дворах имеются контейнеры, установленные на специальных платформах, для селективного сбора отходов. Такие дворы созданы в 250 городах Франции и практически в каждом из городов Германии.
В регионе земли Баден-Вюртемберг (ФРГ) с населением 365 тыс. жителей накоплен и обобщен семилетний опыт селективного сбора ТБО [98]. Отходы собирают в ящики двух цветов - зеленые и серые. В зеленые собирают (43 тыс. т/год) макулатуру, стекло, металлы, пластмассу и текстиль, в серые (70 тыс. т/год) - все остальное. Ящики один раз в две недели вывозит частная фирма. ’'Зеленый" мусор направляется в сортировочный центр, где ежегодно из него выделяют (тыс.т): макулатуры -15.9, стекла - 6.6, металлов - 4.5, пластмассы - 3. Отходы сортировки присоединяют к серому мусору, направляя на мусоросжигательный завод в Страсбурге и частично - на свалку. К настоящему времени признано более целесообразным осуществлять селективный сбор основных компонентов ТБО, подлежащих вторичной переработке: бумаги, стекла, упаковки.
В середине 90-х годов в Нанси (Франция) намечался ввод в строй регионального центра по переработке ТБО производительностью 135 тыс. т/год (с возможностью расширения до 180 тыс. т/год). Технология центра предусматривает селективный сбор стекла, бумаги и частично - металлов (около 15 тыс. т/год) и их поставку на соответствующие предприятия для переработки. Около 120 тыс. т ТБО ежегодно должны подвергаться сжиганию с утилизацией тепла (отопление 4-х тысяч квартир). Расчетный выход шлака - всего 2% (предполагается использовать в дорожном строительстве). Центр занимает площадь около 10 тыс. м2. Для сбора громоздких отходов (старая мебель, строительные отходы и т.п.) создано 9 пунктов приемки [99].
Новым в области селективного сбора ТБО является организация их разделения на группы компонентов, развиваемая в Японии [100]. Так, в соответствии с планом, разработанным в 1990 г., в г. Суита селективно собираются пять групп компонентов ТБО: горючие компоненты, утилизируемые (макулатура, пустые банки и бутылки и т.п.), опасные и трудноперерабатываемые (медицинские термометры, гальванические элементы, газовые баллоны и др.), смешанные крупногабаритные (бытовые электроприборы, техника) и малогабаритные отходы. В г. Суита строится современный Центр переработки отходов, в задачи которого входит организация селективного сбора бытовых отходов и их переработка.
Система коллективного сбора в один контейнер группы компонентов практикуется в Италии (черные и цветные металлы, стекло, макулатура); контейнеры доставляются на небольшое предприятие, где компоненты легко разделяются методами механизированной сортировки.
Следует отметить, что относительные успехи в сборе вторсырья порождают, судя по публикациям, определенную иллюзию, что этим методом вообще можно решить проблему ТБО. Вместе с тем многочисленные эксперименты по селективному сбору компонентов ТБО у населения показали ма-