CC BY
159
© А.А. Агибалов, Г.И. Андреев, А.В. Исаченко, 2002
УДК 621.515
А.А. Агибалов, Г.И. Андреев, А.В. Исаченко
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСОВ ПО СОРТИРОВКЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ГОРОДОВ РФ
В
настоящее время на территории Российской Федерации ежегодно образуется около 130 млн м3 (26 млн т) отходов потребления, т.е. остатков изделий и продуктов, утративших в процессе человеческой жизнедеятельности свои потребительские свойства. В среднем ежегодное увеличение объемов только ТБО составляет 2 %. По прогнозам специалистов, к 2005 г. накопление ТБО в России возрастет до 200 млн м3 в год. Площадь, занятая полигонами и свалками, уже превышает 40 тыс. га и ежегодно увеличивается на 2,5-4 %. В настоящее время промышленные методы переработки отходов в России слабо развиты. Объем перерабатываемых этими методами отходов не превышает 3-4 % от количества образующихся отходов. Таким образом, проблема сбора, транспортировки и обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) и крупногабаритного мусора (КГМ) приобретает одно из первостепенных значений в городском хозяйстве.
В мировой практике известно около 20 методов обезвреживания и утилизации отходов. Методы обезвреживания и переработки по конечной цели делятся на ликвидационные (решающие в основном санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решающие, кроме указанных, и задачи экономики -использование вторичных ресурсов); по технологическому принципу - на биологические, термические, химические, механические, смешанные. Большинство этих методов не нашли сколько-нибудь значительного распространения в нашей стране в связи с их технологической сложностью и
высокой себестоимостью переработки отходов.
Из существующих различных методов обезвреживания ТБО и КГМ основное распространение в нашей стране получил метод захоронения отходов в грунте (на организованных и неорганизованных полигонах - свалках). Находить площади в 40-200 га вблизи городов, особенно крупных мегаполисов, становится все труднее. С экологической точки зрения, следует отметить, что захоронение на полигоне приводит к образованию пыли и распространению неприятных запахов. Полигон наряду с фильтратом, загрязняющим водоисточники, выбрасывает в атмосферу метан и другие токсичные газы, что не только загрязняет воздух вблизи полигона, но, по последним исследованиям, и отрицательно влияет на озоновый слой Земли. Также при захоронении на полигоне теряются все ценные утильные вещества и компоненты.
Анализ существующих методов и технологий утилизации и обезвреживания ТБО в мировой практике показал, что наиболее перспективным методом промышленной переработки отходов является их сортировка с выделением ценных компонентов (вторичного сырья).
Ряд отечественных и зарубежных компаний предлагают оборудование, представляющее собой линии по сортировке отходов. К наиболее известным зарубежным образцам можно отнести оборудование фирмы «Doppstadt» (Германия) или его итальянский аналог. Основным недостатком этих линий является отсутствие в составе оборудования поста механической обработки отходов - сепараторной установки, играющей значительную роль в
организации непрерывного сортировочного процесса и обеспечивающей порционную подачу отходов, «очищенных» от мелких неутильных примесей, на сортировочные посты. Кроме того, данные линии рассчитаны для приема однородного мусора, так называемых классифицированных отходов, с целью их более глубокой сортировки по сортам, к примеру: первоначально подаются отходы, содержащие только бумагу, картон, далее только отходы, состоящие из пластика и полимерной пленки и т.д. Как и при рассмотрении иных методов утилизации, данное оборудование также отличается высокой ценой и «негибкой» компоновкой, что не всегда позволяет «вписать» сортировочную линию в уже существующее помещение, оборудованное готовыми коммуникационными системами. К примеру: одна мусоросортировочная линия итальянской фирмы «Makpress» (без сепараторной установки) предлагается по цене 1,4 млн. долларов США. Отечественные разработки также имеют ряд существенных недостатков. Потенциальные производители сортировочных линий, не имея практического опыта эксплуатации предлагаемого оборудования и не владея спецификой «работы» с отходами ввиду того, что данное производство не является для них профилирующим, увязывают в компоновочную схему сортировочной линии узлы, агрегаты и материалы, взятые из различных отраслей народного хозяйства (в основном горнорудной промышленности) и не прошедшие обязательную доработку для их применения в работе с отходами как с рабочим материалом технологического процесса. Подобные узлы и агрегаты отличаются в том числе громоздкостью и высокими энергозатратами, а линии в целом к обеспечению технологического процесса сортировки не приспособлены. Несмотря на «российское происхождение» сортировочных линий, их стоимость неоправданно высока из-за имеющихся у производителей экономических и финансовых трудностей и прямого «копирования» стоимостных показателей зарубежных компаний (привязка к доллару США).
Общая экономическая ситуация на территории РФ привела к недостаточному финансированию данной «отрасли», несовершенству системы тарифообразования, отсутствию возможности для коренного изменения ситуации в целом и тем более для закупки, установки и эксплуатации дорогостоящего импортного и отечественного оборудования. В настоящее время прослеживается устойчивая тенденция сокращения бюджетной дотации при, как правило, отсутствии 100 %-ной оплаты жителями городов работ по сбору, транспортировке и захоронению (обезвре-живанию) отходов потребления, что приводит к увеличению дебеторской задолженности у подрядных организаций. Слабо осуществляется контроль за образованием ТБО в нежилом секторе: в среднем по городам РФ менее 15 % арендаторов имеют официально действующие договоры с подрядными организациями на сбор, транспортировку и захоронение отходов потребления.
Российская общественная организация инвалидов войн и военных конфликтов (РООИВиВК), учитывая международный опыт по санитарной очистке городских территорий и наработки технологий по переработке отходов в нашей стране, а также собственные разработки и технологические решения выработала концепцию, разработала оборудование по обезвреживанию и переработке отходов потребления и использованию его компонентов для получения полуфабрикатов или готовой продукции на основе собственной и уже существующих технологий.
Для реализации городских программ по рациональному управлению отходами потребления, в свете реформы жилищно-коммунального хозяйства, РООИВиВК приступила к производству и внедрению мусоросортировочных комплексов
(МСК). Данные проекты были разработаны как для решения экологических проблем городов РФ, так и для уменьшения бюджетных затрат на сбор, транспортировку, утилизацию и захоронение ТБО и КГМ.
Принцип предлагаемой РООИ-ВиВК технологии основан на двухэтапном вывозе отходов с примене-
нием мусоросортировочной станции для извлечения, комплексной сортировки и реализации (и/или собственной переработки) содержащихся в ТБО и КГМ ценных утильных фракций с последующим прессованием и захоронением неутилизуе-мой части (остатка) отходов.
Разработанные комплексы выгодно отличаются от предложений других организаций и фирм (в том числе иностранных) по основным показателям:
1. Стоимость комплекса существенно ниже подобных.
2. Технология и компоновка является модульной и гибкой.
3. Стоимость утилизации укладывается в существующие расценки, поэтому не требуется увеличения статьи затрат на вывоз и утилизацию отходов.
Эксплуатационные затраты мусоросортировочных комплексов РООИВиВК «вписы-ваются» в существующие тарифы на захоронение ТБО городов РФ, при этом му-соропереработка становится рентабельным производством.
Идея данного производства состоит в сортировке и сборе однородных компонентов, таких как стекло, пластмасса, дерево, бумага, ветошь, кожа, резина, отходы от разборки жилых строений (панели, кирпич, щебень), цветные, черные металлы, с их последующим вторичным использованием. Опыт подобного сбора и сортировки с последующей переработкой уже испытан и применяется во многих европейских странах и является общенациональной политикой подкрепленной и регламентируемой соответствующими законами страны.
Размещение МСК возможно в пределах города, в промзонах (особенно целесообразно для крупных мегаполисов), тем самым приближая производство к местам образования отходов, в существующих неиспользуемых производственных зданиях/сооружениях с прилегающими площадями 1 -1,5 га. Также вышеуказанные комплексы рационально размещать как вблизи существующих полигонов, так и на землеотводах, планируемых под организацию полигонов.
В состав мусоросортировочного комплекса входят основные элементы:
1. Система управления - центральный пульт управления, местные пульты управления, операторская кабина, электропроводка, металлоконструкция.
2. Система первичного приема/подачи отходов (от мусоровоз-ной техники до сепараторной установки) - бункер-приямок или эстакада и бункер для выгрузки мусоро-возной техники, конвейерная система подачи отходов к сепараторной установке (питатель приемный, питатель подающий), металлоконструкция.
3. Сепараторная установка - загрузочный механизм барабанного грохота, барабанный грохот, бункер распределительный для отсева, металлоконструкция.
4. Система удаления отсева -система одного или нескольких конвейеров, металлоконструкция (возможно наличие отдельного секторного бункера-накопителя для перегрузки отсева в автотранспорт).
5. Сортировочный пост - эстакада, конвейер, металлоконструкция.
6. Магнитный сепаратор - электромагнит, конвейер, металлоконструкция.
7. Система удаления вторсырья (от сортировочного поста к прессам и измельчителям, от магнитного сепаратора к прессам) - система конвейеров, механизмы управления потоками, металлоконструкция.
8. Система удаления неутили-зуемого остатка - механизмы управления потоками, система конвейеров, секторный поворотный бункер-накопитель, металлоконструкция.
9. Металлоконструкции - опоры, рамы, лестницы, ограждения, борта и т.д.
Мусоросортировочный комплекс представляет собой оборудованное необходимой системой жизнеобеспечения (подъездные пути, площадки маневрирования, склады, внутренняя система вентиляции, пожаротушения и пр. коммуникационные системы) здание или сооружение, внутри которого располагается мусоросортировочная станция (МСС), и укомплектованное соответствую-
щим вспомогательным оборудованием.
К вспомогательному оборудованию относятся: прессовое оборудование для вторсырья (компакторы); прессовое оборудование для неути-лизуемого остатка отходов; измельчитель пластмасс; бункера/тара для отсортированных компонентов отходов; автопогрузчик; бункеровоз; длинномер; мостовой кран; тельфер и пр.
Мусоросортировочные комплексы классифицируются по комплектности вспомогательного оборудования:
1. Минимальной комплектации: в состав вспомогательного оборудования входит прессовое оборудование для вторсырья низкой автоматизации и бункера/тара для отсортированных компонентов отходов.
2. Средней комплектации: в состав вспомогательного оборудования входит прессовое оборудование для вторсырья низкой и высокой автоматизации, измельчитель пластмасс, бункера/тара для отсортированных компонентов отходов, автопогрузчик.
3. Полной комплектации: в состав вспомогательного оборудования входит прессовое оборудование для вторсырья высокой автоматизации, измельчитель пластмасс, бункера/тара для отсортированных компонентов отходов, автопогрузчик, бункеровоз, длинномер, мостовой кран и/или тельфер.
4. Максимальной комплектации: в состав вспомогательного оборудования входит вспомогательное оборудование МСК полной комплектации и прессовое оборудование испанской фирмы «Amadeo Farell,
S.A.»-(FAES) для прессования не-утилизуемого остатка перед его захоронением.
Технологический процесс для переработки ТБО в общем виде включает в себя следующие этапы:
1. Выгрузка нераздельно собираемых отходов к месту сортировки.
2. Первичный прием/подача отходов (от мусоровозной техники до сепараторной установки).
3. Механическая сепарация отходов.
4. Удаление отсева.
5. Сортировка отходов с отбором утильных компонентов.
6. Магнитная сепарация отходов.
7. Удаление вторсырья (от сортировочного поста к прессам и измельчителям, от магнитного сепаратора к прессам).
8. Удаление неутилизуемого остатка.
9. Прессование утильных компонентов для дальнейшей реализации и/или переработки на собственных или привлеченных мощностях.
10. Прессование неутилизуемой части отходов.
11. Вывоз и захоронение неути-лизуемой части отходов на захоронение.
12. Вывоз и транспортировка однородных утильных компонентов отходов (вторсырья) в адрес их потребителя.
Первый этап осуществляется мусоровозами на базе существующего парка мусоровозной техники.
Выполнение этапов со второго по восьмой осуществляется непосредственно основными элементами МСС.
Девятый этап обеспечивается применением прессового оборудования различных модификаций.
Десятый этап обеспечивается применением специального прессового оборудования (например, испанской фирмы «Amadeo Farell,
S.A.»-(FAES)), позволяющего обеспечить уплотнение отходов в 5-6 раз и получить в результате компактный продукт с объемным весом 1,3-1,9 т, подлежащий длительному хранению или захоронению на полигоне по высотной схеме.
Одиннадцатый этап обеспечивается применением автопогрузчиков, существующего мусоровозного парка или большегрузных седельных тягачей (длинномеров).
Двенадцатый этап обеспечивается применением большегрузных седельных тягачей (длинномеров) и автопогрузчиков.
Предлагаемая технология практически не оказывает отрицательного воздействия на экологическую ситуацию: «объект» работает «с колес», скоплений ТБО и КГМ не образуется, температурный режим -обычный, сверхнормативного газо-
выделения не происходит, образующийся при прессовании фильтрат по своему составу имеет лучшие экологические характеристики, чем фекальные стоки, и может сбрасываться в городскую канализационную сеть. Исходя из этого основным требованием к охране окружающей среды является соблюдение при проектировании и строительстве комплекса санитарно-защитной зоны для объекта данной категории (в пределах 500 м от зоны жилой застройки).
Компоновочная схема, проектная документация и количество устанавливаемых линий зависят от объема образующихся в городе отходов и месторасположения МСК: вблизи полигона - выбор легко возводимой конструкции и привязка оборудования к ней и имеющимся коммуникациям, в промзоне - привязка оборудования к предлагаемому помещению и имеющимся коммуникациям.
Все предлагаемые технологии по непосредственной переработке вторичного сырья и отсортированных компонентов отходов ориентируются на выпуск конечной, пользующейся спросом и конкурентоспособной продукции непосредственно на нужды городского и пригородного хозяйственного комплекса, предприятий различных форм собственности.
По каждому виду отсортированного сырья планируется постепенно разворачивать свою отдельную технологическую линию для получения вторичного продукта.
Наиболее проблематичными компонентами отходов с точки зрения их реализации в качестве вторичного сырья являются резинотехнические изделия и различного вида полимерные пленки, пластмассы и пластиковые бутылки.
В настоящее время наша организация совместно со специалистами из Троицкой технологической лаборатории закончила испытания собственной опытно-промышленной установки по переработке изношенных автопокрышек и отработанных резинотехнических изделий. За основу технологии переработки взята технология озонного воздействия на изделия - ОК-Технология (метод запатентован). Данная технология
отличается низкой себестоимостью переработки, простотой отделения резины от металлокорда и ткани (реали-зуются как вторсырье) и высоким качеством конечного продукта. В результате переработки получается высоколиквидный продукт -крупчатая резина (резиновая крошка-порошок), которая не теряет свои первоначальные свойства т.к. не подвергается механической и термической обработке. Крупчатая резина используется в качестве добавки при производстве автопокрышек или для обогащения битума при дорожных работах, значительно увеличивая при этом долговечность покрытия. Испытания такой установки проходили на базе Ярославского шиноремонтного завода. По результатам испытаний началась разработка конструкторской документации промышленного образца оборудования с целью его дальнейшего «тиражирова-ния».
Для реализации проектов по созданию МСК РООИВиВК располагает собственной конструкторской и производственной базой.
РООИВиВК предлагает осуществлять финансирование создания МСК на паритетных началах:
50 % - РООИВ и ВК, 50 % -Администрация города;
В качестве вклада Администрации города можно рассматривать участие в финансировании проекта со стороны регионального экологического фонда, Федерального экологического фонда, региональных природоохранных и экозащитных организаций, иных заинтересованных структур.
Условием вложения собственных средств РООИВиВК является управление созданным МСК на согласованный с городской Администрацией срок.
Прибыль от эксплуатации мусоросортировочного производства и Комплекса в целом распределяется между участниками проекта пропорционально вложениям.
РООИВиВК обладает эксклюзивным правом на использование метода по обращению с ТБО на основании патента РФ № 2155108 «Способ переработки твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления» с приоритетом от 07.02.2000 г.
Для последующей эксплуатации МСК и работы в сфере обращения с отходами РООИВиВК обладает Фе-
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Агибалов Алексей Алексеевич — председатель правления, председатель совета директоров. Андреев Глеб Игоревич — директор по экологии и природоохранным мероприятиям. Исаченко Алексей Вадимович — главный специалист.
Российская общественная организация инвалидов войн и военных конфликтов
деральной лицензией ГК РФ по охране окружающей среды
(М98/0350/001/Л от 22.02.99 г.).
Для проведения всего комплекса общестроительных работ по созданию МСК, включая выполнение функций генерального проектировщика и генерального подрядчика, РООИВиВК обладает федеральной лицензией на осуществление строительной деятельности (№013057 от 31.12.99 г.).
На коллегии ГК РФ по охране окружающей среды от 9.03.1999 г. одобрена и поддержана деятельность РООИВиВК по реализации проекта: «Разработка и создание системы и инфраструктуры по сортировке, переработке и использованию твердых бытовых отходов для городов РФ на базе отечественных мусоросортировочных комплексов мощностью 35-140 тыс. т в год».
Реализация проектов РООИ-ВиВК в ряде городов РФ включена в перечень долевого финансирования ФЭФ РФ на 2000-2001 гг.
