И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.

Тема 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов

2. Сбор и удаление твердых бытовых отходов

2.2. Мусороперерабатывающие и мусоросжигательные заводы

Мусороперерабатывающие заводы. Основной задачей мусороперерабатывающих заводов (МПЗ) является обезвреживание ТБО и переработка обезвреженных компонентов ТБО для дальнейшей утилизации. Как правило, на МПЗ применяют аэробный метод обезвреживания ТБО (компостирование), который может быть дополнен следующими технологиями:

—  вывоз части ТБО на полигоны (ликвидационно-биологический метод);

—  сжигание части ТБО на мусоросжигающих заводах (ликвидационно-термический метод);

—  сжигание части ТБО на МСЗ с использованием полученного тепла (утилизационно-термический метод);

—  термическая обработка ТБО без доступа воздуха (пиролиз) с утилизацией газов и других продуктов пиролиза (утилизационно-термический метод).

При использовании указанных выше технологий на МПЗ возможно получение следующих ценных компонентов ТБО: черные и цветные металлы стекло, пластмассы, сырье для картонных фабрик, продукты пиролиза, теши и органические удобрения (компост).

Переработка ТБО на МПЗ включает следующие основные операции:

— Технологическая подготовка ТБО.

— Обеззараживание ТБО в биотермических барабанах. В течение 2-3 дней происходит компостирование ТБО во вращающихся биотермических барабанах; обязательным условием обеззараживания ТБО является их выдержка – не менее 12 часов при температуре, губительной для патогенной микрофлоры.

— Контрольная сортировка обеззараженных ТБО. Производится для очистки компоста от крупных фракций, которые не компостируются.  

— Извлечение черных металлов. На современном уровне развития утилизационных технологий можно извлекать 90-95% всего черного металла, входящего в морфологический состав ТБО. Черные металлы извлекаются из ТБО с помощью подвесных электромагнитов, расположенных над конвейерной линией, перемещающей ТБО.

— Извлечение цветных металлов. Обычно ТБО содержат до 0,2 – 0,3% цветных металлов, фракционный состав этих включений – менее 250 мм. Извлечение цветных металлов производится после извлечения черных металлов в потоке обеззараженного ТБО, имеющего фракции менее 250 мм с помощью многофазного индукторного электроустройства, устанавливаемого под лентой конвейера, создающего бегущее электромагнитное поле.  

— Извлечение балластных включений, меньших 250 мм.  

-Извлечение измельченной пленки из компоста.

Технологическая схема МПЗ приведена на рис. 5 .

Мусоросжигательные заводы. Обезвреживание ТБО на мусоросжигательных заводах (МСЗ) получило широкое применение в мировой практике. Такие страны как Дания, Швейцария и Япония сжигают около 70% своих ТБО. МСЗ занимают сравнительно небольшие площади от 2 до 5 га. Их применение оправдано в тех случаях, когда полигоны ТБО расположены на значительном удалении от города. Однако сжигание ТБО связано со значительными выбросами в атмосферу и сложностью их очистки. При низкотемпературном сжигании ТБО (ниже 1000 ⁰С) вероятность образования высокотоксичных газов увеличивается. Не решены вопросы использования образующихся шлаков и летучей золы, которые являются крупнотоннажными отходами. При сжигании образуется 10-15% золошлаков от веса поступающих на МСЗ отходов.

В последние годы в ряде стран идут интенсивные промышленные исследования в направлении термической переработки ТБО нагреванием без доступа воздуха до температуры  500 – 600 ⁰С

Рис. 5.  Технологическая схема мусороперерабатывающего завода

Примечание: 1 — взвешивание мусоровозов; 2 — приемное отделение; 3 — пластинчатый питатель; 4 — сепаратор крупных (>400 мм) фракций ТБО; 5 -сепаратор черных металлов; 6 — удаление крупных фракций на МСЗ или полигон ТБО; 7 — подача фракций ТБО мельче 400 мм на биобарабаны; 8 — биобарабаны; 9 — сушка компоста; 10 — сепаратор балласта; 11 — сепаратор цветных металлов; 12 — бункер для черных металлов; 13 — пресс для брикетирования черных металлов; 14 — бункер для цветных металлов; 15 — пресс для брикетирования цветных металлов; 16 — вторцветмет; 17 — вторчермет; 19 — бункер стекла; 20 — стекольный завод; 21 — дробилки; 22 — сепаратор дробленой пленки; 23 — бункер дробленой пленки; 24 — завод пластмасс; 25 — штабели дозревания компоста.

(низкотемпературный пиролиз) и выше 1100 ⁰С (высокотемпературный пиролиз). Важное отличие технологии пиролиза ТБО заключается в том, что образующиеся газообразные продукты – пар и топливный горючий газ – можно разделить и использовать в самом процессе термической обработки ТБО или вне его. При этом выброс газообразных продуктов в атмосферу резко снижается. При пиролизе образуются продукты, которые могут найти применение в хозяйственной деятельности: газообразное топливо (30-40%); твердый углеродистый остаток (30-40%) – используется как заменитель низкосортных графитов, заполнитель асфальтобетонных смесей, низкосортное топливо, сорбент; смола (20-30%) – как топливо, составляющая асфальтобетонных смесей, сырье для извлечения химсоединений; подсмольная вода – как антисептическое средство для пропитки шпал.

В настоящее время известны три установки по пиролизу ТБО: горизонтальные (барабанного типа), вертикальные (шахтного типа), смешанные. К недостаткам существующих пиролизных установок следует отнести малую производительность, несовершенную систему очистки газообразных продуктов, нерешенность вопросов полной утилизации продуктов пиролиза. Внедрение пиролизных установок позволит создать безотходные технологии переработки ТБО,  в том числе для небольших городов, где строительство крупных мусороперерабатывающих комплексов нерентабельно.