+7 (495) 12-83-623

пн-пт с 900 до 1800

logo

Выбор метода обезвреживания и утилизации ТБО

Известно более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО. По каждому методу имеется 5...10 (по отдельным — до 50) разно­видностей технологий, технологических схем, типов сооружений. Ме­тоды обезвреживания и переработки ТБО по конечной цели (по на­правленности) делятся на ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (решают и за­дачи экономики— использования вторичных ресурсов); по техноло­гическому принципу бывают биологические, термические, химические, механические, смешанные.

Наибольшее распространение у нас и за рубежом получили та­кие методы: складирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический); сжигание (ликвидационный термический) и компо­стирование (утилизационный биологический). Основные данные использования этих методов приведены в табл. 4.1, а основные по­казатели представлены в табл. 4.2. Анализ прогнозируемого состава ТБО крупных городов до 2010 г. показывает, что для их обезвре­живания и утилизации могут быть применены все рассмотренные методы. ТБО будут содержать достаточное количество биогенных веществ для того, чтобы из них вырабатывать компост. Прогнозиру­ется рост теплоты сгорания ТБО, что повысит их ценность как топ­лива. Содержание полимерных материалов не достигнет к 2010 г. уровня, который препятствовал бы компостированию или сжиганию (с учетом имеющихся способов по их извлечению или очистке от продуктов разложения).

Таблица 4.1. Данные использования методов обезвреживания и утилизации ТБО по отдельным странам на 1989 г.

Страна

Накопление ТБО, т/год

Масса ТБО. %

складирование на полиго­нах

сжигание

компостирование

рекуперацияи прочие

методы

СССР

56

96,7

2

1,3

—

Австрия

1,6

70

10

18

2

Бельгия

2,4

62

29

9

—

Болгария

1,6

100

—

—

—

Великобритания

16,5

89

9,5

1,4

0,1

Венгрия

2,1

92

8

—

—

ГДР

4,5

96,5

3,3

0,2

—

Дания

1,9

27,5

70

0,5

2

Италия

15

60

25

10

5

Канада

6

80

19

1

—

Нидерланды

7

50

34

15

1

Польша

8

98,5

—

1,5

—

США

235

85

14

0.1

0,9

Финляндия

1

100

—

—

—

Франция

16

46,4

40,7

12

0,9

ФРГ

28

64,5

30

5

0,5

ЧСФР

2,4

89,5

7.9

2,6

—

Швейцария

1,3

14

70

10

6

Швеция

2,5

45

45

9,8

0,2

Япония

32

27

70

0.3

2,7

Размеры удельных капитальных затрат для заводов по одно­типной технологической схеме с использованием оборудования, работающего по одному принципу, зависят от мощности (производи­тельности по приему ТБО) сооружений. В результате анализа данных в сопоставимых ценах по 100 зарубежным заводам, перераба­тывающим ТБО в компост, получена такая зависимость (за базовый вариант принят завод мощностью 100 тыс. т/г по ТБО):

Мощность заводов, тыс. т/г

Удельные капзатраты, % ТБО

100

100

40

140

20

185

10

230

В связи с этим для сооружений мощностью менее 30 тыс. т/г ТБО применяют упрощенные схемы. Все рассмотренные направле­ния— складирование на полигонах, сжигание, компостирование, ме­ханизированная сортировка — позволяют обезвреживать и утилизи­ровать ТБО, соблюдая нормативы требований охраны окружающей среды.

Выбор метода и типа сооружений в конкретном городе или ре­гионе целиком зависит от местных условий и осуществляется на ос­нове обязательного сравнения технико-экономических показателей ряда вариантов с учетом климатических факторов, санитарно-эпи­демиологической обстановки (табл. 4.3; 4.4), а также численности обслуживаемого населения. Учитывается также возможность отвода земельного участка под сооружения.

Климатическое районирование СССР (табл. 4.3) принято в со­ответствии со СНиП 2.01.01—82. Участок для строительства соору­жений по обезвреживанию и утилизации ТБО должен обеспечивать оптимальные условия размещения (схематично представлен на рис. 4.1).

Оптимальными условиями строительства завода по механизи­рованной переработке ТБО в компост являются:

  • наличие гаранти­рованных потребителей компоста (органического удобрения или биотоплива) в радиусе до 20 км;
  • размещение завода у границы го­рода на расстоянии до 15 км от центра сбора ТБО;
  • численность обслуживаемого населения более 350 тыс. чел.

Оптимальными условиями строительства завода по сжиганию ТБО с утилизацией тепловой энергии могут быть: обеспечение га­рантированными круглосуточными и круглогодичными потребителя­ми тепловой энергии в комплексе с подстраховывающей ТЭЦ или котельной (если потребитель не допускает временных перебоев по­дачи тепловой энергии); размещение завода в пределах городской застройки (в промзоне) и радиусе до 7 км (при одноэтапном вывозе ТБО без применения перегрузочных станций) от центра сбора ТБО и до 0,5 км от врезки в существующий теплопровод; наличие шла­коотвала или потребителя шлака в качестве вторичного сырья не далее 10 км от завода; численность обслуживаемого населения бо­лее 350 тыс. чел.

Таблица 4.2. Социальные и технико-экономические показатели способов обезвреживания и утилизации ТБО

Показатель

Вид обезвреживания и утилизации

складирование на полигонах

сжигание

компостирование

механизированная

сортировка

1. Социальные аспекты

Санитарно-гигиеническая оценка:

степень и срок обезврежива­ния ТБО

Практически пол­ная за 100 лет

Практически пол­ная за 1 ч

Практически полная, за исключе­нием спорообразующих бактерий, за 2—360 сут.

-

загрязнение почвы

Практически нет (за исключением участка складирования)

Практически нет (за исключением участка шлакоот­вала)

Практически нет

Практически нет

загрязнение воды

Практически нет

Практически нет

Нет

Практически нет

загрязнение атмосферы

Нет

В пределах норм с учетом хлорообразующих по­лимеров

»

В пределах норм

Престижность труда

Не престижен

Пониженная престижность

Виды используемых вторичных ресурсов, содержащихся в ТБО

Не используются

Тепловая энергия и черный металло­лом

Компост, черный и цветной металлолом

Бумага (макулатура), пищевые отходы, черный и цветной металло­лом, компост, теп­ловая энергия

Содержание по массе отходов производства, %

Нет

25...30

20...30

10...15

То же по объему

Нет

5...6

10...12

3...5

2. Технико-экономические

показатели на заводские установки производительностью 100 тыс. т/г

Удельные капитальные вложения на 1 т годовой мощности по приему ТБО, руб.

2...8 без учета подъездной дороги

100...110

70...80

140...180

Удельные эксплуатационные за­траты, руб/т

1...2,3

11...15

12...15

25...30

Удельные трудовые затраты, ра­бочий день/т

0,04...0,08 (0,1)

0,3.. .0,4 (0,3—0,4)

0,4.. .0,6 (0,4—0,6)

1... 1,2(—)

Удельная металлоемкость обору­дования на 1 т годовой мощности по приему ТБО, кг/т. г

0,3...0,4

9...17

20...25

40...50

Удельные энергозатраты, кВт-ч/т

5...5,5

26...56

25...35

80

Удельная установленная мощ­ность токоприемников на 1 т годо­вой мощности, кВт/т

0,001

0,015...0,022

0,012...0,02

0,04...0,05

Удельная занимаемая площадь (по полигонам — затраты пло­щади) на 1 т/г, м2.т/г

0,1

0,25...0,5

0,4...0,76

0,7...0,8

Градостроительная* или сельско­хозяйственная стоимость земли, занимаемой сооружениями, тыс. руб/га

(пахотные земли не используются)

177

110

110

Проценты эксплуатационных затрат, возмещаемых за счет реализации продукции

0

30…50

40…75

50…60

Удельные затраты на транспорт ТБО до сооружений**, руб/т

10…15

2,5…4

4…6

4…6

Максимально допустимое расстояние от сооружений до потребителей основной продукции, км

-

0,5

25

25

Удельная экономическая эффективность использования основной продукции у потребителя в пересчете на 1 т ТБО, руб/т

-

-

7…14

15

Возможность совместного обезвреживания и переработки с частью промышленных отходов

Да

Подлежит уточнению на месте

Практически нет

Нет

Освоение производства отечественного оборудования

Освоено

В стадии освоения

Освоено

Нет

* Руководство по составлению схем комплексного использования подземного пространства крупных и крупней­ших городов: ЦНИИП градостроительства. — М.: Стройиздат, 1978 (Комплексная экономическая оценка террито­рии по группам городов, с. 75).

** Не учтены затраты по транспортированию ТБО на межрегиональные сооружения с дальностью вывоза свыше
Таблица 4.3. Учет климатических и санитарно-эпидемиологических условия при выборе метода и типа сооружений обезвреживании и утилизации ТБО

Климатические районы СССР, специализированные регионы

Численность обслуживаемого населения, тыс. чел.

Высоконагружаемые полигоны

Методы обезвреживания и утилизации ТБО

сжигание

компостиро­вание

Комплексные заводы (компостирование и сжигание)

заводы

полевые установки

заводы

IA, Б, Г, Д — се­вер, районы мно­голетней мерзло­ты

25...125

200 и более

+

+

++

IB— II — центральные районы

25...125

200...500

600 и более

+

++

+

+

+

++

+

++

III—IV — южные районы

25...125

200...500

600 и более

+

+

+

+

+

++

++

++

Международные морские порты

25...125 200...1200

1150 и более

+

+

++

++

+

Примечание. «+» — желательное решение, «++» — наибо­лее желательное решение.

Оптимальными условиями строительства полигонов складирова­ния ТБО являются:

  • наличие свободного участка с основанием на водоупорных грунтах;
  • расположение уровня грунтовых вод ниже 3 м от поверхности площадки (участки с выходами ключей исклю­чаются);
  • обеспечение грунтом или инертными отходами для изоля­ции ТБО;
  • конфигурация участка, близкая к квадрату;
  • получение разрешения на высоту складирования ТБО свыше 20 м;
  • размещение на расстоянии до 15 км от центра сбора ТБО (при одноэтапном вывозе ТБО без применения перегрузочных станций).
Таблица 4.4. Учет экономических и градостроительных условий при выборе метода и типа сооружений обезвреживания утилизации ТБО

Численность обслуживаемого населения, тыс. чел.

Метод и тип сооружений обезвреживания и утилизации ТБО

Минималь­ные пло­щади участка

Минимальные транспортные затраты

Максимальная утилиза­ция ТБО

Минимальные приведенные затраты

Минимальные затраты трудовых ресурсов

городская

общая

в сельском хозяйстве

в энергетике

25...125

Высоконагружаемые полигоны

Установки полево­го компостирова­ния

+

+

+

+

+

200...400

Высоконагружаемые полигоны Сжигательные заводы

Компостные за­воды

+

+

+

+

+

+

+

+

600 и более

Комплексные компостные заводы со сжиганием балласта

Сжигательные заводы

Высоконагружаемые полигоны

+

+

+

+

+

+

+

+

Получение разрешения у районного архитектора на высоту складирования свыше 20 м, гарантирующую экономичное использо­вание площади участка, связано с необходимостью сохранения ланд­шафта и создания условий оптимального использования земли пос­ле рекультивации полигона. Численность обслуживаемого населения не лимитируется.

Значительный экономический и экологический эффект может быть получен за счет блокирования или хозяйственной кооперации сооружений по обезвреживанию и утилизации ТБО с другими городскими объектами. Варианты размещения и комплексирования сооружений по обезвреживанию и утилизации ТБО в регионе проанализированы в табл. 4.5.

При разработке технико-экономического обоснования выбора ме­тода обезвреживания и утилизации ТБО для каждого варианта подбирают земельный участок, устанавливают расстояние и транспорт­ные затраты по вывозу отходов. При необходимости закладывают двухэтапный вывоз ТБО. Для каждого объекта в качестве обяза­тельного планируют вариант складирования ТБО на полигонах, как наиболее простой. Если существующий участок полигона не отвеча­ет требованиям охраны окружающей среды или если его размер не обеспечивает прием ТБО на предстоящие 20...25 лет, то в качестве расчетного варианта рассматривают полигон на новом участке, от­вечающем всем санитарно-гигиеническим и технологическим требо­ваниям.

Оптимальные расстояния до сооружений по обезвреживанию и утилизации ТБО
Рис. 4.1. Оптимальные расстояния до сооружений по обезвреживанию и утилизации ТБО

1 — граница города; 2 — линия застройки промышленной зоны; 3 — завод по сжиганию ТБО с утилизацией тепловой анергии; 4 — завод по переработке ТБО в компост; 5 5 — полигон ТБО; 6 —совхоз (потребитель компоста); 7 — шлакоотвал

Вариант, рассчитанный на получение компоста (органического удобрения и биотоплива), должен быть обоснован документами от конкретных потребителей продукции (совхозов или колхозов, трес­тов зеленого строительства и т. п.). Исключение возможно лишь на основе официального отказа сельскохозяйственных организаций от использования компоста из ТБО.

Вариант, предполагающий получе­ние тепла, должен быть обоснован документами от конкретных его потребителей или от проектных организаций, проектирующих объект с использованием тепла от сжигания ТБО. Исключение варианта возможно лишь на основе официального отказа организации теплоэнергетического хозяйства от использования тепла. Этот же прин­цип применяют при рассмотрении вариантов других методов обезвреживания и утилизации ТБО (механизированная сортировка, пиролиз и т.д.).

Таблица 4.5. Размещение сооружений по обезвреживанию и утилизации ТБО

Варианты размещения

Факторы

положительные

ограничивающие

применение

Теоретическое обезвреживание, утилизация тепла и черного металлолома

В промышленной зоне города

Возможно комплексирование в части совмест­ного сжигания бытовых и промышленных отхо­дов (строительство на долевых началах с про­мышленными предприя­тиями)

Трудности с реали­зацией тепловой энер­гии в ночные часы и в нерабочие дни, ес­ли нет предприятий с трехсменным режи­мом работы

В комплексе с ко­тельной на энергетическом топливе или ТЭЦ

Подача тепловой энер­гии в общую теплосеть, облегчение условий реа­лизации тепловой энер­гии. Экономия управ­ленческих расходов за счет объединения

Трудности сочетания при высоких пара­метрах теплоносите­ля в сети ТЭЦ

В комплексе со станцией аэрации по очистке сточных под с разме­щением в коммунальной зоне

Утилизация тепловой энергии для сушки осад­ка сточных вод (оптимальные условия реа­лизации тепловой энер­гии)

Экономия энергетичес­кого топлива Единые требования по охране окружающей сре­ды, единая санитарная зона

Могут быть не опти­мальными маршруты мусоровозов, так как станция аэрации проектируется у во­доема

В комплексе с пла­вательным бассей­ном и холодиль­ными установка­ми

Утилизация тепловой энергии для подогрева воды в бассейне или абсорбционной холодиль­ной установке (оптимальные условия круглогодичной реализации тепловой энергии) Экономия энергетичес­кого топлива

Размещение вблизи селитебной зоны

В комплексе санаториев, боль­ниц и т. п.

Надежное обезвреживание ТБО

Сооружения строят без котлов по утили­зации тепла

Биотермическое обезвреживание, утилизация компоста, черного и цветного металлолома

У границы города-центра

Минимальные затраты на транспорт ТБО

Обеспечение завода высококвалифицированными кадрами

Облегчение условий реализации тепловой энергии при сжигании некомпостируемых отходов

Увеличение затрат на вывоз компоста

В комплексе с теплично-парниковым хозяйством

Оптимальные условия реализации компоста в качестве биотоплива

Удорожание транспорта ТБО Трудности с обеспе­чением высококвалифицированными кадрами (или дополнительные затраты на доставку персо­нала)

В комплексе с канализационной станцией по очист­ке сточных вод

Совместная переработка ТБО и осадка сточных вод (ОСВ): аэробное компостирование обез­вреженного ОСВ (без метанового процесса);

то же термически высушенного ОСВ;

совместное анаэробное сбраживание в метантенках (без ферментаторов ТБО)

Создание единой зоны обезвреживания твердых и жидких бытовых от­ходов

Экономия управленчес­ких расходов за счет объединения

Единая система реали­зации органического удобрения

Могут быть неопти­мальными маршру­ты для мусоровозов

В комплексе с предприятием по производству торфоминеральных удобрений (ТМАУ)

Единая система производства и реализации органических удобрений

Увеличение затрат на транспорт ТБО

В комплексе с полигоном ТБО

Экономия на транспор­те некомпостируемых от­ходов

Обеспечение маневра отходами при ремонте компостного предприятия Возможность предварительной сушки влажных ТБО

Увеличение расстоя­ния от центра сбора ТБО (при обслужи­вании региона с не­сколькими городами увеличения расстоя­ния практически нет)

Складирование с последующей изоляцией

В комплексе с карьерами глины

Охрана грунтовых вод от загрязнения фильтра­том из ТБО

Возврат народному хо­зяйству рекультивиро­ванного участка выра­ботанного карьера после его заполнения уплотненными ТБО

В комплексе с зонами рекреации

Создание горок, обзор­ных площадок при вы­сотной схеме складиро­вания

Использование хозяйственно-бытовых помеще­ний полигона после его закрытия под зону отдыха*

Обеспечение требова­ний охраны окружаю­щей среды при про­езде мусоровозов

В комплексе с полигоном высокотоксичных промышленных отходов I и II классов опасности

Создание единой зоны промышленных и быто­вых отходов

Создание объединения или единого сооружения, возможности маневра машинами и механизмами**

Использование слаботоксичных промышленных отходов для изоля­ции ТБО

Различный размер санитарного разрыва (для промотходов I и II классов опасно­сти — 3 км, для ТБО —0,5 км)

В комплексе с полигоном ТБО

Экономия на транспор­те некомпостируемых от­ходов

Обеспечение маневра отходами при ремонте компостного предприятия Возможность предварительной сушки влажных ТБО

Увеличение расстояния от центра сбора ТБО (при обслуживании региона с несколькими городами увеличения расстояния практически нет)

* Котельная, артезианская скважина, гараж могут использовать­ся по прямому назначению; административные здания — под склад спортивного инвентаря, раздевалки.

** Целесообразно совместное использование бульдозеров, экска­ваторов, автосамосвалов.

Заводы но механизированному обезвреживанию и утилизации ТБО в СССР и за рубежом, строительство которых осуществлено позднее 1984 г., имеют превышение эксплуатационных затрат над доходами за счет реализации продукции в размере 30...50 % (с уче­том современного уровня цен на вторичное сырье и их продукцию). Эти предприятия имеют дотацию из городского бюджета как плату за услугу городу в части обезвреживания ТБО.

Основной задачей заводов по обезвреживанию и переработке ТБО является решение санитарной проблемы. Социально-экономическая эффективность этих заводов обеспечивается за счет дополнительных факторов: экономии на транспорте ТБО (заводы размещают значительно ближе к ис­точникам накопления ТБО, чем полигоны), экономии земель, эконо­мического эффекта у потребителей продукции, предотвращенного ущерба окружающей среде (атмосфере, почве, грунтовым и поверх­ностным водам).

1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 [1 Голос]
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте