Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
От сухой массы
Физические свойства ТБО: плотность, связность и сцепление. Плотность ТБО городов Украины составляет в среднем 0,19—0,23 т/м3. Плотность ТБО колеблется в зависимости от благоустройства жилого фонда и сезонов года. Для благоустроенного жилого фонда плотность ТБО в весенне-летний сезон составляет 0,18—0,22 т/м3, в осенне-зимний сезон 0,2—0,25 т/м3, для неблагоустроенного жилого фонда с печным отоплением 0,3—0,6 т/м3. Чем больше бумаги и различных пластмассовых упаковок, тем меньше плотность ТБО. С увеличением влажности плотность ТБО повышается. В будущем плотность ТБО больших городов за счет увеличения количества различных упаковок снизится до величины, близкой 0,1 т/м3. В крупных городах Европы и Америки плотность ТБО близка к этому показателю. Связность и сцепление. Бумага и картон, текстиль и пластмассовые пленки формируют структуру ТБО и придают им механическую связность. Липкие и влажные компоненты обеспечивают сцепление. Эти свойства ТБО способствуют сводообразованию и зависанию на стенках бункеров и прутьях решеток. Так, через решетку 30x30 см ТБО самостоятельно не проваливаются, и для их проталкивания требуются дополнительные усилия. На стенках бункеров с углами 65—70° происходит налипание и зависание ТБО. При длительном хранении ТБО слеживаются, самоуплотняются и теряют сыпучесть. Компрессионные свойства. Для уменьшения общего объема ТБО при перевозке и складировании на полигонах важно знать их компрессионные свойства, т.е. влияние давления на степень уплотнения. При послойном уплотнении на полигонах при удельном давлении, равном 0,1 МПа, объем рыхлого ТБО, выгруженного из мусоровоза, уменьшается в 3—4 раза. При прессовании ТБО в мусоровозе при удельном давлении, равном 0,1 МПа, их объем уменьшается в 1,5—3 раза. При повышении удельного давления до 0,3—0,5 МПа происходит поломка различного рода упаковок, прессование бумаги и пленок, начинается выдав- 314 Экология города ливание влаги. Объем ТБО в зависимости от состава и влажности может быть уменьшен как минимум в 5 раз от первоначального, полученного при сборе ТБО в контейнерах. Плотность ТБО при этом может достигать величины, равной 0,8 т/м3и более. При повышении удельного давления до 10—20 МПа отжимается 80—90% всей влаги, содержащейся в ТБО при сборе. При этом объем ТБО снижается еще в 2—2,5 раза, а плотность повышается в 1,3—1,7 раза. Спрессованные таким образом ТБО на какое-то время стабилизируются, так как содержания влаги в ТБО недостаточно для активной жизнедеятельности микроорганизмов, а доступ кислорода из-за высокой плотности затруднен. При дальнейшем повышении удельного давления до 60 МПа происходит почти полное отжатие влаги, но объем практически уже не изменяется. Микробиологическая жизнь в таком материале замедляется. Абразивные и коррозионные свойства (от лат. abrasio — соскабливание и corrosio — разъедание). Соскабливание трущихся поверхностей происходит за счет балластных фракций (металл, бой стекла, фаянса, кости и др.). В связи с этим ТБО обладают абразивностью и могут истирать соприкасающиеся с ними взаимоперемещающиеся поверхности. При контакте с металлами ТБО оказывают корродирующее воздействие, что связано с их высокой влажностью, наличием в фильтрате растворов различных солей и кислой средой (рН=5—6,5). Теплотехнические свойства. Наличие в ТБО большого количества органических веществ обуславливает их теплотворную способность. Удельная теплоемкость ТБО определяется по формуле: Судтво = 21>9 ' w + 2000' Дж/кг • Фад-. гае w~ влажность ТБО, %. Удельная теплоемкость основных компонентов ТБО (в Дж/кг • град.) следующая: вода — 4190; дерево, картон, бумага — 2000—2500; стекло, камни — 800-1000; железо - 400; алюминий - 860. Теплотворная способность ТБО также зависит от их плотности. Так, при изменении плотности от 0,2 т/м3 до 0,5 т/м3 теплотворная способность ТБО снижается с 2000 до 940 ккал/кг. Санитарно-бактериологические свойства. ТБО содержат большое количество влажных органических веществ, которые, разлагаясь, выделяют гнилостные запахи и фильтрат. При высыхании продукты неполного разложения образуют насыщенную загрязнителями и микроорганизмами (от 300 до 15 млрд на 1 г сухого вещества) пыль. В результате происходит интенсивное загрязнение воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод. Разносчиками патогенных микроорганизмов являются мухи, крысы, птицы, бездомные собаки и кошки. В среде ТБО наряду с сапрофитными развиваются патогенные бактерии — носители различных заболеваний. Кроме патогенных микроорганизмов, ТБО содержат яйца гельминтов (глистов). При складировании ТБО часть патогенных микроорганизмов погибает уже через несколько дней, тогда как Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов другие их виды могут существовать в таких условиях в течение нескольких лет. Яйца гельминтов сохраняют свою жизнестойкость в течение многих лет. С пылью или фильтратом они выносятся за пределы складирования ТБО и являются источниками загрязнения вод и почвенного покрова. Микроорганизмы, обнаруживаемые в ТБО, являются возбудителями гепатита, туберкулеза, дизентерии, аскаридоза, респираторных, аллергических, кожных и других заболеваний. Обеззараживание ТБО осуществляется следующими методами: сжигание органики на мусоросжигающих заводах, обработка дезинфицирующими растворами, биологическое обеззараживание в аэробных (компостирование) и в анаэробных (захоронение на полигонах) условиях, глубокое прессование с полным отжатием фильтрата, капсулирование измельченного ТБО различными отвердителями. Биологическое обеззараживание ТБО при захоронении их на полигонах осуществляется следующим образом. ТБО перекрываются слоем земли, что прекращает доступ кислорода. В анаэробных условиях (при отсутствии кислорода) развиваются анаэробные бактерии, разлагающие органические вещества и убивающие патогенную микрофлору. Процесс разложения органики очень длителен и требует больших площадей для складирования ТБО. При этом возможна утилизация органических веществ в виде биогаза, содержащего до 55—60% метана. Биологическое обеззараживание ТБО при компостировании осуществляется следующим образом. При наличии влаги и кислорода в среде ТБО развиваются аэробные бактерии. Сначала развивается группа мезофильных аэробных бактерий, которые расщепляют некоторые органические соединения. При этом выделяется энергия, которая разогревает ТБО до 20—35° С. После первоначального разогрева в среде ТБО начинает активно развиваться группа термофильных аэробных бактерий, которые способны расщеплять более устойчивые органические соединения. Выделяющаяся при этом энергия разогревает ТБО до 60° С и более. Такая температура губительна для патогенных микроорганизмов (табл. 8.3). Таблица 8.3. Влияние температуры на гибель патогенных микроорганизмов
316 Экология города По действующим в Украине санитарным нормам для определения бактериального загрязнения ТБО пользуются титрами (титр — содержание чего-либо в единице объема) микроорганизмов, определяемых по специальной методике. В качестве тест-объекта используют "коли-титр", т.е. количество клеток кишечной палочки, которые свидетельствуют о развитии другой более опасной патогенной микрофлоры. В странах Европейского сообщества в качестве титра используют фекальный стафилококк. В табл. 8.4 приведены данные аэробного обеззараживания в процессе компостирования. Таблица 8.4. Эффект аэробного обеззараживания в процессе компостирования
Объемы ТБО. Ежегодно на нашей планете образуется несколько миллиардов кубических метров ТБО. Количество ТБО, образующихся в различных странах мира на душу населения, составляет сотни килограммов в год и колеблются от 200—300 кг в странах Скандинавии, до 500—700 кг в США и Канаде. Последние десятилетия наблюдается устойчивая тенденция к росту количества ТБО, приходящегося на душу населения, особенно в крупных городах. Нормы накопления — это количество ТБО, образующихся на расчетную единицу (человек для жилого фонда; одно место в гостинице; 1 м2 торговой площади для магазинов и складов; одно посадочное место в столовых, кафе, ресторанах, кинотеатрах; одного ребенка в яслях и детсадах; одного учащегося в школах, училищах, институтах и т.д.). К ТБО, входящих в норму накопления от населения и удаляемых специальным автотранспортом, относятся отходы, образующиеся в жилых и общественных зданиях, включая отходы от текущего ремонта помещений, отходы от отопительных устройств, смет, опавшие листья, собираемые с улиц и дворовых территорий, и крупные предметы домашнего обихода. Нормы накопления ТБО образуются из двух источников: жилых зданий и общественных учреждений (предприятий общественного питания, учебных, зрелищных учреждений, гостиниц, детских садов, парикмахерских и др.). На нормы накопления и состав ТБО влияют: степень благоустройства жилого фонда (наличие водопровода, канализации, газа, мусоропроводов, системы отопления), этажность, развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения, климатические условия (различная продолжительность отопительного сезона), потребление овощей и фруктов. Для крупных городов нормы накопления выше, чем для средних и малых. Сугубо ориентировочные нормы накопления ТБО приведены в табл. 8.5. Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 317 Уточнение норм накопления ТБО, образующихся в условиях того или иного города, производится на специально выбранных контрольных участках. В городах с населением до 300 тыс. чел. контрольный участок охватывает 2% жителей, в городах с населением до 500 тыс. чел. — 1%, в городах с населением более 500 тыс. чел. — 0,5%. Из культурно-бытовых объектов выбирают не менее двух наиболее характерных. Нормы накопления определяются по сезонам года. Замеры проводятся в течение 7 дней и оформляются специальными актами, которые утверждаются горисполкомами как эталон нормы накопления ТБО на последующие 5 лет. Таблица 8.5. Нормы накопления ТБОдля городов
318 Экология города 8.2. Сбор, удаление и утилизация ТБО Валовый сбор. Сбор ТБО без разделения на отдельные составляющие называется валовым сбором. Планово-регулярная организация сбора и удаления ТБО предусматривает вывоз отходов из домовладений с установленной периодичностью. Периодичность удаления ТБО устанавливается санитарными службами исходя из местных условий в соответствии с действующими правилами содержания территории населенных мест. Тип и емкость применяемых мусоросборников зависит от количества накапливающихся отходов, типа и этажности застройки, способа погрузки и выгрузки ТБО. В малоэтажной застройке все ТБО собирают в мусоросборники. Затем вручную или механизированно загружают в кузов мусоровоза. Для многоэтажных или группы малоэтажных домов устанавливают стандартный контейнер на колесиках, отходы из которого механизированным способом выгружают в мусоровоз. В местах большого скопления ТБО устанавливают съемные контейнеры-кузова. В малоэтажной застройке для валового сбора ТБО используются бачки емкостью 70 дм3, 110—120 дм3 и 210—220 дм3. В индивидуальной застройке применяются бачки меньшей емкости, например, по 35 дм3. К приходу мусоровоза бачки выставляются населением к проезжей части. Бачки изготавливают из листовой стали, алюминия, пластмасс. Наиболее предпочтительными являются бачки из пластмасс. Масса и стоимость таких бачков сравнительно невысока, срок службы в 2—3 раза больше стальных и составляет 5—6 лет. Пластмассовые бачки удобны в эксплуатации, имеют хороший внешний вид. Влажные отходы к их стенкам не прилипают и не примерзают, чем облегчается их мойка и дезинфекция. При использовании пластмассовых сборников необходимо соблюдать противопожарные меры. В ряде стран используют сборники одноразового пользования — бумажные, картонные или пластмассовые, что исключает операцию перегрузки и минимизирует контакт обслуживающего персонала с отходами. Емкость одноразовых сборников колеблется в пределах 70—200 дм3. Такие сборники устанавливаются на специальные контейнеры определенных размеров, соответствующих загрузочному устройству мусоровозов. В зданиях повышенной этажности устраиваются мусоропроводы различной конструкции. Обычно они состоят из вертикального ствола, отводов с приемными устройствами, камер для сбора ТБО и вентиляционного канала. Ствол мусоропровода представляет собой трубу диаметром 400—600 мм, изготовленную из асбоцемента, бетона или стали с гладкой внутренней поверхностью. Стальные трубы должны иметь вибропоглощающее покрытие на внутренней поверхности. Загрузочные клапаны должны предотвращать поступление газов из мусоропровода при закрытом положении, а также обеспечивать Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 319 защиту от шума. Вход в мусоросборную камеру, располагаемую, как правило, в подвале или на первом этаже здания, изолируется от входа в жилище. Клапаны изготавливают из листовой стали, покрытой антикоррозионной краской. Камера оборудуется водопроводом и канализацией. Ревизионные отверстия для чистки, дезинфекции и дезодорации ствола мусоропроводов обычно устраивают в верхней его части. В последние годы разработаны другие способы удаления ТБО. Для крупнопанельных многоэтажных зданий применяют конструкции блоков, включающие элементы мусоропровода. В ряде случаев применяют систему, при которой ТБО по коридорам на тележках доставляют к подъемным устройствам, подающих их к камерам-мусоросборникам. Такие системы удаления отходов создаются в медицинских учреждениях, гостиницах, общежитиях. Раздельный сбор. Раздельная, или селективная, система сбора отдельных составляющих ТБО обеспечивает получение относительно чистых вторичных ресурсов от населения и уменьшение количества вывозимых отходов. Эта система требует от населения сознательного подхода к удалению ТБО, увеличения числа обслуживающего персонала, тары, спецтранспорта для вывоза каждого вида вторсырья. Эти дополнительные расходы вполне окупаются за счет утилизации вторичных ресурсов. В Украине селективный сбор ТБО пока не получил практического развития. В США отбор населением утильных фракций ТБО (макулатура, текстиль, пластмассы, бутылки и др.) выполняется по специальным программам, финансируемым и разрабатываемым штатами. Практика раздельного сбора ТБО развивается и в ряде европейских стран. Обычно в основу таких технологий положен принцип сбора населением ТБО в отдельные емкости (контейнеры или мешки) для различных видов отходов. Указанные емкости располагают как в домашних условиях, так и в подъездах или около домов. Существуют различные модификации такой технологии. Например, в Германии накоплен опыт сбора ТБО в два вида ящиков — зеленые (макулатура, металл, стекло, полимеры, ткани) и серые (остальные отходы) с вывозом их на переработку. В последние годы в Германии раздельный сбор ТБО производится по пяти и более видам. Один из вариантов технологии селективного сбора предполагает организацию передвижных установок, включающих несколько видов контейнеров. Движение установок осуществляется по четкому графику, а население снабжено пакетами для отдельных составляющих ТБО. При этом осуществляется экономическое стимулирование за сданные виды вторсырья. Сбор и удаление крупногабаритных отходов. К крупногабаритным относятся отходы, по габаритам не помещающиеся в стандартные контейнеры. В крупных городах за год на каждого человека накапливается до 40 кг крупногабаритных ТБО с удельной массой 0,2 т/м3 (табл. 8.6). Экология города Таблица 8. б. Ориентировочный состав крупногабаритных ТБО
Крупногабаритные отходы собирают на специальных площадках, расположенных у жилых домов. Вывоз их производится по графику или заявке ЖЭО. Мусоровозный транспорт. Для сбора и транспортировки ТБО применяются мусоровозы вместимостью от 6 до 60 м3. Для уплотнения транспортируемых отходов — уплотняющие устройства возвратно-поступательного действия с системой плит, в виде вращающегося барабана и шнековые. Уплотнением достигается снижение объема ТБО в 1,5—2 раза. В труднодоступных местах применяются небольшие мусоровозы вместимостью от 1 до 6 м3. Они устраиваются: • на самоходных шасси или мотороллерах с самосвальным кузовом от • с ячейками для малых мусоросборников (контейнерные мусоровозы); • в виде контейнеров на колесиках, буксируемых тягачами. Выпускаются также малые электромусоровозы, которые могут работать без подзарядки в течение смены. С малых мусоровозов отходы перегружаются в большегрузный транспорт для вывоза к местам обезвреживания. С ростом городов места обезвреживания ТБО все более отдаляются. Увеличивается стоимость транспортировки отходов. Для перевозки на дальние расстояния применяют в основном автомобильный транспорт, реже — железнодорожный и водный (например, в Нью-Йорке). Весьма перспективным является использование сети городского электротранспорта с вывозом ТБО в ночное время. Большегрузные мусоровозы с уплотнительными устройствами, используемые в ряде стран, имеют полезный объем 20—50 м3 и более и могут вмещать 100—200 м3 неуплотненных ТБО. Применяют также автопоезда, состоящие из грузового автомобиля и автофургона. Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 321 Мусороперегрузочные станции (МПС). На МПС осуществляется выгрузка ТБО из малых мусоровозов, их уплотнение и последующая загрузка в большегрузные транспортные средства. Конструкция МПС зависит от производительности и типа используемых транспортных средств. Стационарные МПС производительностью более 100 тыс. м3/год включают эстакаду, на которую въезжает собирающий мусоровоз, и мощные уплотняющие устройства (рис. 8.1). Мусоровозы разгружаются в бункер-накопитель, из которого отходы поступают в уплотняющие устройства. Уплотняющая плита совершает возвратно-поступательное движение и запрессовывает ТБО в большегрузные транспортные средства для дальнейшей перевозки.
Рис. 8.1. Схема мусороперегрузочной станции МПС оборудуются дробильными установками, устройствами для прессования ТБО в тюки или пакеты с последующим транспортированием в специальных контейнерах. Для уплотнения ТБО применяются тракторы и специальные трамбовщики. Дробление ТБО и удаление в канализацию. Такой метод с санитарной точки зрения имеет преимущества перед вывозной системой, так как позволяет удалять быстроразлагающуюся часть ТБО сразу же после образования, без накопления и хранения. Дробленые ТБО вместе с водой сплавляются по канализационным сетям и обезвреживаются вместе со сточными водами на очистных канализационных сооружениях. В ряде стран широко применяют сплав в канализацию дробленых ТБО из квартир, ресторанов, гостиниц, столовых и других объектов. Мусородробилки устанавливают либо под кухонной мойкой, либо под специальным бункером для сбора ТБО в квартирах. Существует два типа дробилок: порционные и непрерывного действия. Основные параметры обычно используемых квартирных дробилок: масса ~ 15 кг, производительность ~ 20 кг/ч, мощность ~ 1,2 кВт • ч. В дробилках не измельчаются тряпки, пластмассовые изделия, металлические предметы, стеклянные бутылки. Несмотря на то, что при сплаве отходов в канализацию требуется значительное увеличение мощности очистных сооружений, этот метод считается 0-32 322 Экология города более экономичным по сравнению с обычным способом удаления и обезвреживания ТБО. Такой способ удаления отходов существует в одном из крупнейших городов США — Чикаго. Все же рассмотренный вариант сбора и удаления ТБО является вспомогательным и не снимает основных проблем санитарной очистки городов от ТБО. Утилизация отдельных составляющих ТБО. Условно основные методы обезвреживания и переработки ТБО можно разделить на три группы: утилизационные, ликвидационные и смешанные. По технологическому принципу различают биологические, термические, химические, механические и смешанные методы. Наибольшее распространение в Украине получили следующие технологии обезвреживания и переработки ТБО: складирование на полигонах или свалках (ликвидационный механический), сжигание (ликвидационный термический), компостирование (утилизационный биологический). Указанные технологии можно применять в комплексе с различными способами извлечения утильных фракций из ТБО. Утилизация отдельных составляющих ТБО проводится путем раздельного сбора утильных компонентов ТБО или механизированными способами из общей массы. По существующим санитарным нормам Украины ручной сбор утильных компонентов ТБО запрещен. Для механизированного извлечения отдельных составляющих ТБО используют магнитную, пневматическую, электрическую и гидросепарацию. В качестве вспомогательных операций применяют дробление и грохочение отходов. В основном применяются сухие способы сепарации — пневматический и магнитный. Извлечение черного металлолома осуществляется магнитной сепарацией. Существуют подвесные, шкивные и барабанные магнитные сепараторы. При взаимодействии магнитного поля с ТБО, например, при их движении по транспортерной ленте, черный металл извлекается и затем снимается с магнитов. Для извлечения из ТБО цветного металлолома (~ 90% алюминия, остальное — бронза, латунь) перспективен метод электродинамической сепарации, основанный на использовании силового взаимодействия магнитного поля и вихревых токов, возникающих в электропроводном веществе. В результате в цветных металлах возникает электродвижущая сила, которая их перемещает в заданном направлении. Извлечение из ТБО цветных металлов достигает 80%. Выделение макулатуры производится с помощью аэросепарации, при которой ТБО разделяются на легкую и тяжелую фракции. В легкую фракцию переходит также полимерная пленка и текстиль. Для выделения в самостоятельный продукт полимерной пленки используют электросепарацию, грохочение, аэросепарацию, баллистический метод. При этом используется различие в плотности компонентов и их скорости витания при свободном падении. Для отделения текстильных компонентов используются устройства типа барабанных грохотов с захватывающими элементами (крючья, штыри вилкового типа). Для извлечения стекла используется баллистический или флотационный метод. Раздел 8. Бытовые и производственные отходы. Санитарная очистка городов 323 В Украине методы комплексной сортировки ТБО с целью извлечения основных утильных компонентов на практике пока не реализованы. Из ТБО извлекают в основном черный металлолом и частично бумагу. Остальные утильные фракции практически не извлекаются. При использовании извлеченных утильных фракций производится их мойка, санитарное обезвреживание.
|