Тверді побутові відходи (далі по тексту — ТПВ, сировина) — така само цінна сировина, як кам’яне вугілля, нафта, руди. Тільки останні необхідно видобувати із землі з великими працезатратами, а перші — лежать горами на величезних територіях.

(PDF) ЕКОЛОГІСТИКА, УТИЛІЗАЦІЯ ТА РЕЦИКЛІНГ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ: ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

(PDF) ЕКОЛОГІСТИКА, УТИЛІЗАЦІЯ ТА РЕЦИКЛІНГ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ: ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

(PDF) ЕКОЛОГІСТИКА, УТИЛІЗАЦІЯ ТА РЕЦИКЛІНГ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ: ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

(PDF) ЕКОЛОГІСТИКА, УТИЛІЗАЦІЯ ТА РЕЦИКЛІНГ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ: ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

(PDF) ЕКОЛОГІСТИКА, УТИЛІЗАЦІЯ ТА РЕЦИКЛІНГ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ: ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

Дільниця термічної обробки сировини (ТПВ). Вид зверху (план). 

В Україні нараховується 6,5 тисячі законних і майже 35 тисяч незаконних звалищ сміття, за різними оцінками, — від 4% до 7% території, що можна прирівняти до площі всієї Данії (понад 43 тисяч кв. км). І з кожним роком ситуація тільки погіршується. Згідно з даними Державної служби статистики, населення і підприємства щорічно «виробляють» майже 350 млн. тонн відходів. У середньому кожен українець, який мешкає у багатоквартирному будинку, викидає близько 350 кг сміття на рік, а жителі приватного будинку — майже 450 кг, за даними Національної комісії, що здійснює державне регулювання в сферах енергетики й комунальних послуг (НКРЕКУ). За підрахунками екологів, Україна накопичила  близько 54 млн. кубометрів відходів; щорічно сміттєві полігони поповнюються приблизно на 15—17 мільйонів тонн. Утилізується лише десята частина зібраного сміття.

Рефераты:  Самые древние сооружения на Земле - «Vesto4ka»

Усі полігони, відведені під сміття, переповнені ТПВ. Пожежі на смітниках, людські жертви, шкідливі стоки під час опадів, забруднення підземних і наземних водоймищ загрожують екологічною і гуманітарною катастрофою нашій країні. На жаль, дотепер не вжито жодних діючих кроків, крім обговорень і розмов, на тему утилізації ТПВ.

Не дивно, що вчені постійно вигадують і впроваджують на практиці нові способи переробки ТПВ. Тож які методики застосовуються сьогодні?

1. Захоронення відходів на полігонах: сортування сміття, земляне засипання.

2. Природні методи розкладання ТПВ — компостування.

3. Термічна переробка ТПВ: спалювання, низькотемпературний піроліз, високотемпературний піроліз (плазмова переробка).

У Європі в кожній країні є спеціальні контейнери для сортування сміття. Зазвичай розподіляють відходи на кілька основних категорій: пластик, папір, скло, органічні відходи й метал.

Одним із лідерів переробки сміття є Швеція. Тут переробляють 99% усіх відходів країни. За допомогою вторинної сировини опалюють будинки, забезпечують їх електроенергією. А було б у них більше сміття — були б краще забезпечені власні енергетичні потреби. Таку проблему у Швеції вирішили імпортом сміття з інших країн.

Схожа ситуація і в Німеччині, Швейцарії та Австрії. У країнах полігони зі сміттям як такі взагалі закрито, адже 97% відходів теж переробляється. Уся цементна промисловість у цих країнах працює на спалюванні сміття і автопокришок.

В Україні проблема зі сміттям існує через законодавство, адже закони просто не зобов’язують його переробляти. Передбачено лише два способи утилізації — захоронення і спалювання.

Ми пропонуємо для цієї мети використовувати технологію коксохімічного виробництва. За цією технологією очищене від породи кам’яне вугілля у камерах коксових батарей нагрівається до 1200 градусів Цельсія без доступу повітря і піддається термічному перетворенню на твердий продукт, доменний кокс, і леткі речовини. Летка фракція охолоджується, конденсат піддається ректифікації і використовується у вигляді цінних хімічних продуктів. Неконденсована частина — коксовий газ — цінне паливо.

У пропонованій нами схемі вихідні ТБО піддаються таким операціям: первинне сортування, розпушення, сортування з видалення скла, порцеляни, металу, пластику; подача очищеної сировини в збірні бункери. Із збірних бункерів очищена сировина потрапляє почергово в рухомі контейнери. Розміри контейнерів орієнтовно 250/1000/700 мм. Верх  відкритий, контейнери суцільнозварні, із жароміцної сталі. Сировина пресується спеціальним пресом. Рухомі контейнери після завантаження сировини накривають жароміцними решітками з отворами розмірами близько 10/10 мм. Решітки прибирають перед розвантаженням контейнерів. Вони запобігають засміченості летких речовин при термічному розкладанні сировини. По необхідності заповнені контейнери подаються в камери термообробки. Термокамери — стаціонарні установки, у кожній з яких розміщаються два рухомі контейнери із сировиною. Термокамери — герметичні, із жароміцної сталі. Серія камер утворює батарею. Камери чергуються з поздовжніми обігрівальними простінками. У поперечному розрізі батареї проходить чергування термокамер і обігрівальних простінків. Габарити термокамер  забезпечують вільний прохід рухомих контейнерів із сировиною. У верхній частині камер передбачається простір для газів, що виділяються під час терморозкладання сировини. Гази видаляються через люки у склепіннях камер. У кожній камері одночасно розміщаються два контейнери із сировиною. Камери обладнано з торців дверима. З вихідного боку під камерами встановлено топкові пристрої. Паливом слугує природний газ чи кам’яне вугілля. У процесі термообробки сировини утворюється твердий залишок — побутовий кокс, який може використовуватися як паливо чи як сировина в різних галузях промисловості. Топкові гази направляються в обігрівальні простінки. При цьому регулювальними пластинами (шиберами) забезпечується необхідний розподіл температур розкладання сировини. Температура в простінках ближче до пальників становить 600—700 градусів, у зоні контейнерів на вході термокамер — 300—350. З періодичністю 2—3 години відчиняються двері однієї з камер, вивантажується контейнер. Він переводиться у спеціальну герметичну камеру для охолодження. У цей час до камери вводиться новий контейнер із сировиною, проштовхуючи контейнер, що перебуває у термокамері, в гарячу зону. Двері камери зачиняються, виданий з камери контейнер охолоджується водою. Потім контейнер відправляється на розвантаження і чищення.

Можливий режим термічної обробки сировини, при якому вуглець, що залишився, газифікуватиметься до стану горючого газу і виділятиметься разом з основними летким речовинами та використовуватиметься.

Димові гази з обігрівальних простінків батареї направляються в загальний колектор і потім у димар чи на обігрів сировини перед її подачею в збірні бункери.

Леткі речовини з термокамер через люкові отвори надходять у колекторний трубопровід і потім у первинний холодильник. Охолоджуючись до 200 градусів, частина речовин конденсується. Із холодильника газова й рідка фази надходять у сепаратор. Рідка фаза виводиться в збірну ємність, а газова фаза надходить у наступний холодильник. При цьому газова фаза охолоджується до 150 градусів і частково конденсується. Охолоджений потік надходить у наступний сепаратор. Рідина надходить у нову ємність, а газова складова йде в наступний каскад охолодження.

Організується кілька наступних стадій охолодження й виходу рідких компонентів температурного розкладання сировини. Уся послідовна система холодильників і сепараторів герметична. Після кінцевого каскаду охолодження газ, що залишився, за температури 30 градусів відкачується у газосховища й використовується як висококалорійне паливо.

У результаті переробки сировини можна одержати такі органічні рідини: антрацен, бензол, толуол, ксилол тощо. Вони застосовуються у хімічній і оборонній промисловості. Кожна з виділених рідин піддається тоншій розгонці по температурних фракціях у ректифікаційних колонах. Продукти ректифікації є дуже цінними речовинами й можуть використовуватися у різних галузях промисловості. Обладнання для охолодження і ректифікації, необхідне для зазначених процесів, застосовуються на КХЗ.

Деревні відходи (дерева, тріска, меблі) після механічної обробки можуть реалізовуватися як дрова. Інше їх застосування — виробництво деревного вугілля і летких речовин у тимчасово виділеній батареї. Деревне вугілля користується підвищеним попитом. Пластмасова сировина може бути відсортована й продана спеціалізованим підприємствам чи відправлена на термічну переробку. Металобрухт може бути зданий у металопункти, скляні відходи реалізуються на склозаводах. Твердий залишок термічного розкладання (побутовий кокс) може бути реалізований споживачеві, а може бути використаний як паливо для процесу переробки.

Ми вважаємо, що побудувати завод за описаною вище технологічною схемою можливо на території коксохімічного заводу (наприклад, запорізький «Запоріжкокс»). Крім цього, на території України додатково має бути побудовано 10—15 заводів збору й попередньої переробки ТПВ. На них має проводитися сортування відходів, підготовка брикетів заданого розміру пресуванням. Брикети  транспортуватимуться на основний завод і перероблятимуться там безпосередньо в батареях термічної обробки сировини.

Із чого ж почати? Звісно, із себе! Як казав булгаковський герой професор Преображенський: «Розруха не в клозетах, а в головах». Що заважає нам, рядовим громадянам, нашим обслуговуючим ЖЕКам, ОСББ і ЖБК, сортувати сміття, яке ми «виробляємо» і викидаємо?! Тільки на цьому етапі можемо заощадити мільйони комунальних коштів, які виділяються на аналогічні цілі, й, мало того, вивезення сміття стане не витратною, а дохідною частиною наших бюджетів. Ситуацію можна виправити, достатньо лише залучити до сортування відходів населення. Нині контейнери для роздільного збору побутових відходів і сміттєвози, які забирають окремо контейнери з ресурсоцінними компонентами побутових відходів, є тільки в 2% населених пунктів України. І це незважаючи на те, що існує Закон України «Про відходи», який передбачає обов’язковий роздільний збір сміття.

Віктор ДОНКОВ, кандидат технічних наук,

Сергій ДОНКОВ.