Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет имени Н. Э. Баумана

Факультет «Энергомашиностроение»

Кафедра «Э-9»

Доклад

на тему «Переработка и утилизация твердых бытовых отходов»

Группа:

Студент:

Подпись, дата сдачи

Преподаватель:

Подпись, дата приема

Москва, 20 г

Оглавление

Оглавление 2

1. Раскрытие проблемы 3

2. (Слайд 5) Методы обращения с ТБО 4

2.1 (Слайд 6) Cкладирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический) 4

2.2 (Слайд 7) Cжигание (ликвидационный термический) 5

2.3 (Слайд 9) Компостирование (утилизационный биологический) 7

2.4 (Слайд 10) Рециклинг (вторичное использование) отходов 8

3 (Слайд 11) Литература: 10

1. Раскрытие проблемы

(Слайд 2) На Земле живет огромное количество людей, которое в процессе своей жизнедеятельности оставляет такое же количество отходов. В данной теме мы будем раскрывать методы по утилизации и переработки основной части всех отходов человеческой деятельности – ТБО.

Твёрдые бытовые отходы — товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

(Слайд 3) ТБО можно классифицировать по следующим параметрам:

1. По происхождению

- отходы производства (промышленные отходы)

- отходы потребления (коммунально-бытовые)

2. По качественному составу

- бумагу (картон)

- пищевые отходы

- дерево

- металл черный или цветной

- Текстиль

- кости; стекло; кожу и резину; и т.д.

3. По агрегатному состоянию

- твердые

- жидкие

- газообразные

4. По классу опасности для окружающей природной среды

1й — чрезвычайно опасные

2й — высоко опасные

3й — умеренно опасные

4й — малоопасные

5й — практически неопасные

(Слайд 4) Состав ТБО приведен в виде секторной диаграммы:

ТБО жилищного сектора-2.8 млн т

Крупногабаритные – 0.8 млн т

Строительные – 16.25 млн т

Грунтовые -12.6 млн т

Отходы производства – 1.6 млн т

Медицинские – 0.24 млн т

Биологические 0.2 млн т

Древеснорастительные – 0,2 млн т

1. (Слайд 5) Методы обращения с ТБО

Самые распространенные в мировой практике методами обращения с отходами принято считать:

- складирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический);

- сжигание (ликвидационный термический);

- компостирование (утилизационный биологический);

- рециклинг или вторичное использование.

1. (Слайд 6) Cкладирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический)

К нему относятся:

- механизированная сортировка, сушка и уплотнение отходов для экологически безопасного их захоронения на специальных полигонах;

- сортировка отходов, производимая в основном населением, и распределение их (стекла, металла, полимеров, бумаги) по предприятиям переработки вторичных материалов.

Полигон – это природоохранное сооружение для централизованного сбора, обезвреживания отходов, которое способствует повышению уровня защиты от загрязнения атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод и препятствует распространению болезнетворных микроорганизмов. Место выбирают в глинистом грунте, в котором можно складировать отходы в течение 20-25 лет и более.

Складирование ТБО на полигонах требует отчуждения больших земельных площадей и сопряжено с высокими транспортными затратами. При захоронении теряются компоненты, входящие в состав отходов, и возникает опасность ухудшения экологического состояния окружающей среды. В местах складирования отходов создаются условия, способствующие распространению инфекций и возникновению пожаров.

После полного заполнения полигона высотой 50-100 м производят рекультивацию: поверхность последнего слоя покрывают растительным грунтом, высевают многолетние травы, сажают кустарники и деревья.

1. (Слайд 7) Cжигание (ликвидационный термический)

Это наиболее распространенный и технически отработанный метод промышленной переработки ТБО. В европейских странах сжигают около 25 % объема образующихся городских отходов.

Классификация методов термической обработки отходов по способу реализации:

- слоевое сжигание исходных – неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов;

- слоевое или камерное сжигание специально подготовленных (обогащенных) отходов в топках энергетических котлов или в цементных печах;

- пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее.

Все термические методы переработки и утилизации отходов помимо их обезвреживания направлены на получение энергии, а также твердого, жидкого или газообразного топлива при их пиролизе.

(Слайд 8) Метод слоевого сжигания неподготовленных отходов в мусоросжигательных установках наиболее распространен (Рис. 1). При поступлении на завод мусоровозы взвешивают на платформенных автоматических весах. Затем мусоровозы разгружают мусор в приемном отделении в бункер-накопитель. Мусор из бункера-накопителя частями забирает мостовой кран, оборудованный грейферным ковшом. Мусор распределяется на колосниковой решетке, а там перемешивается и сжигается. Далее мусор постепенно перемещается вниз. Сжигание мусора завершается приблизительно на 2/3 длины решетки, а оставшаяся часть мусора, превратившаяся в шлак, постепенно охлаждается. Температура в топочном пространстве регулируется автоматически, что обеспечивает выгорание твердых и газообразных горючих, составляющих отходов. Шлак составляет около 25% по массе от общего количества сжигаемых отходов [3]. Для обеспечения процесса горения отходов подается воздух, нагнетаемый вентилятором, установленный под решеткой. Горячий шлак падает в бункер, а затем в бункер с водой и охлаждается до 80 оС. Далее шлак проходит через виброполотно, с которого из шлака удаляют металлические частицы, с помощью магнитного сепаратора. Куски металла удаляют в специальные емкости, а оставшаяся часть шлака поступает в шлаковый отсек бункера-накопителя. Зола удаляется вместе со шлаком. Тепловую энергию, образующуюся в процессе горения отходов, утилизируют через котел, установленный над колосниковой решеткой.

Рис. 1 Технологическая схема переработки отходов на мусоросжигательных заводах:

1 – мостовой грейферный кран; 2 и 3 – мусорный и шлаковый отсеки бункера–накопителя; 4 – вентилятор первичного дутьевого воздуха; 5 –станция гидропривода; 6 – паровые калориферы-воздухоподогреватели; 7 – шлакоизвлекатель; 8 – ленточные транспортеры для удаления шлака и золы; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба; 11 – электростатический филтр; 12 – котел-утилизатор; 13 – вентилятор вторичного воздуха; 14 – загрузочный бункер; 15- растопочная горелка; 16 – колосниковая решетка; I – пар; II – вода; III – воздух; IV – шлак

Преимущества метода термической обработки ТБО: уменьшение объема отходов до 10 раз, значительная экономия земельных участков, возможность рекуперации образующегося тепла и снижение риска загрязнения отходами грунтовых вод и почвы.

Наряду с положительным эффектом этого метода утилизации ТБО есть и отрицательные:

- при сжигании мусора в воздух поступают высокотоксичные органические вещества, в том числе – диоксины; выбросы пыли содержат в себе различные химические элементы, включая тяжелые металлы;

- в связи с неоднородностью бытовых отходов в печи приходится поддерживать температуру, рассчитанную на сгорание самых тугоплавких веществ, что способствует увеличению выбросов в атмосферу различных оксидов;

- при сжигании мусора происходит уничтожение ценных компонентов и потеря вторичного сырья;

- низкая эффективность восстановления черных металлов из шлаков;

- сложность стабилизации самого процесса сжигания.

1. (Слайд 9) Компостирование (утилизационный биологический)

Компостирование – это технология переработки отходов, основанная на их естественном биохимическом разложении, которая заключается в преобразовании различных органических отходов в продукт подобный гумусу.

Основная цель процесса - получение биотоплива или органического удобрения.

Способ обезвреживания бытовых, сельскохозяйственных и некоторых промышленных твердых отбросов, основанный на разложении органических веществ микроорганизмами, в результате которого образуется похожий на перегной продукт, который и называется компостом. Во всем мире компостирование отходов является наиболее распространенным методом обработки отходов животноводческого производства и отходов ТБО.

Компостирование отходов может быть ускоренно с использованием передовых технологий и современного оборудования для компостирования. При этом методы и технологии компостирования отходов должны соответствовать высоким современным экологическим требованиям.

Классификация методов и технологий компостирования:

По месту реализации:

- Полевое компостирование

- Промышленное компостирование: в биореакторах, биобарабанах, бассейнах выдержки, туннелях - на механизированных мусороперерабатывающих заводах, компостных заводах и компостных участках.

По конструктивным особенностям и аппаратурному оформлению:

- Открытое компостирование (бурты, кучи, ямы, компостерные установки и т.д.)

- Закрытое компостирование (реакторые системы, туннели, бассейны выдержки и т.д.)

По кислородному режиму:

- Аэробное

- Анаэробное

По предварительной подготовке отходов:

- С дроблением ТБО

- Без предварительного измельчения

Классификация технологий компостирования по срокам реализации:

	Минимальная	Низкого уровня	Среднего уровня	Высокого уровня
Сроки реализации	1-3 года	16-18 мес.	4-6 мес.	2-10 недель
Частота переворачива-ния куч	1 раз в год	Через 1 мес. и через 10-11 мес.	Ежедневно	Специальная аэрация компостных куч

Технология полевого компостирования:

ТБО разгружают на выровненную площадку. Бульдозером, формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования. Между штабелями оставляют проезды шириной 3–6 м. Для предотвращения развеивания бумаги, выплода мух, устранения запаха поверхность штабеля покрывают изолирующим слоем торфа, зрелого компоста или земли толщиной 20 см.

1. (Слайд 10) Рециклинг (вторичное использование) отходов

По мнению специалистов, более всего соответствует современным экологическим и экономическим требованиям технология комплексной переработки ТБО, сочетающая комбинацию процессов сортировки, термической и биологической обработки их. Объединяющим процессом при этом является сортировка, изменяющая качественный и количественный состав ТБО, что почти вдвое сокращает объем отходов, направляемых на сжигание и захоронение на полигонах, ускоряет процесс компостирования и улучшает его качество, стабилизирует термические процессы и сокращает выбросы вредных веществ с отходящими газами.