ПЕРСПЕКТИВА ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ

УДК 628.4.032

Э.А. Овчаренков, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры инженерной экологии

ПЕРСПЕКТИВА ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ

ГОУ ВПО « Пензенский государственный университет архитектуры и строительства». Россия, 440028, г. Пенза, ул. Германа Титова,28.
Тел.:(8412)49-72-77; эл.почта: ie@pgyas.ru
Ключевые слова: твердые бытовые отходы, мусоропровод, сортировка, спецмашины.
Key words: solid waste, garbage disposal, sorting, special purpose vehicle.

___________________________________________________________________________
Существующая в России схема обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) имеет такой основной недостаток как отсутствие полной сортировки ТБО.
В статье на основе анализа данной схемы предложена иная схема, отличающаяся тем, что в городах создаются пункты сортировки ТБО, а в многоэтажных домах – мусоропроводы с сортировкой отходов.
The existing scheme of Russian treatment of municipal solid waste (MSW) is a major drawback as the lack of full sorting MSW.
On the basis of analysis of the scheme proposed another scheme, wherein the items are in the cities of MSW sorting, and in multi-storey buildings - sorting waste chutes.
___________________________________________________________________________

Человек не может существовать без отходов своей жизнедеятельности. Это аксиома. Одним из видов отходов являются твердые бытовые отходы (ТБО).
В настоящее время в России ежегодно образуется около 150 млн. (30 млн. т) твердых бытовых отходов [1].
Лишь небольшая часть их утилизируется. Остальные накапливаются на санкционированных и несанкционированных свалках. Полигонов же в России (где производится утилизация ТБО) ограниченное количество. Для сельских населенных пунктов проблема обращения с ТБО не решается и не будет решена в обозримом будущем по ряду причин. Что касается городов, то здесь наметились пути обращения с ТБО как традиционные, так и усовершенствованные.
Обобщенная схема обращения с ТБО происходит по пути – «образующиеся отходы – сбор в контейнеры для неразделенных отходов – полигоны (свалки)» [2].
Сбор происходит в контейнеры установленные на бетонированных площадках в микрорайонах или во дворах. Этот способ удобен тем, что отходы можно выносить из квартир в любое время, но его недостаток – отходы могут разноситься по близлежащей территории при переполнении контейнеров, создается неприглядный вид и неприятный запах (особенно в теплое время года). Другой способ сбора это когда спецмашина прибывает в определенное место и в определенное время. В этом случае указанных недостатков нет, но неудобство в том, что не все жители могут в назначенное время вынести ТБО. Создаются условия для выброса их на местность.
Многоэтажные дома, как правило, имеют мусоропроводы. Этот способ сбора ТБО очень удобен для жителей, но требует четкого по времени удаления их. В противном случае в самом доме распространяется неприятный запах, создаются условия для размножения грызунов, насекомых и микроорганизмов, в том числе и болезнетворных.
В любом городе имеется жилой частный сектор. Сбор ТБО в данном секторе организуют следующим образом. У каждого дома коммунальные службы оставляют пленочные пакеты (или мешки), в которые жители помещают ТБО, а затем с помощью спецмашины или обычной бортовой машины собирают (обычно ежедневно) и увозят на свалку.
Существующая в подавляющем большинстве российских городов система обращения с ТБО показана на рис. 1.
Анализ этой схемы показывает, что в конечном счете ТБО оказываются на городских свалках расположенных за городом (в десятках километрах от него). Ни на одном этапе обращения с ТБО не происходит их организованная полная сортировка. Частично она имеет место в некоторых квартирах (стеклотара, макулатура), на контейнерных площадках. В городе Пензе, например, в некоторых микрорайонах и дворах установлены проволочные контейнеры для сбора пластиковых бутылок, получивших широкое распространение в последние десятилетия в качестве емкостей для различных напитков и заполонивших территорию города.

Рис. 1. Система обращения с ТБО

В отдельных местах на улицах города установлены крытые контейнеры для сбора макулатуры.
Но даже на свалках или полигонах не происходит полной сортировки ТБО. Селекция происходит лишь тех компонентов ТБО, для которых существуют пункты приема. Это пункты приема черных и цветных металлов, макулатуры, тряпья и стеклотары. Однако в составе ТБО имеется большое количество и масса других компонентов табл. 1 [3].
В последние годы наметился такой путь решения проблемы обращения с ТБО как сортировка (селективный отбор). Но как его организовать в условиях города? Предлагается следующая схема.
На территории города создать сеть пунктов сортировки ТБО. Это могут быть крытые помещения с бетонированным полом, где предусмотрены общий отсек для сортировки ТБО и соединенные с ним отсеки по видам ТБО. Площадь отсеков будет разной в зависимости от количества того или иного вида отходов. Очевидно, что наибольшую площадь будут занимать отсеки для макулатуры и пищевых отходов (см.табл. 1). С отсеков различные виды ТБО необходимо по мере наполнения увозить на соответствующие пункты приема.

Таблица 1 Типичный состав ТБО, %

Примечание. ЕС – европейские страны

Преимущества данной схемы обращения с ТБО следующие:
- компоненты ТБО используются в качестве вторичного сырья, что дешевле добычи первичного сырья;
- на свалки или полигоны вывозится минимум неиспользуемых компонентов ТБО;
- резко снижается площадь занимаемая свалками, а в лучшем случае необходимость в них отпадает;
- улучшается экологическая и санитарно-эпидемиологическая обстановка в окрестностях свалок;
- освобождаемые от свалок площади могут использоваться для других нужд народного хозяйства;
- экономятся моторесурсы за счет сокращения путей доставки ТБО и их компонентов.
Куда будут отправляться компоненты ТБО с пункта сортировки?
Бумага и картон – на пункты приема макулатуры.
Текстиль – на пункты приема тряпья.
Металлолом черных и цветных металлов – на соответствующие пункты приема металлолома.
Названные пункты имеются практически во всех городах.
Что касается пунктов приема остальных компонентов ТБО то их необходимо организовать. Это пункты приема шлака, керамики, битого стекла, полимерных материалов, костей, кожи и резины, отходов деревянных изделий. Труднее всего использовать пищевые остатки. Трудность состоит в том, что их невозможно хранить, т.к они скоропортящиеся, они ежедневно поступают на пункты сбора и требуют немедленной реализации. Выход здесь видится в том, чтобы создавать межрегиональные комбинаты по производству компоста из пищевых остатков. Компост является отличным органическим удобрением для сельскохозяйственных культур. Возможен их сбыт на свиноводческие фермы по договорам.
Отходы из дерева могут использоваться для производства древесных топливных гранул. Такое производство налажено в г. Пензе. Комбинат «Зеленхоз» из обрезков деревьев и других древесных остатков производит древесные топливные гранулы и использует их в качестве топлива для обогрева теплиц.
Шлак может использоваться в качестве подстилочного материала при строительстве дорог с твердым покрытием.
Таким образом, на городские свалки ТБО увозить будет нечего или минимум компонентов ТБО.
Следует иметь ввиду, что некоторую сортировку ТБО жители все же проводят. Например, стеклянную тару многие сдают на пункты приема стеклотары.
Однако более масштабную сортировку целесообразно проводить в многоэтажных домах с универсальным автоматизированным мусоропроводом, примерная функциональная схема которого приведена на рис. 2.
Схема состоит из пульта управления, приемника ТБО, бункера-накопителя, генератора импульсов, шагового искателя, электродвигателя, редуктора, поворотного устройства, реле обратной связи.
Пульт управления предназначен для задания режимов приема компонентов ТБО, контроля переполнения секций бункера-накопителя, занятости мусоропровода и контроля отработки режимов. На нем расположены: кнопки режимов отбора компонентов ТБО (по числу селектируемых компонентов); сигнальные лампочки – «Занято» - для исключения одновременного включения разных режимов отбора компонентов ТБО на других этажах и «Переполнение» - сигнализирующая о полном заполнении той или иной секции бункера-накопителя и перегрузки электродвигателя, «Готов» - информирующая об отработке заданного (с пульта управления) режима и готовности к другому режиму.

Рис.2. Схема мусоропровода с сортировкой ТБО
1 – пульт управления; 2 – селективный приемник ТБО; 3 – бункер-накопитель; 4 – шаговый искатель; 5 электродвигатель; 6 – редуктор; 7 – поворотное устройство; 8 – реле обратной связи; 9 – генератор импульсов

Приемник ТБО – механическое устройство в форме цилиндра, разделенное перегородками на секции по числу принимаемых компонентов.
Бункер-накопитель – служит для накопления компонентов ТБО и представляет собой нижнюю часть цилиндра приемника ТБО.
Генератор импульсов – вырабатывает сигналы необходимые для работы шагового искателя.
Шаговый искатель служит для выработки электрического сигнала соответствующего заданному режиму селекции на пульте управления. Представляет собой электромеханическое устройство.
Электродвигатель служит для преобразования электрического сигнала, поступающего с шагового искателя, в механический (в виде угла поворота ротора).
Редуктор предназначен для механического соединения электродвигателя с поворотным устройством и передачи усилия с электродвигателя на поворотное устройство.
Поворотное устройство служит для поворота бункера-накопителя и соединенного с ним приемника ТБО в соответствующее положение, заданное с пульта управления. Расположено оно в нижней части бункера накопителя (на приемном цилиндре) и сопряжено с редуктором.
Реле обратной связи служит для подачи сигнала с поворотного устройства на пульт управления об отработке заданного режима.
Работа схемы происходит следующим образом. При необходимости убрать, например, бумагу и картон, на пульте управления нажимают кнопку «Макулатура», включается генератор импульсов, которые поступают на шаговый искатель, при этом на шаговом искателе вырабатывается сигнал по величине соответствующий «удалению» существующего положения секции приемника ТБО (а значит и секции бункера-накопителя) от заданного (в данном случае – от положения «Макулатура»). Этот сигнал поступает на электродвигатель, который преобразует его в угол поворота ротора, соединенного с редуктором. Редуктор осуществляет соответствующую степень передачи усилия на поворотное устройство. Поворотное устройство производит поворот цилиндра приемника ТБО (и бункера-накопителя) на соответствующий угол. С поворотного устройства через реле обратной связи на пульт управления подается сигнал о заданном режиме.
Если на пульте управления будет гореть сигнальная лампочка «Переполнение», то пользоваться данной секцией приемника ТБО нельзя. При загорании лампочки «Занято» следует подождать ее погасания.
Предлагаемый мусоропровод наиболее эффективен будет в малоэтажных домах и коттеджах, т.к. перегрузка его в этих условиях применения маловероятна.
Размещение пунктов сортировки ТБО в черте города может иметь возражения по причине появления загрязняющего окружающую среду объекта (неприятный запах, пыль, сточные загрязненные воды).
Но, во-первых, в любом городе есть пустыри, неудобья, где можно обустроить эти пункты сортировки. Во-вторых, при соответствующем оборудовании этих пунктов вентиляцией, очистными устройствами они не нанесут вреда окружающей среде.
Таким образом, создание пунктов сортировки и мусоропроводов с сортировкой ТБО может в недалеком будущем явиться решением проблемы обращения с ТБО в городах и улучшения экологической обстановки в зонах, прилегающих к свалкам (полигонам) ТБО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность). Учебник. - М.:ЮРАЙТ, 2011. – 680 с.
2. Овчаренков, Э.А. Сбор, сортировка и переработка твердых бытовых отходов в городах и поселках/ Э.А.Овчаренков, В.С.Демьянова, С.В.Дырова, О.В.Егоров // Экология урбанизированных территорий. – 2008 .- №3. - С.77-81.
3. Лотош, В.Е. Экология природопользования. - Екатеринбург: УГЭУ, 2000. - 540 с.
© Э.А.Овчаренков, 2014

Поиск по сайту: