Оставьте заявку, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время
* поля, обязательные для заполнения
CAPTCHA
Вы должны отметить данное поле
ГК Мегалион - YouTube
/
/
/
Автоматизация процесса сортировки твердых коммунальных отходов: особенности применения технологии в России

Автоматизация процесса сортировки твердых коммунальных отходов: особенности применения технологии в России

01.04.2019

Последнее время на российском рынке усиливается внимание к автоматическим комплексам сортировки твердых коммунальных отходов (ТКО). Это связано с поиском решения задачи снижения объемов захораниваемых отходов на полигонах ТКО после отбора из них материальных вторичных ресурсов (МВР). Поставщики автоматических линий сортировки ТКО, ссылаясь на опыт развитых стран, утверждают, что их оборудование в значительной мере решает существующую проблему. Однако существует точка зрения, что в условиях российской системы обращения с отходами дорогостоящие комплексы автоматической сортировки ТКО будут не эффективны.

Под автоматическими комплексами сортировки ТКО в данной статье будем понимать комплексы, оснащенные баллистическими и оптическими сепараторами, бункерными разрывателями пакетов. Данное оборудование имеет высокую производительность и надежно эксплуатируется за рубежом на мусороперерабатывающих предприятиях, принимающих предварительно отобранные по фракциям бытовые отходы (стекло, металлы, бумага, картон, пластики, пищевые отходы). Для многих стран в современном мире автоматизация тех или иных производственных процессов является привычным делом. В мусороперерабатывающей отрасли автоматизация процессов отбора МВР неразрывно связана со следующими условиями:

- распределение бытовых отходов населением по фракциям по нескольким мусорным контейнерам, закрытым от атмосферных осадков;

- раздельный вывоз бытовых отходов в пункты переработки: макулатура, пластики, металлы, пищевые отходы и т.д.

Таким образом, на автоматические линии сортировки поступают ТКО, не имеющие в своем составе крупногабаритного и бытового строительного мусора, с низкой влажностью и малым процентом пищевых отходов. Подтверждением этого является множество рекламных видео-роликов в сети Интернет, демонстрирующих работу автоматических линий сортировки, где используется сухой и "чистый" мусор.

Многолетний опыт работы группы компаний "Мегалион" как производителя и поставщика мусоросортировочных комплексов говорит о том, что ТКО в России существенно отличаются от бытовых отходов за рубежом, прежде всего по морфологическому составу. Комплектация комплексов сортировки ТКО для российских предприятий, в отличие от зарубежных вариантов, отличается "умеренной" степенью автоматизации и присутствием элементов ручной сортировки. Технологические особенности оптических и баллистических сепараторов не обеспечивают эффективный отбор заданных фракций МВР из потока влажного и "загрязненного" балластными компонентами ТКО. Применение бункерных разрывателей пакетов, рассчитанных на прохождение всего поступающего потока ТКО, требуют тщательного предварительного отбора крупных фрагментов мусора. В противном случае неизбежны аварийные остановки оборудования. Компромиссный вариант между полной автоматизацией и ручной сортировкой заключается в обязательном применении линии предварительной сортировки с разрывателем пакетов, сепараторов мелкой фракции (барабанные грохоты или роторные сепараторы), магнитных сепараторов. Предварительная сортировка обеспечивает отбор крупных фрагментов мусора (картон, стрейч, строительный мусор), которые снижают эффективность дальнейшего автоматического отсева мелкой фракции. Здесь же вручную отбираются пакеты с мусором и сбрасываются в разрыватели пакетов. На сепараторах мелкой фракции поступающий поток ТКО просеивается и освобождается от фрагментов менее 70 мм (земля, песок, уличный смет, пищевые отходы и пр.). На конвейерной линии основной сортировки из оставшейся части ТКО вручную отбираются МВР. При этом качество отбора вторсырья обеспечивается отсутствием балластных и высоковлажных компонентов ТКО, оптимальной высотой потока ТКО (8-12 см) и заданной скоростью перемещения конвейерной ленты (25-30 см/сек). В качестве дополнительного оборудования, повышающего качество технологического процесса, мы предлагаем разравниватели слоя ТКО, перфораторы (прокалыватели) ПЭТ тары и ряд других дополнительных опций. Все оборудование для полуавтоматических мусоросортировочных линий изготавливается и поставляется группой компаний "Мегалион".      

В России дорогостоящих автоматических мусоросортировочных комплексов, оснащенных зарубежным оборудованием, построено единицы. По имеющимся неофициальным данным они не подтверждают на практике проектные характеристики. Отбор полезных фракций вторсырья на таких комплексах не превышает 15 % по массе против 10-12% на полуавтоматических сортировочных комплексах с элементами ручного отбора МВР. Стоимости же таких комплексов превышают в несколько раз аналоги с российским оборудованием.

Достаточно низкая эффективность автоматических сортировочных комплексов на российском рынке обусловлена также устойчивой тенденцией копировать технологические схемы построения таких линий, как в других странах. Повышение эффективности лежит в области изменения технологических схем в сторону расширения операций по подготовке исходного ТКО до поступления на оборудование для автоматической сортировки.

Существует мнение, что решение мусорной проблемы возможно через проведение раздельного сбора мусора и применение автоматических комплексов сортировки. Выдвигаются следующие аргументы — автоматизация процесса переработки мусора позволит отбирать коммерческие фракции вторсырья до 50-60% от исходной массы общего потока отходов, что значительно снизит количество захораниваемых отходов на полигонах ТКО. Но если проанализировать морфологический состав отходов в ряде регионов и существующие технологии переработки мусора, выводы будут другими.

Ниже приведены средние значения по морфологии ТКО, взятые из территориальных схем по обращению с отходами в Тамбовской, Воронежской, Липецкой, Пензенской, Рязанской и Саратовской областях.


Категория отходов

Доля, масс.

Пищевые отходы

37,27%

Бумага, картон

23,93%

Дерево

4,83%

Черный металл

3,44%

Цветной металл

0,88%

Текстиль

4,24%

Кости

1,38%

Стекло

5,73%

Кожа, резина

2,04%

Камни, керамика

0,74%

Пластмасса и полимеры

5,63%

Прочие

2,63%

Отсев (фракции менее 15мм)

5,29%


По опыту работы российских мусороперерабатывающих предприятий, при ручном отборе вторсырья эффективность составляет в среднем 50% по массе. То есть из имеющегося объема полезных фракций в общем потоке ТКО отбирается лишь половина. Применение средств автоматизации увеличивает количество отбираемых полезных фракций до 75-85%. Но это возможно только при работе с относительно сухим подготовленным мусором.

Давно говорится о создании в стране бесполигонной системы обращения с ТКО. Для этого в первую очередь требуется развивать и внедрять технологии глубокой переработки отходов. Мнение о том, что раздельный сбор мусора и применение автоматических сортировочных комплексов существенно снизят нагрузку на полигоны ТКО, с нашей точки зрения, ошибочно. Проведем простые расчеты на основе средних значений по морфологии ТКО.

Коммерческие фракции вторсырья, отбираемые на мусоросортировочной линии — это, как правило, картон, бумага, металлы, полимеры, стекло. Из вышеприведенных данных они составляют 39,61% от общей массы ТКО. Количество отбираемых фракций на автоматической линии с учетом характеристик российского мусора составит не более 75%. Итого, максимальный расчетный показатель эффективности работы автоматической мусоросортировочной линии — 30% отбираемых коммерческих фракций вторсырья, среди которых самые дорогостоящие компоненты (цветные металлы и полимеры) составляют не более 1/5 доли по массе. Возникает вопрос: за сколько лет окупится автоматический комплекс сортировки с импортным оборудованием производительностью, например, 100 тысяч тонн ТКО в год, рыночная стоимость которого составляет не менее 3 миллионов долларов? Ответ очевиден: для условий российского рынка — в лучшем случае, к окончанию срока службы комплекса.

Вернемся к проблеме захоронения отходов. Призыв населения к раздельному сбору мусора, раздельный вывоз собранных фракций, автоматическая сортировка ТКО — все эти мероприятия не уменьшают количество "хвостов" сортировки, расчетная масса которых составляет 80-90% от массы входящего мусорного потока. Для решения данной проблемы необходимо внедрять известные в мире технологии глубокой переработки отходов. Многие из них находят свое развитие и совершенствуются в России, но на уровне опытно-промышленных разработок. Известная технология компостирования органической массы может успешно применяться, например, для раздельно собранных пищевых отходов. Дерево, резина, пластмасса и прочие углеродсодержащие материалы, содержащиеся в ТКО, при использовании технологии пиролиза служат исходным сырьем для получения топливных продуктов (горючих газов, жидких и твердых видов топлива). По данному направлению ГК "Мегалион" разработала и испытала новую технологию глубокой термической переработки "хвостов" сортировки ТКО. Экспертиза Роспатента подтвердила новизну, изобретательский уровень и промышленную применимость способа пиролизной утилизации твердых углеродсодержащих отходов на международном уровне. Разрабатывается проект промышленного комплекса низкотемпературного пиролиза "хвостов" сортировки ТКО с получением альтернативных видов топлива.

ГК "Мегалион" выпускает конвейерное оборудование, сепараторы мелкой фракции, магнитные сепараторы, разрыватели пакетов, различные металлоконструкции, которыми комплектуются полуавтоматические мусоросортировочные линии. Стоимость нашего оборудования значительно ниже зарубежных аналогов и не уступает по качеству. При грамотной организации труда и технологического процесса отбор МВР на наших линиях сортировки составляет 12-15%. А применение в ближайшем будущем комплекса пиролизной утилизации "хвостов" сортировки ТКО обеспечит снижение массы захораниваемых ТКО до 10-15%.       

Современная система обращения с отходами требует от населения предварительно разделять бытовой мусор по категориям: пищевые отходы, макулатура, стекло, пластики и пленка, металлы. Мусорные контейнеры должны быть закрытого типа, для предотвращения воздействия атмосферных осадков. Отходы необходимо вывозить по категориям и раздельно складироваться на площадках накопления. Создание такой системы в нашей стране с учетом менталитета россиян потребует десятилетия. Поэтому применение дорогостоящих автоматических комплексов сортировки ТКО, эффективно работающих за рубежом, в России экономически не целесообразно. Необходимо разрабатывать и применять технологии глубокой переработки ТКО, отвечающие экологическим требованиям и экономически обоснованные.

наверх