Значительный интерес представляет проект, реализуемый в Донецкой области, который подразумевает строительство мусоросортировочного комплекса, рассчитанного на сортировку 100000 т/год смешанных отходов.
Принцип действия заключается в том, что собираются смешанные ТБО, по отношению к которым выполняется «положительная сортировка», т.е. из общего потока отходов отбираются подлежащие переработке фракции. В данной сфере во всем мире проведено огромное количество экспериментов. Все они оказались безуспешными. Основные причины были связаны с качеством вторичного сырья, стоимостью сортировки, опасностью, которой подвергаются рабочие, и повышением уровня осведомленности.
ТБО содержат большое количество органических веществ (жир, кожура, остатки пищи, молотый кофе и т.п.), которые портят вторичное сырье. В настоящее время стандарты качества вторсырья несовместимы с вторсырьем, получаемым после сортировки смешанных отходов.
При разработке проекта по сортировке отходов всегда необходимо проводить сравнение между двумя способами обращения с отходами: сортировкой предварительно не отсортированных отходов и раздельным сбором ТБО.
В Европе было установлено, что общая цена за тонну отходов, собранных в результате раздельного сбора, гораздо более конкурентоспособна. Кроме того, вторичное сырье, полученное после сортировки смешанных отходов, загрязнено органическими отходами (в основном, пищевыми продуктами и химикатами) и не может конкурировать с вторичным сырьем, собранным в результате раздельного сбора ТБО.
Вторая причина связана с опасностью заболеваний, вызываемых главным образом органическими отходами после порезов разбитым стеклом, уколов иголками. Наибольшей опасности подвержено здоровье рабочих, сортирующих смешанные отходы.
Сортировка смешанных отходов не требует каких-либо усилий со стороны населения, а также изменения поведения населения. Население будет продолжать выбрасывать мусор в контейнеры, причем объемы выбрасываемого мусора будут ежегодно увеличиваться на 3 - 5 %, что подтверждается накопленным десятилетиями опытом. Для реализации раздельного сбора ТБО необходимы усилия со стороны населения. Раздельный сбор ТБО заставляет людей задуматься об отходах, которые они производят, и постепенно менять свое поведение. Только таким способом Европа смогла приостановить постоянный рост объемов образования бытовых отходов.
Среди ТБО существуют отходы, переработка которых не вызовет затруднений при наличии следующих условий:
- существование местного предприятия (-й), заинтересованного в приобретении вторичного сырья, что позволит избежать непомерно высоких транспортных расходов;
- соответствие качества отсортированных потребностям этого (-их) предприятия (-ий);
- возможность заключения с данным (-и) предприятием (-ями) долгосрочного контракта по приемлемой цене.
В настоящее время в Украине существует 3 вида материалов, удовлетворяющих данным условиям - стекло, металлы, бумага + картон.
Переработка пластмассы связана с многочисленными проблемами. Производство пластмасс предполагает наличие около 700 (с химической точки зрения) категорий пластмасс. В рамках каждой категории существует десятки и сотни видов или классов пластмасс, предлагаемых поставщиками. Все это разнообразие вызвано потребностями производства, накладывающего ограничения технического плана. Таким образом, повторное использование данных материалов для выпуска той же продукции предполагало бы возможность сортировки пластмассовых отходов в соответствии с их классом. Это было бы возможно, например, для бутылок из-под воды одной марки и одной модели, однако, санитарные правила запрещают вторичное использование таких бутылок. Таким образом, переработка пластмасс требует вторичной переработки, по крайней мере, с разбивкой по категориям пластмасс.
Поэтому было предложено осуществлять сбор 3 категорий отходов упаковки - стекла, металла, других упаковок.
Первоначальный проект 3 городов Донецкой области (г.г. Краматорск, Славянск, Дружковка) заключался в организации сортировки смешанных бытовых отходов. Реализованный в рамках проекта ТACIS пилотный проект включает в себя эксперимент по раздельному сбору ТБО и строительство мусоросортировочного комплекса, представляя собой завершенную цепочку на пути от производителя отходов до мусороперерабатывающих объектов. Мусоросортировочная линия для сортировки предварительно отсортированных отходов гораздо проще в конструкции, чем линия для смешанных отходов, однако может использовать часть того оборудования, которое необходимо для сортировки последних.
Еще одним следствием применения системы раздельного сбора ТБО является изменение способа сортировки на заводе. При работе с предварительно отсортированными отходами акцент смещается с положительной сортировки на отрицательную сортировку.
При положительной сортировке со стола конвейера, на который подаются отходы, изымаются определенные фракции, которые затем складируются в выделенную для них емкость, и, в конечном итоге, на конвейере остаются исключительно отходы, не подлежащие сортировке.
При отрицательной сортировке на конвейерный стол высыпаются отходы, представленные главным образом одной фракцией. Задача сортировки - удалить отходы, не относящиеся к этой фракции. В конечном итоге, на конвейере остается лишь отсортированная фракция.
Второй способ - отрицательная сортировка считается более эффективным, поскольку при этом необходимо обследовать меньшее количество компонентов ТБО и затратить меньше усилий. Он используется в том случае, когда доля одного компонента, поступающего на конвейер, составляет 50 % или более.
В случае сортировки смешанных отходов отходы поступают с мусороперегрузочной станции (строительство которой планируется в г. Славянске) или доставляются мусоровозами. Отходы из трех городов разгружаются на участке рядом с разгрузочным бункером (или ямой для отходов), либо же сбрасываются в него напрямую.
Схема мусоросортировочной линии, работающей со смешанными отходами, приведена на рисунке 4.15.
Рисунок 4.15 - Схема мусоросортировочной линии
В схеме использована комбинация следующего оборудования: Весовая → Разгрузочный бункер с движущимся вверх конвейером → Подвесная магнитная лента → Решетчатый фильтр → Движущийся вверх конвейер → Кабина и мусоросортировочный стол, находящийся над отсеками для сбора вторичного сырья → Конвейер для удаления отходов, остающихся после сортировки → Подвесная магнитная лента → Загрузочный бункер → Возвратный конвейер для вторичного сырья → Пресс для тюков.
Поступающие смешанные ТБО попадают на конвейер, после чего они начинают двигаться по направлению к сепаратору барабанного типа, на пути к которому находится подвесная магнитная лента. Цветные металлы удаляются и, таким образом, происходит разделение цветных и черных металлов.
Сепаратор барабанного типа содержит стальные шипы, которые автоматически раскрывают около 90 % пакетов с мусором и разделяют материалы на две фракции. Сепаратор имеет 8-мисантиметровые отверстия, через которые происходит удаление фракций, подлежащих компостированию, сжиганию или захоронению в местах удаления отходов.
Около 50 % потока ТБО направляется в первый отсек сепаратора, не достигая его конца. Этот поток, выходящий из барабана через специальные отверстия, поступает во внешний бункер для дальнейшего использования.
Второй поток, выходящий из сепаратора через конец цилиндра, направляется на мусоросортировочную линию.
На мусоросортировочной линии рабочие вручную сортируют оставшиеся материалы, пользуясь методом положительной сортировки с отбором определенного материала (ПЭТ-бутылки, упаковка Тетрапак, журналы и т.д.) и сбросом его вниз в кабину, предназначенную для этого материала. В результате такого процесса от участи быть захороненными на санитарном полигоне удается спасти до 25 % отходов. Отходы, оставшиеся после изъятия вторичного сырья, направляются в загрузочный бункер пресса, где они брикетируются, после чего направляются либо на завод для сжигания, либо на свалку.
Отсортированные картон, бумага, алюминий, черные металлы, пластик и стекло либо прессуются в тюки, складываются в контейнеры, либо перерабатываются с помощью вспомогательных систем с целью повышения их рыночной стоимости.
Строительство мусоросортировочного завода предусматривается в две очереди.
На 1-й очереди будет организован процесс сортировки ТБО с извлечением вторичного сырья для реализации специализированным перерабатывающим предприятиям. Реализация вторичного сырься будет производиться по договорам со специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии: макулатура и картон – на Рубежанской картонной фабрике; стеклобой - на Лисичанском или Константиновском стекольных заводах; металлолом – на предприятиях по переработке металлолома в г. Краматорске). Не утилизированная часть ТБО будет собираться в бункера-накопители и периодически вывозиться автотранспортом для захоронения в первые три года на действующий полигон г. Краматорска, а в дальнейшем на проектируемый региональный полигон.
Целесообразным является постепенный переход к раздельному сбору ТБО в местах его образования с обязательным отделением пищевых и растительных отходов в отдельные контейнеры, что обеспечит уменьшение влажности ТБО, увеличение объема и улучшение качества вторичного сырья при сортировке ТБО и уменьшение объема балласта, т. е. не утилизируемой части ТБО, которая может быть сведена до минимума - 30 %.
На 2-й очереди будет осуществляться глубокая утилизация «хвостов» 1-й очереди с получением компоста и топливных брикетов для цементно-шиферного комбината «Краматорский цементно-шиферный комбинат». Переработка части отходов с высокой степенью влажности (более 30 %) методом компостирования будет реализована при организации раздельного приема пищевых и растительных отходов.
Система рассчитана на дальнейшую переработку органических отходов, включающих шлаки канализационной сети, отходы, остающиеся после производства пищевых продуктов, смет, макулатуру, навоз скота, опилки, а также пригодные для компоста компоненты потоков твердых бытовых отходов в постоянный добавочный продукт без патогенеза. Системе необходимо лишь 45 дней на преобразование органических отходов в устойчивый компост. При этом нет никаких требований к его дальнейшему хранению. Компост выглядит и пахнет как влажная темная земля и может продаваться для использования в различного рода целях, например, для создания верхнего почвенного слоя, рекультивации, в качестве удобрений, для сельскохозяйственных целей.
Адаптация мусоросортировочного завода к работе с отходами, собранными в рамках системы раздельного сбора ТБО, не является сложной и возможна без внесения значительных изменений в первоначальный проект.
Операции, необходимые для работы с предварительно отсортированными отходами, включают в себя отрицательную сортировку, заключающуюся в отборе ненужных материалов, и прессовании в тюки.