Технологии переработки ТБО/ТКО
Современные технологии, которые могут представить интерес для Омского региона – это: сжигание, компостирование, рециклинг (повторная переработка) и их комбинации. Для научно-обоснованного выбора той или иной технологии необходимо учитывать не только экономические, но и экологические факторы, поскольку конечные продукты переработки и отходы производства не должны наносить вред окружающей среде (при этом ценные компоненты ТБО должны быть максимально использованы).
Наиболее оптимальными механизмами утилизации и переработки ТБО/ТКО могут являться механизмы, отображенные на рисунке 3.
Наибольшее экологическое влияние на окружающую среду оказывают технологии прямого компостирования исходных ТБО, их прямого сжигания и технология сортировки, если ее рассматривать как самостоятельный процесс (большое количество отходов, загрязненность готовой продукции, сложность реализации продукции и др.).
Рис. 3. Комплексная модель рециклинга ТБО [29]
Выбросы тяжелых металлов как основных токсичных ингредиентов можно уменьшить за счет предварительной сортировки ТБО с извлечением черных и цветных металлов.
Предварительная сортировка:
1) улучшает и ускоряет процесс компостирования органических веществ ТБО,
2) облегчает очистку компоста от примесей,
3) снижает потребную производительность оборудования для термической и биотермической обработки ТБО,
4) улучшает состав отходящих газов,
5) облегчает ведение процесса термообработки в оптимальном режиме (способствует стабилизации процесса сжигания).
При использовании технологии комплексной переработки в термообработку поступают не исходные ТБО, а их обогащенная фракция, из которой в основном удалены металлы, причем масса обогащенной фракции в два раза меньше, чем исходных ТБО.
Поскольку по «экологичности» готовой продукции остальные технологии
условно можно считать равноценными, все технологии можно расположить в следующий ряд:
1-4) комплексная переработка;
‒ сортировка + компостирование;
‒ сортировка + сжигание;
‒ сжигание.
5) компостирование;
6) сортировка.
Технология прямого сжигания ТБО/ТКО
Для г. Омска может быть приемлема такая же технология, как и та, которая в мировой практике наиболее отработана - технология слоевого сжигания, требующая наименьшей подготовки отходов к процессу и весьма перспективная для термообработки обогащенной (горючей) фракции ТБО. При этом, при выборе печей слоевого сжигания предпочтение следует отдать простым, надежным и удобным в эксплуатации переталкивающим решеткам.
Печи для сжигания ТБО в кипящем слое (стационарном, вихревом или циркулирующем) обеспечивают наилучший режим теплопередачи и перемешивания обрабатываемого материала и по этим характеристикам превосходят котлоагрегаты с переталкивающими решетками. Кроме того, аппараты кипящего слоя не имеют движущихся частей или механизмов. Однако необходимость обеспечения режима псевдоожижения обрабатываемого материала накладывает ограничение на его гранулометрический и морфологический состав, а также на его низший калорийный потенциал; в ряде случаев, процесс сжигания в кипящем слое (особенно в циркулирующем кипящем слое) оказывается более дорогим, чем слоевое сжигание.
Технология биотермической переработки ТБО/ТКО
Для фракции, обогащенной пищевыми и растительными отходами, является биотермическая аэробная переработка (термическая переработка этих отходов затруднена из-за большой влажности, а захоронение связано с неконтролируемым образованием фильтрата и биогаза). В ходе процесса биотермической переработки происходит разложение органического вещества, снижение влажности исходного продукта, уничтожение большинства болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок мух.
Биотермические методы могут использоваться как для получения отдельных видов продукции (компост), так и для получения полупродуктов (стабилизированная органическая фракция для использования в качестве топлива, сырья для производства спирта, строительных материалов).
В ходе аэробной ферментации происходит разложение органической части отходов с выделением воды и углекислого газа и твердого остатка - компоста (если процесс ферментации доведен до конца). По этой причине этот процесс часто называют компостированием, хотя правильнее называть его ферментацией. В промышленности наиболее распространены три метода аэробной ферментации:
- компостирование (ферментация) в биобарабанах;
- туннельное компостирование (ферментация);
- компостирование (ферментация) в бассейне выдержки.