Технология лиофильной сублимационной сушки твердых коммунальных отходов

-

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день загрязнение нашей планеты отходами является одной из самых глобальных экологических проблем, она требует немедленного решения.
Диссертация посвящена проблеме твердых коммунальных отходов в районах (ТКО) Крайнего Севера Российской федерации, проблемам их сортировки и дальнейшей обработки. С ситуацией на 2019-2020 г. можно ознакомиться в таблице 1, информация об образовании, обработке, утилизации, обезвреживании, размещении отходов производства и потребления была взята из статистической отчетности [1].
Таблица 1 - Количество ТКО в некоторых субъектах РФ
Объект 2019 г. 2020 г.

Образовано ТКО, в том числе населением, тонн Направлено на обработку ТКО, тонн, % Направлено на утилизацию ТКО, тонн, % Образовано ТКО, в том числе населением, тонн Направлено на обработку ТКО, тонн, % Направлено на утилизацию ТКО, тонн, %
Москва 5 529 528,72 50,44 11,27 5 022 663 71,07 22,69
Саратовская область 1 268 881,62 63,54 1,15 526 223 87,92 2,82
Нижегородская область 897 307,70 56,74 3,73 945 394 72,42 8,27
Московская область 12 223 769,32 38,48 3,10 6 854 319 68,49 3,40
Ярославская область 486 239,45 75,20 28,68 546 741 37,49 0,01
Калужская область 373 600,03 59,30 3,20 453 129 98,60 3,00
Республика Саха (Якутия) 279 731,08 0 0 348 478 0 0
Чукотский автономный округ 19 213,17 21,38 0,40 26 435 0,24 0,21
Магаданская область 77 113,09 0,02 0 76 287 0 0
Республика Коми 308 324,45 0 0 281 649 0,03 0,03
Ненецкий автономный округ 15 646,40 0 0 11 267 8,44 0,01
Мурманская область 277 427,26 32,01 9,45 239 577 24,78 0,29

Анализируя таблицу, можно заметить, что для ряда районов Крайнего Севера и Заполярья характерно то, что на обработку направляется критически малое количество твердых коммунальных отходов – от 0 до 32%, в то время как в других федеральных округах – от 37 до 99%.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 Критический анализ существующих технологий и оборудования

Данные о сырье:
Агрегатное состояние – твердые вещества (бытовые отходы)
Плотность – ? = 0,3 т/м3
Влажность – W = 58?75 %
Средний морфологический и фракционный состав ТБО в % к общей массе для республики Саха (Якутия) приведен в таблице 2 [8].
Таблица 2 - Исходный морфологический и фракционный состав ТБО

Компоненты ТБО Размер фракции, мм Итого
> 250 250-150 150-100 100-50 < 50
Пищевые отходы ? 0,50 6,00 9,80 19,00 35,30
Бумага, картон 5,50 9,00 10,00 7,50 3,50 35,50
Дерево, листья 0,50 0,25 0,25 0,50 0,25 1,75
Металл ? 0,50 0,75 1,20 0,40 2,85
Текстиль 0,75 1,25 0,75 0,55 0,30 3,60
Кости ? ? ? 0,40 0,70 1,10
Стекло ? 0,15 1,25 1,50 1,30 4,20
Кожа, резина ? 0,50 1,25 1,00 ? 2,75
Камни, керамика ? ? 0,60 1,15 1,25 3,00
Полимерные материалы 0,10 0,75 1,60 1,50 0,35 4,30
Прочее 0,15 0,40 0,25 0,20 0,25 1,25
Отсев <16мм ? ? ? ? 4,40 4,40


1.1 Области применения технологий для сушки ТКО и их недостатки
В данной работе будут рассматриваться три установки для сушки ТКО – барабанная сушка, сушка перегретым паром и лиофильная сублимационная сушка. Для начала кратко опишем области применения для каждого метода.
Барабанная сушка может использоваться:
1) Для переработки смесей пластмасс из бытовых отходов методом сушки в барабанной сушилке, где с помощью вытяжных устройств удаляют большую часть летучих веществ, как, например, водяной пар, золу и бумагу, которые могли бы ухудшить качество пластмассового агломерата []. Непрерывное перемещение материала в процессе сушки при помощи барабанного грохота способствует отсеиванию налипших на него загрязняющих и инертных частиц (магнитные элементы, бумага, керамика). В сушильной секции остаточное содержание влаги снижают до минимума.
2) Для переработки ТКО с сортировочных станций, где они предварительно сортируются после перегрузки отходов из мусоровозов на загрузочный конвейер с последующей сортировкой во вращающемся барабанном грохоте. При данном способе из отходов, загружаемых в барабанный грохот, не удаляют крупногабаритные предметы, пакеты и мешки с отходами, проходящие через грохот, они не разрушаются, вследствие чего после предварительной сортировки в отходах, выходящих из грохота, оказывается избыточное количество балластных материалов, что также снижает эффективность сортировки на отдельные фракции []. Однако, на сегодняшний день схема переработки ТКО все же включает предварительное извлечение крупногабаритного мусора из отходов.
Сушка перегретым паром может использоваться:
1) При сушке влажных материалов всех видов, сушка которых может потребоваться, включая твердые коммунальные отходы, гранулированные или сыпучие природные материалы, частично обработанные материалы и продукты, конечные материалы и продукты, а также для сушки химикатов, фармацевтических продуктов, угля, лесоматериалов, тканей, бумаги, полотенец, постельного белья, одежды, кирпича, фарфора, отстоя сточных вод и отходов, получаемых при вторичной переработке бумаги [].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Росприроднадзор. Аналитические данные. Статистическая отчётность. Информация об образовании, обработке, утилизации, обезвреживании, размещении отходов производства и потребления. Сведения об образовании, обработке, утилизации, обезвреживании, размещении отходов производства и потребления по форме 2-ТП (отходы) за 2019-2020 год, систематизированные по федеральным округам и субъектам Российской Федерации [Электронный ресурс]. URL: https://rpn.gov.ru/open-service/analytic-data/statistic-reports/production-consumption-waste/
2. Шевчук А.В., Анисимов С.П., Бакунев Я.В. Управление отходами в современой России: под ред. А.В. Шевчука. - Москва: Белый Ветер, 2021. – 557 с.
3. Михайлова Н.В., Ясинская А.В. Современные технологии энергетической утилизации ТКО. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 8. С. 4-11
4. Багаев И.А., Маркова А.В. Системный подход к исследованию процесса сублимационной сушки // Матер. V Всерос. научно-практ. конф. с междунар. участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 8-9 ноября 2017 г. СПб.: СПХФА, 2017. С. 94.

Весь текст будет доступен после покупки