ПРОБЛЕМИ ПОВОДЖЕННЯ З ТВЕРДИМИ ПОБУТОВИМИ ВІДХОДАМИ В М. ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬК

Авраменко С. Х., Дніпродзержинський державний технічний університет, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., Україна
Мусієнко К. А., Науково-дослідний інститут енерго- і ресурсозбереження та екології, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., Україна
Кльопа Т. П., Дніпродзержинський державний технічний університет, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., Україна
Янченко П. В., ВАТ «Дніпровський металургійний комбінат імені Ф. Е. Дзержинського», Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., Україна

Однією з найважливіших задач керування екологічною безпекою міст є проблема поводження з твердими побутовими відходами (ТПВ), що їх утворюють населення, торгівельні підприємства, підприємства харчування, установи, муніципальні служби тощо. Відповідальність за питання поводження з ТПВ покладено на міську владу.

ТПВ є гетерогенною сумішшю складного морфологічного складу (чорні і кольорові метали, макулатура, ганчір’я, бій скла, пластмаса, харчові відходи, каміння, кістки, деревина, шкіра, гума, відходи від прибирання вулиць тощо). Украй небезпечними є токсичні, інфіковані компоненти, зокрема медичні і біологічні відходи.
Мета цієї роботи — розглянути можливості зменшити забрудненість навколишнього середовища ТПВ у м. Дніпродзержинськ.

У м. Дніпродзержинськ ТПВ «утилізують» єдиним способом — вивозять на міський смітник, що закритий СЕС майже 20 років тому.

На наш погляд, існують три найбільш прийнятні шляхи виведення міста з кризи.

Перш за все влада міста і комунальні служби повинні створити умови для роздільного збирання сміття населенням і налагодити роботу пунктів приймання вторинної сировини в кожному районі міста.

За першим способом ми пропонуємо використовувати біомасу — харчові відходи (25,5 % від маси всіх ТПВ) і відходи від прибирання вулиць (13,4 %) — для одержання біогазу на полігоні анаеробного розкладання, який необхідно будувати з покриттям дна гідроізоляцією, забезпечити водовідвідною канавою, пристроєм дренажних труб для відведення фільтрату й оснащенням заповнених карт полігона системою труб для відведення біогазу.

Маса ТПВ, яка щорічно утворюється в м. Дніпродзержинськ, дорівнює 100 тис. т (362,3 кг/рік на одну особу), із них харчових відходів — 25,5 тис. т, відходів від прибирання вулиць — 13,4 тис. т. Вміст органічного складника у відходах від прибирання вулиць складає мінімум 80 %, тобто 10,72 тис. т. Отже, біомаса дорівнює 36,22 тис. т. Ці відходи мають вологість 55 %, маса сухої речовини складає 16,3 тис. т.

За виходу 0,25 м³ біогазу з 1 кг сухої речовини загальний об’єм біогазу складе 4,07475 млн м³, теплота згоряння якого еквівалентна 2,44485 млн л рідкого палива.

Другий спосіб передбачає, що біогаз з біомаси одержують в установках анаеробного шумування. Таку технологію пропонує фірма «Петролекс»: біомасу подрібнюють, змішують з водою, гомогенізують, гідролізують і шумують рідку частину гідролізованої суспензії в метановому реакторі. Біогаз з реактора подають на ТЕЦ.

Простішим і прийнятнішим для м. Дніпродзержинськ є анаеробне шумування відходів в метантенках. Харчові відходи механічно або вручну очищають від забруднювальних фракцій, з відходів від прибирання вулиць виділяють неорганічні домішки (наприклад, каміння), потім біомасу подрібнюють, розбавляють рідкою фазою і подають в метантенк. Технологічна схема комплексу з переробляння ТПВ включає такі операції:
— сортування відходів;
— анаеробне переробляння біомаси в біогаз;
— виділяння з біогазу вуглекислоти і її утилізування як товарного продукту;
— виробляння з метану на дизельгенераторній установці електричної і теплової енергії;
— доокиснювання й очищання вихлопних газів;
— обробляння залишків біомаси гуміновими препаратами;
— готування із обробленої біомаси ґрунтових сумішей для міського господарства або рекультивування полігонів ТПВ;
— піроліз небезпечних відходів.

Відходи від прибирання вулиць можуть містити шкідливі речовини, тому не завжди доцільно їх шумувати разом з харчовими відходами. У такому випадку їх можна компостувати у компостних ямах і використовувати отримане добриво для зелених насаджень.

Для піролізу відходів можна використовувати наявні незавантажені потужності, зокрема коксові батареї після відповідної доробки технології. Під впливом високої температури відходи розкладаються на піролізний газ і коксовий залишок. Перевага цієї технології — відсутність викидів в атмосферу.

Третій шлях виходу з кризи, пов’язаної з нагромадженням сміття, передбачає утилізування 60 % ТПВ — паперу, харчових відходів, деревини і текстилю (тобто органічних речовин) шляхом виробляння брикетного палива для децентралізованого (індивідуального) опалення.

На сьогоднішній день в Україні теплову енергію виробляють головним чином центральні опалювальні котельні, які подають тепло в житлові й офісні будівлі на відстань до 15—20 км. Децентралізоване виробляння теплової енергії підвищує загальну ефективність виробництва завдяки таким факторам:
— ліквідування втрат під час транспортування;
— регулювання теплової навантаги;
— застосування високоефективних теплових агрегатів;
— утилізування низькосортного і дешевого палива.

Як тепловий агрегат для децентралізованого опалення пропонуємо застосовувати теплогенератор, паливом для якого є брикетований органічний складник побутового сміття. Теплогенератор можна встановлювати в приміщенні будь-яких розмірів (від 100 до 1 000 м³) і використовувати в індивідуальних забудовах, житлових і офісних будівлях, майстернях і на підприємствах.

Необхідна площа забудови під комплекс для переробляння відходів у кількості 5 т/год складає 300 м². Схема одержання брикетованого палива включає роздільне збирання ТПВ, транспортування і переробляння органічного складника за схемою:
— кондиціонування з видаленням вологи;
— подрібнювання і гомогенізування;
— брикетування (пресування);
— спалювання брикетів у топках теплогенераторів;
— продаж брикетів населенню.

Кафедра теплоенергетики ДМЕТАУ та фірма НВО «Ріон» установили, що теплота згоряння брикетованого палива складає близько 3 300 ккал/кг (для порівняння: теплота згоряння природного газу — 9 845 ккал/кг). Побічні продукти виробництва — зола від спалення брикетів і шлам від очищення відхідних газів можна використовувати як добавки до добрив кислих і солончакових ґрунтів.

Роздільне збирання сміття населенням є дуже важливим складником усіх запропонованих способів поводження з ТПВ.

MUNICIPAL SOLID WASTE MANAGEMENT IN THE TOWN OF DNEPRODZERZHINSK

Avramenko S. Kh., Dneprodzerzhinsk State Technical University, Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk Oblast, Ukraine
Musiyenko K. A., Research Institute for Energy & Resource Saving and Ecology, Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk Oblast, Ukraine
Klyopа P. V., Dneprodzerzhinsk State Technical University, Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk Oblast, Ukraine
Yanchenko P. V., F. E. Dzerzhinskiy Dneprovskiy Metallurgical Works, Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk Oblast, Ukraine

The paper considers issues relating to the MSW generation, transportation, storage and recycling in Dneprodzerzhinsk. The amount of biogas that can be potentially generated from food and organic wastes, including street cleaning waste, has been estimated for Dneprodzerzhinsk. The recommended recycling options for MSW have been developed.

Главная страница

Сведения об авторах

Авраменко Сонія Хабібулівна, канд. техн. наук, ст. наук. співр., доц., кафедра біотехнології та екології, Дніпродзержинський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська, 2, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., 51918, Україна. Тел. (05692) 3-22-23. E-mail
Мусієнко Клавдія Анатоліївна, канд. техн. наук, директор, Науково-дослідний інститут енерго- і ресурсозбереження та екології Дніпродзержинського державного технічного університету, вул. Дніпробудівська,
2, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., 51918, Україна. Тел. (05692) 3-76-54
Кльопа Тетяна Павлівна, аспірант, кафедра технології неорганічних речовин, Дніпродзержинський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська, 2, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., 51918, Україна. Тел. (05692) 3-22-23
Янченко Павло Васильович, інженер, відділ охорони природи, ВАТ «Дніпровський металургійний комбінат імені Ф. Е. Дзержинського», вул. Кірова, 18Б, Дніпродзержинськ, Дніпропетровська обл., 51902, Україна. Тел. (056) 398-21-03

Последние изменения внесены 26.08.08