В статье описывается количественное выделение фильтрата, инфильтрата и биогаза с тела полигона при различных методах захоронения ТБО. Так же в статье рассказывается о работе пресса, методом проходного раструбного прессования.

Ключевые слова: захоронение ТБО; фильтрат; биогаз; инфильтрат;

Одним из самых распространенных способов уничтожения отходов в Российской Федерации, остается захоронение на полигонах. Ежегодно на территории Московской области образуется около 5 млн. тонн твердых бытовых отходов (ТБО), которые вывозятся для захоронения на полигон в несортированном виде. Кроме того, на полигонах ТБО Московской области размещаются отходы из города Москвы в количестве 4,2 млн. тонн, так же без выделения вторичного сырья [3, с.18].

В это же время ситуация осложняется острой нехваткой площадей под новые полигоны, тогда как значительна часть полигонов заметно перегружена и не отвечает нормам экологической безопасности.

Одним из основных методов уменьшения объема твердых бытовых отходов (ТБО), является прессование в блоки высокой прочности с целью рационального использования как транспорта, перевозящего отходы, так и объема отходов на объектах их полигонного захоронения. На мусороперерабатывающих предприятиях процесс прессования ТБО неразрывно связан с дополнительными действиями по армированию сформованных блоков методом обвязки. Спрессованные отходы дают меньшее количество фильтрата (инфильтрата) и газовых выбросов, при этом снижается вероятность возникновения пожаров, эффективнее используется площадь полигона.

Во всех странах мира применяется прессование, в котором механическая прочность блоков при транспортировке и при перегрузках для захоронения, обеспечивается путем их прошивки и обвязки металлической проволокой, что приводит к повышению концентрации железа в фильтрате (инфильтрате) полигонов [3, с. 19]. При этом безвозвратно расходуются материальные и энергетические ресурсы, которые можно исключить при создании столь прочного брикета, для которого можно исключить стадию прошивки. Такой технологический прием значительно усложняет процесс переработки ТБО и увеличивает себестоимость процесса прессования. Для обвязки брикета применяется проволока d=3,0-3,5 мм, норма расхода на один брикет длиной 1 м. При обвязке ТБО в год общая потребность проволоки на год составляет 906 т.

В связи с несовершенством существующих технологий указанные ранее обстоятельства делают актуальной техническую задачу повышения эффективности процесса прессования отходов, при которой обеспечивается получение блоков ТБО требуемой плотности и прочности (исключающих операцию обвязки) с сохранением на прежнем уровне мощностных ресурсов действующих установок.

Реализация данной идеи возможна при модификации метода раструбного послойного прессования в прессе, имеющем свободный выход. Однако, как следует из экспериментов [1, с.34-35], большое различие физико-механических свойств компонентов ТБО приводят к образованию неоднородности блока и его самопроизвольному разрушению без обвязки при транспортировке. Для предотвращения этого явления предлагается порционная загрузка и послойное прессование с давлением, от 60 до 80 МПа при которой снижает удельный объем прессования ТБО в среднем на 25-30 %.

Пресс имеет гидравлический привод, состоящий из двух насосов: высокого и низкого давления. Для послойного прессования необходим многоходовой процесс с весовой дозировкой. Поперечное сечение камеры прессующего узла выполнено значительно меньше (в 2,5-3 раза) проходного сечения пресса. Причем данный процесс протекает наиболее эффективно, если между поверхностями торцевого конуса пуансона и раструба образован прямой угол.

Конструкция торца пуансона в виде выпуклого конуса способствует интенсивному перераспределению слоев прессуемых отходов, как в осевом, так и в радиальном направлениях, и, как следствие, образованию прочной, однородной структуры блока [2, с.2-3].

Пуансон, совершая рабочий ход, перемещает массу в замкнутое пространство камеры и прессует её. Когда давление прессования уравновешивается, происходит сдвиг спрессованной порции отходов вдоль камеры и его вытеснение в раструб. Здесь материал, находясь под давлением, подвергается интенсивным сдвиговым деформациям в осевом направлении, образуя необходимую плотность и прочность прессуемого блока. В процессе прессования масса перемещается в узел пресса, где формируется по профилю его поперечного сечения.

Крайнее положение рабочего хода пуансона определяется совмещением его торца с меньшим основанием раструба. Пуансон возвращается в исходное положение и цикл прессования повторяется.

В результате получаемые на предлагаемом устройстве блоки обретают повышенную плотность (до 1500 кг/м³) и прочность, что обеспечивает сохранение их целостности при транспортировании и захоронении и исключает необходимость их обвязки. Это позволит в перспективе отказаться от используемого ранее в больших количествах обвязочного материала, повысить экономичность процесса прессования ТБО и снизить себестоимость производства блоков.

Были проведены исследования по определению внутреннего водного баланса выхода фильтрата по вариантам с насыпной плотностью ТБО 190, 1000 и 1500 кг/м³ результаты данного исследования представлены в виде графиков на рис. 1-3.

Размещено на http://www.allbest.ru/