Современные методы обработки твердых бытовых отходов

Complementary Support to the Ministry of Ecology and Natural Resources of
Ukraine for the sector budget support implementation
Funded by the European
Union
The project is implemented by EPTISA led Consortium
1
II Международный форму для устойчивого развития бизнеса
16-ое октября 2013 года
Современные методы обработки
твёрдых бытовых отходов
Механико-биологическая обработка бытовых отходов
andre.karutz@sbs-envir.org
Возможные воздействия от захоронения отходов
2
• Быброс вредных для климата газов
(CO2, CH4) в атмосферу (аэробное /
анаэробное разложение отходов)
•Ядовитые фильтраты поступают в
грунтовые и поверхностные воды
(поступающие дожди и «химическая»
вода)
•Ветер разносит лёгкие компоненты
отходов по соседним территориям
(пока не покрыто землёй)
•Постоянная пожароопасность
(особенно когда посторонные люди
на полигоне)
•Дурной вон и пыль
Требования директивы ЕС о полигонах
(1999/31/ЕС)
Статья 5: не допущенные к захоронению отходы:
1. Биоразлагаемые отходы:
через 5 лет:
75 % от общего количества биоразлагаемых отходов 1995 г.
через 8 лет:
50 % от общего количества биоразлагаемых отходов 1995 г.
через 15 лет:
35 % от общего количества биоразлагаемых отходов 1995 г.
(Для вновь вступающих в ЕС стран индивидуальные сроки
обговариваются договором о вступлении; страны члены
свободны в выборе пути решения проблемы [раздельный
сбор / обработка])
3
4
Статья 5, не допущенные к захоронению отходы:
2. Жидкие отходы
3. Взрывоопасные, окислительные, легко
воспламеняющиеся отходы
4. Инфекционные медицинские отходы
5. Целые автопокрышки (за исключением их
технического использования на полигоне)
6. Все виды отходов, не выполняющие
требования проложения 2 к директиве
(«Критерии и процедуры при принятии отходов»)
Уменьение биоразлагаемых отходов
5
125%
Содержание биоразлагаемых отходов в ТБО в отношении к
количествам в 1995 г.
100%
«Медленные» страны
члены
(Большинство 10
новых членов,
Великобританния,
Испания, ... )
75%
«Быстрые»
страны члены
50%
(Германия,
Австрия,
Бенелюкс...)
25%
Year
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
0%
Альтернатива 1 (большинство новых членов ЕС)
6
1. Раздельный сбор стеклотары, бумажных/картонных упаковок,
металлических и пластмассовых упаковок, органических отходов,
батареек, электрических приборов, остаточных отходов
2. Рециклирование упаковочных материалов, батареек и
электроприборов на разных установках, компостирование
органических отходов, захоронение остаточных отходов, соблюдая
требования
За и против:
• неудобно, надо сортировать отходы дома
• неудобно, много разных контейнеров, сложный сбор
• относительно дешёвое дальнейшее обращение с ТБО
• возможность использавания элементов старой инфраструктуры
• выполнение (шаг за шагом) требований директивы о полигонах
Альтернатива 2 (Германия, Австрия, Бенелюкс)
7
1. Раздельный сбор стеклотары, бумажных/картонных упаковок,
металлических и пластмассовых упаковок, органических отходов,
батареек, электрических приборов, остаточных отходов вместе с
органическими отходами
2. Рециклирование упаковочных материалов, батареек и
электроприборов на разных установках, механико-биологическая
обработка остаточных отходов с частичным использованием
отрганических отходов и последующим сосжиганием
(энергетическое использование) и захоронением обработанных
отходов
За и против:
• удобнее, надо чуть меньше сортировать отходы дома
• удобнее, меньше разных контейнеров, сбор проще
• относительно недешёвое дальнейшее обращение с ТБО
(Механико-биологическая обработка или же сжигание ТБО)
• быстрое выполнение требований директивы о полигонах
Альтернатива 3 (single stream recycling, США)
8
1. Совместный сбор всех ТБО
2. Сортировка совместно собранных ТБО
3. Рециклирование сортированных фракций:
• Смесь пластмассов
• Смесь разных сортов бумаги
• Металлы
• Стекло
4. Захоронение остатка сортирования
За и против:
• очень удобно, не надо сортировать отходы дома
• очень удобно, только один контейнер
• очень дорогое «позитивное» сортирование смешанных ТБО
• дорогая перевозка фракций после сортировки
• плохое качество полученных фракций, часто не пригодные для
последующего рециклирования
• нет возможности выполнения требований директивы о полигонах
относительно ограничения содержания биоразлагающихся отходов
Принципы механико-биологической обработки ТБО:
9
1. Уменьшение количества отходов для захоронения
2. Разгрузка отходов от био-разлагающихся компонентов
3. Уменьшение влажности отходов перед захоронением
Механическая предварительная обработка
Биологическая обработка
Механическая завершающая обработка
Энергетическая
утилизация
Рециклирование
Захоронение на
полигоне
Принципиальная схема установки МБО:
10
oстаточные ТБО
(без упаковок, батареек и других
опасных отходов, без
электроприборов и ПВХ)
100%,
измельчение
остаточных ТБО на
шредере
100%,
выделение Fe и Ni
магнитом
1% чёрные металлы
99%,
выделение цв. мет.
вихревыми токами
1% цветные металлы
98%,
просеивание на
барабанной сети 80мм
3% минеральные отходы, на полигон
30% > 80мм,
разделение на веялке
68% <80 mm,
просеивание на
барабанной сети 40мм
21% <40мм,
на анаэробное
брожение
30% на сосжигание
(<1% Cl, 11-18 MДж/кг)
27% лёгкой фракции и
3% > 40мм,
на пеллетирование
3% биогаз (метан),
на дизельный двигатель
47% > 40мм и 18%
остаток от брожения, на
компосторование
24% выделение газов и воды, на обработку
41% компост,
просеивание на
барабанной сети 40мм
38% < 40мм, на полигон (TOC<18%)
Измельчение
11
Одноосная молотковая мельница: качество измельчения хуже,
износ меньше
Двухосный шредер: качество измельчения лучше, износ больше
Отделение металлов
12
Надленточный магнит
выделяет ферромагнитные
металлы (Fe, Co, Ni)
Принцип действия
отделителя цветных
металлов
вихеровыми токами
(Cu, Al, Zn, Sn, ...)
Фракционирование по размеру и по плотности
13
Барабанная сеть с
данной величиной
отверстий
Принцип веялки
Биологическая обработка
14
Биогаз-реактор для
анаэробного брожения
Прицип
интенсивного
компостера
(закрытый)
Топливо из высококалорийной фракции
15
Топливо для цементных
вращающихся печей
(после пеллетирования)
Топливо, готовое для
вывоза
Установка в Минден-Любекке (300000 т/год)
16
Установка в Шёнайхе под Берлином
17
Достаточные мощности в Германии
18
Совокупная мощность 46 существующих установок для
МБО составляет приблизительно 6 млн. тонн за год.
Совокупная мощность 73 существующих установок для
сжигания ТБО составляет приблизительно 17,8 млн. тонн
за год. Шлаки преимущественно используют в
строительстве дорог; если состав не соответствует
требованиям: на полигон.
Совокупное использование упаковочных материалов: 14
млн. тонн за год (из 16 млн. тонн).
Общая годовая мощность обращения с ТБО:
37,8 млн. тонн = 472,5 кг на каждого жителя.
Предельные допустимые выбросы при
сжигании бытовых отходов
взвешенные частицы
органический углерод
хлороводород
фтороводород
оксид серы (IV)
оксид азота (IV)
монооксид углерода
ртуть
Σкадмий и таллий
Σ Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn
аммиак
диоксины и фураны
5мг/м³
10мг/м³
10мг/м³
1мг/м³
50мг/м³
150мг/м³
50мг/м³
0,03мг/м³
0,05мг/м³
0,5мг/м³
10мг/м³
0,1нг/м³
19
Затраты
20
Тип установки Инвестиционные
затраты
полигон
(согласно
директиве о
полигонах)
Оперативные
затраты
~50€ за тонну/год
>15€ за тонну
Установка для
МБО
~250€ за тонну/год
сильно зависит
от рынка
Установка для
сжигания ТБО
~500€ за тонну/год
<100€ за тонну