Схема утилизации твердых отходов гипермаркета

В работе представлена технологическая схема утилизации твердых отходов. Рассмотрены и просчитаны аппараты утилизации технологической схемы. Проанализировано количество твердых отходов и проведена их классификация к прессованию или сжиганию на примере универсального гипермаркета.

Ключевые слова: утилизация отходов, сжигание, твердые отходы, влажные отходы, твердые бытовые отходы, мусор.

Проанализировав города милионники, наибольшее количество покупателей приходиться на крупные большие магазины — гипермаркеты. С ростом населения и появлением новых районов появляется больше гипермаркетов и торговых центров. На примере одного гипермаркета расположенного в г. Казани, был произведен расчет эколого-экономического ущерба. Выяснено, если около магазинов располагать контейнеры с прессованием, а затем сжигать на мусоросжигающей установке, то происходит уменьшение платы гипермаркета за эколого-экономический ущерб и дополнительно уменьшение территории полигона твердых отходов.

Для того чтобы правильно утилировать отходы, необходимо знать их состав [1], который во временных рамках не сильно меняется. Рассмотрены виды отходов напримере ООО «гипермаркета Reall», образующиеся от:

1.         Административного комплекса: бумага, картон, полиэтилен.

2.         Столовой: пищевые продукты питания, бумага, картон, полиэтилен, пластмасс, люминесцентные лампы, куски ткани, стеклянная тара.

3.         Санитарного узла: куски ткани, люминесцентные лампы, картон, бумага, стеклянная тара, моющие средства.

4.         Мясного отдела: курицы, котлеты, мясные изделия, картон, полиэтилен пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, бумага, стеклянная тара.

5.         Канцтоваров: фломастеры, тетради, альбомы, обложки, ручки, картон, полиэтилен, пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, картон, бумага, стеклянная тара.

6.         Молочных отделов: молоко, творог, сметана, картон, полиэтилен пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, картон, бумага, стеклянная тара.

7.         Хлебопекарного отдела: пончики, хлеб, батон, пироги, торты, картон, полиэтилен пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, картон, бумага, стеклянная тара.

8.         Отдела бытовой химии: порошки, шампуни, крема, лосьон, чистящие средства картон, полиэтилен пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, картон, бумага, стеклянная тара.

9.         Отдел бытовой техники: DVD — плеер, телевизоры, фотоаппараты, электрические чайники, картон, полиэтилен пластмассовые бутылки, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, бумага, стеклянная тара.

10.     Текстильный отдел: нижнее белье, джинсы, рубашки, джемпера картон, куски ткани, люминесцентные лампы, куски ткани, картон, бумага.

11.     Разное: люминесцентные лампы, отработанная спецодежда, смет с территории санитарной уборки прилегающей к магазину территории.

Учитывая специфику предприятия, и зная компонентный и количественный состав (табл. 1) можно утилизировать отходы с дополнительной выгодой. Для ликвидации отходов потребления используются в основном 3 способа: захоронение, сжигание и утилизация.

Таблица 1

Качественный и количественный состав отходов гипермаркета

Проанализировав рынок выпускаемых аппаратов сжигающей очистки, материалы из которых они выпускаются и класс опасности отходов, выявлена оптимальная схема с расчетом ее рентабельности [2]. Технологическая схема утилизации отходов предполагает предварительную сортировку, в которой сухую бумагу и картон откладываю отдельно на вторичную переработку, остальные отходы поступают в контейнер 1. По мере накопления контейнера отходы подаются в дробилку 2, где они измельчаются. При прохождении мусора дальше по установке расположены отсеки 3, имеющие два или более промышленных магнита для сепарирования. Железный мусор из отсеков удаляется с помощью дверцы 4. Измельченные отходы накапливаются на дне пресса который приводиться в движение благодаря датчикам 5 наполнения за счет двигателя 6, например трехфазного, подключенного к редуктору с соединительным валом имеющий червячную передачу 7, затем прессуются в брикеты и попадают в камеру сжигания 8. На дне камеры предусмотрен отсек для золы 9, горения поддерживается за счет газо-воздушной смеси из горелок 10. Топочные газы 11 содержащие сажу попадают в циклон сухого действия 12, внизу которого скапливается зола и сажа 13. Очищенный газ поступает на абсорбер 13. Очищенный воздух проверяется газоанализатором 14 на остаточное количество топочных газов (рис.1).

Рис. 1. Технологическая схема утилизации отходов гипермаркета.

Необходимо отметить, что предложенная схема может относиться к теплоэнергетике и использоваться для получения тепла, так как реакции горения относятся к экзотермическим. Камера сжигания в такой схеме предполагает утилизировать не только сухой мусор, но и влажные отходы без предварительной их подготовки (обезвоживания). Например, такими отходами могут быть небольшие количества испорченных продуктов вперемешку с картоном и другим сухим мусором, за счет которого влажность равномерно распределиться.

Блок сжигания предусматривает периодическое действие. Прессованный материал образует небольшие брикеты, которые поступают в печь сжигания. Такой способ утилизации для гипермаркетов является удобным, так как по мере накопления отходов происходит их утилизация.

Необходимо отметить, что печь сжигания снабжена автоматической дверцей для закрытия камеры горения работающая от двигателя в боковой части печи. В нижней части печи из трубы подается воздух, который регулируется с помощью ручного винтеля. Предполагается такое использование винтеля обусловленное спецификой и разнообразием отходов гипермаркета, например, для более влажных отходов больше требуется вытяжка в поддувале в отличие от сухих. Дымоход расположен в верхней части камеры. При этом камера сгорания выполнена с двумя зонами горения V1 и V2 различных объемов, причем соотношение объемов зон горения V1 и V2 удовлетворяет условию V1:V2=0,4+0,1, а подвод воздуха осуществлен в зону горения объему V1 с нескольких сторон, где V1- нижняя зона горения меньшего объема, V2 — верхняя зона горения большего объема [3].

Расчет мусосжигательной установки [4].

H = 1м

R = 1,5м

Объем камеры сжигания:

V = ПR²H

V = 3,14·1,5·1 = 4,71м.

Объем камеры:

V = 3,14·2,25·1 = 7,065м.

Масса камеры:

m_камер = V·g = 7,065·0,52·10³ = 3,673·10³кг.

Теплопроводная способность от продуктов сжигания:

g_ж = 9000ккал/кг (жидкости);

g_кг= 8000 ккал/кг (газы-сжигания);

g_т = 5000 ккал/кг (древесина).

Теплота камеры:

G_камg_т m_камеры = 500·3673 = 188365000 ккал/кг.

Теплота от газов сжигания горение мусоросжигательной печи:

G = g_{пирол газ} m = 8000·3673 = 2938460 м³/тонну.

Производительность для мусоросжигательной печи:

W = m_камера= 3673/ƍ = 3673/0,52·10³ = 7063,4 м³/сут.

Суммарная поверхность мусоросжигательной печи для камеры:

F = 2·П·R·h·λ

F = 2·3,14·1,5·1·1= 6,78м²

Максимальная величина тепловой нагрузки на единицу поверхности:

gF = G/F

Для печи: gF = G_ком= 2938460·10 2/18,84 = 15,596·10² Вт/м²

Таким образом, предложена полная технологическая схема для гипермаркетов и розничной торговли, а также полностью рассмотрена печь сжигания влажных отходов со сливом горячей воды и произведен ее расчет относительно продаваемых товаров гипермаркета.

Литература:

1.                  Л. Я. Шубов, О. Н. Борисова, И. Г.Доронкина/ Состав тбо — критерий эффективности схем управления/ Твердые бытовые отходы.- № 12 (90).- 2013.- с.28–33.

2.                  С. М. Найман, Н. Х. Газеев, А. Н. Глебов, Д. В. Фролов/ Техника и технология переработки и утилизации отходов/ Казань.- 2011.- 417с.

3.                  И. И. Ковалевский Печные работы. Изд четвертое Всесоюзное учебно-педагогическое издательство профтехиздат, Москва 1963г. 239с именно с 47–54.

4.                  В. В. Кирсанов/ Современные технико-технологические методы защиты окружающей среды. Том 1. Процессы и аппараты защиты гидросферы./ Казань.- 2013.- 495с.