[SHipinsky_V.G.]_Oborudovanie_i_osnastka_upakovoch(z-lib.org)

Для нанесения клея вручную созданы специальные пистолетыраспылители, например, модели BOST1K260 (Германия) и другие, в которые клей заряжается в виде твердого стержня, затем расплавляется в них и распыленной струей выбрасывается на скрепляемую поверхность упаковки.

Для механизированного нанесения клея выпускаются, например, агрегаты непрерывного действия модели «BO STIKTGAIV» (Германия); для склеивания прямоугольных упаковок из гофрированного картона применяются автоматы модели Н-04 (Швейцария); имеются также автоматические и полуавтоматические агрегаты, скрепляющие пакеты липкими лентами (производимые в Германии и Швейцарии), а также другое технологическое оборудование.

20. УТИЛИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ УПАКОВКИ И ПЕРЕРАБОТКА ВО ВТОРИЧНОЕ СЫРЬЕ

20.1. Пути решения проблемы использованной упаковки

Бурное развитие упаковочной отрасли порождает сегодня во многих странах экологическую проблему, связанную с накоплением на свалках огромного количества использованной тары, составляющей существенную часть так называемых твердых бытовых отходов (ТБО), которых в результате жизнедеятельности населения только в нашей стране образуется ежегодно около 3 миллионов тон. Эти складируемые на специальных полигонах горы состоят на 40% из отходов промышленного производства и на 60% из бытовых отходов. В свою очередь 30% бытовых отходов составляет отслужившая мебель, обувь и одежда, устаревшая бытовая техника и шины автомобилей, заменяемые при ремонте обои, настилы полов и многое другое, что выбрасывается в специализированные контейнеры или складируется рядом с ними. Следующие 20% составляют отходы продовольственной продукции, а оставшиеся 50% – это использованная упаковка. Визуально же кажется, что использованной упаковки в этих отходах намного больше, так как при незначительном весе она занимает большие объемы (пластиковые бутылки и тубы, алюминиевые и жестяные банки, картонные пачки, коробки, ящики и т.д.). Кроме этого декоративное оформление выделяет упаковку из общей массы и концентрирует на ней наше внимание.

Материалы, используемые для изготовления упаковки, подразделяются по основным видам следующим образом: бумага и картон составляют 34%, пластмассы – 26%, стекло – 21%, металлы – 9%, древесина – 7% и прочие – 3%. Причем объемы применяемой пластмассовой упаковки по причине ее хороших технологических, декоративных и эксплуатационных качеств устойчиво возрастают, вытесняя из этой сферы традиционное стекло, древесину и металлы. С другой стороны именно пластмассы и комбинированные материалы на основе полимеров являются наиболее проблемными с точки зрения негативного воздействия на окружающую среду и по возможностям рициклинга. Дело в том, что процессы естественного разложения многих захороненных на полигонах пластмасс протекают до 80 и более лет с выделением канцерогенных и других экологически опасных

111

компонентов. По своей сути такие полигоны являются экологическими «бомбами» замедленного и долговременного действия.

Пути же снижения негативного экологического воздействия использованной упаковки известны – это уменьшение веса тары, ее многократное применение, переработка использованной упаковки во вторичное сырье и создание быстроразлагающихся, экологически безопасных упаковочных материалов. Однако в реальности пластмассовая одноразовая упаковка, например, продолжает вытеснять из многих сфер применения многооборотную стеклянную тару, а востребованная потребительская стеклянная тара (бутылки, флаконы, банки) во все больших объемах изготовляется в нестандартном фирменном стиле, исключающем ее многократное применение. Следует также учитывать, что упаковка сегодня выполняется, как правило, из качественных материалов, которые из-за одноразового применения не отслужили и нескольких процентов от заложенного в них эксплуатационного ресурса. Именно по этой причине рициклингу использованной упаковки должно уделяться первостепенное внимание.

Для решения экологической проблемы в ряде стран приняты законы по защите окружающей среды. Особенно высокие результаты в этой области достигнуты в Германии, где с декабря 1991 года действует закон об удалении отходов, обязывающий товаропроизводителей и поставщиков организовывать сбор всей использованной тары и отходов упаковки для их повторной переработки. Выполняет же эти функции Дуальная система Германии (Duales System Deutschland AG), являющаяся сегодня монополистом на европейском рынке утилизации упаковочных отходов. Деятельность ее осуществляется следующим образом: за лицензионный сбор фирмы производители получают право наносить на упаковку своей продукции специальный экознак «Зеленая точка». При этом потребители, увидев этот знак на упаковке покупаемого товара, могут быть уверены, что она после использования содержимого будет обязательно утилизирована с минимальным ущербом для окружающей среды. Лицензионный же сбор входит в розничную цену продаваемого товара и тем самым оплачивается потребителем. Установлено, что каждый покупатель платит в среднем ежемесячно по 1,9 евро за сбор и переработку использованной упаковки. Лицензионный сбор взимается также с большинства импортируемых в Германию европейских товаров. Кроме этого в 1995 году в Брюсселе была создана Упаковочная восстановительная организация Европы «Pro Europe», в функции которой входит передача прав на использование знака «Зеленая точка» за пределами Германии. К этому времени 95 тысяч предприятий мира уже заключили лицензионный договор с одной из 22 организаций «Pro Europe», дающий им право наносить на упаковку своей продукции экознак «Зеленая точка». В результате принятых мер в настоящее время в Германии практически вся новая стеклотара изготовляется из утилизированного стекла, что снижает затраты на ее производство до 25%. Почти полностью возвращаются на повторную переработку использованная металлическая тара и картонно-бумажная упаковка, а также около 70% полимерной упаковки.

112

Законы, запрещающие применять для изготовления упаковки трудно утилизируемые материалы, приняты в США, Нидерландах, Франции, Бельгии

идругих странах. В странах ЕЭС ожидается введение единого закона, направленного на предупреждение нарастания объемов ТБО. Основная цель этого закона – снизить опасность загрязнения окружающей среды, активизировать деятельность по стандартизации упаковок и упаковочных материалов, а также развивать рынки сбыта вторичных материалов. Еврокомиссией с 2006 года введены, в частности, новые жесткие нормы на переработку использованных упаковочных материалов на уровне 55 – 70%.

Проблема утилизации использованной упаковки и ее переработки во вторичное сырье является актуальной и для нашей страны. Первым значимым шагом по ее решению стала «Республиканская программа обращения с коммунальными отходами», принятая в 1996 г. Затем организационноправовая база была подкреплена принятием следующих законов: «Об утилизации отходов производства и потребления»; «Об охране окружающей среды»; «Об энергосбережении» и законом «Об обращении с отходами», принятым в 2007 г., а также рядом соответствующих региональных постановлений.

Входе реализации этих организационно-правовых актов уже изготовляются и устанавливаются на соответствующих площадках специализированные контейнеры для раздельного сбора бытовых отходов у населения, создаются и вводятся в эксплуатацию станции сортировки и заводы по переработке ТБО, осваивается производство необходимых средств технологического оснащения, а также проводится соответствующая агитационная и разъяснительная работа с населением. Однако принимаемые меры пока не обеспечивают достижения приемлемой эффективности, так как заводы по переработке ТБО не удается загрузить до проектных мощностей, а станциями сортировки из небольших объемов перерабатываемых ТБО извлекается в среднем только 10% вторичного сырья, при реальном его содержании около 40%.

Опыт же накопленный передовыми странами показывает, что переработка ТБО в нашей стране будет оставаться малоэффективной до тех пор, пока на полную мощность не заработает система по раздельному сбору отходов и не будут созданы условия, делающие эту сферу привлекательной для предпринимательской деятельности и частного бизнеса. Сегодня очевидно, что именно частный бизнес помог этим государствам справиться с нарастающими экологическими проблемами; в создании многочисленных первичных сортировочных пунктов и перерабатывающих предприятий. Поэтому проблему рициклинга ТБО целесообразно включить в Государственную программу развития малого бизнеса, как направление особой социальной значимости. Необходимо также создать действенную систему налоговых льгот

ипоощрений, как для предпринимателей, непосредственно занимающихся переработкой ТБО, так и для учреждений (магазинов, больниц, предприятий общественного питания и т.д.), а также населения, которая стимулировала бы их к первичной сортировке бытовых отходов «на дому» и их раздельному сбору. Параллельно необходимо повышать экологическую грамотность населения путем проведения рекламных компаний и привития экологической

113

культуры, начиная с детского возраста. Кроме этого, необходимо повышать доверие потенциальных покупателей к продукции, изготовленной с использованием вторичного сырья. Следовательно, обязательная сертификация такой продукции должна быть закреплена на законодательном уровне. Все эти меры потребуют немалых государственных средств. Получить же эти средства можно за счет увеличения тарифов для производителей отходов. Например, в Финляндии для этого был принят «Закон о налоге на отходы», а в США введен налог с оборота отходов. Все эти и другие кардинальные решения необходимо и дальше планомерно реализовывать для достижения в стране экологического благополучия.

20.2.Первичная переработка ТБО

20.2.1.Средства для сбора и доставки отходов

Внастоящее время населением нашей страны практически все бытовые отходы собираются в смешанном виде, а затем выносятся и сбрасываются в специальные баки и контейнеры, располагающиеся на близлежащих накопительных площадках. Аналогичным образом этот процесс осуществляется и в большинстве учреждений, таких как промышленные предприятия, объекты общественного питания, магазины, учебные заведения, больницы, садоводческие кооперативы и других.

Применяемые же для сбора ТБО разнообразные емкости можно условно разделить на следующие виды:

Пластмассовые несменяемые баки вместимостью от 0,1 до 1,2 м3 и массой от 9 кг, изготовляемые в разнообразных конструктивных исполнениях с крышками или без них, которые используются для сбора небольшого количества отходов в жилых домах, офисных зданиях, образовательных, лечебных и других учреждениях.

Металлические и пластмассовые несменяемые баки вместимостью 0,7 – 1,5 м3 и массой от 60 кг, устанавливаемые на близлежащих накопительных площадках в городах с плотной жилой застройкой, которые предназначены для накопления выбрасываемых населением отходов с их последующей перегрузкой в бункеры специализированных автомобилей. Из них наибольшее

распространение в нашей стране получили металлические баки вместимостью около 1 м3 по форме близкие к кубу (рис.20.1а), изготовляемые из листовой стали толщиной 2 мм и имеющие верхний упрочняющий пояс с кронштейнами

для захвата перегрузочным гидравлическим манипулятором. Применяются также современные оцинкованные евробаки (рис.20.1б) вместимостью 1,1 м3, у которых на штампованных из листовой стали толщиной 1,25 мм стенках выполнены ребра жесткости, придающие повышенную прочность. Они содержат легко сдвигающуюся крышку с резиновым уплотнением, четыре колеса диаметром 200 мм и кронштейны для захвата манипулятором. При массе в 110 кг и габаритных размерах 1420 х 1005 х 1370 мм форма этих баков обеспечивает удобную перегрузку содержимого в приёмник бункера мусоровоза, как манипулятором, так и вручную. А для сбора разделенных бытовых отходов (пластмассовых, стеклянных, картонно-бумажных и т.д.) на этих же площадках часто устанавливаются оцинкованные сетчатые баки,

114

например, с габаритными размерами 1350 х 1110 х 1075 мм (рис.20.1в), у которых каркас, выполненный из стального уголка 30 х 30 мм, располагается на основании с комбинированными опорами, включающими две стойки и два колеса диаметром 200 мм. Эти баки содержат также загрузочный проем в передней стенке, плоскую крышку и кронштейны для захвата манипулятором.

Рис. 20.1. Конструктивные исполнения баков и контейнеров для ТБО

Следующим видом являются сменяемые металлические и пластмассовые открытые или закрытые контейнеры вместимостью от 6 до 40 м3 и массой свыше 500 кг, которые устанавливаются в местах сбора и накопления больших объемов ТБО. После заполнения они загружаются на специальные самосвалыконтейнеровозы, оснащенные соответствующими подъемными устройствами, которые и доставляют их к месту выгрузки содержимого, а затем возвращают на прежнее место. Например, такие металлические контейнеры вместимостью 6 – 14 м3 часто устанавливают в жилых массивах, в местах строительства, на промышленных предприятиях и дачных кооперативах. Транспортные же контейнеры вместимостью 20 – 40 м3 используются на стройках и промышленных предприятиях для сбора и перевозки металлолома, крупногабаритных и тяжелых строительных отходов. Таковыми, в частности, являются пластмассовые контейнеры вместимостью 15 – 38 м3 (рис.20.1г) типа «мультилифт». Крупные супермаркеты и сетевые магазины часто используют пресс-контейнеры, которые снабжены специальным прессовым устройством, позволяющим уменьшать в объеме загружаемую ненужную картонную и пластмассовую упаковку, а также аналогичные другие утилизируемые отходы. Создан также новый вид, так называемых контейнеров заглубленного типа, которые при больших габаритных размерах выглядят эстетично в местах установки, так как располагаются на 2/3 своей высоты ниже уровня поверхности земли.

Из баков собранные отходы перегружают в бункеры специализированных автомобилей, а скапливающиеся на этих же площадках крупногабаритные ТБО укладывают в кузова грузовых автомобилей и далее этим автотранспортом они доставляются на ближайшие сортировочные станции и комплексы, а также заводы по переработке ТБО. Разнообразные же контейнеры после заполнения отходами загружаются на специальные самосвалы-контейнеровозы, оснащенные соответствующими подъемными устройствами, которые и доставляют их к месту выгрузки содержимого, а затем возвращают на прежнее место. Такие транспортные средства, обеспечивающие перевозку ТБО, обычно называют мусоровозами. Существует много разновидностей этого специализированного автотранспорта, который можно разделить на бункерные городские и транспортные мусоровозы,

115

кузовные самосвалы, самосвалы-контейнеровозы и мусоровозы со съемным кузовом.

Наибольшее распространение получили бункерные городские мусоровозы. Их отличительной чертой является наличие специального бункера вместимостью от 10 до 24 м3, в котором осуществляется транспортировка и одновременное уплотнение отходов. Различаются они по типу шасси, объему перевозимого груза и способу его загрузки. Эти мусоровозы обычно выполняются на базе шасси ГАЗ, КамАЗ, МАЗ, Ford Cargo и других грузовых автомобилей. По способу загрузки бункера они могут выполняться с верхним или нижним задним расположением загрузочного люка. При нижнем заднем расположении загрузка отходов в люк может производиться вручную, а также механическим кантователем. При верхнем расположении имеющийся гидравлический манипулятор забирает бак с отходами своими механическими захватами, а затем поднимает и с переворотом высыпает из него содержимое в загрузочный люк бункера. Например, такой мусоровоз модели КО-440-4 содержит шасси 1 (рис.20.2) автомобиля ЗиЛ-433362 или ЗиЛ-494560, а также располагающиеся на нем бункер 2 вместимостью 11 м3, боковой гидравлический манипулятор 3 грузоподъемностью 0,5 т с закрепленным на раме пультом ручного управления 4 и гидравлическую систему, обеспечивающую привод исполнительных механизмов. Внутри же его высокопрочного бункера 2 находится гидравлическое прессующее устройство, плита 5 которого перемещением от передней торцевой стенки бункера к задней спрессовывает загружаемые в него через верхний люк 6 отходы с коэффициентом уплотнения 1,5 – 4.

Рис. 20.2. Мусоровоз модели КО-440-3

По окончании загрузки отходов люк 6 закрывается крышкой, состоящей из двух шарнирно присоединенных к нему и гидроприводом встречно поворачиваемых створок. Выгружаются доставленные отходы из бункера самосвальным способом с открыванием гидроприводом его задней торцевой стенки 7. При массе этого полностью загруженного автомобиля в 11 т и габаритных размерах 7000х2500х3500 мм, вес установленного на него спецоборудования составляет 2,3 т, а загружаемых в бункер отходов – не более 4,7 т.

Существуют также мусоровозы со съемным кузовом, которые для удобной загрузки отходов опускают и ставят его на землю, а затем поднимают и снова устанавливают на шасси для доставки содержимого к месту назначения. Для сбора и доставки крупногабаритных отходов, пригодных для ручной загрузки, используются специализированные кузовные самосвалы,

116

например, модели МКС-1 и КО-440А, а для вывоза более тяжелых крупногабаритных отходов применяются пары погрузчик-самосвал либо мусоровозы, оснащенные навесными грейферными погрузчиками.

Развитие технологии двухэтапного вывоза ТБО, уменьшающей простои машин, снижающей расходы горючего и, как следствие, повышающей производительность, привело к созданию большегрузных транспортных мусоровозов, в которые на расположенных в городской черте специальных станциях перегружаются собранные бытовые отходы из нескольких городских мусоровозов, а затем ими вывозятся на удалённые полигоны. Объём кузова у таких транспортных средств может достигать 50 м³, грузоподъёмность – до 25 т, а коэффициент уплотнения отходов – до 5 – 6. Выполняются они на базе шасси большегрузных прицепов и полуприцепов, а также автопоездов, оснащенных погрузочно-разгрузочными устройствами, работающими со съемными кузовами типа «мультилифт».

20.2.2. Сортировочные комплексы и станции

На заводах по переработке ТБО, а также сортировочных комплексах и станциях все доставленные мусоровозами отходы сортируются обычно в процессе первичной механической переработки на следующие четыре основные фракции, которые являются:

сырьем, для переработки во вторичные материалы (бумага, картон, стекло, пластмассы, черные и цветные металлы, ветошь, кожа, резина, строительные отходы и т. д.);

органическими отходами, предназначенными для компостирования и сбраживания;

топливной фракцией, предназначенной для получения энергии;

отходами, подлежащими захоронению на полигонах и свалках.

Из разнообразных конструктивных исполнений такого оборудования, наиболее типовым является, в частности, комплекс по переработке ТБО модели «СТАНКО-180» производительностью 180 тысяч тон за год, серийно изготовляемый ОАО «СтанкоАгрегат» (г. Москва). Он монтируется в выполненном из металлоконструкций утепленном здании длиной 78 м, шириной 24 м и высотой 7,8 м, оборудованном системами отопления, вентиляции, пожаротушения, сбора и обеззараживания стоков, а также оснащенном грузоподъемными средствами (кран-балками) и вспомогательной техникой. Для создания благоприятной рабочей обстановки кабины этого комплекса, предназначенные для ручной сортировки отходов, оснащаются также кондиционерами, приточно-вытяжной вентиляцией и бактерицидными ультрафиолетовыми облучателями.

Для регулирования потоков движения автотранспорта, доставляющего ТБО, перед въездом на территорию данного комплекса и выезда с нее предусмотрены два шлагбаума, работой которых управляет оператор из помещения контрольно-пропускного пункта (КПП), получающий необходимую информацию с установленных у шлагбаумов видеокамер. Далее въезжающие транспортные средства проходят дозиметрический контроль, для предотвращения несанкционированного поступления радиоактивных отходов,

117

а также проезжают через ванну с дезинфицирующим раствором для обеззараживания их колес в соответствии с требованиями СанПин.

118

Затем въезжающий и выезжающий автотранспорт проходит через весовую, где фиксируется его масса, а также время прибытия и убытия, с передачей этих данных в систему управления комплексом. По поступившей информации ею автоматически вычисляется масса и объём привезённых отходов и вывозимого переработанного сырья, а также производится учет прибытия-убытия и продолжительности нахождения этих транспортных средств на территории комплекса.

Прошедший через КПП и весовую платформу автотранспорт направляется в приемное отделение основного здания сортировочного комплекса, где и осуществляется процесс первичной переработки ТБО по приведенному на структурной схеме (рис.20.3) технологическому процессу. Для этого отходы вначале выгружаются из автотранспорта на приемную площадку 1 (рис.20.4), а затем из доставленной массы производится удаление с помощью кран-балки 2 грузоподъемностью 2 т крупногабаритных элементов, таких как отслужившая мебель, стиральные машины, телевизоры и другая бытовая техника, конструктивные части от ремонта квартир и т. д., которые затем поступают на участок 3, где производится их разборка по однородным материалам и комплектующим изделиям (деталям).

Остальная масса поступает на пластинчатый горизонтально-наклонный загрузочный конвейер 4 и его транспортирующим органом шириной 1400 мм поднимается на эстакаду 5, находящуюся на высоте в 6750 мм. Здесь отходы пересыпаются на горизонтальный ленточный конвейер 6, транспортирующий их далее со скоростью 6 – 24 метров в минуту через первую сортировочную кабину 7. При этом необходимая скорость данного и других ленточных конвейеров комплекса устанавливается с помощью устройств частотного регулирования оборотов их приводных электродвигателей.

Рис. 20.4. Комплекс по переработке ТБО модели «СТАНКО-180»

119

В кабине же 7 сортировщиками производится ручной отбор с перемещаемой конвейером массы крупных деловых фракций отходов. В частности, на первом левом по ходу движения рабочем месте с транспортера удаляются пластиковые мешки, пакеты и другая тара, а также большие куски пленки, сбрасываемые по наклонному гравитационному желобу 8 в расположенный под эстакадой бункер 9. С правого рабочего места одновременно удаляются крупные фракции картона, которые по соответствующему желобу 8 поступают в роторную дробилку 10, а из нее в измельченном виде транспортером-накопителем 11 загружаются в брикетировочный пресс 12. На следующем рабочем месте с транспортера удаляется тара и другие крупные фрагменты из стекла, которые по желобу 8 сбрасываются в соответствующий контейнер. Далее аналогичным образом в отдельные контейнеры сбрасываются топливные фракции (древесные, резиновые и т. д), предназначенные для получения энергии, а также камни и другие крупные фрагменты строительных отходов.

С ленточного конвейера 6 оставшиеся отходы перегружаются в сепаратор барабанный 13 модели МСК3001, обеспечивающий отсев на отводящий ленточный транспортер 14 мелких фракций, таких как пищевые, растительные и другие органические компостируемые компоненты, песок и гравий, осколки стекла, пластмассовые и металлические детали, а также другие элементы, проходящие через отверстия его сита. Этот сепаратор состоит из каркаса, в котором на роликовых опорах горизонтально установлен цилиндрический барабан с внутренним диаметром 2000 и длиной 4000 мм, приводимый в непрерывное вращение со скоростью 30,5 оборотов в минуту электродвигателем мощностью 18,5 кВт через редуктор и цепную передачу. На внутренней поверхности барабана имеются спиральные лопасти, образующие винтовой продольный шнек, а его цилиндрическая обечайка выполнена из сменных секций сит отсева, перфорированных отверстиями диаметром 60 мм. В процессе вращения барабана поступающие отходы его винтовым шнеком разрыхляются и по поверхности обечайки перемещаются вдоль оси к выходному торцу, а мелкие фракции отходов просыпаются при этом через отверстия в ситах на наклонный лоток сепаратора и направляются им на отводящий ленточный транспортер 14. Сита же обечайки постоянно очищаются от налипающих частиц отходов располагающимися в верхней части сепаратора четырьмя вращающимися щеточными барабанами, контактирующими с их наружной поверхностью.

Далее с перемещаемых ленточным транспортером 14 мелких отходов вручную удаляются осколки стекла, пластмассовые пробки, гравий и другие элементы, а удаление металлических деталей (иголок, гвоздей, шурупов, болтов, гаек, батареек, скрепок и т. д.) производится на магнитном концевом барабане этого транспортера, притягивающим находящиеся на ленте металлические фракции и направляющим их в отдельный бункер, располагающийся непосредственно под транспортером. Основные же компостируемые фракции (пищевые отходы, листва, мелкая макулатура и другие фрагменты органики) доставляются и сбрасываются с транспортера 14 в компактор 15, обеспечивающий их уплотнение (с уменьшением занимаемого объема до шести раз) и накопление в бункере.

120