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

Cd, Sn и др.), утилизируются и направляются на извлечение содержащихся полезных компонентов с целью их дальнейшего использования. Пыли при такой переработке ТБО образуется в 2 – 4 раза меньше, чем при использовании традиционных печей, а применяемая схема сжигания, рационально сочетающая высокотемперный режим и окислительновосстановительный потенциал газовой фазы, обуславливает низкое содержание в сбрасываемых газах оксидов азота, а также практическое отсутствие в них высокотоксичных соединений (диоксинов, фуранов, полиароматических углеводородов), окиси углерода и других вредных компонентов. Очевидные преимущества метода высокотемпературной переработки ТБО в барботируемом шлаковом расплаве заключаются:

в сравнительно высокой удельной производительности, энергетической эффективности и низком пылевыносе;

в том, что вместо большого количества зольного остатка (до 25 % при обычном сжигании), содержащего тяжёлые цветные металлы и диоксины, образуется инертный шлак, используемый в качестве сырья для производства строительных материалов;

в экологической безопасности, поскольку содержание токсичных веществ в сбрасываемых дымовых газах не превышает действующих европейских норм;

в наличии промышленного опыта эксплуатации таких агрегатов на предприятиях цветной металлургии в России и Казахстане.

Вцелом можно констатировать, что в настоящее время этот метод превосходит по основным показателям все другие отечественные и зарубежные технологии переработки ТБО сжиганием и воспринимается как определённый научно-технический прорыв в решении экологической проблемы.

Эффективным способом переработки утилизированных топливных фракций ТБО является пиролиз – их термическое разложение без доступа воздуха или в среде перегретого пара с образованием твердой, жидкой и газообразной фракций. Получаемые при этом неконденсирующиеся газы направляются в топку генератора на дожигание, жидкость разделяется на воду

итопочную фракцию, аналогичную мазуту, а твердая фракция (пирокарбон) после размола используется в качестве сырья в различных производственных процессах. Сущность же этих способов переработки была рассмотрена в предыдущих разделах.

Широкое распространение в настоящее время получают и технологии, по которым утилизированные топливные фракции ТБО измельчаются, очищаются

от балласта, подсушиваются и спрессовываются в брикеты или гранулы (пеллеты), имеющие плотность 1,2 г/см3 и теплотворную способность не менее 4000 Ккал/кг.

Топливными пеллетами, в частности, называют спрессованные гранулы диаметром 6 – 8 мм и длинной 5 – 25 мм. Сырьем для их производства служат древесные отходы (кора, остатки стволов, ветки, откомлевки, неликвидная древесина, щепа, опилки, древесная мука, шлифовальная пыль), а также торф, солома, лузга, трава, сапропель, лигнин, навоз и помет, стебли кукурузы, отходы перерабатываемых зерновых культур, утилизированные топливные

171

фракции ТБО и т. д. Изготовляются пеллеты прессованием измельченного сырья с удельным давлением в 30 МПа, и этим достигается их высокая плотность и прочность, обеспечивающие удобное хранение и перевозку на большие расстояния, а правильная форма, малые размеры и хорошая сыпучесть пеллет позволяют автоматизировать процессы их подачи из расходного бункера в зону сжигания энергетических установок требуемым стабильным потоком. Потребителями топливных пеллет являются как предприятия, производящие из них различные виды энергии, так и частные домовладельцы, использующие пеллеты в системах обогрева зданий. Этим определяются и требования к сорту пеллет, устанавливаемые соответствующими национальными стандартами в разных странах.

В частности, по стандартам США предусмотрено два их сорта: «премиум» и «стандарт». Пеллеты сорта «премиум», производятся без химических закрепителей только из натуральной древесины с возможной примесью коры не более 10 %, а их несгораемый зольный остаток не должен превышать при этом 1,5 % от общей массы топлива и может использоваться в качестве удобрения. Стоят они 140 – 200 EUR/т и используются преимущественно для отопления индивидуальных домов. Пеллеты сорта «стандарт» изготовляются, как правило, из сельскохозяйственных отходов, утилизированных топливных фракций ТБО и с высоким содержанием древесной коры, а зольный остаток после их сгорания может достигать 3 %. Стоят они 80 – 100 EUR/т и используются в основном для получения тепловой энергии на таких производствах, которые могут обеспечить сжигание этих пеллет и аналогичных топливных брикетов при температурах выше 1200 °С (например, тепло- и электростанциями, цементными заводами и т. д.).

Наиболее востребованы на рынке пеллеты сорта «премиум», которые сохраняют все показатели натуральной древесины и в отопительных системах котельных и частных домов вполне могут заменить традиционные виды топлива, такие как уголь, солярка, газ и дрова. Особенно они удобны для отопления домов каминами и другими печами с открытым пламенем, поскольку длины излучаемых тепловых волн при таком конвекционном обогреве соизмеримы с тепловым солнечным излучением и это естественно, приятно и комфортно для человека. Наибольшие объемы таких пеллет потребляют в настоящее время Швеция (1 млн. тонн в год) и Нидерланды. На территории России и Беларуси тоже формируется устойчивый спрос на такую гранулированную топливную продукцию, при этом ее основными покупателями являются крупные оптовики и муниципальные котельные из ЕС.

Соответствующие зарубежные и отечественные фирмы уже создали и предлагают потенциальным изготовителям пеллет готовые заводы разной производственной мощности с отработанной технологией их производства, а также маломощные мобильные комплексы. Строительство же таких заводов и освоение производства пеллет экономически выгодно крупным отечественным лесозаготовительным предприятиям и производителям сельскохозяйственной продукции. В частности, типовой такой завод производственной мощностью 1,5 тонны пеллет в час требует капиталовложений от 350 до 520 тысяч долларов США, при этом срок его окупаемости составляет в среднем 2 – 3 года.

172

20.6. Захоронение неиспользуемой части ТБО на полигонах

Преимуществом захоронения неиспользуемой части ТБО на полигонах является низкая стоимость. Экономический анализ показывает, что для строительства заводов по переработке ТБО требуется примерно в 56 раз больше капиталовложений, чем для полигонов. Сюда же относится и низкая стоимость их обслуживания, однако при этом создается немало серьезных экологических проблем, связанных с тем, что такие полигоны являются рассадниками грызунов и многих других разносчиков инфекций, они загрязняют своими стоками водоемы и реки, часто самовозгораются и ветер разносит по округе вредные продукты горения, а также образующуюся пыль и мелкий мусор. Кроме этого под полигоны на длительное время отчуждаются большие участки земли.

Современные полигоны оборудуются таким образом, чтобы не допустить контакта с окружающей средой складируемых отходов и по этой же причине они там разлагаются намного медленнее, образуя тем самым своеобразную экологическую «бомбу замедленного действия». Когда ученые приступили к раскопке и исследованию старых полигонов, то обнаружили, что за 15 лет 80 % органических отходов, попавших на полигон, не разложилось. Иногда им даже удавалось прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Но при недостатках кислорода эти отходы подвергаются анаэробному брожению, что в свою очередь приводит к образованию свалочного (мусорного) газа, состоящего из таких опасных компонентов, как углекислый газ, метан, окись углерода, водород, сероводород, меркаптан и других. Из толщи твердых бытовых отходов выделяется также весьма токсичный жидкий фильтрат, представляющий собой сложную гетерогенную систему, с разнообразными веществами, находящимися в растворенном, коллоидном и нерастворенном состояниях. Он, в частности, содержит как органические вещества в виде белков, углеводов, жиров, кислот и спиртов, так и минеральные компоненты в виде ионов железа, калия, натрия, кальция, магния, бария, хлора, карбонатов и сульфатов. Исследования показывают, что в зависимости от гидрологии полигона сроки выхода фильтрата из захороненных там отходов могут составлять от 1 года до 25 лет, при этом его попадание в грунты, водоемы, реки и грунтовые воды крайне нежелательно.

Для минимизации негативного воздействия приведенных факторов на экологию окружающей среды, такие полигоны должны выполняться в соответствии с определенными нормами. В частности, наиболее экономичными и удобными в эксплуатации являются полигоны ТБО располагающиеся на участках с ярко выраженным рельефом (в низинах с крутыми склонами, больших оврагах, котлованах и т. д.). Для обеспечения гидроизоляции на дне полигона должен содержаться слой глины 1 (рис.20.20) толщиной не менее двух метров и кроме этого дно должно иметь небольшой уклон в сторону расположения колодцев 2, в которых скапливается жидкий фильтрат, выделяющийся из складируемых отходов, или в сторону стока, по которому этот фильтрат перетекает в сборник жидкости, а оттуда по мере его заполнения подается на очистку и переработку. Крутые склоны полигона также должны содержать соединяющуюся с дном гидроизоляцию из слоя

173

глины 3 и применяемого в гидротехнических сооружениях полимерного материала 4, надежное сцепление которых с естественным основанием обеспечивается специальными конструктивными элементами. На дне полигона укладывается также дренажный коллектор 5, соединяющийся с вертикальными трубами 6, предназначенными для сбора и утилизации образующегося в его недрах «мусорного» газа. А дождевые, ливневые и талые воды, стекающие из вышерасположенных земельных массивов, должны перехватываться нагорной канавой 7, охватывающей весь периметр полигона и отводиться по ней за его пределы.

Рис. 20.20. Схема полигона для складирования неиспользуемых ТБО

В процессе эксплуатации полигона его поверхность по мере заполнения складируемыми отходами периодически выстилается прочной полимерной пленкой 8, далее сгружаемые на нее отходы 9 разравниваются, уплотняются специальными катками, затем засыпаются сверху слоем грунта (песка, глины) 10 и после этого снова уплотняются.

Повышение эффективности эксплуатации полигонов обеспечивается прессованием складируемых ТБО при высоких давлениях. В результате этого примерно в десять раз уменьшается занимаемое ими пространство, снижается количество выделяющихся при хранении фильтратов и газов, уменьшается вероятность возгорания и просадки грунта в дальнейшем, а срок его использования увеличивается до 35 раз. Такие полигонные прессы выпускает, например, фирма «Американ Хойстэд Деррик». Один этот пресс перерабатывает за смену 450 тонн утилизируемых отходов в кипы габаритными размерами 900 х 900 х 1200 мм и массой 1,2 – 1,4 тонны с максимальным давлением сжатия 19 МПа. Время же прессования одной кипы не превышает 1,5 минуты.

Японская фирма «Тезука-Косан» разработала в свою очередь технологию и оборудование, обеспечивающие изготовление из таких отходов строительных блоков. Одна такая их установка перерабатывает за смену 100 тонн утилизируемых отходов при давлении в 6 МПа и степени сжатия 1:10 в блоки с габаритными размерами 1100 х 1100 х 1200 мм и плотностью 1,2 – 1,7 т/м3. Далее эти спрессованные блоки заключаются в оболочки из стальной проволочной сетки или листового металла, а затем их используют в строительстве различных сооружений, в том числе и морских дамб. В последнем случае блоки снаружи дополнительно покрываются горячим асфальтом или пластмассовой пленкой. Проведенные фирмой испытания

174

показали, что за два года эксплуатации в этих блоках не проявлялись процессы аэробного или анаэробного характера, сопровождающиеся повышением температуры или выделением их них неприятных запахов, а возникла лишь небольшая коррозия на поверхности оболочек, выполненных из листовой стали. Создаются и другие новые методы и технологии по эффективному использованию этих отходов.

Кардинальное переосмысление стратегии обращения ТБО и созданные в передовых странах на этой базе прогрессивные технологии по их утилизации, комплексной переработке и использованию вторичного сырья позволяют уже сегодня перейти от чисто затратных методов к экономически эффективным и минимизирующим негативное воздействие на экологию окружающей среды. А многообразие проводимых в этой области исследований по совершенствованию существующих и поиску новых технологий и методов, свидетельствует об актуальности этого направления. Во многих странах разработаны и уже реализуются государственные программы, предусматривающие организацию комплексной переработки ТБО, создание и внедрение более эффективных средств технологического оснащения, механизацию и автоматизацию этих процессов, организацию новых рабочих мест, а также снижение негативных воздействий на среду обитания. Параллельно с этим необходимо повышать и экологическую грамотность населения, начиная с детского возраста, а также формировать у потенциальных покупателей доверие к продукции, изготовленной с использованием вторичного сырья. Комплексная, профессиональная экспертиза предлагаемых в этой области проектов, а также конкурентность и гласность – также немаловажные составляющие в успешном решении этой актуальной проблемы.

175

ЛИТЕРАТУРА

1. Шипинский В. Г. Упаковка и средства пакетирования: Учебное пособие. – Мн.: УП «Технопринт», 2004. – 416 с.

2.Орлов Г. Ноктюрн на тему полимерных туб / Журнал «Тара и упаковка». – М.: 1996 - №5. с.10 – 11.

3.Орлов Г. От туб к изделию/ Журнал «Тара и упаковка». – М.: 1997 - №5. с.8 – 9.

4.Ламинатная туба – новое слово на белорусском рынке / Журнал «Упаковка и этикетка в Белоруссии». – Мн.: 2001 - №1-2. с.29 – 30.

5.Шипинский В. Г. От тюбика к тубе/ Журнал «Технологии переработки

иупаковки». – Мн.: 2002 - №2. с.22 – 24.

6.Туба: прочная упаковка с гибким характером / Журнал «Тара и упаковка». – М.: 2003 - №6. с.62 – 66.

7.Современное оборудование для упаковки пищевых продуктов. Справочник./Под ред. Ю. В. Бурля и Л. А. Сухого. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 238 с.

8.Ефремов Н. Ф. Тара и ее производство: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУП, 2001. –312 с.

9.Шипинский В. Г. Пакетирование в термоусадочную пленку/ Журнал «Тара и упаковка». – М.: 2003 - №5.

10.Шипинский В. Г. Пакетирование в растягивающуюся пленку/ Журнал «Тара и упаковка». – М.: 2002 - №5.

11.Шипинский В. Г., Еременко И. В. Транспортное пакетирование грузов/ Журнал «Тара и упаковка». – М.: 2003 - №4.

12.Шипинский В. Г. Пакетирующие обвязки/ Журнал «Технологии переработки и упаковки», – Мн.: 2003 - №4.

13.Шипинский В.Г., Каховский А. И. Упаковка для строительных материалов / Журнал «Строительные материалы». – М.: 1999 -№6. с.11-12.

14.Шипинский В. Г., Степаненко О. С. Бытовые отходы не для свалок //журнал «Техника. Экономика. Организация», – Мн.: 2008 - № 4, с.30 – 31.

15.Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки: учебное пособие / Г. К. Лобачева, В. Ф. Желтобрюхов, И. И. Прокопов, А. П. Фоменко. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2005. -176 с.

16.Мануленко А. ПЭТФ: свойства, область применения, методы утилизации и использования продуктов регенерации/ Журнал «Технологии переработки и упаковки», – Мн.: 2004 - №8. с. 39 – 41.

17.Деркач Я. Переработка отходов полимерной пленочной тары и упаковки / Журнал «Тара и упаковка». – М.: 2004 - №6. с. 48 – 49.

176

ОГЛАВЛЕНИЕ

17.Упаковывание в тубы …………………………………………………………3

17.1.Конструктивные исполнения туб ……………………………………... 3

17.2.Изготовление металлических туб ………………..……………………7

17.3.Изготовление пластмассовых и ламинатных туб…………………......10

17.4.Изготовление колпачков (бушонов) для туб ………….…………….13

17.5.Оборудование для наполнения и закрытия туб ………………………13

18.Производство картонной тары …………………………………………….. 18

18.1.Характеристика картонной тары …………………………………….. 18

18.2.Формование изделий из бумажной гидромассы ………………….....19

18.3.Изготовление изделий из картона……………………………………..23

18.4.Штанцевальные формы ………………………………………………. 28

18.5.Технологическое оборудование ………………………………………42

18.6.Производство тары с навивными картонными корпусами ……….. 63

19.Транспортное пакетирование продукции ………………………………… 64

19.1.Характеристика пакетно-контейнерной системы грузоперевозок… 64

19.2.Группирование и пакетирование продукции с

применением термоусадочных полимерных пленок …………………….. 67

19.3.Оптимизированные исполнения транспортных пакетов …………… 81

19.4.Группирование и пакетирование продукции с

применением растягивающихся полимерных пленок ……………………. 85 19.5. Группирование и пакетирование продукции с применением обвязок ………………………………………………………..98

19.6. Адгезивные средства пакетирования ………………………………..110 20. Утилизация использованной упаковки и переработка

во вторичное сырье ……………………………………………………….. 111

20.1.Пути решения проблемы использованной упаковки ……………….111

20.2.Первичная переработка ТБО ………………………………………... 114

20.2.1.Средства для сбора и доставки отходов ………………………….. 114

20.2.2.Сортировочные комплексы и станции ………………………….... 117

20.2.3.Сепараторы ………………………………………………………….123

20.2.4.Дробилки и измельчители ………………………………………… 133

20.2.5.Компактирующее прессовое оборудование ………………………140

20.3.Вторичная переработка и использование

утилизированного сырья ………………………………………………….. 149

20.3.1.Вторичная переработка пластмассового сырья …………………. 149

20.3.2.Вторичная переработка и использование утилизированной макулатуры, ветоши, стекла, металлического и другого сырья …………163

20.4. Вторичная переработка и использование утилизированного органического сырья ………………………………….166

20.5. Вторичная переработка и использование топливных фракций утилизированного сырья ……………………………………….. 169

20.6. Захоронение неиспользуемой части ТБО на полигонах …………. 173

Литература ……………………………………………….………….………….. 176

177

Учебное издание

Шипинский Владимир Георгиевич

ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА УПАКОВОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Часть III . Средства технологического оснащения (Продолжение)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

для студентов специальности I-36 20 02-03 «Упаковочное производство (технологии и оборудование упаковочного производства)»

178