Суточная величина накопления ТКО
| На первый год | На последний год | ||
| p*сут ,т/сут | q*сут, м3/сут | p**сут, т/сут , | q**сут, м3/сут |
Удельную норму накопления ТКО по массе на первый и последний годы определяют по формулам (кг/чел год):
У*вес= 
и У**вес= 
.
Удельная норма накопления по объёму на первый и последний годы составит (м3/чел×год):
У*об =Y* вес/1000·γ, и У**об =Y**вес/1000·γ.
Расчеты проводим в форме таблицы 3.6.
Таблица 3.6
Нормы накопления ТКО
| На первый год | На последний год | ||
| У*вес , кг/год•чел | У*об , м3/год•чел | У**вес, кг/год•чел | У**об, м3/год•чел |
4. Состав ТКО и объемы образования вторичного сырья
Морфологический состав.
ТКО по морфологическому признаку подразделяются на компоненты: бумагу, картон; пищевые отходы; дерево; металл (черный и цветной); текстиль; кости; стекло; кожа; резина; камни; полимерные материалы; прочие (неклассифицируемые части); отсев (менее 15 мм).
Содержание вторичного сырья в отходах из жилого фонда.
В составе отходов из жилого фонда содержится большое количество ценных вторичных материальных ресурсов. Проблема состоит в том, как собрать эти полезные компоненты в таком виде и такого качества, чтобы их можно было использовать.
Несмотря на то, что отходы из жилого фонда являются мощным источником вторичного сырья, практическая реализация селективного сбора ценных компонентов представляет собой сложную проблему, связанную как с организацией сбора, так и с фактической переработкой загрязненного материала, а также с уровнем цен на сырье соответствующего качества.
Среднее содержание вторичного сырья в твердых коммунальных отходах жилого сектора населенных пунктов приведен в таблице 4.1 (гр.3), возможный объем его утилизации приведен в таблице 4.2 (гр. 3).
Наибольший интерес представляет собой сбор отходов от общественных и коммерческих организаций и учреждений, качество которых выше качества отходов из жилого фонда. Содержание вторичного сырья в отходах общественных и коммерческих организаций приведен в таблице 4.1 (гр. 6), возможный объем его утилизации приведен в таблице 4.2 (гр. 6). (Исследования АКХ им. К.Д. Памфилова).
Расчеты по определению возможного содержание вторичных материальных ресурсов в ТКО и сбора вторичных материалов города определяем в форме таблиц 4.1–4.2.
Таблица 4.1
Объемы образования вторичных ресурсов, т/год
| №№ п|п | Компонент | Отходы жилого сектора | Отходы общественных и коммерческих организаций | Итого по городу | |||||
| Содер–жание в общем объеме % | Объем вторич–ных материа–лов на 1 год | Объем вторич–матери–алов на посл. год | Содер–жание в общем объеме % | Объем образова–ния на 1 год | Объем образова–ния на посл. год | Объем образова–ниия 1 год | Объем образова–ния на посл. год | ||
| Бумага/ картон | 41,0 | 66,6 | |||||||
| Полимеры | 6,2 | 7,6 | |||||||
| Стекло | 4,4 | 1,6 | |||||||
| Текстиль | 4,6 | 1,1 | |||||||
| Металл: | |||||||||
| цветной | 1,7 | 1,3 | |||||||
| Черный | 2,8 | 3,0 | |||||||
| Дерево, листья | 1,6 | 2,9 | |||||||
| Пищевые отходы | 26,3 | 10,4 | |||||||
| ΣР* ж.с. | ΣР** ж.с. | ΣР*инс | ΣР**инс |
Таблица 4.2
Объемы образования вторичных ресурсов при селективном сборе, т/год
| №№ п|п | Компонент | Отходы жилого сектора | Отходы общественных и коммерческих организаций | Итого по городу | ||||||
| Содер–жание в общем объеме % | Объем вторич–ных материа–лов на 1 год | Объем вторич–матери–алов на посл. год | Содер–жание в общем объеме % | Объем образова–ния на 1 год | Объем образова–ния на посл. год | Объем образова–ниия 1 год | Объем образова–ния на посл. год | |||
| Бумага/ картон | 36,6 | 60,0 | ||||||||
| Полимеры | 5,0 | 7,1 | ||||||||
| Стекло | 3,0 | 1,3 | ||||||||
| Текстиль | 5,0 | 0,1 | ||||||||
| Металл: | ||||||||||
| цветной | 0,62 | 1,3 | ||||||||
| Черный | 5,0 | 3,0 | ||||||||
| Дерево, листья | 0,5 | 1,0 | ||||||||
| Итого: | ΣР* ж.с. | ΣР** ж.с. | ΣР*инс | ΣР**инс | ΣР*вм | ΣР**вм | ||||
Свойства ТКО
В разделе приводится характеристика свойств ТКО города.
Физические свойства ТКО
Плотность.
Важным показателем свойств ТКО является плотность. Зависит от физического состояния отходов (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Плотность твердых коммунальных отходов
| Физическое состояние отходов | Плотность, кг/м3 |
| Свободно | 60–120 |
| В мусоросборнике | 180–220 |
| В мусоровозе | 300–420 |
| После выгрузки из мусоровоза | 210–240 |
| На полигоне после уплотнения | 400–700 |
Влажность ТКО.
Влажность бытовых отходов зависит от содержания в них пищевых отходов. Этот компонент на 70-80% состоит из воды. Общая влажность усредненной массы бытовых отходов редко превышает 50%. Влажность отходов, собранных в дни снегопадов или дождя, в среднем на 5% выше, чем в остальные дни, за счет попадания атмосферных осадков в незакрытые контейнеры. По данным АКХ им. К.Д. Памфилова влажность ТКО составляет: весна/лето – 39,6%, зима/осень – 49%.
Удельная теплоемкость.
Удельная теплоемкость – количество тепла (тепловой энергии) необходимое для нагрева вещества на 1 градус.Удельная теплоемкость ТКО, Дж/(кг°С), зависит в основном от влажности отходов и определяется по формуле: СТКО=21,9W+2000, где W – влажность ТКО, %.
Теплофизические параметры ТКО.
Теплота сгорания является наиболее важной характеристикой топлива, так как определяет количество тепла, получаемого при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива, или 1 м³ газообразного топлива в кДж/кг (ккал/кг). 1 ккал = 4,19 кДж. При отсутствии данных о теплоте сгорания ТБО она может быть ориентировочно определена по формуле, предложенной АКХ:
QHp = 4600 – 4Ap– 51,85Wp, кДж/кг,
где QHp – низшая теплота сгорания ТКО, определена на рабочую массу; Аp– зольность ТБО, %;Wp – влажность ТКО, %.
Средние значения низший теплоты сгорания ТКО [5] приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2
Процентное содержание инертного остатка после сжигания и низшая теплота сгорания ТКО
| Компонент | Процентное содержание инертного остатка после сжигания (по весу),% | Низшая теплота сгорания ТКО,кДж/кг | ||
| Интервал | Среднее значение | Интервал | Среднее значение | |
| Органика | ||||
| Пищевые отходы | 2–8 | 3489–6978 | ||
| Бумага | 4–8 | 11630–18608 | ||
| Картон | 3–6 | 13956–17445 | ||
| Пластик | 6–20 | 27912–37216 | ||
| Текстиль | 2–4 | 2,5 | 15119–18608 | |
| Резина | 8–20 | 20934–27912 | ||
| Кожа | 8–20 | 15119–19771 | ||
| Растительные отходы | 2–6 | 4,5 | 2326–18608 | |
| Древесные отходы | 0.6–2 | 1,5 | 17445–19771 | |
| Неорганические | ||||
| Стекло | 96–99 | 116–233 | ||
| Металлические банки | 96–99 | 233–1163 | ||
| Алюминий | 90–99 | 233–1163 | ||
| Другие металлы | 94–99 | 233–1163 | ||
| Смет | 60–80 | 2326–11630 | ||
| Твердые коммунальные отходы | – | – | 9304–13956 |
Химические свойства ТКО
Качество получаемого в процессе переработки ТКО органического удобрения или биотоплива зависит от химического состава исходных ТКО. Химический состав ТКО некоторых городов Центрального Федерального округа РФ приведенными в таблице 5.3.
Таблица 5.3
Химический состав ТКО, % сухой массы (Данные АКХ им. К.Д. Памфилова)
| Показатель, % | Величина |
| Органическое вещество | 56 – 72 |
| Зольность | 28 – 44 |
| Общий азот | 0,9 – 1,9 |
| Кальций | 2 – 3 |
| Углерод | 30 – 35 |
| Фосфор | 0,5 – 0, 8 |
| Общий калий | 0,5 – 1 |
| Сера | 0,2 – 0,3 |
| Реакция среды, рН | 5 – 6,5 |
| Влажность, % общей сухой массы | 40 – 50 |
Агрохимические показатели
Для разработки технологии переработки ТКО в компост необходимо знать агрохимические свойства отдельных фракций ТКО.
Все фракции ТКО условно подразделяются на три группы:
· I группа: органические фракции биологически легко разлагаемые – пищевые отходы, бумага.
· II группа: органические фракции биологически медленно подвергающиеся изменению – дерево, текстиль, кости.
· III группа – балластные составляющие биологически не подвергающиеся изменению–металл, стекло, резина, камни, пластики.
Химические показатели определяются в компонентах первых двух групп. Усредненные данные по агрохимическим показателям компонентов ТКО приведены в таблице 5.4.
Таблица 5.4
Усредненные данные по агрохимическим компонентам ТКО и компоста, получаемого из ТКО, % на сухое вещество
| Компонент ТКО | Азот общий, N | Фосфор, Р2О5 | Калий, К2о | Кальций, СаО |
| Пищевые отходы | 2,3–2,6 | 0,58–0,62 | 2,0–2,3 | 3,0–4,0 |
| Бумага, картон | 0,3–0,4 | 0,25–0,28 | 0,15–0,20 | 0,70–0,90 |
| Дерево, садовые отходы | 0,2 | 0,1–0,15 | 0,2–0,25 | 0,8 |
| Кости | 4,0 | 15,0 | 0,5 | |
| Текстиль | 1,0 | 0,2 | 0,1 | 0,2 |
| Отсев (менее 16 мм) | 0,7–1,4 | 0,6–0,7 | 0,3–0,45 | 6,5–8,0 |
| Компост | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 3,0–4,0 |
Особые свойства ТКО
ТКО обладают механической (структурной) связью за счет волокнистых фракций (текстиль, проволока и т.д.) и сцепления, обусловленного наличием влажных липких компонентов. За счет связности ТКО обладают склонностью к сводообразованию и не просыпаться в неподвижную решетку с расстоянием между стержнями 20–30 см. ТКО могут прилипать на металлическую стенку с углом наклона к горизонту до 65–70°.
За счет наличия твердых балластных фракций (фарфор, стекло) ТКО (и компост) обладают образивностью – свойством истирать соприкасающиеся с ними взаимно перемешивающиеся поверхности.
ТКО обладает слеживаемостью, т.е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть и уплотняются (с возможностью выделения фильтрата) без всякого внешнего воздействия.
ТКО при длительном контакте оказывают на металл коррозирующее воздействие, что связано с высокой влажностью, наличием в фильтрате растворов различных солей.
Компрессионная характеристика ТКО.
При проектировании установок для переработки ТКО необходимо знать компрессионную характеристику материала, т.е. зависимость степени уплотнения ТКО от давления. В зависимости от нагрузки свойства ТКО меняются следующим образом [6] (табл. 5.5).
Таблица 5.5