Состав твердых бытовых отходов

К твердым бытовым отходам (ТБО) относят мусор из жилых и общественных зданий, отбросы торговых и пищевых предприятий, шлак, золу, смет и др. Органические вещества, входящие в ТБО,

вызывают гниение и неприятные запахи. Гниющие отбросы явля­ются благоприятной средой для быстрого размножения микроорга­низмов, в том числе и болезнетворных. Поэтому очистка городов является элементарным условием жизнеобеспечения населения.

Очистка городов от ТБО представляет собой комплекс меро­приятий по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации сле­дующих видов отходов: 1) хозяйственно-бытовых, в том числе пи­щевых, из жилых и общественных зданий, предприятий торговли и общественного питания; 2) жидких из неканализованных зданий: 3) уличного мусора и смета; 4) других бытовых отходов, скапли­вающихся на территории города.

ТБО по морфологическому признаку подразделяются на сле­дующие компоненты: бумагу и картон (20-30%), пищевые отходы (25-45%), дерево (1-4%), металлы (1,5-4,5%), текстиль (4-7%), кости (0,8-2%), стекло (3-10%), кожа и резина (4-7%), камни (1-3%), полимерные материалы (1,5-5%), прочие (1-2%) и отсев (7-18%). Для решения вопроса о целесообразности использования утильных компонентов ТБО приводят более подробный анализ со­става отходов, например, дифференцируют бумагу на условно чис­тую и загрязненную, металл - на изделия из железа, цветных ме­таллов, пластмассу - на упаковочную и изделия из пластмасс. Со­став ТБО изменяется по сезонам, климатическим зонам ивеличине городов. Так, содержание пищевых отходов увеличивается с 20-25% весной до 40-55% осенью. Зимой сокращается содержание мелкого отсева уличного смета с 11-20% до 5-7%. Существенное влияние на состав ТБО оказывает централизация теплоснабжения и газификация городов, что приводит к резкому сокращению в ТБО золы и шлака.

ТБО различаются и по фракционному составу, который определяется содержанием массы компонентов, проходящих через сита с ячейками разных размеров. Размер и состав фракций (частиц) ТБО: до 50 мм (30-40%), 50-100 мм (20-30%), 100-150 мм (18-22%), 150-250 мм (11-15%) и свыше 250 мм (4-10%). Фракционный состав может меняться, в зависимости от климатических зон и сезона года.

По химическому составу сухой массы ТБО состоят на 55-60% из органических веществ и 40-45% золы, кроме того, ТБО содержат 40-70% влаги. Из химических элементов в ТБО содержатся углерод

28-39%, кальций 2-5,7%, азот 0,9-2,7, фосфор 0,4-0,8%, калий 0,5-1%, сера 0,2-0,3% и др.

4.2.2. Физические свойства твердых бытовых отходов

Важным показателем свойств ТБО являются плотность, удель­ная теплоемкость, влажность, абразивность, компрессионная и другие характеристики. Плотность ТБО благоустроенного комму­нального фонда в весенне-летний сезон составляет 0,18-0,22 т/м³, в осенне-зимний 0,2-0,25 т/m³, а среднегодовое значение 0,19-0,23 т/м³. Средняя плотность определяется с помощью мерного металличе­ского бака емкостью 45 л.

где М_бр, М_т - масса соответственно отходов с тарой и тары, кг;

V - емкость тары, м³.

Удельная теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагрева массы в 1 кг на 1°С - также является важной характе­ристикой ТБО. Так, теплоемкость воды (влаги) 4190, дерева, кар­тона и бумаги 2000-2500, стекла и камня 800-1000, железа -400 Дж/(кг-град). Этот показатель необходим для расчета парамет­ров биобарабанов и других устройств для обезвреживания ТБО. Удельная теплоемкость ТБО и компостов зависит в основном от влажности (W, %) и определяется по формуле

ТБО обладают механической, структурной связанностью и сцеплением. За счет связанности ТБО не просыпаются и обладают склонностью к сводообразованию. ТБО могут налипать на метал­лическую стенку с наклоном 65-70%.

За счет наличия твердых балластных фракций (стекло, камни) ТБО обладают абразивностью - свойством стирать соприкасаю­щиеся с ними поверхности. ТБО обладают слеживаемостью, т. е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть и уплотняются без всякого внешнего воздействия. При длительном контакте с ме­таллом ТБО оказывают коррозирующее воздействие, что связано с

высокой влажностью, кислой реакцией (рН = 5-6,5%) и наличием в фильтрате растворов различных солей.

При проектировании установок для прессования ТБО необхо­димо знать компрессионную характеристику материалов, т. е. зави­симость степени уплотнения ТБО от давления. Так, прессование су­хих отходов в мешки возможно при давлении р = 0,1-0,16 МПа, что дает 3-5-кратное уплотнение, в кипы с перевязкой проволокой (р = 0,16...0,2 Мпа) - 4-6-кратное, прессование под каналом мусоро­провода в жилых домах в сменных контейнерах (р = 0,2.. .0,35 Мпа) достигается 6-10-кратное уплотнение, при транспортировке в мусо­ропроводе (р = 0,02...0,1 Мпа) - 1,5-3-кратное, при захоронении и переработке (р - 5...30 МПа) - до 10 раз. Таким образом, в зависи­мости от давления происходит уплотнение ТБО. При давлении 0,3-0,5 МПа объем ТБО уменьшается в 5-8 раз, плотность возрастает до 0,8—1 т/м³. При повышении давления до 1,0-2,0 МПа происхо­дит интенсивное выделение влаги, объем ТБО снижается еще в 2-2,5 раза при увеличении плотности в 1,3-1,7 раза.

Влажность ТБО необходимо учитывать при определении чис­ла и типов сборников, выбора транспортных средств и технологи­ческих схем переработки мусора. Влажность ТБО зависит от соот­ношения содержащихся в них основных компонентов - бумаги и пищевых отходов, а также условий кратковременного хранения. Влажность мусора определяется массовым отношением влаги к массе сырого мусора:

где М_в, М_с - масса сырого и сухого мусора, кг.

4.3. Нормы накопления твердых бытовых отходов

При проектировании санитарной очистки городов от ТБО важно знать количество или объем накопления тех или иных отбро­сов, образующихся в квартирах, домах, кварталах, районах и в го­роде за определенный период времени (сутки или год). На объем

накопления и состав ТБО влияют такие факторы, как: 1) степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропроводов, газа, водопровода, канализации, системы централизованного теплоснаб­жения); 2) плотность и этажность застройки; 3) вид топлива при местном отоплении; 4) развитие предприятий общественного пита­ния и торговли; 5) климатические условия и другие факторы. Годо­вое накопление ТБО определяют по формуле

где Н - норма накопления ТБО на одного человека в год;

Ч - численность населения города.

Здесь под нормой накопления понимается количество отхо­дов, образующихся на расчетную единицу (человек - для жилищ­ного фонда, одно место в гостинице, 1 м² торговой площади и т. п.) в единицу времени (сутки, год). Норма накопления определяется в единицах массы (килограмм, тонна) или объема (литр, кубический метр).

Среднесуточное расчетное накопление ТБО определяется на основе годового накопления с учетом коэффициента неравномер­ности накопления (k_н = 1,25-1,5):

Расчетные годовые нормы накопления ТБО используются для определения мощности и производительности сооружений по обез­вреживанию отходов, а среднесуточные - для расчета транспорта и оборудования для сбора и кратковременного хранения мусора. Це­лесообразно каждые 5 лет проводить уточнение норм накопления ТБО по формуле

где Н - текущая норма накопления ТБО, м³/год (табл. 4.1);

α - прирост нормы накопления ТБО, %;

β- прирост численности населения, %;

t - количество лет прогноза.

Таблица 4.1

Нормы накопления твердых бытовых отходов

Классификация жилищного фонда	Норма на 1 чел.	Средняя
	кг/год	м3/год	плотность. кг/м3
Жилые дома:
благоустроенные без пищевых отходов	180-200	0,9-1,0	190-200
благоустроенные с пищевыми отходами	210-250	1-1,1
неблагоустроенные с пищевыми отхо-	360-450	1,2-1,5
дами
Общая норма накопления ТБО по благоус-	260-280	1,4-1,5
троенным жилым и общественным здани-
ям для городов свыше 100 тыс. человек
Гостиницы (на одно место)		0,7
Школы (на одного учащегося)		0,1
Учреждения (на одного сотрудника)		0,2
Продовольственные магазины (на 1 м2		0,8
торговой площади)
Рынок (на 1 м2 площади)		0,04
Смета (на 1 м2)	5-6	0,012	700-800

4.4. Сбор и удаление твердых бытовых отходов

4.4.1. Организация работ по сбору и удалению твердых бытовых отходов

Сбор и удаление бытовых отходов в городах осуществляется спецавтохозяйствами по планово-регулярной системе в сроки, пре­дусмотренные санитарными правилами. Планово-регулярная сис­тема сбора и удаления ТБО включает в себя:

• подготовку отходов к погрузке в мусоровозный транспорт;

• организацию временного хранения отходов в домовладении;

• обезвреживание и утилизацию бытовых отходов.

По характеру сбора бытовых отходов все системы разделяют на унитарные, при которых все отходы собираются в общую тару, и раздельные, когда сбор отходов производится отдельно по компо­нентам - пищевым отходам, вторичному сырью и прочему мусору.

По характеру удаления отходов из районов сбора и временно­го хранения к местам обезвреживания различают вывозную, когда

сбор отходов осуществляется через систему сборников (контейне­ров), а вывоз - мусоровозным транспортом, и трубопроводную сис­тему, при которой транспортировка отходов происходит по трубо­проводам гравитационным, пневматическим или гидравлическим.

В свою очередь, вывозная система подразделяется на поквар-тирную и подворовую. Поквартирная система удаления ТБО орга­низуется в районах с застройкой до 5 этажей. При этой системе жи­тели выносят мусор в назначенный час к мусоровозам типа М-30 (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Общий вид мусоровоза М-30:

1 - кузов; 2 - приемник; 3 - толкающая плита; 4 - привод

Эта система не удобна для населения и не эффективна для автохозяйств, поскольку требует больших расходов топлива. При подворовой системе сбор отходов производится в несменяемые или сменяемые контейнеры с последующим вывозом сменяемых кон­тейнеров на мусоровозах типа М-ЗОА или перегрузкой ТБО из не­сменяемых контейнеров и его вывозом мусоровозами типа КО-413 и др.

Периодичность удаления бытовых отходов выбирается с уче­том сезонов года, климатической зоны, эпидемиологической обста­новки, согласовывается с санитарно-эпидемиологической "службой и утверждается решением горисполкома (мэрии). Как правило, ус­танавливаются такие сроки удаления бытовых отходов:

• с территории домовладений - не реже одного раза в три дня;

• с территории домовладений с особым режимом или в юж­-
ной зоне - ежедневно;

• пищевые отходы летом - ежедневно, зимой при t < 0°С - че­-
рез день.

В число объектов обязательного обслуживания спецавтохо­зяйств включаются жилые дома, встроенные в них предприятия тор­говли, общественного питания, кинотеатры и др. Из числа отдельно стоящих объектов подлежат обязательному обслуживанию больни­цы, поликлиники, гостиницы, общежития, детские сады, школы и другие учебные заведения, театры и рынки. Взаимоотношения и обязательства сторон определяются Правилами и типовым догово­ром между спецавтохозяйством и заинтересованными организация­ми. В частности, заинтересованная организация должна: 1) заклю­чить договор на сбор и вывоз ТБО с предприятием по санитарной очистке; 2) приобрести необходимое количество контейнеров (сбор­ников) и проводить их обслуживание и ремонт; 3) устроить бетони­рованные или асфальтированные площадки под сборники, обеспе­чивая их свободными подъездами и освещением; 4) обеспечивать мойку и дезинфекцию контейнеров в соответствии с требованиями СЭС; 5) организовать и контролировать работы по удалению отхо­дов из домовладений.

Предприятия по санитарной очистке должны: 1) своевременно удалять бытовые отходы; 2) совместно с представителем заказчика определять количество сборников для отходов и места их установ­ки; 3) при содержании контейнеров на балансе спецавтохозяйства осуществлять их техническое обслуживание и ремонт; 4) разраба­тывать маршрутные графики; 5) при системе сменяемых контейне­ров обеспечивать надлежащее санитарное состояние (мойку, де­зинфекцию) и систематический уход за ними; 6) при системе не­сменяемых контейнеров за соответствующую плату обеспечивать домовладения контейнерами.

Для лучшей организации работ по сбору и удалению ТБО тер­риторию города разбивают на эксплуатационные участки, обслу­живаемые механизированной колонной спецавтохозяйства, которая обеспечивает выполнение всех работ, предусмотренных технологи­ей сбора и удаления ТБО.