Создание способов переработки балластной фракции твердых коммунальных отходов с получением композиционных строительных материалов

В данной работе проанализировано состояние проблемы по переработке твердых коммунальных отходов (ТКО) в России и за рубежом, изучены морфологический состав и основные свойства ТКО, в том числе «хвостов» после их сортировки или так называемых балластных фракций ТКО. При этом сформулированы возможные направления решения таких задач как обеззараживание ТКО, сепарация всей массы и балластных фракций ТКО, использования горючей составляющей балластных фракций ТКО, использования негорючей части ТКО в производстве строительных материалов.
Проведен выбор и обоснование принятого направления исследований, на основе выдвинутых концептуальных требований и разработанной шаговой модели переработки ТКО.
Сопоставлены ожидаемые показатели предложенного способа переработки с существующими показателями в этой области.
Проведен расчет ожидаемой эффективности внедрения предложенного способа переработки ТКО.
Разработана общая методология проведения исследований по переработке балластных фракций ТКО с получением ценных продуктов.
Проведены патентные исследования в области переработки и утилизации ТКО.

Разработан вариант Программы и методик экспериментальных исследований образцов балластных фракций, включая горючие и не горючие составляющие твёрдых коммунальных отходов и приготовление из них ценных продуктов, подго-товлены испытательные стенды.
Изготовлены экспериментальные образцы:
- проведены экспериментальные исследования образцов по: биологическому обеззараживанию; использованию горючей составляющей; способам удаления из органической части неорганических включений, связыванию и удалению из горю-чих и негорючих составляющих загрязнителей (ионов тяжёлых металлов, пере-движных формосолей, опасной микрофлоры), обработаны результаты исследова-ния.
Подготовлены материалы в промежуточный отчет.

Были разработаны: новый концептуальный подход, технические предложения и техническая документация на систему сбора, первичной переработки отходов и средства термохимической переработки балластной фракции твердых коммунальных отходов с обеспечением экологической безопасности процессов. Новый концептуальный подход по управлению коммунальными отходами предполагает сбор, сортировку и компактирование отходов на предложенных малых модулях, устройство которых позволяет устанавливать их во дворах жилых массивов с численно-стью жителей около 5000 человек. Скомпактированные утильные фракции отходов вывозятся с малых модулей на повторную переработку, а балласт-ные фракции отходов вывозят на комплекс ее переработки, который устанав-ливается за чертой города, поселка.
Для малых городов, поселков комплекс переработки балластной фрак-ции включает брикетную установку и газогенераторный электротеплоагре-гат вырабатывающий тепло, электроэнергию и золу. Для больших городов комплекс переработки балластной фракции отходов включает установку по подготовке и пиролизу отходов с получением парогазов и золы, кроме того установку по переработке парогазов в тепло, электроэнергию, жидкое топ-ливо. Зола в обоих случаях может быть переработана в строительные мате-риалы.

Разработанные и подтвержденные экспериментальные способы обеззараживания, детоксикации и разделения балластной фракции ТКО на горючую и негорючую части , предложенные и экспериментально проверенные способы переработки золы, получаемой из балластной фракции ТБО, в композиционные строительные материалы, позволили разработать и оценить эффективную шаговую модель комплекса переработки балластной фракции ТКО, основные элементы которой были проверены экспериментально.
Выявление причин низкой эффективности применяемых в России способов сепарации ТКО позволили разработать эффективное средство сбора, сепарации и компактирования ТКО (мини-модуль). На основе этих исследований появилась возможность разработать прогрессивные концептуальные принципы обращения с ТКО и с их учетом разработать технологические схемы переработки ТКО для малых и больших городов.
Для изучения и проверки термохимического процесса переработки ТКО изготовлен и успешно испытан комплекс экспериментального оборудования по газификации отходов, что подтвердило жизнеспособность предложенных технологий переработки ТКО.
В целом проведенные комплексные исследования создали хорошую основу для выполнения ОКР и ОТР по эффективной переработке ТКО, внедрение которых в 7-10 раз снизит объемы захоронения ТБО, позволит в 2-3 раза увеличить использование материальных и энергетических ресурсов ТКО, а также уменьшить загрязнение окружающей человека среды отходами.