- •Содержание
- •1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему
- •1.1. Анализ способов и оборудования утилизации коммунально-бытовых отходов.
- •1.2. Переработка твердых бытовых отходов компостированием
- •1.2.1. Полевое компостирование тбо
- •1.2.2. Метод механизированного биотермического компостирования
- •1.3 Термические методы переработки отходов
- •1.3.1. Сжигание предварительно неподготовленных отходов и гранулированного топлива
- •1.3.2. Пиролиз отходов
- •1.3.3. Высокотемпературная газификация отходов
- •1.4. Переработка твердых бытовых отходов биохимическим методом
- •2Проведение патентных исследований в проблемной области по гост 15.011-96
- •3 Исследование, обоснование и выбор методов, средств и направления исследований
- •3.1 Качественные характеристики кбо
- •3.2 Морфологический состав кбо
- •3.3 Физические свойства бытовых отходов
- •4. Проведение сравнительной оценки вариантов возможных решений исследуемой проблемы
- •5 Разработка основ технологии утилизации коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •5.1 Биореактор
- •5.2 Газгольдер
- •5.3 Перемешивание
- •5.4 Технология анаэробного сбраживания пищевых коммунально-бытовых отходов
- •6 Разработка методики получения лабораторных образцов комплекса (многокомпонентной смеси) пищевых коммунально-бытовых отходов, подлежащих утилизации методом анаэробного сбраживания
- •7 Получение лабораторных образцов комплекса (многокомпонентной смеси) пищевых коммунально-бытовых отходов, подлежащих утилизации методом анаэробного сбраживания.
- •8 Подбор консорциума микроорганизмов для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •9 Разработка программы и методики проведения экспериментальных исследований утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания в лабораторных условиях
- •10 Разработка лабораторной методики утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •11 Проведение экспериментальных исследований технологии утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания в лабораторных условиях
- •12 Разработка математической модели тепло- и массообменных процессов в реакторе анаэробного сбраживания
- •12.1 Постановка задачи
- •13 Проведение технико-экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов
- •14 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных нир в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках
- •15 Разработка проекта технического задания для прикладных нир по теме: «Разработка технологических процессов утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания»
- •16 Создание экспериментальной установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •17 Проведение пуско-наладочных работ экспериментальной установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •17.1 Подготовка установки к работе
- •17.2 Пуск установки
- •17.3 Экстренные ситуации
- •18 Проведение испытаний установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •19 Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальную установку
- •19.1 Назначение
- •19.2 Работа системы
- •19.3 Средства измерения, инструмент, и принадлежность
- •19.4 Описание и работа составных частей
- •19.5Эксплуатация системы
- •Заключение
- •Список использованных источников
3 Исследование, обоснование и выбор методов, средств и направления исследований
Коммунально-бытовые отходы - образуются в жилом секторе, в предприятиях торговли, административных зданиях, учреждениях, конторах, дошкольных и учебных заведениях, культурно-спортивных учреждениях, железнодорожных и автовокзалах, аэропортах, речных портах. Кроме того, к КБО относятся крупногабаритные отходы, дорожный и дворовый мусор. Состоят из бумаги, пластмассы, мебели, стекла, одежды и вещей, отслуживших свой срок, пищевых отходов. Класс опасности 4-5.
3.1 Качественные характеристики кбо
К качественным характеристикам твердых бытовых отходов относятся:
морфологический и фракционный состав;
плотность и влажность;
теплотехнические характеристики;
особые свойства.
Все эти характеристики необходимы для выбора метода обезвреживания и оценки ТБО в качестве вторичного сырья, а также для выбора оборудования, предназначенного для обезвреживания и переработки отходов.
3.2 Морфологический состав кбо
Морфологический состав твердых бытовых отходов - это содержание их составных частей, выраженное в процентах к общей массе. В соответствии со справочником «Санитарная очистка и уборка населенных мест» [7] морфологический состав различается по климатическим зона России.
Таблица3.1 - Морфологический состав бытовых отходов для различных климатических зон, % по массе
Компонент |
Климатическая зона | ||
средняя |
южная |
северная | |
Бумага, картон |
25-30 |
20-28 |
21-24 |
Пищевые отходы |
30-38 |
35-45 |
28-36 |
Дерево |
1,5-3 |
1-2 |
2-4 |
Черный металлолом |
2-3,5 |
1,5-2 |
3-4,5 |
Цветной металлолом |
0,2-0,3 |
0,2-0,3 |
0,2-0,3 |
Текстиль |
4-7 |
4-7 |
5-7 |
Пластмасса |
2-5 |
1,5-2,5 |
2-4 |
Кости |
0,5-2 |
1-2 |
2-4 |
Кожа, резина |
2-4 |
1-3 |
3-7 |
Камни, штукатурка |
1-3 |
1-2 |
1-2 |
Прочее (смет с территорий общего пользования и отходы от домашних животных) |
1-2 |
1-2 |
1-2 |
Отсев (менее 15 мм) |
7-13 |
10-18 |
7-13 |
В соответствии со справочником основными составляющими бытовых отходов являются бумага, пищевые отходы, полимерные материалы, стекло, отсев. Следует отметить, что в таблице представлены усредненные данные в целом по году.
Многолетними наблюдениями установлено, что с течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается содержание бумаги, полимерных материалов. Резко возросло содержание пластмассовых упаковочных материалов, в том числе 0,5 – 2-х литровых ПЭТФ-бутылок. Значительно выросло содержание в бытовых отходах цветных металлов за счет появления алюминиевых банок.
Фракционный состав бытовых отходов - это процентное содержание массы компонентов различного размера.
В таблице приведен фракционный состав бытовых отходов, дающий более полную информацию о свойствах материала. [7]
Таблица3.2 - Средний морфологический и фракционный состав бытовых отходов, % по массе
Компонент |
Размер фракций, мм | ||||
более 250 |
250-150 |
150-100 |
100-50 |
менее 50 | |
Бумага, картон |
3-8 |
9-11 |
9-11 |
7-9 |
2-5 |
Пищевые отходы |
- |
0-1 |
2-10 |
7-13 |
17-22 |
Дерево |
0,5-1 |
0-0,5 |
0-0,5 |
0,5-1 |
0-0,5 |
Черный металлолом |
- |
0-1 |
0,5-1 |
0,8-1,6 |
0,3-0,5 |
Цветной металлолом |
0,2-1,3 |
1-1,5 |
0,5-1 |
0,3-1,8 |
0-0,6 |
Текстиль |
- |
- |
- |
0,3-0,5 |
0,5-0,9 |
Пластмасса |
- |
0-0,3 |
0,3-1 |
1-2 |
1,5-3 |
Кости |
- |
0-1 |
0,5-2 |
0,5-1,5 |
0-0,3 |
Кожа, резина |
- |
- |
0,2-1 |
0,5-1,5 |
0,5-2 |
Камни, штукатурка |
0-0,2 |
0,3-0,8 |
0,2-0,5 |
0,2-0,5 |
0,2-0,5 |
Прочее (смет с территорий общего пользования и отходы от домашних животных) |
- |
0-0,5 |
0-0,3 |
0-0,4 |
0-1 |
Отсев (менее 15 мм) |
- |
- |
- |
- |
7-10 |
Всего |
4-10 |
11-15 |
18-22 |
20-30 |
30-40 |
Фракционный состав бытовых отходов, как и морфологический, несколько меняется по сезонам года и отличается в разных климатических зонах.