Морфологический состав ТБО

20 июля 2016

В общей массе твёрдые коммунальные отходы являются гетерогенной смесью компонентов с разными физическими свойствами, габаритами и химическим составом. Морфология ТКО меняется со временем года и имеет существенные различия в зависимости от типа и расположения населённого пункта, качества и характера жилого фонда, климата и времени года.

Усреднённое разделение ТБО по фракциям

Пригодная для переработки фракция бытового мусора в среднем равна 40% и сильно разниться по регионам: Москва — 55%, Оренбург — 30%, Пермь — 67%. Специфика России — предельно малая доля раздельного сбора отходов. Из-за этого значительная часть потенциального вторсырья из мусорной массы не пригодна к дальнейшей переработке. Сортировка способна решать эту проблему лишь частично. В отходах можно выделить следующие фракции, в процентах по массе:

• пищевые отходы — 20-50%;

• макулатура — 9-26%;

• полимерные материалы — 10-25%;

• стекло — 5-20%;

• металлы, черные и цветные — 2-6%.

Приведенные данные лишь примерно отображают ситуацию в среднем по стране. Кроме региональных и климатических различий, важно и время проведения исследований. С развитием технологий производства массовых товаров и их упаковки состав ТКО претерпевает значительные изменения. Тенденции к росту имеют бумажная и полимерная фракция, это обуславливается постоянным ростом массового потребления.

Химический состав ТБО

Химический анализ массы органических твёрдых бытовых отходов характеризует их как неплохой источник сельскохозяйственных удобрений, благодаря обилию азота, кальция, фосфора. Но часто за счет присутствия тяжелых металлов и химикатов в одном ведре и отсутствия раздельного сбора такие отходы использовать в сельском хозяйстве нельзя. Органическая фракция может составлять до 80% сухой массы и включает:

• зольности — до 44%;

• углерода — до 39%;

• кальция — до 5,7%;

• азота — до 2,7%;

• калия — 1,1%;

• фосфора — 0,8%.

Распределение отходов по размеру и плотности

До 90% ТКО представлено размером частиц 300 мм. С учётом этого проектируются технологии сортировки, измельчения и переработки. Важной фракцией является размер 200-80 мм — в этом диапазоне размеров лежит такой потенциальный источник вторичного сырья, как металлическая, пластиковая и стеклянная тара. Размер частиц отходов пищи — в основном, менее 60 мм. Отходы проходят отсев через сита различного диаметра, доля непригодного к использованию отсева может составлять около 30%.

В хранении, транспортировке и переработке имеет значение гравиметрическая плотность, называемая также насыпной массой. Для городских отходов этот показатель составляет примерно 0,15 т на м3. Исследования показали, что это число непрерывно уменьшается со временем — доля лёгких материалов в общей массе растёт быстрее, чем относительно тяжелых.

Теплотворная способность и влажность

Уменьшение плотности напрямую связано с ростом другого показателя: теплотворной способности. Возрастающая доля бумаги и пластика напрямую повышает её. Среднее значение составляет 2000 ккал\кг и также неуклонно повышается со временем.

Для сушки и других технологических процессов важна влажность исходного сырья. Этот параметр подвержен значительным сезонным колебаниям и зависим от климата, может составлять 40-58%. Основной источник влажности — отходы пищевые. Если брать её отдельно для этой группы — значение составляет 60-70% зимой и весной до 85 в летне-осенний период.

Для эффективности складирования, захоронения, перевозки и утилизации нужно учитывать все перечисленные величины с привязкой к конкретному населённому пункту или региону. Знание состава ТКО поможет грамотно организовать бизнес по переработке, сделать его рентабельным и экономным.