На правах рукописи

СЭМ ДОБРЕНКО

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ БЫТОВЫХ

ОТХОДОВ С УЧЕТОМ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Специальность:

06.01.02 – Мелиорация,

рекультивация и охрана земель.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2013

Работа выполнена на кафедре безопасности жизнедеятельности Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства» (ФГБОУ ВПО МГУП)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Пряхин Вадим Николаевич Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования государственный университет «Московский природообустройства» (ФГБОУ ВПО МГУП)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гостищев Дмитрий Петрович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования государственный университет «Московский природообустройства» (ФГБОУ ВПО МГУП) кандидат технических наук Соколов Андрей Дмитриевич ОАО "Институт организационных технологий в жилищно-коммунальном хозяйстве "Иноргтехком"

Ведущая организация: ЗАО «Производственное объединение Совинтервод»

Защита состоится: 21 мая 2013 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 в Московском государственном университете природообустройства по адресу;

127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 19, ауд. 1/201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»

Автореферат диссертации размещен 18 апреля 2013 года на официальных сайтах Минобрнауки РФ и ФГБОУ ВПО МГУП.

Автореферат разослан « 18 » апреля 2013года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук Сурикова Т.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований:

По данным Росприроднадзора ежегодно в Российской Федерации (РФ) образуется более семи миллиардов тонн отходов, включая промышленные, бытовые и сельскохозяйственные отходы. Из них 30 миллионов тонн (или 150 млн. м3) - твердые бытовые отходы (ТБО). Более 85% ТБО складируется на полигонах и свалках различного типа, 5% проходят вторичную переработку и около 10% теряются при транспортировке. Прирост объёмов ТБО в РФ стал превышать объём их утилизации. В то же время увеличивается стоимость захоронения ТБО на полигонах. С другой стороны, постоянный рост стоимости сдачи ТБО на захоронение и растущий дефицит территорий захоронения приводит к увеличению количества несанкционированных свалок, которых в 3раза больше, чем зарегистрированных полигонов захоронения ТБО.

Поскольку быстрый рост объёмов ТБО и дефицит территорий их захоронения приводит к постоянному увеличению концентрации опасных компонентов ТБО в окружающей природной среде (ОПС), оценку опасности (критичности) полигонов захоронения следует проводить с учётом постоянной аккумуляции загрязнителей в атмосфере, водном бассейне и литосфере.

Сегодня ОПС требует применения инженерной защиты от загрязнения и других видов антропогенных воздействий, основными направлениями которой являются: исследование и внедрение ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных технологий, биотехнологии, утилизация и максимальная детоксикация отходов и экологизация производств.

Исследованиями в этой области занимались многие отечественные и зарубежные ученые: Л. Я. Шубов, А, И. Голованов, В. Н. Пряхин, Д. П. Гостищев, В. И. Сметанин, А. Е. Касьянов, В. Н. Рыбкин, Л. Я. Ставровский, С. С. Юфит, В. Н. Иванов, Ф. Сиссот, И. Кюн, Д. Вульф и другие, которые исследовали процессы утилизации отходов и тесно связанные с ними технологические процессы мелиорации и охраны земель.

С целью минимизации объёмов вредных отходов и уменьшения их воздействия на ОПС применяют: бессточные и водооборотные технологические системы и циклы, базирующиеся на очистке сточных вод (СТВ); выпуск новых видов продукции, в которую заложена возможность её повторного извлечения из ТБО и использования; переход к новым системам переработки вторсырья, исключение или сокращение технологических стадий, образующих отходы, в том числе и твёрдые промышленные отходы (ТПО).

В РФ многолетнее потребительское отношение к природе и восполнение дефицита энергии и материалов наращиванием их производства, привели к тому, что около шестой части валового общественного продукта в стране сегодня используется неэффективно.

Таким образом становятся актуальными вопросы утилизации СТВ, ТПО и ТБО. При этом представляется важным исследование, разработка и обоснование параметров новых малоотходных и ресурсосберегающих систем разделения и утилизации бытовых отходов.

Гидросепарация компонентов ТБО может быть одной из важнейших технологий в разделении и утилизации ТБО.

Цель исследований – обоснование применения гидросепарации твердых бытовых отходов, как одного из видов промышленного разделения отходов.

Для достижения цели исследований были поставлены и решены следующие задачи:

Разработка методики оценки экономической целесообразности и экологической необходимости переработки различных компонентов ТБО, определяющей технологическую последовательность модулей сортировки.

Исследование и разработка методики оценки экологичности технологических процессов утилизации.

Исследование свойств бытовых отходов и установление степени их влияния на окружающую природную среду.

Разработка и исследование системы гидросепарации обеспечивающей экологическую безопасность при обращении с отходами в условиях природных и техногенных воздействий.

Определение степени риска при загрязнении окружающей среды отходами с учетом современных методов контроля загрязняющих веществ.

Обоснование возможности создания технологических линий переработки ТБО на основе специализированных модулей.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

- определено место гидросепарации в технологических линиях переработки ТБО на основе специализированных модулей переработки компонентов ТБО, не подлежащих разделению другими методами;

- доказана необходимость создания модульных технологических линий переработки ТБО на основании основных параметров объектов утилизации отходов;

- разработана методика оценки экономической целесообразности и экологической необходимости переработки различных компонентов ТБО, определяющая технологичскую последовательность модульной сортировки (включая модуль гидросепарации ТБО);

- доказана целесообразность использования эффекта Томса для интенсификации процесса гидросепарации ТБО;

- разработана система гидросепарации ТБО, обеспечивающая экологическую безопасность при обращении с отходами в условиях природных и техногенных воздействий.

Достоверность результатов подтверждается хорошей воспроизводимостью выполненных исследований, положительным опытом их внедрения в производство, а также совпадением результатов теории и эксперимента.

Практическая значимость работы состоит в том, что предложен новый подход и инструментарий, необходимые для принятия рациональных решений по управлению технологическим процессом сортировки ТБО. Разработка защищена двумя авторскими свидетельствами РФ на изобретение и одним патентом на полезную модель. Предложена методика оценки экономической целесообразности и экологической необходимости переработки различных компонентов ТБО, определяющая технологическую последовательность модулей сортировки.

Основные положения, выносимые на защиту:

• обоснование модели модульных технологических линий переработки твердых бытовых отходов с целью минимизации массы ТБО не подлежащей обработке;

• использование водорастворимых полимеров для интенсификации процесса гидросепарации ТБО;

• обоснование возможности создания модульной системы технологической линии непрерывной сортировки ТБО с модулем гидросепарации для сортировки мелких фракций отходов;

• разработка системы оценки экономической целесообразности и экологической необходимости переработки различных компонентов ТБО, определяющей технологическую последовательность модулей сортировки;

• разработка системы гидросепарации обеспечивающей экологическую безопасность при обращении с ТБО в условиях природных и техногенных воздействий.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международных научно-практических конференциях по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности, г. Москва, 2008–2012 гг.; Международной н.–п. конференции АРМЕН ПАК, г. Ереван, 2008 г.; Международной н.–п. конференции по инвестициям и развитию республики Бангладеш, Нью-Йорк, 2010 г.

Внедрение результатов работы.

Результаты работы внедрены в учебный процесс МГУП (в УМК дисциплин «Безопасность жизнедеятельности», «Основы токсикологии» и «Медико-биологические основы БЖД»).

Личный вклад автора Все результаты диссертации получены автором лично, наиболее существенными из них являются:

1. Определение параметров систем гидросепарации ТБО.

2. Доказательство целесообразности использования эффекта Томса для интенсификации процесса гидросепарации.

3. Обоснование индекса выгоды сбыта и его применения для разработки оптимальной технологической цепочки переработки ТБО.

4. Введение коэффициента актуальности инвестиций в технологии переработки ТБО.

5. Обоснование введения индексов экстренности переработки отходов с целью обоснования выбора числа модулей на участках технологической цепочки переработки.

6. Введение понятий попутного и встречного финансирования при управлении потоками производимых отходов.

Публикации.

Основные положения диссертационной работы отражены в 35 публикациях, в том числе: 3-х статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2-х авторских свидетельствах на изобретение и одном патенте на полезную модель.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Содержит 170 страниц текста, включая рисунков, 32 таблицы, 207 наименований использованных литературных источников, в т.ч.

10 зарубежных и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Показано современное состояние проблемы управления отходами в РФ, а также пути совершенствования и научно-технического обеспечения управления отходами.

Глава 1.

Общая характеристика работы

. В главе дан аналитический и литературный обзор отечественных и зарубежных научных и технических источников; приведена классификация источников загрязнения окружающей природной среды; показана классификация отходов, их свойств и видов их сепарации; даны выводы и произведена постановка задачи исследований.

учетом их воздействия на окружающую среду является важнейшим рычагом обеспечения экономической эффективности систем управления качеством окружающей среды.

На рис. 1 представлена классификация основных видов сепарации отходов, которые наиболее часто применяются в промышленном и сельскохозяйственном производствах, а также в коммунально-бытовом секторе. Классификация видов сепарации дает возможность определить основные параметры процессов разделения отходов, в число которых входят показатели аэро- и гидросепарации.

Рис. 1. Классификация основных видов сепарации отходов и способы их реализации:

разделение в различных средах и разделение в различных полях (искусственных, т.е.

требующих дополнительных затрат энергии и натуральных – не требующих дополнительных затрат энергии) В главе дана характеристика источников загрязнения ОПС, и установлено, что они классифицируются в зависимости от объекта загрязнения: атмосферы, гидросферы и литосферы. В главе 1 подробно рассмотрены источники загрязнения воздушного бассейна и даётся анализ причин бесконтрольного наращивания объёмов ТБО, подлежащего захоронению.

В главе 1 также указывается, что в настоящее время бюджетные затраты направлены преимущественно на сбор, переработку и захоронение ТБО. Назовем такой способ финансирования «сопутствующим финансированием» (СФ). При СФ предприятияпроизводители продуктов потребления (являющиеся в то же время производителями отходов) и потребители продуктов потребления (ПП) мало заинтересованы в снижении объёмов ТБО и несут малую ответственность за производимые отходы. В то же время утилизаторы отходов заинтересованы в больших объёмах поставляемого ТБО.

Рис 2. Сопутствующее и встречное финансирование оборота ТБО.

Чтобы остановить такой затратный процесс следует направить бюджетное финансирование на:

7. Введение финансовой заинтересованности производителей отходов в уменьшении объёмов производимых ТБО.

8. Проведение постоянного контроля соотношения объёмов ввозимого каждым производителем отходов исходного сырья и произведённых из него ТБО.

9. Введение жёстких санкций (вплоть до закрытия предприятий) за сокрытие, незаконный выброс или захоронение ТБО.

10. Финансовое поощрение производителей и потребителей ТБО за качество раздельного выброса ТБО.

11. Финансовое поощрение утилизаторов ТБО за применение эффективных технологий, уменьшающих как объём ТБО, подлежащий захоронению, так и необходимых площадей их захоронения.

12. Введение общегосударственной системы компьютеризированного учёта и контроля оборота материалов и производимых из них отходов (в том числе – ТБО).

13. Введение жёстких санкций (вплоть до закрытия предприятий) за переквалификацию ТБО в разряд других видов отходов, например промышленных или сельскохозяйственных.

14. Принятие новых законов и введение более строгой уголовной ответственности за ввоз мусора из других стран без разрешения федеральных властей, или обманным путём.

15. Введение интенсивного бюджетного финансирования производства малоотходных или безотходных продуктов потребления, включая разработку новых малоотходных продуктов потребления (МПП) и принятия их к производству на конкурсной основе.

Назовем такой способ финансирования «встречным финансированием» (ВФ). Встречное финансирование (в отличие от сопутствующего) позволит эффективно использовать бюджетные средства и сократить темпы безудержного роста объёмов производства ТБО (рис. 2). Применение встречного финансирования позволит эффективно расходовать бюджетные средства на ресурсосберегающие технологии, производство безотходных или малоотходных продуктов потребления и стимулировать бережное отношение к материальным ресурсам, чем будет тормозить бесконтрольное производство ТБО.

Использование встречного финансирование в условиях единой государственной программы учёта всех объёмов ТБО от производителей и объёмов ТБО, перерабатываемых утилизаторами позволит уменьшить общий объём производимых отходов и повернуть от высокозатратного бюджетного финансирования к малозатратному и прибыльному.

Глава 2. Обращение с твёрдыми бытовыми отходами. В главе представлены свойства отходов, экологическая безопасность и риск при обращении с отходами. Описаны и исследованы современные методы контроля загрязняющих веществ, переработки и использования отходов. Предложена модульная система переработки ТБО.

Для создания высокоэффективных технологических линий сортировки ТБО необходимо создание модулей по каждому основному виду сортировки, наиболее подходящему для каждого вида и параметра извлекаемого материала.

Пример составления технологической цепочки модулей сортировки ТБО в системе утилизации показан на рис. 3.

Рис. 3. Технологическая цепочка модулей сортировки ТБО:

МАС - модуль аэросепарации; МЭМС - модуль злектромагнитной сортировки постоянным полем; МЭБП - модуль электромагнитной сортировки «бегущим» полем; МРС - модуль ручной сортировки и визуального контроля отходов; МБС - модуль баллистической сепарации; МВГ - модуль вильчатого грохочения; МЭС - модуль электросепарации; МГГ модуль грубого грохочения; МТГ - модуль тонкого грохочения; МГС - модуль гидросепарации; МБП - модуль биотехнологической переработки.

При проектировании технологической линии переработки ТБО следует обращать внимание на экономическую ценность вторсырья (компонента ТБО). Нами предложен индекс выгоды сбыта (Исбыта), представляющий из себя произведение рыночной цены сбыта отделённого компонента ТБО на его процентное содержание в общей массе перерабатываемого ТБО.

где Цсбыта – цена сбываемого компонента вторсырья (руб./т);

Дкомп – процентное содержание компонента вторсырья в общем объёме ТБО.

В таблице 1 представлены индексы выгоды сбыта по морфологическому составу ТБО.

Индекс выгоды сбыта, руб./т Технологический процесс переработки ТБО должен также учитывать степень угрозы каждого компонента ОПС, что определит, насколько экстренно необходима его переработка.

В связи с этим нами введены эмпирический коэффициент угрозы ТБО (Кугр.) окружающей природной среде и индексы экстренности переработки основных компонентов ТБО (Иэкстр.).

При этом Кугр. принимаем минимальным 103 для безвредных компонентов: бумаги, текстиля и древесины, а максимальным 104 - для пищевых и прочих органических и впитавших органику отходов, которые являются питательной средой для развития патогенных микроорганизмов и грибков. Для остальных компонентов ТБО Кугр назначается эмпирически в диапазоне от 103 до 104 (см. рис. 4).

Индекс экстренности переработки компонентов ТБО (Иэкстр.) будет представлен произведением эмпирического коэффиента угрозы компонента ТБО на его процентное содержание в общей массе перерабатываемого ТБО:

На рис. 4 приведены индексы экстренности переработки для различных компонентов ТБО (в условных единицах).

Как видно из таблицы 1 наиболее выгодными для сбыта являются вторичные бумагопродукты, металлы и пластики. При применении только методов гидросепарации, как это применяется в существующих технологиях их разделения увлажнение макулатуры приводит к потере для сбыта самого выгодного компонента ТБО. Это значит, что основные крупные компоненты ТБО должны быть отделены до начала процесса гидросепарации для сохранения их ценности и уменьшения дополнительных затрат на их очистку, обезжиривание, дезинфекцию и сушку.

Для каждого компонента ТБО следует подбирать наиболее эффективные методы отделения и переработки. При этом индексы выгоды сбыта компонентов ТБО должны определять последовательность процессов в технологической цепочке переработки ТБО, а индексы экстренности переработки должны определять производительность каждого участка технологической цепочки переработки ТБО.

Сравнение индексов выгоды сбыта и экстренности переработки различных компонентов ТБО (рис. 5) показывает, что пищевые, растительные и прочие, включая отсев компоненты ТБО, составляющие приблизительно половину объёма ТБО, практически не имеют сбыта.

Ситуация, когда половина привозимых на сортировку и переработку компонентов ТБО не подлежат прямому сбыту, приводит к необходимости инвестиций в новые эффективные технологии переработки различных компонентов ТБО и, прежде всего, органических отходов.

Для оценки такой необходимости мы ввели коэффициент актуальности инвестиций (Каи):

Индекс экстренности Рис. 5. Сравнение индексов выгоды сбыта и экстренности переработки компонентов ТБО В таблице 2 приведены коэффициенты актуальности инвестиций на основе сравнения коэффициентов экстренности переработки различных компонентов ТБО и индексов выгоды сбыта. На основе таблицы 2 можно предположить, что гидросепарациию выгодней всего применять для обработки пищевых, растительных и прочих отходов, включая отсев, составляющих практически половину массы ТБО, привозимой на обработку. Экономически это увеличит извлечение вторсырья, подлежащего сбыту (расчеты приведены в главе 5).

Экологически это позволит произвести своевременное обеззараживание органических отходов и уменьшит объём отходов, подлежащих захоронению.

На основании коэффициентов актуальности инвестиций можно определить компоненты ТБО, определяющий первоочерёдность разработки новых технологий с целью дополнительного извлечения полезных ингредиентов ТБО, получения нового продукта или уменьшение остатка ТБО, требующего захоронения на полигонах.

2. Коэффициенты актуальности инвестиций на основе сравнения коэффициентов экстренности переработки различных компонентов ТБО и индексов сбыта.

Индекс выгоды (руб./т) Индекс экстренности переработки (у.е.) Коэффициент актуальности (т/руб.) Глава 3. Теоретические и экспериментальные исследования технологического процесса гидросепарации. В главе дан сравнительный анализ аэро- и гидросепарации ТБО, представлена классификация и этапы технологического процесса гидросепарации, рассмотрены методы и разработана методика экспериментальных исследований процесса гидросепарации, проведено исследование эффективности и качества гидросепарации.

Для создания промышленных линий переработки ТБО требуется установить границы перехода от методов аэросепарации к гидросепарации. Необходимость определения границ применения аэро- и гидросепарации потребовала проведения сравнительного анализа этих методов, что в свою очередь позволит определить место гидросепарации ТБО в технологической цепочке их промышленной переработки. На основе общеизвестных формул нами было произведено сравнение параметров Re2C для тела, витающего в воздухе и в жидкости:

где VT - объём тела в м ; т, в и ж - плотности тела, воздуха и жидкости (кг/м3), Сж и СB - коэффициент лобового сопротивления жидкости и воздуха движению тела, ReВ и ReЖ – числа Рейнольдса для воздуха и жидкости, µ в и µ ж - коэффициенты вязкости соответственно воздуха и жидкости (кг с/м2).

В соответствии с диаграммой Лященко число Рейнольдса тела, витающего в воздухе, всегда больше 1, а для тела, витающего в жидкости – может быть меньше 1 или равным нулю. Поскольку процессы аэросепарации и гидросепарации базируются на скорости витания тел в средах, можно сделать вывод, что процесс гидросепарации обладает большими возможностями разделения мелких фракций, чем процесс аэросепарации. Чтобы определить эти возможности, мы сравнили формулы скорости витания твердого тела в воздухе и в жидкости:

Формулы можно представить также в виде:

где B и Ж – кинематическая вязкость воздуха и жидкости соответственно (м2/с) lТ– характерный размер тела Полагая, что в технологических процессах аэросепарации и гидросепарации B и Ж являются величинами постоянными, приходим к выводу, что на процесс разделения компонентов по скорости витания влияет соотношение Re/lT, который назовем параметром чувствительности.

В реальных же условиях на B и Ж влияет прежде всего температура воздуха и жидкости. Причём при изменении температуры кинематическая вязкость воздуха изменяется значительно меньше, чем кинематическая вязкость жидкости. Из формулы (9) следует, что скорости витания твёрдого тела в жидкости прямо пропорциональна кинематической вязкости жидкости.

Учитывая то, что число Рейнольдса для воздуха (Reв) всегда положительно и превышает число Рейнольдса для жидкости (Reж), при сепарации малых характерных размеров компонентов ТБО ( lT ), процесс аэросепарации не способен так же эффективно разделять мелкие компоненты ТБО, как процесс гидросепарации. Поэтому экономически целесообразно применять процесс гидросепарации для дополнительного извлечения таких компонентов как бумага и полимерная пленка после процесса аэросепарации.

На основании теоретических расчётов нами был проведен эксперимент.

Методика экспериментальных исследований процесса гидросепарации ТБО базировалась на • изучении поведения твёрдых тел (отходов) в рабочей жидкости • изучении поведения рабочей жидкости, в которой находятся твёрдые тела (отходы) • применении принципов подобия при физическом моделировании процесса гидросепарации ТБО.

Ввиду многофакторности процесса гидросепарации ТБО эксперимент потребовал большого количества повторов при различных режимах. На рис. 7 представлена лабораторная установка для исследования влияния раствора полимера на рабочую жидкость (использование эффекта Томса) в процессах гидросепарации ТБО. Эффект Томса заключается в том, что при добавлении к воде водорастворимых полимеров потери на трение уменьшаются в несколько раз.

При проведении эксперимента был применён раствор порошка линейного полиакриламида (ПАА). Эксперимент проводился в лаборатории ASA College, Нью-Йорк. В качестве рабочих резервуаров гидросепарации использовались резервуары ультразвуковой очистки оборудования со встроенными генераторами ультразвука Pulsatron RT фирмы Guyson International Limited.

В процессе эксперимента было проведено 750 вбрасываний (заполнений) по 20 кг каждое ТБО в технологические резервуары 1 и 2. При этом состав вбрасываемого ТБО подбирался на основе данных Росприроднадзора для мелких фракций ТБО (менее 200 мм), составляющих в среднем более 40% от всего объёма производимого ТБО (табл. 3).

3. Приблизительный состав ТБО, вбрасываемого в лабораторных экспериментах Опыты по вбрасыванию ТБО в резервуар 1 (рис. 6. ) состояли из:

• 25-ти серий по 3 вбрасывания в воду с раствором полимера при температуре 10-20°С;

• 10-ти серий по 6 вбрасываний в воду с раствором полимера при температуре 30-40°С;

• 30-ти серий по 3 вбрасывания в воду с раствором полимера при температуре 30-40°С и воздействии ультразвука;

• 15-ти серий по 6 вбрасываний в воду с раствором полимера при температуре 30-40°С и воздействии ультразвука.

Опыты по вбрасыванию ТБО в резервуар 2 состояли из:

• 25-ти серий по 3 вбрасывания в воду без раствора полимера при температуре 10-20°С;

• 10-ти серий по 6 вбрасываний в воду без раствора полимера при температуре 30-40°С;

• 30-ти серий по 3 вбрасывания в воду без раствора полимера при температуре 30-40°С и воздействии ультразвука;

• 15-ти серий по 6 вбрасываний в воду без раствора полимера при температуре 30-40°С и воздействии ультразвука.

План проведения экспериментa приведен в табл. 4.

В первой части эксперимента в резервуаре №1 (с добавкой раствора ПАА) и в резервуаре №2 (без добавки раствора ПАА) мы провели процесс гидросепарации равных количеств ТБО (три вбрасывания по 20 кг). При этом было установлено, что при добавлении раствора ПАА в концентрации его в технологическом резервуаре 0,15 – 0,20 г/л, процесс гидросепарации ускоряется примерно в 4 - 5 раз.

Вторая часть эксперимента, проводимого на данной установке, посвящена исследованию влияния ультразвукового поля различного частотного диапазона и различной интенсивности на процесс гидросепарации ТБО. В эксперименте использовались частоты звукового поля от 400 до 500 кГц с расчетной эффективностью 15... 20 Вт/см2.

Третья часть эксперимента заключалась в определении влияния температуры рабочей жидкости (10-20°С и 30-40°С) на процесс гидросепарации ТБО.

Сосуд с порошка резервуар 1 – для гидросепарации с использованием раствора порошка линейного полиакриламида в водопроводной воде; резервуар 2 – для гидросепарации в водопроводной воде без добавок В реальных условиях производства в технологическое время цикла гидросепарации ТБО включается время слива технологической жидкости из резервуаров гидросепарации в резервуары биопереработки. Поэтому в процессе эксперимента кроме времени разделения ТБО определялось также время слива рабочей жидкости. Суммарное технологическое время (СТВ), как сумма времени разделения и времени слива рабочей жидкости из резервуара гидросепарации, определялась по результатам серий экспериментов, проводимых при различных условиях гидросепарации ТБО. Результаты приведены на рис. 7.

При проведении экспериментов по разделению ТБО были проведены также исследования по сдуву с поверхности технологического резервуара флотирующих компонентов. Исследования показали, что операция сдува не эффективна для мелких флотирующих фракций ТБО и не может быть рекомендована для технологических линий переработки ТБО. В реальных условиях производства мелкие фракции ТБО из рабочей жидкости должны извлекаться принудительно, что должно быть учтено при проектировании технологического модуля гидросепарации ТБО.

Рис. 7. Сравнение суммарного технологического времени серий вбрасывания ТБО в технологический резервуар в экспериментах по гидросепарации ТБО при различных условиях При серийном вбрасывании компонентов ТБО в рабочую жидкость технологического резервуара каждая последующая порция разделяется медленней предыдущей. Происходит «насыщение» рабочей жидкости (рис. 8). При обработке результатов эксперимента были введены, расчитаны и исследованы коэффициенты насыщения рабочих жидкостей в различных состояниях.