Перечень сокращений и обозначений 5
Введение 6
1 Литературный обзор. Обоснование темы исследования 8
2 Оптимизация технологического процесса мембранного компостирования
ТКО 13
2.1 Описание технологического процесса мембранного компостирования
ТКО. Выявление недостатков 13
2.2 Определение путей совершенствования предлагаемого
технологического процесса мембранного компостирования ТКО. Описание предлагаемого технологического процесса 33
2.3 Выбор основного оборудования для оптимизации технологического
процесса мембранного компостирования ТКО 37
3 Расчетная часть 41
3.1 Расчет материального баланса предлагаемого технологического
процесса мембранного компостирования ТКО 41
3.2 Анализ преимуществ предлагаемого технологического процесса
мембранного компостирования ТКО и оценка эффективности 48
Заключение 60
Список используемой литературы и используемых источников 61
В связи с растущим уровнем потребления существенно возросло и образование отходов. Вопросы утилизации ТКО выходят на первое место в деятельности предприятий жилищно-коммунального хозяйства. В России 15 регионов не направляют твердые коммунальные отходы на обработку, лишь малая их доля подлежит утилизации (статистика Росприроднадзора по отходам за 2020 г.). В Самарской области производится до 1,2 миллиона тонн в год. Курирует данную отрасль региональный оператор Самарской области ООО «ЭкоСтройРесурс» [15,16].
По экологическим, экономическим и ресурсным аспектам внедрение безопасных для окружающей среды способов утилизации отходов, на сегодняшний день, является приоритетным по сравнению с полигонным захоронением или сжиганием. К такому способу относится экологически безопасная и эффективная технология - мембранное компостирование ТКО.
В то же время еще одной актуальной проблемой является - деградация почв и истощение их естественного плодородия. В этом случае целесообразно использовать компост, изготовленный из пищевых и сельскохозяйственных отходов, который имеет все необходимые компоненты для функционирования микробиоты, а также подходящую физическую структуру.
Технологический процесс компостирования ТКО направлен на полную утилизацию органических отходов, а также на получение качественного продукта - компоста по ускоренной технологии за относительно короткое время. После прохождения цикла мембранного компостирования, полученный продукт можно использовать в качестве органического удобрения для рекультивации почв, в том числе для почвы, загрязненной тяжелыми металлами и продуктами нефтепереработки. Компост используется в технологии полигонного захоронения ТКО (в качестве покрывающего материала), в качестве заполнителя для покрытия заболоченных земель и в качестве подготовленного топлива для производства энергии.
Производимый из ТКО компост не соответствует товарному качеству ввиду недостаточной подготовки сырья, поступающего на компостирование, при том, что применение технологии ускоренного компостирования позволяет увеличить использование ресурсного потенциала ТКО до 40 - 50 % и снизить количество захораниваемых отходов.
Цель бакалаврской работы - снижение антропогенного воздействия на окружающую среду путем оптимизации существующей технологии мембранного компостирования ТКО. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить виды отходов, поступающие на мембранное компостирование;
- проанализировать основные этапы технологического процесса мембранного компостирования ТКО и особенности данной технологии;
- выявить недостатки технологии компостирования;
- предложить техническое решение оптимизации мембранного компостирования твердых коммунальных отходов, произвести расчеты материального баланса и оценки эффективности данного процесса.
В данной бакалаврской работе для решения поставленных задач были проанализированы основные этапы технологического процесса мембранного компостирования ТКО, фазы и процессы, протекающие во время компостирования, изучены особенности данной технологии и выявлены основные недостатки процесса - полученный компост загрязнен черными металлами, включениями стекла и не соответствует требованиям к показателям компоста (почвогрунта ОМ111) в соответствии с ГОСТ Р 55571¬2013.
Изучены виды отходов, поступающие на мембранное компостирование. На основе документов ГОСТа определен видовой состав, допустимый для сырья, поступающего на ферментацию.
Предложено техническое решение по оптимизации мембранного компостирования в части подготовки сырья, с улучшением производства компоста соответствующего качеству ГОСТ.
Подобрано оборудование - магнитный и баллистический сепараторы, которое позволит улучшить качество компоста за счет удаления из компостируемого сырья стекла и черных металлов.
1роизведены расчеты материального баланса и оценка эффективности технологического процесса мембранного компостирования ТКО.
Эффективность:
- сокращение затрат по плате за НВОС на 3,52 млн. руб. в год;
- сокращение количества захораниваемых отходов ТКО на 37 тыс. тн в год;
- сокращение затрат на транспортировку отходов ТКО на 33,38 млн.руб. в год;
- увеличение прибыли от продажи компоста на 67,8 млн. руб. в год.
Таким образом, поставленные цель и задачи были выполнены.
