Теоретическая платформа выполнения работы

Используемые термины понятия и определения.

Бытовые отходы – это вещества, не утилизируемые в быту. Бытовые отходы часто отождествляют с коммунальными отходами.

Твердые бытовые отходы (ТБО) – это твердые вещества, не утилизируемые в быту.

Нормы накопления отходов – это количество отходов, накопленное за определенный период времени (сутки, месяц, квартал, год) и отнесенное к расчетной единице (для жилого сектора – один человек, для гостиницы – одно место, для магазинов и складов – 1 м² торговой площади и т.д.).

 

Методы переработки ТБО выбираются конкретно для каждого города, городского округа или иного населенного пункта, исходя из местных условий:

Ø состава и свойств ТБО, их изменение по сезонам года;

Ø годовой нормы накопления ТБО;

Ø климатических условий;

Ø потребности в органических удобрениях, энергетических ресурсах и вторичном сырье;

Ø экономических факторов.

 

Инженерными сооружениями в системе управления ТБО являются: мусороперегрузочные станции, мусоросжигательные заводы, мусороперерабатывающие заводы, полигоны захоронения отходов.

На мусороперегрузочных станциях (МПС) отходы выгружаются из мусоровозов и загружаются в большегрузные транспортные средства для дальнейшей перевозки в места переработки или захоронения. Оборудование и конструкция МПС зависят от производительности (до 100 тыс. м3/год и более) и типа транспортных средств.

МПС оборудуется дробильными установками, устройствами для прессования в тюки, пакеты или сразу в транспортное средство. Для уплотнения отходов используются тракторы и специальные трамбовщики. В соответствии со СНиП 2.07.01-89* размеры земельных участков МПС рассчитывают из условия 0,04 га на 1000 т отходов. Размер санитарно-защитной зоны МПС составляет 100 м.

Система обращения с ТБО в крупных городах должна включать централизованный сбор и транспортировку отходов, функционирование предприятий по обеззараживанию и переработке отходов, захоронение на полигонах. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» определяет правовые основы обращения с отходами в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду, а также вовлечение отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья. Политика России в сфере управления отходами ориентирована на снижение количества образующихся отходов и на развитие методов их максимального использования. Основными задачами управления отходами в России являются:

· использование селективного сбора ТБО с целью получения вторичных ресурсов, сокращения объема обезвреживаемых отходов, удаления опасных для сжигания или компостирования компонентов;

· оптимальная эксплуатация полигонов ТБО с последующей рекультивацией территории после их закрытия;

· строительство высокомеханизированных комплексных мусороперерабатывающих предприятий.

 

Одним из основных показателей, определяющих эффективность системы обращения с отходами, является степень их утилизации. Разработанные методы сортировки и переработки ТБО позволяют выделить ценные компоненты отходов и превратить основную массу отходов в органическое удобрение, тепловую энергию, строительные материалы. На современном уровне технологий может быть практически утилизировано до 70 % ТБО.

Организация санитарной очистки городов от ТБО, применяемые технические средства и формы обслуживания определяются:

*   численностью и плотностью городского населения;

*   уровнем благоустройства жилищного фонда (наличие канализации, централизованного отопления и теплоснабжения, этажность и наличие мусоропровода);

*   климатическими и др. природными условиями;

*   архитектурно-планировочной композицией города;

*   состоянием и перспективой развития жилой застройки;

*   экономическими возможностями.

 

Численность населения города является одним из основных факторов, определяющих объем работ по сбору и удалению ТБО, а также выбор оптимального варианта их обезвреживания. Для крупных городов в большей степени подходит система управления ТБО, основанная на комплексной переработке отходов. Для городов с населением около 100...200 тыс. жителей целесообразна разработка упрощенных технологий обезвреживания и утилизации ТБО.

 

Описание работы

Источником образуемых в городах твердых бытовых отходов, перемещаемых на МПЗ, выступают две установленных ранее категории объектов:

1) жилые и административные здания;

2) учреждения и предприятия общественного назначения (предприятия общественного питания, учебные медицинские и зрелищные заведения, гостиницы, детские сады и пр.

 

Работа осуществляется посредством последовательного выполнения индивидуальных заданий, выдаваемых обучающимся преподавателем.

 

Задание 9.1. Определите величину (объем и массу) твердых бытовых отходов, подлежащих сортировке, обезвреживанию и переработке на мусороперерабатывающих заводах.

 

Работа выполняется в форме последовательного решения задач по индивидуальным заданиям (задания прилагаются) с использованием дидактического материала (дидактический материал прилагается).

 

Задача № 9.1. Сортировка и обезвреживание твердых бытовых отходов, поступивших на МПЗ из городского административного района, города или городского округа (указывается в задании).

 

Решение задачи 9.1 включает в себя:

- расчет количества мусоросортировочных станций в городском районе;

- разработку схемы обезвреживания ТБО всего города;

- определение числа и вида инженерных сооружений по сортировке, переработке и захоронению ТБО (Приложения. 9.1 – 9.5).

 

Исходные данные для решения задачи 9.1.

1. Доля извлечения вторичного сырья на мусоросортировочных станциях (МСС) составляет 30 %.

 

2. Технико-экономические показатели МСС:

- производительность – 100 тыс. т;

- капитальные вложения – 56 млн. руб.;

- эксплуатационные затраты – 8,4 млн. руб.

 

3. Массовая доля ТБО городского района (т) в общей массе отходов города представлена в табл.9.1 (Приложение 9.1).

 

Таблица 9.1.

Массовая доля ТБО городского района

(по вариантам задания – районам города, городам, городским округам)

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8
Массовая доля ТБО	0,13	0,19	0,10	0,15	0,16	0,12	0,09	0,06

Примечание. Варианты задания в содержательной части могут быть изменены.

 

4. Технико-экономические показатели мусороперерабатывающих заводов (МПЗ), мусоросжигательного завода (МСЗ) и полигона твердых бытовых отходов (ПТБО) приведены в таблице 9.2 (Приложение 9.2).

 

Порядок решения задачи 9.1.

Решение задачи 9.1 предусматривает последовательное (по этапам) выполнение технических расчетов и графических построений (визуализаций).

 

1. Рассчитать количество МСС в городском районе.

1.1. Рассчитать массу компонентов вторичного сырья, извлеченного из ТБО на мусоросортировочных станциях (МСС). Для этого массу компонентов вторичного сырья в отходах, вывозимых на сортировку (см. табл. 7.7 Работы № 7), умножить на долю их извлечения на МСС (п. 1 Задачи 9.1). Результаты расчетов занести в табл. 9.3.

 

Таблица 9.2

Технико-экономические показатели работы инженерных сооружений по обезвреживанию ТБО

Показатель	Единица измерения	МПЗ с пиролизом	МПЗ	МСЗ	Полигон
Технология обезвреживания	-	Компостирование и пиролиз	Компостирование	Слоевое сжигание	Захоронение
Масса ТБО переработки (захоронения)	тыс. т	80	120	150	150
Отходы после переработки	% от массы ТБО	5 (балласт) + 6 (зола и шлак)	30 (некомпостируемые фракции)	30 (зола и шлак)	-
Срок обезвреживания	-	2 суток	2 суток	1 час	> 20 лет
Отчуждение ценных земель	га	8	8	4	8 - 120
Капитальные вложения	млн. руб.	502,6	552,0	1293,8	71,4
Удельные капитальные вложения	руб./т	6282,5	4600,0	8625,3	476,0
Эксплуатацион-ные затраты	млн. руб.	73,7	90,0	172,5	17,3
Удельные эксплуатацион-ные затраты	руб./т	921,2	750,0	1150,0	115,3

 

 

Таблица 9.3.

Извлечение вторичного сырья на МСС

Компоненты	Масса вторсырья, т	Процентное содержание, %
1	2	3
Макулатура
Черный металл
Цветной металл
Стеклобой
Пластмасса
Всего		100

 

1.2. Рассчитать количество МСС в городском районе (целое число). Расчеты вести исходя из производительности МСС, установленной условиями задания.

1.3. Рассчитать массу ТБО городского района после удаления из них вторичного сырья на МСС (см. табл. 7.8 и 9.3).

2. Разработать схему обезвреживания ТБО в городе, городском районе, городском округе (указано в задании).

2.1. Рассчитать для всего города ориентировочную массу вторичного сырья, извлекаемого на ММС, и массу ТБО, отправляемых (после МСС) на городские инженерные сооружения для их обезвреживания. При расчетах исходить из долевого содержания отходов городского района в общей массе ТБО от всего города (см. табл. 9.1; Приложение 9.1 и 9.3, а также результат расчета по п.1.3 Задачи 9.1).

2.2. Рассчитать количество МСС для города (целое число). Расчеты вести, исходя из производительности МСС.

2.3. Определить количество и вид инженерных сооружений по обезвреживанию твердых бытовых отходов: МПЗ, МСЗ и полигонов. В работе и расчетах исходить из технико-экономических показателей (см. табл. 9.2; Приложение 9.2) и расчета материального баланса работы инженерных сооружений, который выполняется в таблице 9.4 (см. табл. 9.4).

 

Таблица 9.4.

Расчет материального баланса промышленной переработки

и захоронения ТБО

Масса отходов, тыс. т	Варианты
	1	2
на полигон (20…25 %)
промышленную переработку (75…80 %)
МПЗ
МСЗ
полигон после МПЗ
полигон после МСЗ
Всего отходов на полигоне

 

2.4. Разработать два варианта схемы обезвреживания ТБО города; сравнить схемы; выбрать наилучший вариант. В качестве критериев сравнения схем использовать:

- минимальные финансовые затраты (капитальные вложения и эксплуатационные затраты за 5 лет) на внедрение инженерных сооружений;

- наименьшее количество отходов, подлежащих захоронению на полигоне.

2.5. Составить блок-схему алгоритма санитарной очистки района города.

2.6. Сделать предложения по организации управления сбором, сортировки и обезвреживанием ТБО района города (прил. 9.3).

3. Составить организационно-технологическую схему сортировки и обезвреживания ТБО, представьте её графическую визуализацию в форме блок-схемы.

Учебно-методическое и информационное обеспечение занятий

Основная литература

1. Битюкова В.Р. Социально-экологические проблемы развития городов России. Издательство «Либроком», 2009. – 450 с.

2. Перцик Е.Н. Геоурбанистика. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 432 с.

3. Ручин А.Б., Мещеряков В.В., Спиридонов С.Н. Урбоэкология для биологов. – Изд-во КолосС, 2009. – 200 с.

4. Сазонов Э.В. Экология городской среды. Изд-во ГИОРД, 2010. – 312 с.

5. Смоляр И.М., Микулина Е.М., Благовидова Н.Г. Экологические основы архитектурного планирования. – М.: Изд. дом «Академия», 2010. – 178 с.

 

Дополнительная литература

6. Владимиров В.В. Расселение и экология. – М.: Стройиздат, 1996. – 392 с.

7. Воронов Н.А. Экология общая, социальная, прикладная. – М., Агар, 2000. 424 с.

8. Гершензон В.Е. Информационные технологии в управлении качеством среды обитания. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 288 с.

9. Дмитренко В.П., Сотникова Е.В., Черняев А.В. Экологический мониторинг техносферы. Издательство «Лань», 2012. – 368 с.

10. Дьяконов К.Н., Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза. - М.: Аспект-пресс, 2002. – 384 с.

11. Клаусницер Б. Экология городской фауны. М.: Мир, 1990.

12. Кривошеин Д.А., Муравей Л.А. и др. Экология и безопасность жизнедеятельности М.: Юнити, 2000.

13. Курбатова А.С., Башкин В.Н., Касимов Н.С. Экология города. – М.: Научный мир, 2004. – 624 с.

14. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Инженерная экология. М.: Высшая школа, 1999.

15. Маслов Н.В. Градостроительная экология. М.: Высшая школа, 2003. – 284 с.

16. Медведовская Т. Города под водой. Издательство «Гранд-Холдинг», 2010. – 112 с.

17. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. - М.: «ПРИОР», 2001, 286 с.

18. Пивоваров Ю.Л. Основы геоурбанистики: урбанизация и городские системы. М.: Владос, 1999.-232 с.

19. Природопользование, охрана окружающей среды и экономика: Теория и практикум: Учеб. пособие / Под ред. А.П. Хаустова. – М.: Изд-во РУДН, 2006. – 613 с.

20. Разумова Е.Р. Методическое пособие по дисциплине «Экологическое право». – М.: Московский психолого-социальный институт, 2006. – 152 с.

21. Степановских А.С. Биологическая экология. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 791 с.

22. Степановских А.С. Охрана окружающей среды. Курган.: Зауралье. 2001.

23. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология. – М.: Изд. дом «Академия», 2008. – 368 с.

24. Тетиор А.Н. Городская экология. – М.: Изд. Центр «Академия», 2006. – 336 с.

25. Тетиор А.Н. Социальные и экологические основы архитектурного проектирования. – М.: Изд. дом «Академия», 2009. – 240 с.

26. Тихонова И.О., Кручинина Н.Е., Десятков А.В. Экологический мониторинг водных объектов. Издательство «Форум, Инфра-М», 2012. – 152 с.

27. Тихонова И.О., Тарасов В.В., Кручинина Н.Е. Экологический мониторинг атмосферы. Издательство «Форум, Инфра-М», 2012. – 136 с.

28. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005. – 416 с.

29. Экология северного города: монография / Н.А. Иванова, Е.С. Овечкина, Д.А. Погонышев и др.; под общ. ред. Н.А. Иванова. – Ханты-Мансийск: Полиграфист, 2008. – 164 с.

30. Экология Ханты-Мансийского автономного округа / Под ред. В.В. Плотникова. – Тюмень: СофтДизайн, 1997. – 288 с.