Состав и свойства ТБО

ТБО являются крупнотоннажными отходами, представляющими собой гетерогенную смесь различных по физическому состоянию, крупности и свойствам органических и неорганических компонентов сложного морфологического состава. Их состав меняется во времени (в том числе по сезонам года) и зависит от места расположения населенного пункта, его величины, благоустройства, уровня развития промышленности и ряда других показателей.

В состав ТБО входят непригодные к дальнейшему потреблению предметы и материалы: печатная продукция различных видов (старые книги, газеты, журналы и т.п.), битая, деформированная и грязная посуда (стеклянная, керамическая, металлическая), упаковочные изделия из синтетических полимеров (пластмасс), консервные банки, изношенные одежда и обувь, пищевые отбросы, древесина (щепки, стружки, опилки, палки, тарные дощечки и т.п.), строительный, домовой и уличный мусор и многие другие компоненты. Особую группу в составе ТБО представляют крупногабаритные предметы. К ним относится ряд видов старой мебели и вышедших из эксплуатации электроприборов, а также обрезки деревьев, бревна, столбы и некоторые элементы конструкций зданий. Особенностью ТБО в условиях России является то, что при сборе происходит смешивание отходов различных видов. Таким образом, уже на этом уровне ТБО представляют собой несортированные смешанные отходы.

Количественное присутствие отдельных компонентов в ТБО характеризуется значительными сезонными колебаниями морфологического состава и источниками поступления.

Примеры морфологического состава приведены в таблицах 3-4.

Важной характеристикой является фракционный состав ТБО – процентное содержание массы компонентов, проходящих через сито с ячейками различного размера. Этот показатель иллюстрирует информация, приведенная в таблицах 5-6.

Основную массу ТБО представляют фракции 300 мм. Выход отходов этой фракции составляет 85-90 %. Не менее важными характеристиками ТБО являются гравиметрическая плотность (насыпная масса), влажность и теплотворная способность. Оказалось, что плотность ТБО непрерывно уменьшается и составляет в настоящее время в крупных городах 0,15-0,20 т/м³.

Таблица 3 – Типовой морфологический состав российских ТБО по данным 1985-1995 г.г.

Компоненты	Содержание, % масс.
Бумага, картон и т.п.	12,0-38,0
Пищевые и растительные отходы	20,0-45,0
Черные металлы	3,0-5,2
Цветные металлы	0,5-0,8
Текстиль	4,0-7,0
Стекло	4,0-8,0
Пластмассы	2,0-6,5
Кожа, резина	0,3-3,5
Древесина	0,9-3,0
Камни, керамика	0,8-3,0
Кости	0,1-2,0
Отсев – 15 мм	7,0-13,0
Прочее	1,0-2,0

Таблица 4 – Морфологический состав ТБО для разных климатических зон, % по массе

Компонент	Климатическая зона
средняя	южная	северная
Пищевые отходы	35-45	40-49	32-39
Бумага, картон	32-35	22-30	26-35
Дерево	1-2	1-2	2-5
Черный металлолом	3-4	2-3	3-4
Цветной металлолом	0,5-1,5	0,5-1,5	0,5-1,5
Текстиль	3-5	3-5	4-6
Кости	1-2	1-2	1-2
Стекло	2-3	2-3	4-6
Кожа, резина	0,5-1		2-3
Камни, штукатурка	0,5-1		1-3
Пластмасса	3-4	3-6	3-4
Прочее	1-2	3-4	1-2
Отсев (менее 15 мм)	5-7	6-8	4-6

Таблица 5 – Ориентировочный морфологический и фракционный состав ТБО, % по массе

Компонент	Размер фракций, мм
более 250	150-250	100-150	50-100	менее 50
Пищевые отходы	-	0-1	2-10	7-12,6	17-21
Картон, бумага	3-8	8-10	9-11	7-8	2-5
Дерево	0,5	0-0,5	0-0,5	0,5	0-0,5
Металл	-	0,1	0,5-1	0,8-1,6	0,3-0,5
Текстиль	0,2-1,3	1-1,5	0,5-1	0,3-0,8	0-0,6
Кости	-	-	-	0,3-0,5	0,5-0,9
Стекло	-	0-0,3	0,3-1	1-2	1-1,6
Кожа, резина	-	0-1	0,5-2	0,5-1,5	-
Камни, штукатурка	-	-	0,2-1	0,5-1,8	0,5-2
Пластмасса	0-0,2	0,5-1	1-2,2	1-2,5	0,2-0,5
Прочее	0-0,3	0,2-0,6	0-0,5	0-0,4	0-0,5
Отсев (менее 15 мм)	-	-	-	-	4-6
Всего	7,0	13,3	22,1	25,3	32,3

В составе ТБО растет количество бумаги, картона, полимерных материалов. Это обуславливает увеличение их теплотворной способности до величины 1500-2000 ккал/кг. Влажность ТБО в зависимости от климатического пояса и времени года колеблется в пределах от 40-58 %.

Таким образом, ТБО содержат много полезных и нужных материалов, которые можно рационально использовать многократно. Их предварительное выделение из общей массы отходов и переработка в полезные материалы значительно экономичнее получения последних из природного сырья. Состав и свойства ТБО имеют определяющее значение при решении вопросов их сбора, удаления, складирования (захоронения, изоляции), обезвреживания и заводской переработки (утилизации).

Выбор оптимальной технологии переработки ТБО и разработки общей концепции их эвакуации и утилизации требует учета того, что перерабатывающее и утилизирующее ТБО предприятие само может быть источником серьезного загрязнения биосферы токсичными соединениями серы, галогенов, азота, тяжелых металлов, а также органическими веществами (в том числе такими супертоксикантами, как диоксины и фураны). Это может являться следствием различных отклонений от технологического регламента при использовании даже самого совершенного оборудования.

Таблица 6 – Усредненный морфологический и фракционный состав ТБО