СПОСОБ СБОРА, ТРАНСПОРТИРОВКИ И УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И КОМПЛЕКС ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
METHOD FOR COLLECTING, TRANSPORTATION AND DISPOSAL OF SOLID HOUSEHOLD WASTE AND COMPLEX FOR IMPLEMENTATION OF THIS METHOD

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к способу сбора, транспортировки и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО). Заявляемое решение направлено на сбор ТБО из жилых массивов и доставку их в сортированном виде на пункты утилизации ТБО.
Известна система для сбора и удаления бытовых отходов (патент на изобретение РФ №2261831, опубл. 10.10.2005), включающая в себя приемный накопитель из нескольких контейнеров, отдельных для каждого вида отходов, сортировочное устройство, включающее приемный пункт с предварительной сортировкой на смешанные и сортированные отходы, и технологическое оборудование, включающее линию ручной сортировки смешанных отходов по видам, линию для уплотнения металлических и полиэтиленовых отходов, линию дробления, емкости для упаковки и транспортные средства. При сборе отходов в приемном накопителе из нескольких контейнеров по видам отходов без присутствия контроля процесса разделения невозможно осуществить  качественное разделение по видам отходов, так как население не всегда тщательно подходит к вопросу сортировки отходов. В сортировочном устройстве, включающем приемный пункт с предварительной сортировкой на смешанные и сортировочные отходы, согласно указанному изобретению необходимо будет иметь большие по размерам участки хранения отсортированного, непригодного к дальней переработке сырья (отходов), что экологически небезопасно и экономически не выгодно, особенно в городских условиях. На линиях ручной сортировки смешанных отходов по видам возникает большое количество выбросов в рабочую зону на рабочем месте сортировщика и так как несортированные ТБО включают в себя огромное количество опасных отходов в эпидемиологическом плане и для здоровья человека (ртутные градусники, шприцы, колющие предметы, вещества с сильным запахом), при ручном разборе это может привести к травмам персонала, аллергическим реакциям.
Известен способ экономичной транспортировки, сбора, сортировки и утилизации бытовых отходов (патент на изобретение РФ №2357812, опубл. 10.06.2009), включающий в себя предварительную частичную сортировку отходов по видам на месте сбора отходов населением на контейнерных площадках, транспортировку отходов с мест их сбора населением в промежуточный приемный пункт, измерение величины количества выездов транспортных средств за бытовыми отходами в единицу времени или величины частоты выездов и задание нормативных, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений количеств выездов транспортных средств за бытовыми отходами в единицу времени или нормативной наименьшей и наибольшей частоты выездов, регулирование режима выездов транспортных средств за бытовыми отходами в единицу времени или режима частоты выездов, взвешивание смешанных и предварительно сортированных отходов, полную и окончательную сортировку отходов по видам в промежуточном приемном пункте, предварительную их обработку и прессование в нем, а также доставку сортированных отходов с места сбора и из промежуточного приемного пункта на промышленные предприятия для вторичного использования и для дальнейшей их утилизации.
При частичной сортировке населением отходов по видам на месте сбора отходов на контейнерных площадках образуется большое количество случаев смешивания отходов, при которых смешиваются отходы в одной таре, подлежащие дальнейшей сортировке и переработке, с отходами, непригодными к дальнейшей переработке, а требующими только сжигание. В этих случаях необходимо будет задействовать дополнительные ресурсы для их разделения, например промежуточные приемные пункты, а также для транспортировки в целях уменьшения их объема - прессования, что удорожит процесс транспортирования и в целом обработку для дальнейшей переработки. Необходимость окончательной полной сортировки по видам отходов в промежуточном приемном пункте, а также доставки сортированных отходов с места сбора с промежуточных пунктов приема на промышленные предприятия потребуют большие трудовые и экономические затраты, а также наносят вред экологическому состоянию окружающей среды за счет многократной погрузки-выгрузки отходов в промежуточных пунктах.
Заявляемая группа изобретений направлена на решение проблемы загрязнения окружающей среды при осуществлении мероприятий по сбору, транспортировке и утилизации твердых бытовых отходов в населенных пунктах.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой группы изобретений, заключается в повышении экологической безопасности процесса сбора, транспортировки и утилизации твердых бытовых отходов. Повышение эффективности труда и использования транспортных ресурсов при осуществлении заявляемой группы изобретений позволяет снизить экономические затраты при осуществлении мероприятий по сбору, транспортировке и утилизации твердых бытовых отходов.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что способ сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов включает сбор от населения бытовых отходов в пункте приема отходов с одновременной сортировкой отходов на отходы, пригодные для переработки, и отходы, подлежащие утилизации, транспортировку отходов, подлежащих утилизации, из пункта приема отходов в пункт накопления и утилизации отходов, утилизацию отходов в пункте накопления и утилизации отходов, при этом производят измельчение отходов, подлежащих утилизации, в пункте приема отходов и смешивание измельченных отходов с водой для дальнейшей транспортировки в герметичных контейнерах в пункт накопления и утилизации отходов, при этом в пункте накопления и утилизации отходов перед утилизацией производят отбор воды, в которой производили транспортировку отходов. Сбор от населения бытовых отходов в пункте приема отходов и сортировка отходов в пункте приема отходов могут быть осуществлены под контролем оператора пункта приема отходов. В процессе утилизации отходов в пункте накопления и утилизации отходов может быть осуществлен отбор метана для последующего использования. Предпочтительно утилизацию отходов в пункте накопления и утилизации отходов производят путем термической обработки отходов, при этом выделенный при утилизации отходов водяной пар используют для выработки электрической энергии.
Согласно изобретению пункт приема отходов для реализации заявляемого способа содержит корпус, в котором размещены по крайней мере один контейнер для несортированных отходов, подлежащих утилизации, контейнеры для сортированных отходов, подлежащих переработки на специализированных предприятиях. При этом он дополнительно содержит измельчитель несортированных отходов, соединенный с контейнером, и резервуар с водой для измельченных отходов. Пункт приема отходов может дополнительно содержать рабочее место оператора, осуществляющего контроль сбора и сортировки отходов. Также пункт приема отходов может быть оснащен колесами и средством крепления к транспортному средству для возможности перемещения.
Заявляемый пункт накопления и утилизации отходов для реализации описанного способа содержит по крайней мере один резервуар для накопления и хранения отходов, устройство утилизации отходов и средства подачи отходов в устройство для утилизации, представляющее собой устройство для сжигания отходов, при этом он дополнительно снабжен устройством для приема отходов, выполненным с возможностью разделения отходов от воды и отвода воды. Устройство для сжигания отходов выполнено в виде термического реактора с возможностью организации пульсирующего горения. Пункт накопления и утилизации отходов может дополнительно содержать устройство выработки электрической энергии с использованием выделяемого в процессе утилизации водяного пара. Пункт накопления и утилизации отходов может быть снабжен устройством для отбора и накопления метана.
Заявляемый способ реализуется с использованием комплекса для сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов, включающего по крайней мере один описанный пункт приема отходов, по крайней мере одно транспортное средство для транспортировки отходов, оснащенное герметичным контейнером, и по крайней мере один описанный пункт по накоплению и утилизации отходов.
Заявляемая группа изобретений поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема комплекса для сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов. На фиг. 2 представлено схематическое изображение пункта приема отходов. Фиг. 3 иллюстрирует устройство пункта для накопления утилизации отходов.
Позициями на чертежах обозначены:
1 – контейнер для несортированных отходов,
2 – контейнер для сортированных отходов,
3 – измельчитель отходов
4 – резервуар с водой
5 – рабочее место оператора
6 - резервуар  для накопления и хранения отходов
7 - устройство для утилизации отходов
8 - средства подачи отходов в устройство для утилизации отходов
9 - устройство для приема отходов
10 – ротор
11 - устройство для отвода и сбора метана
12 - система отбора водяного пара и переработки его в электрическую энергию
Комплекс для сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов содержит по крайней мере один пункт приема отходов, по крайней мере одно транспортное средство для транспортировки отходов, оснащенное герметичным контейнером, и по крайней мере один пункт по накоплению и утилизации отходов.
Пункты приема отходов располагают непосредственно в населенном пункте для осуществления сбора бытовых отходов от населения. Пункт приема отходов содержит корпус, в котором размещены: по крайней мере один контейнер 1 для несортированных отходов, подлежащих утилизации, и контейнеры 2 для сортированных отходов. Пункт приема отходов дополнительно содержит измельчитель 3 несортированных отходов, соединенный с контейнером 1 для несортированных отходов, подлежащих утилизации. Измельчитель 3 находится внутри корпуса пункта приема отходов для исключения выброса измельчаемых отходов в окружающую среду. Также пункт приема отходов содержит резервуар 4 с водой для измельченных отходов. Резервуар 4 выполнен герметичным с возможностью откачки из него смеси измельченных отходов с водой. Пункт приема отходов может быть оснащен рабочим местом оператора 5, осуществляющего контроль за приемом отходов от населения и их сортировкой. Такие пункты приема отходов могут быть выполнены мобильными, например могут быть оснащены колесами и средством крепления к транспортному средству.
Автоматизированное устройство измельчителя 3 несортированных отходов и герметичный резервуар с водой 4 для накопления измельченных отходов позволяют минимизировать прямой контакт рабочего персонала с отходами, выброс отходов в окружающую среду и повысить экологичность пунктов сбора отходов в населенных пунктах.
Пункт по накоплению и утилизации отходов представляет собой комплекс устройств, а именно: по крайней мере один резервуар 6 для накопления и хранения отходов, устройство для утилизации 7 отходов  и средства подачи 8 отходов в устройство для утилизации. Пункт по накоплению и утилизации отходов снабжен устройством для приема отходов 9, выполненным с возможностью разделения отходов от воды и отвода воды для ее повторного использования.
Резервуар 6 снабжен ротором 10 для перемешивания отходов и их равномерной подачи в средства подачи 8 отходов  в устройство для утилизации 7. Средства подачи 8 отходов в устройство для утилизации 7 выполнены в виде системы шнеков и каналов, позволяющих осуществлять равномерную подачу отходов из резервуара 6 в устройство для утилизации 7 отходов. Устройство для утилизации 7 отходов представляет собой устройство для сжигания отходов, выполненное в виде термического реактора с возможностью организации пульсирующего горения. Устройство для сжигания отходов оснащено вентилятором обратной тяги, лопатки которого выполнены из высококачественных материалов, устойчивых к температурному воздействию, и управляемым на основе регуляторов частоты.
Резервуар 6 для накопления и хранения отходов может дополнительно содержать устройство 11 для отвода и сбора метана. Собранный газ может быть в дальнейшем использован в промышленных целях.
Также пункт по накоплению и утилизации отходов может быть снабжен системой 12 отбора водяного пара, образующегося в процессе сжигания отходов, и переработки его в электрическую энергию. Данная система может быть реализована в виде парогенератора с электрической турбиной.
Таким образом, пункт по накоплению и утилизации отходов представляет собой автоматизированную непрерывную систему устройств, исключающую прямой контакт рабочего персонала с отходами и выброс отходов в окружающую среду.
Способ сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов включает в себя прием от населения твердых бытовых отходов в пункте приема отходов, сортировку отходов на пункте приема отходов на отходы, пригодные для переработки, и отходы, подлежащие утилизации, измельчение отходов, подлежащих утилизации, смешивание измельченных отходов с водой, транспортировку отходов, подлежащих утилизации, из пункта приема отходов в пункт накопления и утилизации отходов, утилизацию отходов в пункте накопления и утилизации отходов. Прием от населения отходов и сортировку отходов в пункте приема отходов может быть осуществлен под контролем оператора пункта приема отходов, что исключит необходимость промежуточной транспортировки отходов на дополнительный пункт сортировки. Непосредственно в пункте приема отходов производят измельчение отходов, подлежащих утилизации, и их смешивание с водой в герметичном резервуаре. Забор измельченных и смешанных с водой отходов и их транспортировку на пункт по накоплению и утилизации производят с помощью специализированных транспортных средств, оснащенных герметичными контейнерами. Доставленную на пункт по накоплению и утилизации отходов смесь измельченных отходов и воды сливают в резервуар для накопления и хранения отходов, применяя устройство для приема отходов, осуществляющее разделение отходов от воды и отвод воды для ее повторного использования. При помощи средств подачи отходов в устройство для утилизации смесь для утилизации подают из резервуара в устройство для утилизации, представляющее собой термический реактор. Далее осуществляют сжигание отходов в термическом реакторе.
Выделенный в процессе утилизации метан отбирают из резервуара для накопления и хранения отходов в емкости и передают для дальнейшего использования.
При условии оснащения комплекса для сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов соответствующим оборудованием осуществляют выработку электрической энергии за счет использования водяного пара, образующегося в процессе сжигания отходов.
В результате осуществления описанного способа на выходе получают зольный остаток. Масса такого остатка по отношению к массе утилизированных отходов составляет не более 0,1%.
Благодаря применению автоматизированных систем на всех этапах сбора и утилизации отходов, контролю сортировки на пунктах приема отходов, измельчению отходов непосредственно на пункте сбор и изолированном от окружающей среды измельчителе, транспортировке отходов в виде смеси измельченных отходов с водой в герметичных контейнеров достигается высокий показатель экологической безопасности процесса сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов в населенных пунктах.