Будущие технологии нового автоматизированного мусоросортировочного комплекса на КПО «Волхонка»

На площадке КПО «Волхонка» — бывший опытный завод МПБО на Волхонском шоссе — «Невским экологическим оператором» ведутся работы по технологическому переоснащению части старых производственных корпусов. В том числе, монтаж современной автоматизированной линии глубокой сортировки твердых коммунальных отходов производительностью 200 тыс. тонн в год, после чего на объекте начнутся пуско-наладочные работы. Прием отходов на КПО «Волхонка» планируется возобновить до конца этого года после того как будут завершены работы, предусмотренные проектом первого этапа реконструкции предприятия.

Несмотря на то, что аналогичные сортировочные комплексы уже работают во многих других регионах России, данный проект во многих отношениях уникален. До сих пор подобные линии ставились только на новых заводах, которые изначально проектировались с учетом их использования. Перед проектировщиками из «ЭКОМАШГРУПП» стояла непростая инженерная задача: вписать современное оборудование в ограниченные габариты существующих производственных корпусов одного из старейших в стране предприятий по переработке отходов, изначально предназначенные для других целей.  В результате в сравнительно небольшом здании бывшего дробильного цеха будет размещено 90 единиц различного оборудования. В том числе трехфракционный барабанный грохот, каскад оптических сепараторов, баллистический сепаратор, магнитный и вихретоковый сепараторы, трехфракционный воздушный сепаратор, линия прессования вторичных материальных ресурсов, пресскомпакторы, шредер для производства RDF топлива и система перемещения контейнеров револьверного типа. При этом общая длина одних только конвейеров составит 840 метров. А для того, чтобы подключить все элементы комплекса, объединенные единой автоматизированной системой управления, потребуется проложить порядка 40 километров кабеля. 



Запуск первой очереди КПО «Волхонка» позволит осуществлять на этой площадке глубокую сортировку ТКО с целью извлечения полезных фракций, подлежащих вторичной переработке. На начальном этапе доля выделяемых в процессе сортировки вторичных материальных ресурсов (ВМР) прогнозируется на уровне 15% от общего объема ТКО (то есть порядка 30 000 тонн в год). Технология предполагает выделение восьми базовых видов ВМР — это железо, алюминий, полиэтилен, полипропилен, ПЭТ, стекло, тетрапак, макулатура (бумага и картон), которые будут передаваться сторонним потребителям. Также появится возможность начать производство тестовых партий RDF-топлива, которые в соответствии с достигнутыми договоренностями будут переданы для тестирования производителям цемента. По результатам анализа цементные заводы смогут оценить объемы потребления и дать прогноз по срокам модернизации оборудования, которая позволит им использовать RDF. Предварительно прогнозируется, что перерабатываться в альтернативное топливо будет не менее 20% от общего объема поступающих на предприятие ТКО. 

АО «Невский экологический оператор» приобрёл производственный комплекс опытного завода механизированной переработки бытовых отходов в феврале 2022 года и начал разработку проекта его модернизации, реализация которого предполагается в два этапа. На полный производственный цикл предприятие выйдет в следующем году, после завершения второго этапа реконструкции, проектная документация которого в сентябре получила положительное заключение государственной экологической экспертизы. Проект предусматривает строительство нового цеха сортировки ТКО и увеличение мощности сортировочной линии еще на 400 000 тонн в год, а также ввод в строй  мощностей по компостированию органических отходов, которые затем будут перерабатываться в техногрунт. 

Как устроен автоматизированный мусоросортировочный комплекс:

Производственная линия состоит из восьми основных технологических участков, на каждом из которых осуществляет определенный набор операций.

• Технологический участок № 1 — разгрузка смешанных ТКО и отбор крупно-габаритных отходов

Оборудование: фронтальные погрузчики, грейферный погрузчик, разрыватель пакетов, который состоит из бункера-дозатора, где находится усиленный цепной ленточно-пластинчатый конвейер, и роторного барабана. 

Основные операции: Твердые коммунальные отходы (ТКО) подвозятся и выгружаются из мусоровозов на бетонную площадку, которая находится в полностью закрытом цеху. Движения транспорта в зоне выгрузки регулируется сигналами светофора.  

Работники зоны выгрузки производят выборку из массы ТКО крупногабаритных неликвидных включений (КГО), которые складируются в установленный здесь же отдельный контейнер. После этого фронтальные погрузчики подталкивают материал в зону работы грейферного погрузчика, который осуществляет загрузку отходов в приемный бункер, где мусор равномерно распределяется перед попаданием в ротор разрывателя пакетов. Расположение грейфера также позволяет осуществлять загрузку материалов непосредственно на цепной конвейер, минуя разрыватель пакетов, в случае технического обслуживания последнего.

• Технологический участок № 2 — предварительная сортировка ТКО

Оборудование: сортировочный конвейер, климатическая кабина предварительной сортировки, в которой располагаются посты ручного отбора вторичных материальных ресурсов (ВМР), отводящие конвейеры и накопительные конвейеры-дозаторы для ВМР

Основные операции: В зоне предварительной сортировки производится ручной отбор материалов,  не предназначенных для попадания в барабанный грохот. На этом этапе отбирается ряд полезных фракций (бумага, гофрокартон, пленка и стекло), а также крупногабаритные включения, что позволяет повысить эффективность работы оборудования на следующих этапах сортировки. Посты отбора ВМР располагаются попарно с обеих сторон конвейера в специальной климатической кабине, которая установлена на сортировочной платформе и оснащена приточно-вытяжной вентиляцией с подогревом/охлаждением воздуха для обеспечения комфортных параметров воздуха рабочей зоны. Под сортировочной платформой расположены отводящие конвейеры для удаления из здания неликвида (крупногабаритных включений) и стекла, а также конвейеры-дозаторы для подачи ВМР на участок прессования.

• Технологический участок № 3 — Первичная классификация ТКО, отделения металлосодержащей фракции

Оборудование: перегрузочный конвейер, сепаратор барабанного типа (барабанный грохот), реверсивный конвейер, магнитный сепаратор, кабина контроля качества металлосодержащей фракции, отводящие конвейеры  

Основные операции: С сортировочного конвейера отходы попадают на перегрузочный конвейер, а затем в трехфракционный барабанный грохот. Перемещение потока ТКО в сепараторе происходит в продольном направлении за счёт специфической конфигурации внутреннего обода барабана, выполненного в виде сита с установленным на нем по спирали шнеком, который и обеспечивает поступательное линейное движение материала. При этом за счёт вращения барабана и действия центробежной силы происходит подъём материала в максимально верхнюю точку с последующим падением вниз. Данное циклическое движение материала происходит не менее 10 раз и заканчивается при достижении ТКО выходного отверстия.
Данная операция позволяет выделить из потока «отсев» (грязь, мелкий мусор, органику и т.д.) с коэффициентом чистоты не менее 80%. Отсев, проходя через сито, попадает на отводящие ленточные конвейеры и далее на реверсивный конвейер, установленный на опорно-поворотную площадку. Система автоматического управления комплексом самостоятельно отслеживает наличие или отсутствие накопительных контейнеров, установленных в зоне реверсивного конвейера (слева и справа от него), а также степень их заполнения, и принимает решение в какую сторону (в какой контейнер) производить разгрузку материала. Поворотное устройство позволяет конвейеру производить ссыпку материала по эллипсоидной траектории, что обеспечивает равномерное заполнение контейнера.  
По ходу движения из отсева извлекается металл с помощью сепаратора магнитного типа. Автоматически отобранные металлические включения отдельным конвейером направляются в кабину контроля качества, где сортировщик отбирает неликвид, который через бункер попадает на отводящий конвейер, а затем выводятся за пределы корпуса АМСК.
Оставшиеся после отделения отсева отходы направляются на следующий участок сортировки.

• Технологический участок № 4 — Классификации ТКО по массовым характеристикам

Оборудование: воздушный сепаратор, магнитный сепаратор, отводящие конвейеры, система пресс-компактирования 
 
Основные операции: Входящий поток материалов перегружается на 3-х фракционный воздушный сепаратор Nihot, который при помощи технологии отрицательного давления позволяет выполнять сортировку обширного диапазона материалов по их плотности и разделяет отходы на 3 фракции: тяжелую (heavy), среднюю (medium) и легкую (light).
Тяжелая фракция, которая практически не содержит пригодных для переработки материалов, падает перед разделительным барабаном на отводящий конвейер, проходит через магнитный сепаратор и направляется на участок накопления остатков сортировки, так называемых «хвостов». Для уменьшения объема «хвостов» предусмотрена револьверная система пресс-компактирования, которая спрессовывает отходы в кубы, предназначенные для дальнейшей транспортировки. Выделенные магнитным сепаратором включения металлов объединяются с металлосодержащей фракцией, выбранной из потока отсева, и через кабину контроля качества отводятся конвейером за пределы корпуса. 
Средняя фракция направляется на следующий участок сортировки для дальнейшей классификации. Легкая фракция направляется непосредственно в кабину контроля качества для отбора ВМР.

• Технологический участок № 5 — Классификация средней фракции, сортировка и контроль качества целлюлозных материалов

Оборудование: оптические сепараторы, вихретоковый сепаратор, кабина контроля качества целлюлозной фракции, конвейеры дозаторы

Основные операции: Выделенная воздушным сепаратором средняя фракция направляется на оптический сепаратор. Для оптимизации потоков движения материалов и повышения эффективности отбора ВМР, в схеме предусмотрено размещение 2х дюзовой оптики, единовременно разделяющей поступающие отходы на полимерную, целлюлозную и остаточную фракции.
Полимерная фракция направляется на дальнейшую сортировку сепаратором инерционного типа. Целлюлозные включения, отделяемые второй дюзой в составе оптического сепаратора, направляются на платформу контроля качества, где в сортировочной кабине происходит отделение фракций «Бумага белая», «Картон» и остаточной бумажной фракции (загрязненные бумага и картон), которая затем направляется на линию производства RDF. Накопление ВМР осуществляется в конвейерах-дозаторах, по мере накопления подающих вторсырье на участок прессования.
Остаточная фракция после оптического сепаратора подается на сепаратор вихретокового типа, где происходит выделение цветных металлов, также поступающих в конвейер-дозатор, после чего направляется на участок накопления остатков сортировки («хвостов»). 


• Технологический участок № 6 —  Классификация полимерной фракции 

Оборудование: баллистический сепаратор, конвейеры, посты отбора ВМР

Основные операции: Полимерная фракция с оптического сепаратора поступает на баллистический сепаратор, где в свою очередь разделяется на 2D (пленка) и 3D (пластиковая тара) фракции. 
2D фракция смешивается с потоком легкой фракции, выделенной воздушным сепаратором, и направляется в сортировочную кабину на платформе контроля качества ВМР, где производится отбор фракций «Light HDPE+LPDE пленка», «Light цветные пакеты» и «Light одноразовая посуда». Неликвидный пластик, непригодный для дальнейшей переработки, направляется на участок производства RDF топлива.
Отсев с баллистического сепаратора выводится за пределы корпуса в зону накопления остатков сортировки. 

• Технологический участок № 7 — Контроль качества 3D фракции

Оборудование: оптический сепаратор, посты отбора ВМР

Основные операции: Поток полимерной 3D-фракции направляется на оптический сепаратор для дальнейшего выделения ПЭТ-тары. После разделения материалов на ПЭТ и не ПЭТ содержащие, они подаются по раздельному конвейеру в сортировочную кабину на платформу контроля качества, где предусмотрены посты отбора следующих фракций:  ПЭТ бутылка-масло и ПЭТ-бутылка белая/прозрачная, пластик  PP. Также предусмотрен дополнительный пост для отбора дополнительных фракций на выбор, состав которых может определятся в зависимости от морфологии и наличие спроса на те или иные виды ВМР. Остаточная после сортировки смешанная полимерная фракция подается на отдельный конвейер-дозатор, либо направляется в поток RDF.

• Технологический участок № 8 —  Производство RDF топлива

Оборудование: оптический сепаратор, конвейер дробилка, пресс-компактор, револьверная система замены контейнеров 

Основные операции: Поток материалов, предназначенный для производства RDF (в том числе остаточная неликвидная бумажная и полимерная фракции), проходит через оптический сепаратор для отделения хлорсодержащих пластиков (синий цвет), ухудшающих качество конечного RDF-продукта. Далее специальная байпас-система обеспечивает подачу материалов по конвейеру либо во вторичный измельчитель (дробилку),  либо в пресс-компактор (при техническом обслуживании дробилки). Для оптимизации транспортной нагрузки при перемещении RDF применена револьверная система замены накопительных контейнеров пресс-компактора.

Все новости