БАРЛЫҚ МОРФОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰРАМДАҒЫ ҚАТТЫ-ТҰРМЫСТЫҚ ҚАЛДЫҚТАРДЫ ҰНТАҚТАУ МЕН ҰСАҚТАУ ПРОЦЕСТЕРІ ҮШІН ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ЖАБДЫҚ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ТАҢДАУ

Қоршаған ортаны қорғау облыстық басқармасының деректері бойынша 2013 жылдың 1 қаңтарында қоқысқа 4,4 мың тонна ҚТҚ көміліп, ал 2004 жылы шамамен 900 мың тонна шығару жоспарланған.

Қоқыстың мұнша көлемі облыста санитарияға қарсы, экологиялық қауіпті жағдайдың қалыптасуына ықпал етпекші. Сондықтан да қалдықтарды сұрыптау, өңдеу және кәдеге жарату мүмкіндігімен қоқыс өңдеу зауытын жобалау және салу қажеттілігі туындап отыр.

Морфологиялық құрамды талдау (1.1-кесте) бір куб метр ҚТҚ келесі құрамында болатынын көрсетіп отыр: 36% қағаз,14% тамақ қалдықтары, 6% тоқыма бұйымдары, 4% металл, 4% шыны, 9% пластмасс және құрамында полимері бар қалдықтар. Мұндағы полимерлік қалдықтардың үлесі жалпы массада өсіп келеді.

Теориялық және тәжірибелік зерттеулер қалдықтарды сұрыптау, тазалау, бөлу және өңдеу технологиялық процестерінің электростатикалық өрістегі механикалық, гидростатикалық бөлу операцияларымен және құрамы қалдықтардың әсіресе полимерлік қалдықтардың биологиялық ластануын бейтараптандыратын парамагниттік сұйықтықта гидростатикалық бөлу операцияларымен қамтамасыз етіледі.

ТМД елдерінде (Ресей, Украина, Беларуссия және басқ.), алыс шет елдерде (АҚШ, Жапония, Германия және басқ.) қайталама полимерлік бұйымдар мен жабындар алу үшін қайтадан қолдану үшін ҚТҚ полимерлік компоненттерін алу мақсатында ҚТҚ кешенді өңдеумен айналыспайды. Бұл елдерде жылу және электр энергиясын алу мақсатында ҚТҚ жағу үдерісі басым келеді.
1.2-кесте – Экструдирлеу кезінде полиэтилен қалдықтарының негізгі режимді параметрлерінің мағынасы

Параметрлері	МЕМСТ 18599-83
	ПНП	ПВП
Қыздурышының температурасы Тн, 0С	200+10	230+10
Дайындама кесіктерін балқыту кезіндегі қысым Рпр, МПа	0,03-0,05	0,06-0,08
Құбыр материалын балқыту тереңдігі, мм	1-2	1-0
Қабырғаның қалыңдығы кезінде tн балқыту ұзындығы, мм 4-ке дейін 5-10 10-15 16 және одан жоғары	35 50-85 85-160 160	50 70-110 110-200 200
Технологиялық кідіріс ұзақтығы, с	3	2
Тұнбаның қысымы Рос, МПа	0,1	0,2
Дайындама қалыңдығы 4 мм дейін болған кезде тұндырманың қысыммен tос ұстау ұзақтығы 5-10 10-15 16 және одан жоғары	180 240-480 480-720 900	240 300-540 540-720 900

1.3-кесте – Экструдирлеуге дейін және одан кейін полиэтиленнің негізгі физикалық-механикалық қасиеттері МЕМСТ 18599-83

Ескерту: алымы – полиэтилендердің бастапқы қасиеттері кезінде; бөлімі – қайталама экструдирлеу кезінде.

1.4-кесте – Техникалық және құндық сипаттамалары бойынша балама шешімдерді салыстырмалы талдау

р/с	Көрсеткіштер атауы	Көрсеткіштер мағынасы АҚШ долларында
		Ұсынылатын үлгі (СПҚТҚ зауыты)	Әлемдік тәжірибедегі үздігі
			USA NSL HYNDROMEX	ASTAnlagen Berlin GBH 1-нұсқа 2-нұсқа
1.	Құрылыс жұмыстары	1200000	2391000	2704500	2000500
2.	Жабдық	2300000	22200000	5041000	4551700
3.	Қаптау, көлік, сақтандыру	25000	796400	282100	348800
4.	Шеф монтаждау, іске қосу-реттеу жұмыстары және оқыту	400000	1600000	1122400	949500
5.	Жиыны	3925500	27000000	9250000	7850500
6.	Өнімділігі жылына	210000	300000	60000	60000
7.	Өнім шығарудың жылдық көлемі$ USA	6800000	8700000	1600000	1160000

Қалдықтардың әртүрлі компоненттерін (полимерлік, картон, қағаз, тоқыма, резеңке, шыны және басқ.) экструдирлеу жолымен келесі темір жол тұрпаттарын және ҚР №ЦП-751/1, 2001ж. темір жолдарда қармен күрес жөніндегі нұсқаулыққа сәйкес тұрақты қар ұстағыш шарбақ құрылымдарын алуға болады.

Қалдықтарды сұрыптау, тазалау, бөлу және өңдеу технологиялық процестерінің электростатикалық өрістегі және бейтараптандыратын парамагниттік сұйықтықта гидростатикалық бөлуге теориялық және тәжірибелік зерттеулер жүргізілді, оны магниттік өріс кернеуі бойынша реттелетін әсерге ұшыратады, бұл ретте бөлінген компоненттерді қатерсіздендіру жүреді.

Полимерлік-пластмасса қалдықтарын өңдеу жолымен:

- темір жол бұйымдары мен белгілерін;

- тозған құбыржолдардың сыртқы және ішкі жабындарын;

- автожол бұйымдары мен белгілерін;

- терезе және есік блоктарын;

- аграрлық-ауыл шаруашылық бұйымдары мен құрылыс материалдарын;

- жиһаз материалдарын (плиталар, панельдер, фурнитуралар);

- машина-құрылыс полимер материалдарын өндіруге болады.

Мұндай өнімдердің негізгі тұтынушыларына автомобиль, құрылыс, ағаш өңдеу, тоқыма зауыты, коммуналдық шаруашылық кәсіпорындары жатады. Аталған жобаның негізгі міндеті – тұрмыстық қалалық қоқысты қалдықсыз өңдеу технологиясын ұйымдастыру. Қара және түсті металдар металлургиялық комбинаттармен жеткізіледі.

2002 жылдан бастап «Магистральды темір жолдар» ЖАҚ қар ұстайтын шарбақтарды, сондай-ақ қалқандар, қоршаулар, темір жол белгілері мен полимерлік қалдықтардан жасалатын рельс жолдары үшін карточкалар дайындау және енгізу жөніндегі тұтынушы – тапсырыс беруші болып табылады. Жоғарыда аталған бұйымдарды сатып алудың жыл сайынғы көлемі 495 млн. теңгеден жоғары болып келеді.

Полимер қалдықтары қайта өңдеуге жатады, ал қағаз және шүберек қатты қағаз немесе темір жол үшін бұйымдар компоненттерін өндіру шикізаты бола алады. Жоғарыда аталған бұйымдардан өзге темір жол үшін экструдирлеу жолымен мыналарды алуға болады:

- тасымалданатын торлы қалқандар;

- темір және автомобиль жолдары үшін өту жолдарының тану белгілері.

Өнім өндіруге арналған бастапқы шикізатқа қоқысты құрастырушы: полиэтилен бұйымдары, қағаз, ескі киім, пластмасса қалдықтары жатады.

Қоқыс сұрыпталатын болады, одан кейін өңдеуге жіберіледі. Қолдануда болған металл құбырлардың жабыны үшін негізгі компонент өндірістік-тұрмыстық қалдықтар массасынан алынған қайталама полиэтилен болып табылады.

Өндіру әдісі құбыр оқшаулануы бетінің сипатымен, олардың диаметрі мен ұзындығымен сипатталады.

Қаптамасы бар құбыр үшін ішкі беті мен сыртқы беті бойынша құбырдың ішкі және сыртқы бетіне материал қабатын біруақытта түсіруге мүмкіндік беретін құрылғы пайдаланылады.

Қолдануда болған және соққыға төзімді термопластикті жабын үшін қажет металл құбырлар қоқыстан, сондай-ақ мүдделі тұлғалардан, ықтимал сатып алушылардан түсетін болады. Келіп түскен құбырлар қажет болған жағдайда тегістеледі. Қалған бөлігін кесікті өңдей отырып, жабын процесіне дайындайды.

Беткі жағы термопластикпен жабылған құбыр бұйымы өндірісі топтамасы:

1. Бөтен материалдардан (лай, тоттанудың қалың қабаты) механикалық тазартудан, одан әрі токарлық өңдеуден;

2. Полимерлік таспа түсіретін тегістейтін құрылғылары бар арнайы стаканды қолдану арқылы түсіретін материалға жоғары адгезиялық қасиет беру үшін беткі жағын өңдеуден;

3. Оқшаулағыш таспаны түсіру үшін жабын аймағына металл құбырды енгізу;

4. Жабын аймағынан дайын өнімді жою;

5. Тұтынуларға жөнелту үшін дайын өнімдерді дайындаудан немесе дайын өнімді қоймаға тиеуден тұрады.

Жеңіл автомобильдердің бамперлерін, әуе кескіштері, терезе жақтаулары мен есік блоктарының өндірісі үшін негізгі шикізатқа қайталама полиэтилен жатады. Қайталама полиэтиленнен сұйық масса алынған соң арнайы құрылғыларға одан кейін арнайы нысандарға массаны құю жүзеге асырылатын болады. Өнім салқындаған соң қоймаға түседі.

Пайдалануда болған, беткі жағының жекелеген кемшіліктері бар металл құбырлар және ұсынылған талаптар бойынша термопластикпен жабылған, аталған пайдалану жағдайларында (қатты қыздырудан өзге) қайталап пайдалану мүмкіндігіне ие, өйткені олардың беткі жақтары қаптайтын термопластиктің (полиэтиленнің) сілті қышқылына, ерітіндіге, ылғалды атмосфералық ауаға көтеріңкі инерттілігіне қарай пайдалану кезінде ортаның агрессияшыл қасиеттеріне барынша тұрақты болып келеді. Ішкі металл қаңқасы жұқа пластик қабаттың механикалық жүктемесіне қатысты тұрақтылығын арттырады. Пайдалануда болған металл құбырлардың бетінде термопластикалық материалдан жасалған қабаттың болуы жөндеуден өткізбей пайдалану уақытын 3-5 есе арттырады. Ол құбырдың тоттануына байланысты туындауы мүмкін апаттардың санын қысқартуға алып келеді.

Өнеркәсіптік-тұрмыстық қалдықтар жинағы арнайы жабдықталған контейнерлерде арнайы машиналарда жүзеге асырылатын болады. Ол қала мен облыстың санитарлық ахуалын жақсарту мүмкіндігін бере отырып, сол арқылы экологиялық ахуалға оң әсер етеді.

Аталған тәжірибе оң іске асырылған жағдайда өндірісті ұйымдастыру тәжірибесі Қазақстанның басқа да облыстарында қолданылатын болады, сондай-ақ өңірлерде өнімді жаппай шығаруды жолға қояды.

Полимер қалдықтарынан жасалатын қар ұстайтын шарбақтар мен басқа да бұйымдар ағаш және темір бетонмен салыстырғанда екі есе арзан, сондай-ақ олардың қызмет ету мерзімі 50 жылға жетеді.

Қалаларда қатты тұрмыстық қалдықтар мен сұйық өнеркәсіп қалдықтарының (неорганикалық және органикалық заттардың ерітінділері, май, ерітінді және басқ. түріндегі органикалық сұйықтықтар) барынша қарқынды жинақталуы жүріп жатыр, олар дұрыс емес және уақтылы жойылмаған және зарарсыздандырылмаған жағдайда қоршаған табиғи ортаны байыпты ластануға алып келуі мүмкін.

Әлемдегі елдерді өңірлік, климаттық, геологиялық, экономикалық және саяси жағдайларға негізделген ҚТҚ басқару саясатына қарай бірнеше топтарға бөлуге болады.

Мысалы, Жапонияда қоқыстың 70% және одан жоғары бөлігі қала өкіметімен жағылады. Швейцария, Дания, Люксембург тәрізді елдерде халық тығыздылығының жоғарылығына, ЖІӨ жоғары деңгейі мен аумақтарының шектелушілігіне байланысты қоқысты (жалпы көлемінің шамамен 70%) жағу тәжірибесі қолданылады.

Ал АҚШ, Канада, Испания, Норвегия, Ұлыбритания, Германия, Италия, Португалия және Финляндияда қалдықтардың 60-90% тікелей ҚТҚ полигондарына шығарылады. Испания, Португалия және Финляндия қалалық ҚТҚ шамамен 10-20% компостық өңдеу зауіттарына жібереді. АҚШ, Канада және Германияда ҚТҚ 10% және одан жоғары бөлігін қалдықтан құнды материал алу мақсатында аралық станцияларда сұрыптайды.

Франция, Бельгия және Голландияда қалалық қалдықтардың жартысынан көбі полигонға жіберіледі, қалған ҚТҚ 25-40 % жағылады, ал қалғаны компастау немесе пайдалы материалдар алу үшін тазартылады.

Қатты тұрмыстық қалдықтардың басым бөлігі компоненттерге бөлместен (сұрыпталмастан) ашық қоқыстарға, қалалық көму полигондарына шығарылады және қоймаланады, олардың 97% ҚР табиғат қорғау және санитарлық заңнамасының талаптарына сәйкес емес. Көптеген қалаларда орналастыру мен жайғастыру жобасыз және қоршаған ортаға әсер етуді бағалаусыз жүзеге асырылды. ҚР қатты тұрмыстық қалдықтардың 5% ғана кәдеге жарату немесе жағуға ұшырытылады.

Әлемде бірнеше аралық тазалау технологиясы бар: жағу, жылуды регенерациялай отырып жағу (соның ішінде, электр энергиясын өндіре отырып), күл тозаңын балқыта отырып жағу, қатты материалдарды балқыта отырып газдандыру, отын қалдықтарын регенерациялау, компостирлеу, ұнтақтау және сұрыптау.

Шетелдік инвесторлар «Вторма-экология» ЖШС, «Имабеиберика» АҚ (Испания), АSТА Anlagen (Берлин, Германия), «Алтын алмас» АҚ (Қазақстандағы Испания серіктесі), «Ювента-ДВ» (Германия) және басқ., қаржылық қаражаттарын аямастан, қалаларда (Астана, Алматы, Атырау, Қарағанды, Ақтөбе және басқ.) ҚТҚ көму, сұрыптау және жағу жөніндегі ескі технологияны енгізуге тырысуда.

Қатты тұрмыстық қалдықтар мен сұйық өнеркәсіп қалдықтарын (ҚТСҚӨТТ) өңдеу технологиясының басты артықшылығы ҚТҚ сұрыптау жұмыстарынан және шаруашылық қалдықтардың қалалық көму полигондарынан бас тарту [27-41].

Соңғы жылдары Астана қаласы бойынша көмуге келіп түскен қалдықтардың көлемі 2006-2009 жылдардағы есеп деректері бойынша құрайды (1.5-кесте):

Астана қаласын дамыту барысында жинақтау көлемі артып, сондай-ақ тұрғын үй, өнеркәсіптік ғимараттар, денсаулық сақтау, бизнес және өндіріс мекемелері өндіретін қалдықтар құрамы өзгерді.

Санитарлық норма және қоршаған ортаны қорғау позициясы тұрғысынан Астана қ. қалдықтарды басқарудың қазіргі жүйесі қоршаған әсерін төмендетуді қамтамасыз ету мақсатында дамитын болады.

Қатты тұрмыстық қалдықтардың басым бөлігі компоненттерге бөлместен (сұрыпталмастан) ашық қоқыстарға, қалалық көму полигондарына шығарылады және қоймаланады, олардың 97% Қазақстан Республикасының табиғатты қорғау және санитарлық заңнама талаптарына сәйкес емес. Оларды орналастыру мен жайғастыру жобасыз және қоршаған ортаға әсер етуді бағалаусыз жүзеге асырылды. ҚР қатты тұрмыстық қалдықтардың 5% ғана кәдеге жарату немесе жағуға ұшырытылады.

ҚТҚ өңдеудің балама шешімін таңдау мақсатында 1.6, 1.7, 1.8-кестелерінде Қоқыс өңдеу және сұрыптау зауыттарын құндық, технологиялық және экологиялық-пайдаланушылық көрсеткіштер бойынша пайдалану нұсқаларының әлемдік тәжірибесі талдауы берілген.

1.6 -кесте – Техникалық және құндық сипаттамалардың балама шешімдерінің салыстырмалы талдауы

Қала маңдарында жаппай туындап жатқан нашар ұйымдастырылған және қарапайым апаттық қоқыстар жер беті мен жер асты суларын күрделі ластанушылар болып табылады. Аумақтағы көші-қон нәтижесінде қолданыстағы және ҚТҚ сүзгісінде кездесетін химиялық заттар рекультацияланған полигондарда (қоқыстар), жер беті мен жер асты суларында топырақ пен су көздерінің ластануы жүріп жатыр.