ПНЕВМОТРАНСПОРТ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Способ сбора и удаления твердых бытовых отходов жизнедеятельности человека из зданий микрорайона города. Отходы в вакуумных системах пневматического транспорта собирают в специальных шахтах-накопителях, установенных в зданиях в нижней части мусоропроводов, в техническом подполье зданий, не имеющих мусоропроводов, или в подземном пространстве открытых пунктов сбора твердых бытовых отходов. В жилых и общественных зданиях микрорайона отходы попадают в шахты-накопители через стандартные мусороприемные люки. При этом максимальный размер частиц отходов не должен превышать 300—350 мм. 1—2 раза в сутки, в зависимости от темпов накопления твердых бытовых отходов, в шахтах включается система, которая поочередно транспортирует эти отходы из шахт-накопителей на центральную станцию. Шахты-накопители соединяются между собой трубопроводами, образующими единую пневмотранспортную сеть. В начале каждой ветви трубопроводов установлен воздухоприемный клапан. Для транспортирования твердых бытовых отходов после пуска трубовоздуходувок открываются воздухоприемный и герметизирующий клапаны ветви. При этом в ней создается поток воздуха со скоростью, обеспечивающей движение компонентов твердых отходов. По команде с пульта управления открывается ближайший к центральной станции клапан ввода. Под действием собственного веса и перепада статических давлений отходы опускаются в транспортный трубопровод, перекрывая его сечение. После этого клапан ввода закрывается. Перепад статических давлений на образовавшемся поршне ускоряет его движение и одновременно вызывает образование в нем воздушных каналов, при этом с ростом перепада давлений скорость воздуха в этих каналах возрастает. Начинается унос частиц из передней части движущегося поршня. Каналы расширяются, скорость проходящего по ним потока возрастает, все большее количество частиц уносится — поршень начинает распадаться. Перепад давлений на нем уменьшается. Дальнейшее движение отходов в трубопроводе характеризуется разрушением остатков поршня и распределением частиц в трубопроводе в соответствии с их аэродинамическими свойствами, т.е. аэросепарацией частиц. В конце этого процесса в основном заканчивается взаимодействие частиц твердых бытовых отходов между собой и прекращается их ускоренное движение. Основной наиболее продолжительный этап транспортировки отходов до центральной станции происходит в режиме, характеризующемся отсутствием взаимного воздействия частиц, незначительным изменением их скоростей и отставанием заднего фронта движущихся твердых бытовых отходов от переднего. В зависимости от их аэродинамических свойств и параметров воздушного потока движение частиц при этом может осуществляться в 3 режимах: по дну трубопровода скольжением или качением, скачкообразно и во взвешенном состоянии.
После ввода первой порции твердых бытовых отходов в транспортный трубопровод по команде с пульта управления открывается следующий клапан ввода, куда засыпается новая порция отходов, затем очередной и т.д. По окончании разгрузки всех шахт-накопителей работающей ветви по команде с пульта закрываются ее воздухоприемный и герметизирующий клапаны. Аналогично производится последовательное опорожнение шахт-накопителей всех ветвей трубопровода. Таким образом, пневмотранспортировка твердых бытовых отходов является единым сложным процессом взаимодействия разнообразных по форме, размерам и массе частиц с воздушным потоком и стенками трубопровода и в общем случае представляет собой совокупность последовательно протекающих 4 фазы, различающихся физической сущностью. К первой фазе относится ввод твердых бытовых отходов в транспортный трубопровод. Этот процесс характеризуется взаимодействием сил гравитации и давления, действующих на столб материала, и сил внешнего трения в узле ввода системы. Вторая фаза — поршневой режим движения отходов в транспортном трубопроводе, когда под действием возникающего при вводе перепада давлений вся масса отходов начинает двигаться с ускорением, полностью перекрывая сечение трубопровода. Эта фаза характеризуется взаимодействием сил давления и трения, уплотняющих поршень при его движении, с силами трения проходящего по каналам внутри поршня воздушного потока, стремящимися его разуплотнить. Третья фаза — аэросепарация, процесс разрушения поршня под действием сил трения воздушного потока, движущегося по каналам внутри поршня, и распределение частиц твердых бытовых отходов по длине транспортного трубопровода в соответствии с аэродинамическими характеристиками. Четвертая фаза — процесс транспортирования отходов в стационарном режиме, характеризующийся непрерывным уменьшением мгновенной массовой концентрации. Это происходит вследствие различных скоростей движения переднего фронта отходов, в котором перемещаются легкие компоненты, и заднего, включающего тяжелые компоненты твердых бытовых отходов.
Внедрение вакуумных систем и пневмотранспорта отходов позволяет получить значительный санитарно-гигиенический эффект: в жилых домах практически исключаются условия для размножения насекомых и грызунов, для распространения патогенной микрофлоры, а также контакта населения и обслуживающего персонала с бытовыми отходами. Кроме того, не требуется въезд на территории домовладений мусоровозного транспорта, благодаря чему сокращается суммарный выброс автотранспортных газов и снижается уровень шума.