Что такое плотность ТКО (ТБО) и как ее определить, где использовать?

Чтобы рассчитать место для хранения или транспорт для перевозки твердых бытовых отходов (ТБО), нужно определить их объем или массу. Сделать это проще, если знать плотность отходов ТБО. В таком случае простая формула из школьного курса физики V=m×ρ позволяет получить искомую величину. Проблема в том, что чаще всего мусор неоднороден, его сортировка в местах сбора не проводится. Тогда нужно учитывать усредненное значение. Подробнее, ниже.

Для чего нужно рассчитывать плотность отходов?

Под плотностью ТБО понимается масса отходов, которые содержаться в единице объема. Единица измерения кг/м³. Высчитать точное значение по указанной выше формуле, где V-объем, m-масса, а ρ – плотность, можно в том случае, если вещество однородное.

Поскольку во многих случаях мусор неоднородный, эта формула применима с определенными условностями. Принято считать на основании неоднократных замеров, что средняя плотность бытовых отходов колеблется от 60 до 120 кг/м³. Под воздействием сезонных и других факторов она может повышаться до 180-250 кг/м³.

Именно такая величина справедлива, когда мусор набрасывается в контейнер. Однако мусоровозы при высыпании с контейнера прессуют отходы, тем самым повышая плотность до 500-700 кг/м³. Такая технология позволяет сэкономить на перевозке, добиться повышения объемов перевозки мусора в единицу времени, удешевить ее.

Плотность ТКО для перевода в тонны

Грузоподъемность мусоровозов рассчитывается в тоннах. Нужно привести значение собранного мусора в тонны:

1. Установить объем отходов, для этого объемы контейнеров или пакетов, имеющих стандартные значения;
2. Определить плотность мусора, исходя из его состава;
3. С помощью указанной формулы определить вес;
4. Полученное значение в килограммах перевести в тонны, поделив его на 1000.

Расчеты для примера. Стандартный контейнер выпускается на 1100 л. В 1 м³ 1000 л, а значит объем данного контейнера 1,1 м³. Во дворе многоквартирного дома установлено 3 таких контейнера.

Выше указывалось, что без уплотнения средняя плотность ТБО составляет не более 120 кг/м³. Значит, в указанных трех контейнерах масса отходов не превысит 120×1,1×3=396 кг.

В чем возникает сложность?

Допустимая масса загружаемых отходов в мусоровоз КАМАЗ составляет 8,5 т. Это означает, что он может за один рейс собрать контейнеры в 8,5/0,396=21,46 или не более, чем в 21 дворе таких многоквартирных домов. На основании этих расчетов, когда используется плотность ТБО для перевода в тонны, определяются мощности оператора по обращению с отходами, составляется график вывоза.

Однако приведенные расчеты больше схожи на простую задачу для школьников. В реальности операторы и коммунальные хозяйства, перерабатывающие производства вынуждены постоянно корректировать данные.

Причина в том, что на плотность влияет структура отходов, сезонность, субъект, который обслуживается региональным оператором ТКО, вид его деятельности, местонахождение населенного пункта, устоявшиеся традиции населения, развитость инфраструктуры.

Обычная структура отходов многоквартирного дома следующая:

1. Пищевые отходы – 30%;
2. Бумага и картон -30%;
3. Пластик и текстиль – по 4%;
4. Другие отходы – около 25%.

Некоторые отбросы в виде стекла, металлических, деревянных изделий занимают небольшую долю в общей структуре, существенно не влияют на показатели. Именно поэтому оператор может отказаться забирать поставленную возле контейнера неработающую стиральную машину или сломанный диван.

Их забор в мусороприемник затруднителен из-за габаритов. Но кроме этого, такие бытовые отходы существенно нарушают первоначальные расчеты. Для их вывоза и утилизации владелец обязан заключить дополнительный договор с оператором.

Как влияет сезонность на плотность ТБО?

Время года меняет структуру отходов. Например, остатки пищи уменьшаются весной до 20-25%, а осенью они увеличиваются до 45-50% и более. Объясняется это тем, что после уборки урожая на кухнях в домохозяйствах повышается количество фруктов, овощей. Для южных регионов страны увеличение доли пищевых отходов происходит раньше.

Оператору приходится учитывать, что плотность таких отбросов составляет 370 кг/м³ – одна из наибольших среди составляющих мусора. Для сравнения ниже данные, какая плотность бытового мусора:

1. Бумага и картон –100-110 кг/м³;
2. Пластик и полиэтилен – 100 кг/м³;
3. Текстиль – 180 кг/м³;
4. Стекло – 1360 кг/м³, но его доля в ТБО не превышает 1%;
5. Другие отходы – 200 кг/м³.

Сезонность, а также региональность влияет и на уличный, коммунальный мусор. Например, в холодное время года в центральной части страны его количества снижается в 2,2 раза – с 11% до 5%. Южнее изменения происходят более заметно – с 20% до 1%. То есть, в 20 раз.

Для справки! Плотность мусора от офисных и бытовых помещений существенно ниже, доля пищевых отходов в них незначительная, в 5-10 раз ниже, чем у домохозяйств.

Вместе с объемом меняется и плотность ТБО. Если ее средний показатель в теплое время года достигает 180-220 кг/м³, зимой он увеличивается до 250 кг/м³.

Такие колебания плотности отходов – от 120-180 до 220-250 кг/м³ – вносят существенные коррективы в деятельность коммунальных служб и региональных операторов. Если их не учитывать, результат – вовремя не вывезенные, переполненные контейнеры, появление и увеличение стихийных свалок.

Поэтому перед тем, как определить плотность мусора от бытовых помещений и других субъектов, учитываются все факторы, включая вероятную структуру ТБО на конкретном объекте. Далее, высчитывается их масса через плотность каждого вида мусора, полученные данные суммируются.

И наоборот, имея данные по весу и объему, оператор уточняет изменения плотности ТБО на конкретном объекте. Используется приведенные выше формула, только объем делится на массу (V/m). Результат – он получает изменение структуры отходов, принимает во внимание факторы, которые на это повлияли. Полученные данные используются в расчетах для дальнейшего планирования.