Инновационные развитие инфраструктуры Кудымкарского района Пермского края на примере мусороперерабатывающего комплекса

1.

Выпускная квалификационная работа на тему:
"Инновационные развитие инфраструктуры Кудымкарского района
Пермского края на примере мусороперерабатывающего комплекса"
Автор работы:
Магистрант 2 курса группы
См-21
Кармазин Дмитрий Васильевич
Научный руководитель:
Заведующий кафедры
строительных технологий
Пугин Константин Георгиевич
Г.
Пермь
2024

2.

Объект исследования Кудымкарский район
Предмет исследования –показатели и
характеристики района, поиск
направления развития для повышения
уровня социально-экономического
развития
2

3.

Актуальность темы / угрозы
Рассматривая динамику последних десяти
лет, отмечаем, что объем ТКО растет
ежегодно. Наибольший прирост (более чем в
2 раза) отмечался в 2018-2019 гг. В 2020 г.
после появления COVID-19, в стране
увеличились
объемы
потребления
домохозяйств ввиду дистанционной работы и
учебы большой части населения, а также
снизились
объемы
промышленного
производства.
Необходимость разработки этого проекта
обусловлена
экологическими
угрозами,
зафиксированными
Указом
Президента
Российской Федерации от 19.04.2017 г. № 176
О Стратегии экологической безопасности
Российской Федерации на период до 2025
года"
7751
7266
6956
5441
5224
5168
5153
5060
5008
4303
3735
Динамика образования ТКО в России, млн т
3

4.

Проблема
исследования
Демография. Человеческий ресурс в
Кудымкарском районе на данный момент
недостаточно реализован. Это вызвано
небольшим количеством привлекательных мест
труда, отсутствием проектного сотрудничества с
вузами, а также недостаточной поддержкой со
стороны администрации перспективных
направлений, активизирующих население.
Экология. Каждый год образуется более
240 тыс.т бытовых и производственных отходов.
Технология сбора ТКО не отвечает
современным требованиям, присутствует
несанкционированное размещение ТКО, а
система экологического мониторинга
несовершенна.
4

5.

Цели
исследования
Изучить основные проблемы качества жизни населения и
демографических
показателей,
характеризующих
состояние
Кудымкарского района. Определить актуальное направление
социально-экономического развития.
Задачи
1. Собрать, структурироватьисследования
и проанализировать данные по району, выделить основные
негативные тенденций и предложить способ их решения.
2. Изучить информацию о существующих комплексах переработки ТКО в России, определить их
основные параметры, схемы работ и применяемые инновации.
3. Выбрать основные параметры, схему работы и применяемые инновации для создания
аналога комплекса переработки ТКО в Кудымкарском районе.
4. Выполнить проектирование основного здания переработки отходов и разработку
генерального плана комплекса переработки ТКО в Кудымкарском районе.
5

6.

Научная и практическая значимость
Разработана
ВКР,
применение
которой
необходимо
в
сфере
строительства.
Представлен полноценный анализ социально-экономической ситуации
района и природных ресурсов. В разделе НИРС разработан проект
комплекса по переработке ТКО, где изучены функциональные основы
проектирования цеха на основе современных способов утилизации не
перерабатываемого сырья и рекомендованы инновационные способы
транспортировки и обращения с отходами. Результаты работы могут быть
использованы для дальнейшей, более детальной проработки и внедрения
в производство.
6

7.

Негативные тенденции
Кудымкарского района
Повышенная смертность указывает на то, что в сферах здравоохранения и экологии
присутствуют значительные проблемы.
Из-за оттока молодых людей численность населения, способного работать, постоянно
снижается.
По уровню образования преобладает высокий процент безработных со средним
профессиональным образованием. Люди с высшим образованием также испытывают трудности на
рынке труда, а молодежь со средним общим образованием не заинтересована в работе за низкую
заработную плату.
Проблемы Кудымкарского района, обусловленные существующим состоянием окружающей
среды:
- не отвечающая современному уровню технология сбора твердых коммунальных отходов
(раздельный сбор);
- несанкционированное размещение ТКО, в том числе отходов лесопиления, в черте
населенных пунктов и в лесопарковых зонах;
- несовершенство системы экологического мониторинга объектов окружающей среды и
источников ее загрязнения;
- недостаточный уровень экологического образования и воспитания населения, низкий уровень
7
информированности руководителей, ответственных за принятие решений.

8.

Путь преодоления негативных
тенденций
Для эффективной работы с человеческим ресурсом необходимы методы по компенсации
затрат на обучение или переобучение сотрудников в перспективных сферах, поддержка
инициативных групп и социальной активности населения, ориентация программы социальноэкономического развития с фокусом на сегмент культуры.
Удовлетворение потребностей населения в целях повышения уровня жизни возможно за счет
максимального использования внутренних ресурсов района с развитием кооперации с другими
поселениями края и регионами России.
Перспективным и необходимым направлением для развития района на ближайшую
перспективу нужно считать экологию, поскольку она непосредственно влияет на качество жизни.
Это ставит задачу строительства, в частности, мусороперерабатывающих предприятий, которые
частично помогут решить проблему нехватки привлекательных рабочих мест труда и экономически
укрепят муниципальный район путем создания устойчивой кооперации с соседними районами.
8

9.

Влияние мусороперерабатывающих
предприятий на экологию
К
сожалению,
полностью
безотходных
производств по переработке отходов пока не
существует. Непригодные для переработки отходы
делятся по классам, в зависимости от их вреда на
окружающую среду, и утилизируются согласно
принятым законодательным и гигиеническим актам
и нормативам. Но в основном это захоронение или
компостирование
При
этом
опасность
мусороперерабатывающие предприятия могут
представлять лишь при нарушении технологий
переработки отходов, что вредит человеку и
окружающей среде в целом.
Таким образом, при хозяйственном подходе к
сбору, переработке бытовых или промышленных
отходов можно значительно сократить число
свалок, сохранив экологию, и извлечь максимум
выгоды
из
того,
что
раньше
просто
Захоронение
отходов
Компостирование отходов
9

10.

Классическая схема работы
мусороперерабатывающих
комплексов
1. Прием
3. Первичная обработка
2. Сортировка
Далее вторичное сырье отправляют на другие
производства.
Недостатком такой схемы работы является
необходимость
перевозки
отсортированных
фракций на другие промышленные объекты.
Поэтому крупный комплекс должен включать в
себя также процессы обращения со вторсырьем и
утилизации бесполезного смешанного мусора.
В
рамках
этого
же
комплекса,
из
4. Переработка во вторсырье
переработанных
во
вторсырье
отходов,
производится 2-3 вида готовых изделий. Чем выше
качество вторсырья, тем разнообразнее и
качественнее будут новые изделия.
10

11.

Требования для реализации проекта
Для
реализации
централизованной
системы
утилизации отходов требуются определенные учреждения,
которые
работают
на
экологически
безопасных
технологиях. Важно обеспечить сбор и разделение отходов,
обеспечить доступ населения к пунктам сбора. Также
необходима
поддержка
в
виде
государственного
финансирования. Это эффективный способ решения
проблемы, но требует много усилий и ресурсов.
Для создания крепкого предприятия требуется
современное оборудование, инновационные технологии и
решения,
которые
позволят
увеличить
объемы
переработки, уменьшить экологическое влияние и снизить
затраты на транспортировку. Этого возможно добиться,
используя
актуальные
решения
и
инновации,
протестированные
на
различных
комплексах
по
переработке ТКО в России, и переняв их опыт в этой
сфере.
11

12.

НИР научно-исследовательский
раздел
Логистика Кудымкарского района
Косинск
ий
район
Усольский
район
Логистика
Кудымкарского
района
представляет
собой
крайне удачную подоснову для
размещения
комплекса
по
переработке
твердых
коммунальных отходов.
Через
район
проходят
несколько
трасс,
которые
соединяют
его
с
другими
близлежащими районами.
Юрлински
й МО
Юсьвинск
ий МО
Кировская
область
Также в районе присутствует
аэродром.
Карагайский
МО
12

13.

НИР Схема работы проектируемого
комплекса переработки ТКО
1. Участок полигона, на
котором осуществляется
контроль и учёт всех
транспортируемых отходов, а
также радиационный
контроль.
2.
В
соответствии
с
технологическими схемами
отходы делятся на потоки.
3. Предварительная ручная
сортировка.
4.
Грохот.
В
сетчатом
крутящемся
барабане
происходит
разделение
движущихся
по
спирали
отходов по размерам.
5. Оптический сепаратор
отделяет
во
фракции
среднего размера пластик
от прочих отходов.
6.
Баллистический
сепаратор
с
помощью
потока воздуха разделяет
пластик на двухмерный и
трехмерный.
7. Оптический сепаратор
отделяет
от
всего
трехмерного пластика ПЭТ.
8. Ручная досортировка.
9. По мере накопления
вторсырья, его направляют
на кипование в прессе.
10. Неперерабатываемые
отходы перемещаются на
карту
размещения
балластной фракции.
11. На этапе сортировки, в
барабанном
грохоте,
отделяется
мелкая
фракция, которая, пройдя
магнитный
сепаратор,
переправляется в станцию
компостирования
13

14.

НИР Схема работы проектируемого
комплекса переработки ТКО
Генеральный
14

15.

НИР Инновации комплекса
1. Магнитный сепаратор, где отделяются не только черные
металлы, но в том числе и немагнитные, благодаря вихретоковому
сепаратору, в работе которого используется принцип токов Фуко.
2. Оптический сепаратор, который отделяет во фракции среднего
размера пластик от прочих отходов за счет пневматического
"отстреливания" пластика.
3. Баллистический сепаратор, с помощью которого потоком
воздуха пластик разделяется на двухмерный и трехмерный.
4. Применение пиролизных печей.
5. Изготовление готовой продукции из вторсырья непосредственно на территории комплекса.
6. Использование супербоев (super boe), огромных мусоровозов, которые вмещают объем 8-10
обычных мусоровозов.
Пиролизная установка
Канализационный люк из
вторсырья
Super boe
15

16.

НИР Проектные параметры
комплекса
Для решения проблем в Кудымкарском районе комплекс переработки ТКО должен иметь мощность
переработки по меньшей мере 240тыс.т отходов в год, а также предоставлять не менее 100 рабочих
мест с разной степенью квалификации. Но учитывая то, что с каждым годом количество отходов только
растет, а отток населения увеличивается, данные показатели должны быть завышены.
Максимальная мощность переработки комплекса составит около 640 тыс.т отходов в год.
Будут предоставлены около 300 рабочих мест различной квалификации.
За счет размеров полигона, высокой автоматизации и инновационным решениям, на комплексе
будет отбираться от 30 до 40 видов вторсырья.
Если этих параметров окажется недостаточно, предприятию доступен процесс модернизации и
дооснащения.
Фасад в осях 137
Фасад в осях МА
16

17.

НИР Проектные параметры
комплекса
Площадь полигона составляет
18га. и делится на 4 основных зоны:
1. Административная зона,
включающая
в
себя
административный блок, столовую,
бытовой
корпус,
парковку
и
трансформаторную
подстанцию.
Площадь – 3,6 га.
2. Производственная
зона.
Здесь находится основное здание
переработки,
здание
для
производства новой продукции, навес
для вторсырья, навес для пепла,
противопожарная насосная станция,
противопожарные
резервуары.
Площадь – 1,3 га.
3. Зона компостирования с
навесом для формирования буртов.
Площадь – 0,4 га.
4.
Зона
захоронения
с
очистными сооружениями и прудом
Генеральный
план
17

18.

НИР Конструктивные решения
комплекса
Здание
каркасное,
сборное
железобетонное
со
сварными
металлическими фермами представляет
собой совокупность взаимосвязанных
несущих
конструктивных
элементов,
обеспечивающих
его
прочность,
устойчивость и необходимый уровень
эксплуатационных качеств.
Несущие конструктивные элементы:
свайный фундамент с опирающимися на
него колоннами и объединяющими их в
единую
пространственную
систему
горизонтальные элементы (металлические
фермы).
Наружные стены выполняют роль
ограждающих конструкций и являются
самонесущими. Выполнены из сэндвичпанелей с толщиной теплоизолирующего
Разрез 1-1
План на отметке +2.500
18

19.

Заключение
Преодоление отрицательных тенденций становится главным
фактором, определяющим постановку задач и достижения
целей в области социально-экономического развития и
повышения качества жизни населения.
Деятельность
мусороперерабатывающего
предприятия
является необходимой и высокорентабельной, т.к. в процессе
работы
сокращается
количество
свалок
вследствие
переработки большого количества первичного сырья.
Создание крупного современного комплекса переработки ТКО:
обеспечит кооперацию района практически со всеми районами края и соседними
областями;
позволит разобраться с существующими свалками или, как минимум,
предотвратит их рост;
положительно повлияет на экологическую обстановку и создаст условия для
решения проблемы оттока населения.
Прогнозируемо укрепится социально-экономический статус Кудымкарского
района и
повысится уровень жизни местного населения.
19

20.

Апробация результатов
Результаты апробированы
в сборниках материалов
Всероссийской НПК молодых
ученых, аспирантов и
студентов Пермского
государственного аграрнотехнологического
университета имени Д.Н.
Прянишникова:
"Молодежная наука 2022:
Технологии, инновации"
20

21.

21