Понятие плотности ТКО (твердые коммунальные отходы) и формулы расчета
Выполняя расчет затрат на осуществление деятельности по вывозу твердых коммунальных отходов (ТКО), в одних случаях используется вес, в других объемные показатели. Отношение этих величин и есть плотность.
Содержание статьи
Что такое плотность ТКО и зачем она нужна
При определении норматива накопления отходов для граждан и организаций, используются единицы измерений кг в год (кг/год) и кубических метров в год (м3/год). Зная вес и объем накоплений, можно определить плотность, разделив вес на объем (кг/м3).
Например, в Краснодарском крае, в многоквартирных домах норматив накопления устанавливается в расчете на 1 человека и составляет 358,31 кг в год, объемом 3,2 м3 в год, плотностью 112 кг/м3. Все три показателя утверждены постановлением губернатора. В Воронежской области 419,71 кг/год и 3,355 м3/год на 1 человека, без указания плотности, но ее легко рассчитать.
В то же время в Московской области норматив устанавливается в м3 на 1 квадратный метр помещения и составляет 0,087 м3/кв. м в год, другие показатели отсутствуют. В этом случае масса отходов определяется с использованием значения средней плотности мусора в месте накопления.
С учетом порядка определения объемов ТКО и технологического процесса обращения с отходами, важность показателя «плотность ТКО» трудно переоценить. Приказом Федеральной антимонопольной службы (ФАС) от 21.11.2016 г. № 1638/16 изданы «Методические указания по расчету регулируемых тарифов в области обращения с ТКО». При подготовке экономического расчета обоснования затрат, заполняются две таблицы (приложение 2 и 3), данные из которых участвуют в дальнейших расчетах. В одной таблице количество объема ТКО, в другой массы
ТКО. При проверке этих таблиц, как и при их составлении, используется среднее установленное значение плотности ТКО.
Приборов постоянного учета отходов нет. Поэтому используется расчетный метод учета. По отдельной группе граждан или организаций ведутся наблюдения и учет за определенный период. Все образующиеся отходы размещают в контейнер с тарированным объемом для измерения и взвешивают, после чего определяется среднесуточное накопление.
Такие замеры проводятся несколько раз, в разное время года. Сезонные накопления ТКО могут отличаться количественно и по составу, особенно в сельской местности. На основании этих данных по рекомендованной Методике (приказМинистерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства от 28.07.2016 г. № 524/пр) производится расчет норматива накопления ТКО, который утверждается постановлением главы субъекта РФ.
Основываясь на этих данных, с учетом количества граждан или площади жилого фонда, и организаций, заключивших договор с региональным оператором, можно с допустимой точностью определить объем и вес накапливаемых отходов.
Морфологический состав ТКО
Состав ТКО в значительной степени зависит от наличия и концентрации перечисленных выше объектов, а так же ряда факторов: территории нахождения поселения, развития социальной инфраструктуры, благоустройства жилого фонда, сезонности. Например, отходы сельской местности будут отличаться от городских. Различные эксперты и научно-исследовательские институты периодически проводят изучение морфологического состава отходов, включая твердые бытовые отходы. Исследования проводятся в городах и сельских поселениях различных регионов, поэтому данные о составе из различных источников могут отличаться.
По морфологическому составу ТКО делят на несколько групп, с учетом их свойств и назначения, а так же возможности вторичной переработки. Характерными группами являются:
- пищевые отходы
- бумага и картон
- стекло
- пластик
- текстиль
- кожа резина
- металл
- дерево и фанера
- прочие отходы
В целом изучение состава отходов, их доли, плотности, позволяет сделать определенные выводы об уровне и эффективности потребления населения. Помогает определить, в каком направлении развивать их переработку.
Состав может меняться с течением времени, ввиду изменения уровня комфорта и развития благоустройства территории. Также он колеблется в зависимости от сезона.
Сезонная разнородность бытовых отходов
Исследования выявили рост доли пищевых отходов в составе ТБО в осенне-зимний период на 10-15%. Это объясняется увеличением объема перерабатываемых продуктов в целях консервации и хранения, а также ростом сезонных овощей. Наиболее характерны эти изменения для сельской местности, а так же в регионах с развитым сельским хозяйством.
Средняя плотность компонентов бытовых отходов
С учетом потребительских свойств и предпочтений населения, компоненты имеют разную долю в общем объеме ТКО. Их значения по регионам России колеблются. В силу различия физических свойств и химического состава, компоненты отличаются по плотности.
| Наименование | Доля, % | Плотность, кг/м3 |
| пищевые отходы | 24 — 34 | 330 — 450 |
| бумага и картон | 17 — 23 | 60 — 100 |
| стекло | 8 — 16 | 200 — 315 |
| пластик | 7 — 17 | 15 — 40 |
| отсев менее 16 мм | 5 — 10 | 200 — 400 |
| текстиль | 3 — 7 | 80 — 120 |
| строительные отходы | 2 — 4 | 350 — 600 |
| кожа резина | 2 — 3 | 240 — 270 |
| металл | 2 — 5 | 50 — 150 |
| дерево и фанера | 1 — 2 | 170 — 220 |
| прочие отходы | 5 — 15 | 70 — 120 |
Следует обратить внимание, что уплотнённость компонента из группы отходов значительно отличается от физической плотности материала. Обусловлено это потребительскими качествами. Металл, стекло, пластик и картон выбрасываются чаще всего как использованная тара, а кожа и резина, как поношенная одежда и обувь.
Компоненты отходов имеют разную плотность, и потому их доля оказывает влияние на конечную, средне однородную плотность ТКО, которая находится в пределах 120 — 200 кг/м3.
Для справки. Поскольку ТКО является новым понятием ТБО, использование таблиц расчёта плотности бытовых отходов будет полностью совпадать с данными по коммунальным отходам.
Формула плотности ТКО
Формула расчета плотности проста:
p = m / V (кг/м3)
где m — масса отходов, а V — объем, который они занимают.
Единицей измерения массы ТКО может являться килограмм (кг) или тонна (т). Измерение объема ведется в кубических метрах (м3). Нормативные накопления отходов определяют в килограммах, поскольку величина не превышает 250 кг/м3. Объемы отходов, перевозимые исполнителями, указываются в тоннах.
Перевод кубических метров ТКО в тонны
В целях определения средней величины уплотнения различных видов отходов, в том числе и смешанных, проводят опытные измерения по той же методике, что и для определения норматива образования ТКО. Результаты сводятся в таблицы. Пользуясь полученными данными, можно рассчитать и проверить массу отходов, зная их объем или наоборот. Перевод ТКО из м3 в тонны выполняется по формуле:
m = V * p / 1000 (т)
где p плотность отходов в кг/м3 (берется из таблиц), а 1000 количество килограмм в тонне.
Пример расчёта: Оператор заявил, что масса ТКО в местах сбора составила 57 450 тонн, а вывезенный объем 330 750 м3. Для проверки умножаем объём на среднюю плотность (условно 150 кг/м3) и получим результат 49 612 500 кг. Это не соответствует заявленному весу. Исходя из этого, регулирующий орган произведёт перерасчёт, либо вернёт расчеты для исправлений.
Сколько тонн в одном кубометре ТКО
Бывает необходимо определить вес большого количества отходов, перед транспортировкой. Когда объем железнодорожного вагона или крупногабаритного контейнера известны, а взвешивание затруднено или не возможно, вновь используют величину плотности.
Плотность отходов до и после прессования
Принято считать, что отходы в местах сбора, в контейнере имеют плотность в пределах 120-200 кг/м3. Это величина ТКО в неуплотненном состоянии.
После уплотнения в мусоровозе, с коэффициентом до 4 раз, плотность может составлять от 400 до 550 кг/м3, величина в значительной степени зависит от типа прессующего оборудования, установленного на автомобиле.
При использовании компактора – специального уплотнительного оборудования – на станциях перегрузки и сортировки, уплотнение становится максимально возможным от 700 до 1100 кг/м3. Дальнейшее сжатие ведёт к значительному удорожанию оборудования и экономически не целесообразно.
На полигонах уплотнение отходов производится с применением тракторов массой выше 14 тонн с 2-4 кратным проходом. В этом случае плотность утилизированного мусора составляет от 570 до 850 кг/м3. Этот показатель очень важен для достижения оптимального процесса естественного разложения отходов.