Уплотняем отходы компактором

Твердые бытовые отходы (ТБО) представляют собой механическую смесь самых разнообразных материалов и продуктов, различающихся физическими, химическими и механическими свойствами и размерами. Одна из наиболее острых проблем, которая касается жителей городов, – это вопрос утилизации ТБО. Несмотря на некоторые подвижки в виде строительства мусороперерабатывающих заводов и попыток наладить сортировку отходов для последующей переработки, основным местом утилизации отходов остаются полигоны, или, попросту говоря, свалки.

Поступающие на полигон ТБО представляют собой довольно рыхлую массу, поэтому уплотняются обычно послойно, с изоляцией слоев грунтом. Чтобы уплотнить даже полуметровый слой отходов, потребуется несколько проходов уплотняющей техники. В качестве таковой на большинстве полигонов до сих пор используют бульдозеры, хотя на рынке давно существует компактор – специально спроектированная для этих целей машина. Компактор обычно имеет 4-вальцовую конструкцию ходовой части, позволяющую уплотнять материалы на полигонах твердых бытовых и производственных отходов до плотности, значительно большей, чем при использовании обычного гусеничного бульдозера. Таким образом, на территории одного и того же полигона может быть размещено в 2,5 раза больше бытовых отходов. Предельная степень уплотнения мусорной массы достигается минимальным числом проходов компактора, при этом создается более ровная поверхность, за счет чего требуется меньшее количество укрывного грунта.

Компания Caterpillar представила свой первый уплотнитель для закладки отходов в 1970 г. Сейчас под этой маркой выпускается 3 модели компакторов 816; 826 и 836 массой 23,7; 36,9 и 53,7 т соответственно. Эти тяжелые, мощные машины оборудованы планетарной коробкой передач с переключением под нагрузкой и гидротрансформатором. Функция снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя во время переключения передач позволяет уменьшить нагрузки, воздействующие на компоненты, и повысить плавность переключения для комфорта оператора. При выполнении работ по закладке отходов самые высокие нагрузки действуют на мосты.

Компакторы Caterpillar модели 826 оснащаются усиленными мостами со щитками, которые предотвращают повреждение и обеспечивают гашение ударных нагрузок при выполнении работ по закладке отходов. Как передние, так и задние мосты могут оснащаться самоблокирующимися дифференциалами. Если такие дифференциалы установлены на обоих мостах, это обеспечивает постоянный привод на все колеса машины. Такая конфигурация рекомендуется для выполнения длинных прямых проходов по очень скользким склонам, но не является лучшим вариантом для работы в условиях ограниченного пространства. В стандартной конфигурации самоблокирующийся дифференциал устанавливается только на задний мост, а передний мост оснащается дифференциалом с принудительной блокировкой.

Одним из главных требований для системы охлаждения машины является возможность бесперебойного подвода воздуха к системе. В условиях полигона это требование выполнить нелегко. Для этих целей уплотнители Caterpillar оборудованы вентилятором с гидроприводом и автоматическим реверсом, который включается только при необходимости. Запуск вентилятора зависит от температуры охлаждающей жидкости двигателя, масла коробки передач, гидравлического масла и впускного коллектора. Каждые 20 минут происходит автоматический реверс вентилятора на 30 секунд. Это позволяет удалить мусор, накопившийся на решетках воздухозаборников, а также обеспечивает беспрепятственную подачу воздуха и повышенную эффективность охлаждения.

За вентилятором расположен модульный радиатор, который имеет семь сердцевин с шагом 6 ребер на дюйм. Такая конструкция обеспечивает более свободное прохождение мусора сквозь радиатор. Как уже отмечалось, состав мусора может быть самым разнородным, включая элементы, которые могут повредить машину, поэтому особое внимание уделяется ее защите. Щитки силовой передачи, гидробака и гидроцилиндра рулевого управления предотвращают накопление мусора и ограждают компоненты от повреждения проволокой или арматурой. Болты, расположенные в нижней части машины, защищены от случайного срезания, предотвращают налипание мусора на колеса. Отбойные брусья могут устанавливаться на передние и задние колеса.

Очищающие пальцы для колес со ступенчатыми кулачками удаляют глину и грязь, на которые налипает мусор, мешающий нормальному уплотнению отходов. Щитки предотвращают повреждение этих компонентов. Система щитков для мостов обеспечивает защиту бортовых редукторов и ободьев колес от наматывания. Щиток радиатора с шарнирным креплением обеспечивает доступ к радиатору и вентилятору и защищает их от крупных фрагментов мусора. Щиток кабины защищает кабину от мусора, который может подняться по отвалу и попасть на стекло. Для максимального уплотнения, тягового усилия и устойчивости на боковых склонах на металлические вальцы устанавливаются износостойкие крестообразные или ступенчатые пластины. Прямой, полусферический или вместительный сферический отвалы предлагаются на выбор в зависимости от предпочтений заказчика.

Компания Bomag предлагает широкий ассортимент компакторов для ТБО, всего 7 моделей массой от 21 до 56 т. Все машины оборудованы полным гидростатическим приводом. Из особенностей можно отметить вальцы с рядом полигональных дисков, увенчанных пирамидальными зубьями (гарантия на износ – 10 000 часов работы). Система ограничения нагрузки плавно регулирует скорость машины для максимального использования имеющегося запаса мощности. Специально разработанное шарнирное со­единение позволяет передней и задней рамам качаться относительно оси в пределах 15° и поворачиваться на 40°. Это выгодное преимущество при работе в стесненных условиях, кроме того, гарантируется постоянный контакт с поверхностью всех четырех вальцов. Возможна как установка отвала с решеткой, который оснащен легко заменяемым режущим лезвием из износостойкой стали, так и погрузочного ковша с системой быстрой замены на отвал.

Большое внимание уделено комфорту оператора. Малошумная кабина с кондиционером и обогревателем, угольным фильтром для обеспечения качества воздуха, поступающего на рабочее место, управление с помощью джойстика, мониторинг неисправностей, тонированные стекла и широкий обзор позволят чувствовать себя комфортно даже на мусорном полигоне. В качестве опции предлагается камера заднего обзора. Защита машины также выполнена на высоком уровне. Днище представляет собой единую обтекаемую капсулу без каких-либо выступающих частей или полостей. Вентилятор системы охлаждения в качестве опции может работать в режиме реверса. Емкость контейнера централизованной системы смазки обеспечивает работу машины в течение 500 ч. Для территорий с холодным климатом предлагается зимний пакет.

Производство российских уплотняющих машин для ТБО началось сравнительно недавно. ОАО «РАСКАТ» (г. Рыбинск) совместно со специалистами МГУП «Промотходы» правительства Москвы в 2004 г. разработало и изготовило первый компактор РЭМ-25. Ставка была сделана на отечественные комплектующие. Конструкция уплотнителя в отличие от импортных аналогов двухвальцовая. Изготовителем декларируется степень уплотнения до 1,3 т/куб.м. Масса машины – 26 т, трансмиссия гидрообъемная. Двигатель – ЯМЗ-238.

Компактор БКК2 Челябинского тракторного завода имеет 4-вальцовую конструкцию ходовой части. Управление рабочими органами пропорциональное сервогидравлическое и осуществляется одним восьмипозиционным джойстиком. Современное сиденье обеспечивает комфорт, хорошую виброизоляцию, снижает утомляемость и отвечает требованиям европейских стандартов. Рулевая колонка Forsheda Polypac cостоит из корпуса, гидроруля, интегрированного щитка приборов, переключателей и указателей. Слева расположена ручка управления коробкой передач, справа подрулевой переключатель. Для удобства работы рулевая колонка регулируется по наклону. Вентилятор кабины двухрежимный приточно-вытяжной с регулируемым распределением потока воздуха. Створки капота, двери кабины и решетка радиатора оборудованы газовыми упорами.

Кабина цельнометаллическая с амортизаторами и системой защиты ROPS-FOPS. Создаваемое в кабине избыточное давление воздуха препятствует проникновению пыли и влаги. Трансмиссия ZF 4WG-210 гидромеханическая с приводом на оба моста с электрогидравлическим переключением передач. Компактор оборудован двигателем ЯМЗ-238 с предпусковым подогревателем ПЖД-30, мостами ZF (Германия).

Верхний карданный вал служит для передачи крутящего момента от редуктора отбора мощности к трансмиссии. Нижние карданные валы передают крутящий момент с трансмиссии на передний и задний ведущие мосты. Взаимозаменяемые ведущие мосты служат для передачи крутящего момента от карданной передачи на колеса. Передний мост является жесткой опорой погрузочного оборудования. Аксиально-поршневой гидронасос обеспечивает работу гидросистемы навесного оборудования. Угол складывания полурам машины 37°. Модель БКК-2 может трансформироваться в погрузчик (для этого нужно установить обычные колеса с шинами вместо вальцов с шипами) или в колесный бульдозер (если сменить ковш на бульдозерный отвал). Смена навесного оборудования осуществляется с помощью специального устройства, которое входит в стандартную комплектацию машины.

* * *

Очевидно, что свалки бытовых и промышленных отходов занимают полезные земли, наносят ущерб экологии. Многие полигоны до сих пор не оборудованы соответствующей техникой или используют бульдозеры. Компактор, как специализированная машина, обеспечивает максимальное уплотнение мусора и отходов. Для данного вида работ его использование оптимально. Уплотнитель для ТБО работает в тяжелых условиях с высокой степенью загрязнения. Значительная нагрузка на элементы трансмиссии обусловлена неоднородностью уплотняемого материала. Дополнительное требование к машинам данного класса – это надежная защита элементов машины от повреждений. Кроме того, рабочее место оператора должно обеспечивать нормальную работу в условиях полигона для мусорных отходов. Рынок этого вида техники в России развит еще недостаточно и только набирает обороты. Недавнее внедрение российскими производителями в свои линейки новых моделей призвано устранить этот недостаток.