В Донбассе очень обострилась ситуация, связанная с генерированием огромных объемов промбытотходов. Одним из направлений решения этой проблемы является применение метода термолизной энергетической рекуперации отходов (метод ТЭРО). При создании технологии переработки сырья по методу ТЭРО необходимо стабилизировать его состав, плотность и другие физико-механические характеристики (ФМХ), что может быть обеспечено предварительной подготовкой отходов к дальнейшей переработке. Подготовка сырья включает этап создания из разных по свойствам входных промбытотходов достаточно однородной многокомпонентной смеси, отвечающей следующим требованиям: постоянство гранулометрического состава; гомогенность смеси; отсутствие попадания нежелательных включений; предотвращение пыления и улетучивания вредных выделений на всех стадиях транспортировки и переработки; уменьшение энергопотребления и др.
        Предлагается применить к компаунд-смеси процесс бароформинга, сущность которого заключается в превращении рассыпчатой неоднородной массы в кусковой продукт за счет механического воздействия. Бароформингу необходимо подвергать так называемую некоммерческую часть ТБО, из которой нельзя уже извлечь фракции, поддающиеся восстановлению: черные и цветные металлы, камни, стекло, дерево, кожу, резину, пластик. В качестве возможного компонента при составлении компаунд-смеси предусматривается использование отходов старых свалок. Осуществлять данный процесс рекомендуется прессованием, которое является достаточно эффективным способом окускования. При уплотнении компаунд-смеси в пресс-матрице, валковом или вальцевом прессе ее плотность постепенно изменяется от 350-400 кг/м3 до 1000 кг/м3 и более.
        Необходимо выделить следующие производственные операции бароформинга, как обособленного технологического процесса:

1. Обеспечение подготовки сырья к прессованию: дробление, измельчение и сушка; подготовка компаунд-смеси (препарирование связующего вещества, дозировка компонентов и их смешение), ее нагрев и охлаждение перед уплотнением.
2. Прессование компаунд-смеси с приложением требуемых усилий, определяемых в зависимости от ФМХ.
3. Обработка «сырых» брикетов с целью быстрейшего их затвердевания.
4. Транспортировка на всех стадиях процесса.

        Анализ поведения компаунд-смеси в процессе уплотнения и возможности ее прессования можно провести при обработке смеси давлением в закрытой матрице с получением компрессионных кривых. По этому способу исходную смесь промбытотходов, являющуюся полидисперсной многокомпонентной системой, можно уплотнять в слое, в виде брикетов или гранул.
        Целесообразно использовать существующий опыт прессования компаунд-смеси при проведении компрессионных испытаний отходов старых свалок. Так, уплотненная смесь имеет слоистую, анизотропную структуру, которая упрочняется во время прессования за счет связей механического зацепления частиц и соединений их связующим. Во время уплотнения возникают два вида контакта частиц отходов: жесткие частицы, вдавливаясь в мягкие, пластически деформируют их в местах контакта, что приводит к повышению контактных сил сцепления, и упругий контакт частиц отходов без увеличения зацепления.
        В связи с большими коэффициентами упругого расширения компаунд-смеси бароформинг предлагается осуществлять 2-3 стадиями прессования для получения стабильных, высоких плотностных и прочностных характеристик. Как показали проведенные исследования многостадийного прессования, во время повторного уплотнения компаунд-смеси происходит увеличение конечной плотности и прочности прессовок, уменьшение коэффициентов упругого расширения, времени релаксации внутренних напряжений и энергоемкости уплотнения, уменьшается анизотропия прочностных свойств.
        Первая стадия предусматривает смешение ТБО и отходов старых свалок со связующим и уплотнение от 250-400 кг/м³. до 450-600 кг/м³ в смесительно-пресующей машине. На второй стадии процесса необходимо обеспечить стабилизацию прочностных и структурных характеристик сырья и повысить его плотность до 850-900 кг/м³. Процесс прессования на этом этапе характеризуется давлением уплотнения порядка 10-15 МПа при относительно небольших размерах получаемых прессовок. После второй стадии прессования брикеты должны удовлетворять следующим требованиям:

• атмосфероустойчивостью - не разрушаться от температурных воздействий и атмосферных осадков;
• механической прочностью - выдерживать достаточно высокие сопротивления удару, изгибу и истиранию;
• достаточной пористостью, обеспечивающей хорошую проницаемость при высоких температурах в термолизной печи;
• содержать минимальное количество влаги, наличие которой требует дополнительного расхода тепла на испарение;
• температуроустойчивостью - не разрушаться от воздействия высоких температур.

        На третьей стадии предусматривается получение спрессованного монолитного блока, обладающего требуемой прочностью, и перемещение его в камеру термолиза. На этом этапе давление прессования не превышает 1,6-1,8 МПа. Поперечные размеры блока загрузки должны соответствовать размерам камеры прессования.
        Производительность прессующего оборудования на каждой стадии определяется производительностью термолизных агрегатов. В качестве прессующего устройства на второй стадии выбран валковый пресс, преимущества которого заключаются в непрерывности процесса, высокой производительности, отсутствии динамических нагрузок, сравнительно малом износе рабочих поверхностей, невысоком расходе энергии и отсутствии дополнительной обработки брикетов, на третьей - камера прессования с прессующе-проталкивающим устройством, представляющим собой пресс-толкатель с гидроприводом и маслостанцией.
        В заключении следует отметить, что предлагаемый процесс позволит решить ряд экологических проблем и повысит в целом эффективность метода ТЭРО:

• увеличит мощность термолизных печей, за счет большей насыпной массы брикетов по сравнению с мусором;
• ликвидирует старые свалки;
• предотвратит потери мусора при транспортировании;
• снизит расход теплоэнергии;
• улучшит условия труда обслуживающего персонала, значительно повысит санитарию.