КОМПЛЕКС ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
COMPLEX OF INDUSTRIAL AND CONSUMING SOLID WASTE RECYCLING

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и предназначено для сортировки твердых отходов производства и потребления (ТОПП), включая твердые бытовые отходы (ТБО), образующихся в жилищном, строительном и т.п. секторах.
Из уровня техники известны комплексы для переработки твердых бытовых отходов, включающие сортировочные конвейеры, расположенные в климатической кабине с оборудованными рабочими местами операторов-сортировщиков, и контейнеры для сбора различных фракций ТОПП, установленные в непосредственной близости от операторов-сортировщиков. Во время рабочего процесса оператор-сортировщик выбирает с сортировочного конвейера необходимую фракцию ТОПП и, сдвигая ее на себя, перемещает в соответствующий контейнер (см., например, RU 2282506 С1 от 27.08.2006 или RU 2158184 С1 от 27.10.2000).
Такие комплексы для переработки твердых бытовых отходов занимают большие производственные площади и требуют достаточно много времени на техническое обслуживание.
Наиболее близкой из уровня техники является установка для сортировки твердых бытовых отходов, раскрытая в RU 24653 U1 от 20.08.2002. Данная установка содержит два расположенных параллельно относительно друг друга сортировочных конвейера, вдоль которых расположены, по крайней мере, два ряда рабочих мест сортировщиков, каждое из которых оборудовано люком для сброса соответствующих отобранных фракций твердых бытовых отходов в соответствующий накопитель.
Как и предыдущие технические решения, известная установка занимает большие производственные площади и требует достаточно много времени на техническое обслуживание, кроме это, она обладает повышенной себестоимостью.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение - два варианта, является создание комплекса переработки твердых бытовых отходов, лишенного вышеперечисленных недостатков.
Технический результат для первого варианта, достигаемый при реализации настоящего изобретения, заключается в сокращении занимаемых производственных площадей, упрощении конструкции и технического обслуживания, а также в создании более комфортных условий труда вследствие значительного сокращения энергетических затрат операторов-сортировщиков во время рабочего процесса, упрощении и удешевлении операций переработки ТБО, что, соответственно, ведет к повышению эксплуатационных характеристик комплекса.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплексе переработки твердых отходов производства и потребления, включающем систему управления, приемно-загрузочное средство и связанный с ним сортировочный конвейер с оборудованными рабочими местами операторов-сортировщиков, сортировочный конвейер выполнен в виде ленточного транспортера, по одну сторону которого установлены накопительные бункеры, а по другую - оборудованные рабочие места операторов-сортировщиков с возможностью обеспечения при сортировке твердых отходов перемещения их по направлению от оператора-сортировщика к накопительному бункеру, при этом система управления позволяет разгружать накопительные бункеры, заполненные однотипной фракцией отсортированных твердых бытовых отходов, на разгрузочный конвейер, расположенный под накопительными бункерами и связанный с выходным конвейером.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- разгрузочный конвейер был бы расположен под накопительными бункерами по центральной оси их расположения или со смещением, с возможностью разгрузки накопительных бункеров в боковой их части, по склизу либо по направляющим,
- разгрузочное отверстие накопительного бункера располагалось бы с противоположной стороны сортировочного конвейера,
- разгрузочное отверстие накопительного бункера располагается бы с той же стороны от сортировочного конвейера, где работают операторы-сортировщики.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящего изобретения по второму варианту выполнения, заключается в сокращении занимаемых производственных площадей при одновременном увеличении производительности труда, упрощении конструкции и технического обслуживания, а также в создании более комфортных условий труда вследствие значительного сокращения энергетических затрат операторов-сортировщиков во время рабочего процесса, упрощении и удешевлении операций переработки отходов, что, соответственно, ведет к повышению эксплуатационных характеристик комплекса.
Указанный технический результат согласно второму варианту выполнения достигается за счет того, что в комплексе переработки твердых отходов производства и потребления, включающем систему управления, приемно-загрузочный средство и связанный с ним сортировочный конвейер с оборудованными рабочими местами операторов-сортировщиков, сортировочный конвейер выполнен в виде расположенных параллельно друг другу двух ленточных транспортеров, между которыми установлены накопительные бункеры, а оборудованные рабочие места операторов-сортировщиков расположены с внешних сторон упомянутых ленточных транспортеров с возможностью обеспечения при сортировке твердых отходов перемещения их по направлению от оператора-сортировщика к накопительному бункеру, при этом система управления позволяет разгружать накопительные бункеры, заполненные однотипной фракцией отсортированных твердых бытовых отходов, на разгрузочный конвейер, расположенный под накопительными бункерами и связанный с выходным конвейером.
Выполнение сортировочного конвейера в виде расположенных параллельно друг другу двух ленточных транспортеров, между которыми установлены накопительные бункеры, а с противоположных сторон - операторы-сортировщики, позволяет значительно сократить занимаемую площадь, так как отпадает необходимость размещения накопительных бункеров с двух сторон от сортировочного конвейера, как в известных комплексах, ведет к сокращению деталей, упрощению конструкции и технического обслуживания и, соответственно, снижает эксплуатационные расходы. Более того, один оператор при таком расположении накопительных бункеров может обслуживать несколько накопительных бункеров, что позволяет ему отбирать несколько фракций ТОПП, а также обслуживать один бункер несколькими операторами.
Более того, как показали проведенные исследования и анализ рабочего процесса операторов-сортировщиков подобных комплексов, толкающие усилия по сравнению с тянущими занимают меньше времени, требуют меньше внимания и намного меньше энергетических затрат.
Таким образом, компоновка сортировочного конвейера, позволяющая оператору-сортировщику во время рабочего процесса осуществлять толкающие усилия вместо тянущих, обеспечивает более комфортные условия труда вследствие значительного сокращения энергетических затрат, ведет к упрощению и удешевлению операций переработки ТОПП (включая ТБО), что, соответственно, влияет на повышение эксплуатационных характеристик комплекса в целом.
Далее предлагаемое изобретение будет раскрыто более подробно, со ссылкой на графические материалы - фиг.1 и фиг.2, на которых изображена принципиальная схема заявляемого комплекса по варианту I и варианту II.
Комплекс содержит приемно-загрузочный бункер (1), куда поступают не отсортированные отходы. Доставка ТОПП в приемно-загрузочный бункер (1) может осуществляться различными способами: или непосредственно выгрузкой с транспортных средств, или при помощи транспортеров.
Приемно-загрузочное средство может быть выполнено в виде бункера (1) или конвейера-питателя и связано с сортировочным конвейером, который выполнен в двух варианта. Согласно первому варианту (фиг.1) сортировочный конвейер выполнен в виде ленточного транспортера (2), по одну сторону которого установлены накопительные бункеры (3), а по другую - оборудованные рабочие места (4) операторов-сортировщиков с возможностью обеспечения при сортировке твердых отходов перемещения их по направлению от оператора-сортировщика к накопительному бункеру (3).
Согласно второму варианту (фиг.2) сортировочный конвейер выполнен в виде расположенных параллельно друг другу двух ленточных транспортеров (2). Связь приемно-загрузочного бункера (1) с сортировочным конвейером может быть как прямая, так и косвенная, т.е. через дополнительные конвейеры, например конвейер-питатель.
Между ленточными транспортерами (2) установлены накопительные бункеры (3). Накопительные бункеры (3) могут быть установлены в один или два ряда, в зависимости от условий эксплуатации. При этом количество накопительных бункеров (3) в каждом ряду зависит от длины ленточных транспортеров (2) и количества оборудованных рабочих мест (4) операторов-сортировщиков и потребности в количестве сортируемых одним оператором фракций или видов твердых отходов.
Одновременно на одном рабочем месте (4) может осуществляться отбор нескольких (например, 2-6) различных фракций (видов) ТОПП (вторичных ресурсов) в накопительные бункеры (3) различного объема - это способствует повышению эффективности сортировки либо дает возможность более детальной сортировки вторичного сырья по видам и подвидам (например, дополнительно по цвету стекла, качеству бумаги-макулатуры и прочее) без увеличения численности персонала.
Каждый накопительный бункер (3) снабжен шиберным затвором с механическим или электрическим приводом, управляемым системой управления (5), например автоматической, для обеспечения выгрузки накопленных в бункере отходов.
По мере заполнения накопительных бункеров (3) различными фракциями ТОПП система управления (5) любым известным методом формирует команду на опорожнение накопительных бункеров (3), заполненных одноименной фракцией ТОПП, и одновременно с этим приводит в движение разгрузочный конвейер (6), на который подаются отсортированные фракции ТОПП из накопительных бункеров (3). Конструкционное выполнение накопительных бункеров (3) и способ их разгрузки позволяют без дополнительных операций или устройств осуществлять разгрузку накопительных бункеров (3) непосредственно на разгрузочный конвейер (6).
Разгрузочный конвейер (6) расположен под накопительными бункерами (3) и связан с выходным конвейером (7), также управляемым автоматической системой управления (5) и обеспечивающим подачу отсортированных фракций ТОПП на следующий этап их утилизации, например на этап прессования, плавления и т.п.
На выходе ленточных транспортеров 2 под ними расположено средство для сбора не отсортированных отходов, выполненное в виде конвейера 8 или бункера (не показан), и направления или на повторное сортирование или на последующую утилизацию.
Разгрузочный конвейер (6) расположен непосредственно под накопительными бункерами (3), но не обязательно строго по оси центра, возможны смещения, например, с разгрузкой из накопительных бункеров (3) не в нижней их части, а в боковой, по склизу либо по направляющим.
Разгрузочный конвейер (6) может располагаться как заглубленным под уровень пола, так и в напольном варианте. В этом случае упрощается монтаж и обслуживание.
Разгрузочное отверстие накопительного бункера (3), перекрытое шиберным затвором (известной конструкции), может быть расположено снизу, или с противоположной стороны сортировочного конвейера, или с той же стороны от сортировочного конвейера, где работают рабочие-сортировщики, но, главное, что во всех этих случаях разгрузка из накопительных бункеров (3) осуществляется на разгрузочный конвейер (6). В общем случае линий при таком расположении и технологической схеме может быть как одна, так и две.
Оборудованные рабочие места (4) операторов-сортировщиков располагаются с внешних сторон сортировочного конвейера, т.е. с внешней стороны каждого из упомянутых ленточных транспортеров (2). Таким образом, два ряда операторов-сортировщиков располагаются друг напротив друга, перед каждым рядом находится ленточный транспортер (2), а за ним - накопительный бункер (3). Такая компоновка обеспечивает возможность сортировки ТОПП по направлению от оператора-сортировщика к накопительному бункеру (3), перпендикулярно сортировочному конвейеру. Движение "от себя", производимое оператором-сортировщиком во время рабочего процесса, позволяет сократить время на сортировку и требует меньше энергетических затрат, а также приводит к сокращению размеров сортировочного конвейера (рабочей эстакады), рабочей кабины и комплекса в целом и как следствие существенно снижает капитальные затраты и себестоимость.
Следует отметить, что одной из отличительных черт описанной выше принципиальной схемы предлагаемого комплекса является схема компоновки сортировочного конвейера, рабочих мест и накопительных бункеров.
Совершенно очевидно, что помимо упомянутых узлов предлагаемый комплекс может быть оснащен и дополнительным оборудованием, необходимым при различных условиях эксплуатации.
Так, например, предлагаемый комплекс может оснащаться:
- устройством регулирования слоя загрузки;
- сепаратором черных и/или цветных металлов;
- приемником неделовой части отходов, который обеспечивает также возврат необработанной части ТОПП для повторной сортировки;
- возвратным устройством для необработанной части ТОПП для повторной сортировки;
- датчиками заполнения накопительных бункеров;
- прессом-компактором для неделовой части отходов;
- брикетировочным прессом для прессования и пакетирования фракций ТОПП по видам сортировки (возможно комплектование прессами различных моделей);
- другими известными вспомогательными устройствами для отбора различных видов вторичного сырья и их сбора и компактирования.
Рабочие места операторов-сортировщиков могут быть расположены в климатической кабине, соответствующей всем санитарным нормам.
Комплекс может быть по желанию заказчика оснащен системой визуального наблюдения и контроля с выведением информации на пульт управления комплексом.
Комплекс переработки твердых бытовых отходов работает следующим образом.
Разгрузка поступающих на сортировку ТОПП производится либо в приемно-загрузочный бункер 1, либо на разгрузочную площадку с последующей загрузкой в приемно-загрузочный бункер 1 любым доступным способом.
Далее отходы подаются на сортировочный конвейер 2.
На оборудованных рабочих местах 4 операторы-сортировщики осуществляют процесс сортировки ТОПП. Совершая движение "от себя" перпендикулярно сортировочному конвейеру 2, каждый оператор-сортировщик заполняет находящийся напротив него накопительный бункер 3 отсортированной фракцией ТБО. С точки зрения эргономики и строения тела человека известно, что отталкивать от себя предметы легче и удобней, чем перемешать их к себе, при этом мышцы рук нагружаются на 15-20 процентов меньше, поскольку нагрузка перераспределяется на мышцы спины и ног.
По мере заполнения накопительных бункеров 3, определяемого визуально или с помощью автоматики, система управления 5 подает сигнал, по которому происходит опорожнение накопительных бункеров 3 заполненной одинаковой фракцией ТОПП на разгрузочный конвейер 6.
Разгрузочный конвейер 6 по команде автоматической системы управления включается в работу, транспортируя отсортированную фракцию ТОПП на выходной конвейер 7.
Выходной конвейер 7 по команде автоматической системы управления обеспечивает доставку отсортированных фракций ТОПП на дальнейшую утилизацию.
Следует также отметить, что в зависимости от условий эксплуатации, длины сортировочного конвейера и качественного состава ТОПП все отходы могут быть отсортированы сразу или поэтапно. Не отсортированная часть ТОПП (пропущенная рабочими-операторами сортировочного конвейера) может поступать на повторную сортировку. Возврат "хвостов" на повторную сортировку может быть осуществлен в случае докомплектации предлагаемого комплекса возвратным устройством для необработанной части ТОПП для повторной сортировки, выполненным в виде транспортера 8 или дополнительных бункеров.
Таким образом, предлагаемый комплекс переработки твердых бытовых отходов представляет собой высокотехнологичный автономный комплекс для переработки твердых бытовых отходов и позволяет обеспечить значительное (в несколько раз) сокращение занимаемых производственных площадей и объемов здания, что, в свою очередь, значительно снижает капитальные и эксплуатационные затраты, упрощение конструкции и технического обслуживания, создать более комфортные условия труда вследствие значительного сокращения энергетических затрат операторов-сортировщиков во время рабочего процесса, упростить операции переработки ТБО, повысить эксплуатационные характеристики комплекса по сравнению с известными аналогами.