УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ УПАКОВАННОГО В МЕШКИ МУСОРА
DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING GARBAGE PACKED INTO BAGS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству и способам обработки мусора, включая мусор, упакованный в мешки, посредством которых мешки с мусором можно вскрывать, а мусор сортировать по фракциям для дальнейшей обработки (сжигания или вторичной переработки).
Уровень техники
Мусор, такой как отходы, собранные из домашних и промышленных помещений, например, при помощи мусоровоза, обычно предоставляется в совокупном виде в завязанных или запечатанных мешках из тонкого пластика. Каждый мешок может содержать мусор различных типов, таких как бумага, пластмасса, металл, перемешанных вместе.
Мусор определенных типов может обладать остаточной коммерческой ценностью за счет возможности его вторичной переработки или сжигания для получения энергии. Кроме того, давление со стороны защитников окружающей среды вызывает желание сокращать количество мусора, отправляемого на свалки или на бесполезное сжигание. Следовательно, собранный мусор часто подвергают обработке для его сортировки на различные типы в целях дальнейшей соответствующей переработки мусора.
Хотя во многих случаях определенные операции обработки мусора (например, сортировку неупакованного мусора) выполняют вручную, часто бывает полезным определенные операции выполнять автоматически, чтобы увеличить масштаб обработки отходов и увеличить эффективность без увеличения затрат на рабочую силу.
Известны системы устройств, предназначенных по меньшей мере для частично автоматической обработки мусора, о которой сказано выше. Например, в патенте США 3848813 раскрыта система устройств для обработки мусора, которая весьма типична для существующего уровня техники.
Согласно указанному патенту США 3848813 собранный мусор, включая мусор, упакованный в мешки, пропускают через измельчитель (шредер), который в данном случае представляет собой двойную бичевую мельницу с противоположным расположением роторов. Вращающиеся измельчители барабанного типа также используют в данной области техники. Измельчитель разрывает мешки с мусором и измельчает мусор, превращая его в весьма грубо измельченный продукт.
Измельченный мусор затем при помощи ленточных конвейеров пропускают через различные операции сепарации и сортировки. В данной области техники известны различные типы сепараторов мусора, которые могут отделять мусор, исходя из одного или нескольких признаков - веса, размера, магнитных свойств. В патенте США 3848813 раскрыты различные типы известных сепараторов, причем в некоторых из них используются воздушные потоки.
В одном типе сепаратора, известном из патента США 3848813, используется вертикальный поток воздуха для подхвата сравнительно легкого измельченного мусора и засасывания в вытяжной колпак, по мере того как мусор проходит по конвейеру. Циклон, который через воздуховод соединен с колпаком, затем отделяет мусор от воздушной струи, которую затем выпускают наружу. Для создания воздушного потока, с циклоном соединен нагнетатель воздуха, такой как центробежный вентилятор. В другом известном типе, описанном в патенте США 3848813, измельченный мусор проваливается сквозь горизонтальную воздушную струю и тем самым разделяется на различные фракции.
Однако измельчение мусора таким способом может значительно затруднять сортировку и вторичную переработку мусора.
В результате в технике известны также и аппараты для разрыва и вскрытия мешков с мусором без измельчения их содержимого, которые предназначаются для применения вместо измельчителей. Известны машины для вскрытия мешков (мешковскрыватели) на основе вращающихся барабанов, а также мешковскрыватели на основе ряда лезвий, установленных напротив конвейера, по которому движутся невскрытые мешки с мусором, описанные, например, в патентных заявках Японии А-11347530 и А-08215638, а также в патенте США 4479581. Из патента США В-6955265 известна другая конструкция, основанная на вращающемся наклонном барабане для передачи упакованного в мешки мусора, причем на внутренней поверхности указанного барабана установлены лезвия и пальцы, предназначенные для вскрытия мешков, а также предусмотрен ряд сит для сортировки мусора.
Однако такие аппараты для вскрытия мешков не надежны. Например, известные в технике барабан и противоположно установленные вскрывающие лезвия пытаются одновременно вскрывать несколько мешков и им не удается вскрыть все мешки. К тому же такие мешковскрыватели ограничивают пропускную способность процесса сортировки мусора, что объясняется скоростью механической передачи мусора к мешковскрывателю, от мешковскрывателя и через мешковскрыватель, а также скоростью работы самих мешковскрывателей. Кроме того, такие мешковскрыватели отличаются высокой стоимостью эксплуатации и подвержены частым механическим отказам.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения заключается в создании устройства и способа обработки мусора, включая мусор, упакованный в мешки, которые являются надежными и могут обеспечить высокую пропускную способность (производительность).
Пневматическая передача мусора, включая мусор, упакованный в мешки, известна в технике только для обеспечения передачи мусора из точки в точку, например из точки, куда в здании падает мусор, до мусорного контейнера, предназначенного для временного накопления мусора.
В соответствии с изобретением в его первом аспекте предлагается способ обработки упакованного в мешки мусора, содержащий этапы: пневматической передачи наполненных мусором мешков по воздуховоду с использованием воздушного потока, и вскрытия мешков во время их пневматической передачи по воздуховоду.
В соответствии с изобретением в данном его аспекте мешки с мусором пневматически передают по воздуховоду и быстро и надежно их вскрывают, высвобождая содержимое для сортировки, и при этом нет необходимости измельчать мешки вместе с содержимым. В процессе пневматической передачи мешки с мусором приводятся в движение по воздуховоду в общем один за другим, так что операция вскрытия мешков выполняется надежно за счет того, что воздействие на каждый мешок и его вскрытие осуществляются индивидуально. Таким образом, весь мусор может быть высвобожден из мешков и подготовлен для сортировки. Благодаря использованию воздушного потока для приведения мешков в движение на операции вскрытия, можно использовать статические средства вскрытия мешков, т.е. требуется сравнительно немного подвижных механических частей, при этом для средств вскрытия мешков не требуется никаких элементов с механическим приводом. Следовательно, при способе вскрытия мешков, соответствующем настоящему изобретению, расход энергии может быть небольшим, а надежность устройства - высокой. Кроме того, далее будет видно, что тот же самый воздушный поток, который приводит в движение мешки с мусором на операции вскрытия, может быть использован на дальнейших операциях обработки мусора. Таким образом, для обеспечения движения на нескольких этапах обработки мусора может быть предусмотрен один единственный источник энергии (например, единственный всасывающий источник). Вдобавок к этому, применение пневматического транспортирования для совершения операции вскрытия мешков позволяет данным способом получить высокую пропускную способность по вскрытым мешкам. Например, в типичном случае мешки можно передавать через операцию вскрытия воздушным потоком, движущимся со скоростью выше 40 м/с, и достигать высокой производительности обработки мусора. Также использование пневматической передачи мусора на данном этапе и на других этапах обработки облегчает проектирование и монтаж системы обработки мусора. Например, воздуховоды для пневматической передачи могут быть спроектированы и смонтированы в обход оборудования, которое уже имеется на предприятии, в то время как системы обработки мусора на основе конвейеров требуют большого свободного пространства и громоздки.
Операцию вскрытия мешков можно осуществлять посредством по меньшей мере одного выступающего элемента, расположенного так, чтобы он выдавался в канал, по которому движется упакованный в мешки мусор во время его пневматической транспортировки. Предпочтительно, чтобы определенный или каждый выступающий элемент выдавался внутрь от стенки воздуховода в канал перемещения мусора. Выступающие элементы могут быть предусмотрены в виде наборов, которые расположены рядом друг с другом или разнесены друг от друга по длине воздуховода пневматической передачи. Предпочтительно, чтобы выступающие элементы были оснащены средствами уборки, выполненными с возможностью уборки выступающих элементов, когда разность давления на них превышает определенный уровень или когда сила, прикладываемая к выступающим элементам со стороны мусора, превышает определенный уровень. Предпочтительно предусмотреть средства очистки, выполненные с возможностью удаления грязи с выступающих элементов. Предпочтительно, чтобы средства очистки были выполнены в виде скребковых уплотнений вокруг выступающих элементов, который удаляют грязь, когда производится уборка выступающих элементов. Указанный по меньшей мере один выступающий элемент предпочтительно выполнить в виде одного или более ножей и/или одного или более пальцев. Если предусматривать и ножи, и пальцы, то ножи предпочтительно расположить в канале движения перед пальцами, однако, их можно располагать и рядом с пальцами и после пальцев. Данные предпочтительные варианты расположения позволяют достичь надежного и эффективного вскрытия мешков с мусором.
Рассматриваемый способ обработки мусора может дополнительно содержать размельчение (дезагрегирование) мусора из вскрытых пакетов перед его сортировкой путем соударения мусора со стенкой, расположенной на пути движения мусора, с использованием воздушного потока. Согласно данному дополнительному способу после вскрытия мешков с мусором мусор, находящийся во вскрытых мешках, может все еще представлять собой рыхлую, но единую массу, что может усложнить сортировку. За счет соударения мусора со стенкой, расположенной на пути движения мусора, с использованием воздушного потока, можно эффективно дезагрегировать находящийся в мешках мусор и затем надежно осуществить его сортировку. Кроме того, тот же самый воздушный поток, который продвигал мешки с мусором через операцию вскрытия, например, с типичной скоростью 50 м/с, можно легко использовать для осуществления удара мусора о стенку, расположенную на пути его движения, и тем самым для эффективного дезагрегирования мусора.
Рассматриваемый способ обработки мусора может дополнительно содержать сортировку мусора из вскрытых мешков на фракции с использованием воздушного потока. За счет использования одного и того же воздушного потока для пневматической передачи мусора на операции вскрытия мешков и на этапе сортировки мусора, можно достичь эффективной и надежной сортировки мусора с высокой производительностью (по меньшей мере до 20 т/ч), при этом может потребоваться один единственный источник энергии для операции вскрытия мешков и осуществления этапа сортировки мусора, что увеличивает надежность системы и приводит к низкому энергопотреблению. Дополнительно, такое предпочтительное построение системы обеспечивает простой и элегантный способ обработки мусора, при котором несортированный, упакованный в мешки мусор вводят в пневматическую систему, на выходе которой получают мусор в рассыпном, сортированном виде.
Сортировка мусора из вскрытых мешков может быть выполнена путем пропускания мусора поперек проема (окна), через который непрерывно проходит воздушный поток. Ударное воздействие на мусор из вскрытых мешков и его сортировка могут быть осуществлены, если мусор заставить двигаться навстречу стенке и дать возможность падать поперек проема, который по меньшей мере частично образован указанной стенкой, при этом происходит перенос части мусора через проем непрерывно проходящим воздушным потоком, а остальной мусор выпадает из воздушного потока. Такое построение обеспечивает простой, но эффективный способ надежной сортировки мусора на различные фракции при помощи воздушного потока, который может быть использован для передачи мусора через операцию сортировки. Характеристики фракций мусора, разделенного таким способом, зависят от множества факторов, включая параметры воздушного потока, проходящего через проем. Например, мусор может быть разделен на первую фракцию, состоящую главным образом из плоских фрагментов, и вторую фракцию, состоящую главным образом из неплоских фрагментов. Примерами плоских фрагментов являются: пленка из пластика, фрагменты на основе бумаги, включая отдельные куски бумаги, газеты, журналы и т.п. Например, размер проема может влиять на разделение фракций мусора. Проем может быть выполнен изменяемым по размеру для регулирования процесса сортировки и характеристик разделяемых фракций. Мусор, который выпадает из воздушного потока, может быть выведен из процесса сортировки при помощи одной или более поворотных заслонок. Можно использовать несколько этапов сортировки для разделения мусора на более чем две фракции. Этапы сортировки можно выполнять последовательно, используя один и тот же воздушный поток, или параллельно, используя разные воздушные потоки. Разные воздушные потоки могут быть созданы одним и тем же или разными источниками (например, центробежными вентиляторами). Любой материал, который останется в воздушном потоке в конце операций сортировки, можно вывести из воздушного потока при помощи циклона.
Кроме того, согласно данному предпочтительному варианту осуществления один единственный воздушный поток используют для передачи мусора, подлежащего сортировке, и для отделения сравнительно легкой фракции мусора, которая продолжает двигаться вместе с воздушным потоком.
В соответствии с изобретением в его втором аспекте, предлагается устройство для обработки упакованного в мешки мусора, содержащее: воздуховод, выполненный с возможностью пропускания воздушного потока для пневматической передачи по указанному воздуховоду упакованного в мешки мусора, и средства вскрытия мешков, выполненные с возможностью вскрытия мешков с мусором во время их пневматической передачи по указанному воздуховоду. В предпочтительном варианте устройство дополнительно содержит вентилятор, выполненный с возможностью в процессе применения создания воздушного потока в воздуховоде для пневматической передачи упакованного в мешки мусора по указанному воздуховоду. Средства вскрытия мешков могут содержать по меньшей мере один выступающий элемент (например, в виде одного или более ножей и/или одного или более пальцев), который выдвинут в канал перемещения упакованного в мешки мусора во время пневматической передачи последнего. Устройство может дополнительно содержать стенку, которая расположена на пути движения пневматически передаваемого мусора в мешках, после средств вскрытия мешков, для дезагрегирования вскрытых мешков с мусором в процессе применения устройства за счет соударения мешков с мусором с указанной стенкой, причем указанная стенка расположена вертикально и по меньшей мере частично образует проем, через который в процессе применения устройства непрерывно проходит воздушный поток, так что часть мусора, падающего поперек проема, переносится сквозь проем, а оставшийся мусор выпадает из воздушного потока.
Вышеописанные преимущества способа, соответствующего изобретению в его первом аспекте в равной мере обеспечиваются устройством, соответствующим изобретению в его втором аспекте.
В соответствии с изобретением в его третьем аспекте, предлагается способ сортировки мусора, содержащий: пневматическую передачу мусора через воздуховод с использованием воздушного потока, и сортировку мусора на фракции с использованием воздушного потока путем передачи мусора поперек проема, через который непрерывно проходит воздушный поток вместе с частью мусора.
Согласно данному аспекту изобретения предлагается простой, но эффективный способ надежной сортировки мусора на фракции при помощи воздушного потока, который может быть использован для передачи мусора через операцию сортировки. Кроме того, для передачи мусора, подлежащего сортировке, и для отделения фракции мусора, которая продолжает двигаться вместе с воздушным потоком, используется один единственный воздушный поток. Далее, пневматическая передача мусора обеспечивает построение элегантной системы сортировки, в которой собранный мусор можно подавать на вход системы пневматической передачи с одной стороны, а рассортированный мусор получать на выходе с другой стороны. Вдобавок, для осуществления передачи и сортировки мусора можно использовать один и тот же источник энергии, реализуя систему с небольшим числом подвижных механических частей, что обеспечивает низкие эксплуатационные затраты и дает систему, которая отличается простотой технического обслуживания. Например, если в качестве источника воздушного потока используется центробежный вентилятор, то только для этого вентилятора и может потребоваться привод и обслуживание.
Рассматриваемый способ может дополнительно содержать дезагрегирование пневматически передаваемого мусора перед его сортировкой путем соударения мусора со стенкой, расположенной на пути движения мусора, с использованием воздушного потока. Сортировку мусора можно выполнять, если предоставить мусору возможность после соударения со стенкой падать поперек проема, по меньшей мере частично образованного указанной стенкой, при этом происходит перенос части мусора через проем непрерывным воздушным потоком, а оставшийся мусор выпадает из воздушного потока.
Указанный проем может быть образован в стенке воздуховода.
В соответствии с настоящим изобретением в его четвертом аспекте предлагается устройство для сортировки мусора, содержащее: воздуховод, выполненный с возможностью пропускания воздушного потока для пневматической передачи по указанному воздуховоду мусора, и стенку, расположенную на пути движения пневматически передаваемого мусора, с целью дезагрегирования мусора в процессе применения за счет соударения с указанной стенкой, причем стенка расположена вертикально и по меньшей мере частично образует проем, через который при применении устройства непрерывно протекает воздушный поток, так что происходит перенос через проем части мусора, падающего поперек проема.
В соответствии с настоящим изобретением в его пятом аспекте предлагается способ обработки мусора, содержащий: пневматическую передачу мусора через воздуховод с использованием воздушного потока и дезагрегирование пневматически передаваемого мусора путем соударения мусора со стенкой, расположенной на пути движения мусора, с использованием воздушного потока.
Согласно данному аспекту изобретения собранный мусор, который может слипаться в единую массу или который может быть подан во вскрытых мешках, можно дезагрегировать простым и эффективным способом для облегчения сортировки и дальнейшей обработки мусора.
Краткое описание чертежей
Определенные варианты выполнения настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 схематически изображает систему устройства для сортировки упакованного в мешки мусора в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения во всех его аспектах,
фиг.2a-2e изображают набор ножей, предусмотренный в варианте осуществления, показанном на фиг.1,
фиг.2a изображает набор ножей в перспективной проекции,
фиг.2b изображает боковую проекцию набора ножей,
фиг.2c в увеличенном виде изображает фрагмент, обозначенный на фиг.2a индексом 2c,
фиг.2d представляет вид с торца на набор ножей с лезвиями в выпущенном положении,
фиг.2d' изображает частичное продольное сечение набора ножей с лезвиями в выпущенном положении,
фиг.2е представляет вид с торца на набор ножей с лезвиями в убранном положении,
фиг.2e' изображает частичное продольное сечение набора ножей с лезвиями в убранном положении,
фиг.3a-3d изображают набор пальцев, предусмотренный в варианте осуществления, показанном на фиг.1,
фиг.3a представляет вид с торца на набор пальцев с пальцами в выпущенном положении,
фиг.3d изображает набор пальцев в перспективной проекции,
фиг.3c в увеличенном виде изображает фрагмент, обозначенный на фиг.3a индексом 3c,
фиг.3d в увеличенном виде изображает фрагмент, обозначенный на фиг.3a индексом 3d,
фиг.4a и 4b изображают сортировочную камеру, предусмотренную в варианте осуществления, показанном на фиг.1,
фиг.4a на боковой проекции в сечении изображает средства сортировки, фиг.4b изображает средства сортировки в перспективной проекции и с частичным разрезом.
Осуществление изобретения
3
На фиг.1 схематически изображена система устройства 1 для обработки мусора, включая мусор, упакованный в мешки, которая соответствует аспектам настоящего изобретения. Средства 3 вскрытия мешков и средства 5 сортировки соединены последовательно и являются частью воздуховода 7, размер которого выбран так, чтобы можно было принимать и передавать стандартные мешки, наполненные мусором, объемом 80-100 л. Воздуховод 7 по меньшей мере частично выполнен из трубных секций 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, имеющих номинальный диаметр 500 мм. Секции 8a, 8b, 8c, 8d, 8e могут быть выполнены из любого подходящего материала, например стали, алюминия, или могут быть изготовлены экструзией из пластмассы. На одном конце трубопровода предусмотрен центробежный вентилятор 9, соединенный с секцией 8e, при этом конструкция вентилятора 9 и трубных секций обеспечивает надлежащий воздушный поток и давление для захвата мусора на входе в воздуховод из шнекового транспортера 11 и для перемещения мусора через средства 3 вскрытия мешков и средства 5 сортировки. В рассматриваемом варианте осуществления вентилятор 9 содержит лопасти обратного наклона, обладает мощностью 160 кВт и способен создавать воздушный поток 40000 м/ч при давлении 17кПа. Циклон 13 предусмотрен для отделения фракции мусора, которая подхвачена воздушным потоком в трубной секции 8d.
Далее будет рассмотрена работа устройства 1 для обработки мусора. Мусор, включая мусор, упакованный в мешки, собранный из множества источников, например бытовой и промышленный мусор, подают на вход устройства 1 путем загрузки в бункер 15, как показывает стрелка А на фиг.1. Шнековый транспортер 11 винтового, безвального типа приводится в действие для забора мусора из выпускного отверстия в основании бункера 15 и передачи мусора к воздуховоду 7, при этом транспортер 11 осуществляет поштучный ввод мешков с мусором в воздуховод 7. Воздуховод 7 начинается трубной секцией 8a, которая в зоне выхода шнекового транспортера 11 имеет Т-образную конструкцию, и действует в качестве спускного желоба 17. В данном месте трубная секция 8a имеет вертикальную конструкцию, которая в своей нижней части открыта в контейнер (не показан) для приема тяжелых предметов. При работе вентилятора 9 в воздуховоде создается воздушный поток, который в секции 8а имеет скорость 45-50 м/с, причем воздух входит в воздуховод 7 через открытый нижний конец трубной секции 8a. Шнековый транспортер 11 подает мусор в мешках в поток воздуха на некотором расстоянии от конца секции 8a. Тяжелые фрагменты мусора, которые в силу своих параметров (размера, формы, веса, плотности и/или сопротивления) не могут быть подхвачены воздушным потоком, вываливаются из трубной секции 8a через открытый конец в контейнер, как показывает стрелка В на фиг.1.
Мусор, который может быть подхвачен воздушным потоком, движется вверх по секции 8а, как показано стрелками на фиг.1. Конструкция устройства 1 выполнена так, что к тому времени, когда мусор достигает средств 3 вскрытия, мешки с мусором за счет воздушного потока набирают требуемую скорость, достаточную для надежного вскрытия мешков средствами 3.
Далее согласно фиг.2 и 3 будет более подробно описана конструкция и работа средств 3 вскрытия мешков.
Средства вскрытия мешков содержат набор 31 ножей (показан на фиг.2) и набор 33 пальцев (показан на фиг.33). Набор 31 ножей и набор 33 пальцев выполнены в виде трубных секций, номинальный диаметр которых равен диаметру трубных секций 8a, 8b и 8c.
В наборе 31 ножей, как показано на фиг.2, по окружности стенки трубы 32 размещен ряд лезвий 35, установленных на расстоянии друг от друга, которые выступают внутрь в канал движения мешков с мусором по воздуховоду, как показано на фиг.2a, 2b и 2d. Лезвия 35 расположены наклонно, причем их вершины направлены в сторону, противоположную стороне входа мешков с мусором, так чтобы уменьшить замедление мешков, когда последние проходят лезвия 35. Когда за счет воздушного потока мешки с мусором проходят через набор 31 ножей, каждый мешок сам набегает на одно или несколько лезвий, которые вскрывают мешок, разрезая его. Согласно иному варианту осуществления, вершины лезвий могут быть направлены в ту сторону, откуда подходят мешки с мусором. В наборе ножей может быть предусмотрено более одного комплекта лезвий 35, которые размещены на расстоянии друг от друга по длине трубы 32.
Каждое из лезвий 35 оснащено средствами 37 уборки (подробно показаны на фиг.2c), которые установлены снаружи трубы 32 и посредством которых лезвия 35, выступающие сквозь пазы 38, выполненные в стенке трубы, могут быть убраны из трубы 32, если сила, действующая на лезвие 35 (например, из-за давления на набор ножей со стороны засора), превышает определенный уровень и через средства 37 уборки передается на воздушный цилиндр 39. После прохождения мешка средства 37 уборки возвращают лезвие 35 в исходное рабочее положение. Скребковые уплотнения, установленные в пазах 38, предусмотрены для очистки лезвий 35 при их уборке с целью удаления грязи, которая может налипать на лезвия 35 при их использовании. Для поддержания набора 31 ножей в рабочем состоянии может быть предусмотрено периодическое включение очистки лезвий 35 путем приведения в действие воздушного цилиндра 39 каждого из средств 37 уборки. Действие средств 37 уборки показано на фиг.2d и 2e, на которых лезвия 35 соответственно изображены в выпущенном и убранном положениях.
После того как мешки будут разрезаны и вскрыты набором 31 ножей, мешки передаются далее через трубную секцию 8b к набору 33 пальцев, где скорость воздушного потока снова составляет приблизительно 45-50 м/с.
Как показано на фиг.3, набор 33 пальцев расположен аналогично набору 31 ножей, но в данном случае по окружности стенки трубы 42 размещен ряд стальных пальцев 41 диаметром 14 мм, которые расположены на расстоянии друг от друга и выступают внутрь на 50 мм в канал движения мусора в мешках по воздуховоду, что показано на фиг.3a, 3b и 3c. Пальцы 41 ловят разрезанные мешки, когда последние передаются через трубу 42, и разрывают мешки на части, высвобождая их содержимое. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения в трубе 42 предусмотрен только один ряд пальцев 41, однако можно предусмотреть и более одного ряда пальцев 41. В случае нескольких рядов пальцев, ряды предпочтительно разносить на 1,5 м друг от друга.
Каждый палец 41 пропущен через отверстие в стенке трубы 42 и также оснащен средствами 43 уборки в виде воздушного цилиндра, который расположен снаружи трубы 42, где он соединен с концом пальца. В отверстиях трубы 42, вокруг пальцев 41, где последние пропущены через стенку трубы, предусмотрены скребковые уплотнения для удаления грязи с пальцев 41, когда производится их уборка. Средства 43 уборки выполнены с возможностью уборки пальцев путем приведения в действие воздушного цилиндра. И снова, если в трубе 42 имеет место засор, давление можно снять путем уборки пальцев 41.
Установлено, что для обеспечения надежного вскрытия мешков в трубной секции 8а и в зоне средств 3 вскрытия мешков желательна скорость воздушного потока по меньшей мере 45-50 м/с. Увеличивая скорость воздушного потока сверх указанного уровня, можно дополнительно улучшить результаты вскрытия мешков, хотя и за счет увеличения расхода энергии.
После того как вентилятор 9 протащит мусор через трубную секцию 8а и через средства 3 вскрытия мешков, где мешки подвергаются вскрытию разрезанием набором 31 ножей и разрыву набором 33 пальцев, мусор пневматически передается по трубной секции 8c, в которой скорость воздушного потока снова составляет около 45-50 м/с, и разгоняется для ввода в средства 5 сортировки, в которых мусор сортируется на фракции.
Далее согласно фиг.4 будет более подробно рассмотрена конструкция и работа средств 5 сортировки, при этом на фиг.4a в разрезе изображена боковая проекция средств сортировки, а на фиг.4b - перспективная проекция с частичным разрезом.
Средства 5 сортировки содержат стальную сортировочную камеру 51 (см. фиг.4), в которой имеется стенка 53, противоположная впускному отверстию 55, выполненному на стенке 54 первой стороны камеры. Впускное отверстие 55 соединено с трубной секцией 8c для приема мусора в камеру 51. Стенка 53 предусмотрена в качестве стального барьера, разделяющего сортировочную камеру на первый отсек 52A и второй отсек 52B. Впускное отверстие 55 открывается в камеру 51 в ее верхней части, при этом стенка 53, выполненная в виде перегородки, проходит между боковыми стенками 56 камеры, а также от потолка 57 камеры до нижнего края камеры 51. Боковые стенки 56 камеры в их нижней части содержат наклоненные внутрь участки 58, которые вместе с участком 59 пола камеры 51 образуют проем 60. В верхней части камеры 51 во втором отсеке 52В предусмотрено выпускное отверстие 61, которое соединено с трубным участком 8d.
Во время работы вентилятор 9 создает воздушный поток через камеру 51, который исходит из впускного отверстия 55, следует через первый отсек 52A, затем через проем 60, через второй отсек 52B и через выпускное отверстие 61. В основании камеры 51 предусмотрены две поворотные заслонки 63, 65, по одной в каждом из отсеков 52A, 52B (первом и втором), которые герметично закрывают дно камеры 51, обеспечивая единственно доступный путь для воздушного потока от впускного отверстия 55 к выпускному отверстию 61.
Устройство 1 и камера 51 выполнены таким образом, чтобы мусор, поступающий в камеру 51 через впускное отверстие 55, двигался столь быстро, чтобы происходило его соударение со стенкой 53 с высокой скоростью (примерно до 50 м/с). Впускное отверстие имеет расширяющееся прямоугольное сечение, так чтобы увеличить площадь соударения со стенкой 53. Соударение мусора со стенкой 53, таким образом, заставляет все фрагменты мусора, которые не связаны друг с другом, но которые соединились в комок, например мусор, который ранее был в мешке, вскрытом средствами 3, разъединиться - разделиться на составные части. В результате указанного соударения мусор, находящийся во вскрытых мешках, может полностью быть из мешков высвобожден. Это облегчает сортировку фрагментов мусора сортировочными средствами 5, поскольку воздушный поток получает возможность воздействовать на каждый фрагмент мусора индивидуально.
Дезагрегированный мусор затем проваливается через первый отсек 52A вблизи стенки 53 поперек проема 60, где какая-то часть мусора, которая может быть захвачена воздушным потоком в проем, пройдет вместе с воздушным потоком через проем, и будет перенесена во второй отсек 52B. Оставшийся мусор, который воздушный поток не смог увлечь в проем 60, останется в первом отсеке 52A, и упадет на заслонку 63, которая срабатывает, чтобы пропускать мусор в контейнер, установленный под камерой, что показано стрелкой С на фиг.1. Часть мусора, которая прошла через проем 60 во второй отсек 52B и увлечена воздушным потоком, переносится к выпускному отверстию 61, где продолжает свое движение по трубной секции 8d.к циклону 13. В циклоне мусор отделяется от воздушного потока и выходит через основание циклона в контейнер, что показано стрелкой D на фиг.1. Воздушный поток, протягиваемый через устройство 1 для обработки мусора, выводится наружу из центробежного вентилятора 9 в виде чистого воздуха, что показано стрелкой E на фиг.1.
Конструкция устройства 1 и проема 60 в камере 51 выполнены таким образом, что скорость воздушного потока через проем составляет около 22 м/с, но не более того. Установлено, что такое построение приводит к тому, что часть мусора, увлекаемая воздушным потоком в проем и переносимая во второй отсек 52B, состоит почти исключительно из плоских (двумерных) фрагментов, которые обычно представлены легко утилизируемыми фрагментами на основе бумаги, например пластиковой пленкой, бумагами, газетами, картоном. Эта фракция выводится из устройства в циклоне 13 на выходе D. Остальной мусор, который остается в отсеке 52A, как правило, представлен неплоскими (трехмерными) фрагментами. Эти фрагменты выводятся из устройства через поворотную заслонку 63 и выход C для дальнейшей сортировки и обработки.
Чтобы нежелательные фрагменты, прошедшие через проем 60, не попали в выпускное отверстие 61, указанное выпускное отверстие 61 расположено на стенке 67 в верхней части второй стороны камеры - второго отсека 52В. Таким образом, фрагменты в целом неплоской формы, которые прошли через проем 60, с высокой вероятностью будут выпадать из воздушного потока во втором отсеке 52В и могут быть выведены из камеры посредством поворотной заслонки 65. Выпускное отверстие 61 имеет расширенное прямоугольное сечение для максимально эффективного захвата в основном плоского материала, увлеченного воздушным потоком.
Согласно изобретению мусор, включая мусор, упакованный в мешки, может быть введен в систему обработки мусора и автоматически разделен и рассортирован на фракции, например на фрагменты в целом плоской формы и неплоской формы, при этом система приводится в действие одним единственным источником воздушного потока. Действие средств 3 вскрытия мешков и средств 5 сортировки основано на том, что само перемещение мусора вентилятором 9 в воздушном потоке через средства 3 вскрытия мешков и средства 5 сортировки позволяет указанным средствам выполнять свои функции вскрытия мешков и сортировки. Таким образом, можно считать, что средства 3 вскрытия мешков и средства 5 сортировки обрабатывают мусор «пассивно», являясь частью пневматической системы транспортировки мусора.
Устройство обработки мусора образует чистую (т.е. вся обработка мусора совершается в закрытом воздуховоде), эффективную систему сортировки, которая может эффективно обрабатывать упакованный в мешки мусор, обладает высокой производительностью (по меньшей мере до 20 т/ч) и которую легко обслуживать, поскольку имеется небольшое число подвижных механических частей.
В рассматриваемом варианте осуществления размер проема 60 фиксирован. В ином варианте камеру 51 можно построить так, чтобы размер указанного проема можно было изменять для регулирования процесса сортировки и характеристик разделенных фракций.
В рассматриваемом варианте осуществления сортирующие средства 5 производят сортировку мусора только на две фракции - в целом плоской формы и неплоской формы. Однако те же принципы, которые лежат в основе настоящего изобретения, можно было бы использовать для сепарации мусора на большее число фракций с более тонкой градацией. Например, можно использовать более одной камеры или же в камере можно предусмотреть ряд проемов. Если использовать несколько камер, то их можно расположить друг за другом вдоль единого воздушного потока, или «параллельно», так чтобы выход поворотной (-ных) заслонки (-нок) одной камеры обеспечивался отдельным воздушным потоком, который может создаваться общим вентилятором или отдельным вентилятором.
В рассматриваемом варианте осуществления средства вскрытия мешков оснащены набором ножей и набором пальцев. Однако можно было бы использовать только ножи или только пальцы, или же различные типы выступающих элементов, установленных так, чтобы выдаваться в канал движения мусора с целью вскрытия мешков.