МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, к сфере переработки и уничтожения отходов, а именно к мобильным установкам для переработки твердых бытовых и коммунальных отходов, преимущественно, отходов, содержащихся на несанкционированных свалках, на полигонах твердых бытовых отходов, а также извлечение полезных вторичных фракций при помощи сортировочных узлов, для повторного использования при изготовлении материалов и изделий.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является: способ плазменной утилизации твердых бытовых отходов и передвижная установка для его осуществления [см. патент Российской Федерации 2725411 по классу МПК F23G 5/00, опубликованный 17.06.2020 года в Бюл. №19] Изобретение относится к способу и передвижной установке для переработки отходов перерабатывающих, коммунальных, промышленных и других производств, содержащих органику. Техническим результатом является сокращение времени, затрачиваемого на утилизацию отходов, и повышение надежности работы установки с возможностью работы в непрерывном режиме. С другой стороны, данный способ имеет узкое направление переработки отходов из-за прямой подачи твердых бытовых отходов в узел утилизации отходов без предварительного извлечения полезных вторичных фракций. Способ включает подачу исходного сырья в шредер и его измельчение, транспортировку подготовленного сырья ленточным конвейером в плазменный реактор, расплавление сырья в камере реактора путем низкотемпературной электродуговой плазмы, отведение и дожигание газов с помощью электродугового плазмотрона, аккумулирование минеральной части отходов в плазменном реакторе, удаление минерального остатка по мере необходимости. Причем в качестве утилизируемого сырья используют твердые бытовые отходы, утилизацию отходов осуществляют с использованием переменного и постоянного токов в установке - плазменном реакторе с камерой дожигания и электродуговым плазмотроном, ввод утилизируемого сырья в реактор осуществляют путем дозированной подачи в центральную часть реактора, подаваемого в зону горения трех низкотемпературных плазменных дуг, отвод газов осуществляют в камеру дожигания, где их разлагают и дожигают низкотемпературной плазмой, генерируемой электродуговым плазмотроном, отвод обезвреженных газов в атмосферу, слив расплава минеральной части отходов из реактора производят с возможностью механизирования, перемешивание всего объема расплава осуществляют путем равномерного магнитного поля, генерируемого магнитным ярмом
Техническим результатом заявляемого решения является расширение функциональных возможностей мобильной установки для обеспечения экологической чистоты при утилизации несанкционированных свалок за счет предварительной сортировки твердых бытовых отходов и дальнейшего сбора полезных вторичных фракций твердых бытовых отходов в отдельное место хранения, при одновременном использовании энергетического потенциала от утилизации оставшихся непригодных для вторичного использования твердых бытовых отходов для использования в мобильной установке и внешнего потребителя.
Поставленная задача достигается тем, что в мобильной установке для утилизации твердых бытовых отходов, включающей установленный на шасси автомобиля узлы дробления, выполненный в виде шредера, утилизации, выполненный в виде водогрейного котельного агрегата, соединенные ленточными транспортерами мобильной установки, независимого источника питания, выполненного в виде дизель-генератора, причем мобильная установка выполнена в металлическом контейнере, установленном на автопоезд, и дополнительно содержит приемное устройство, которое выполнено виде разрывателя пакетов, связанного с роторным валковым сепаратором, выполненного в виде узла удаления мелкодисперсной фракции при помощи смежной шахты, а сам приемный узел частично вынесен за пределы металлического контейнера, после приемного узла через ленточные транспортеры мобильной установки последовательно расположены узел извлечения мелкодисперсной фракции в виде роторного валкового сепаратора, узел извлечения пластиковых материалов в виде оптико-механической сортировки, узел извлечения металлических материалов в виде металлоуловителя, узел извлечения стекла в виде стеклоуловителя, причем под узлами установлены дополнительные боковые ленточные транспортеры для подачи отобранных фракций через выходные окна расположенных на боковой стенке металлического контейнера в отдельные места хранения, причем узел дробления установлен после узла удаления стекла причем, каждый из узлов связан с узлом питания, узел утилизации связан с узлом дробления при помощи шнекового питателя, причем на противоположной боковой стенке металлического контейнера с окнами установлена соединительная муфта напротив узла утилизации, к которому примыкает узел очистки дымовых газов соединенный с дымовой трубой при помощи дымохода.
На фиг. 1 представлен общий вид установки, а на фиг. 2 - технологическая схема работы установки.
Мобильная установка для утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) размещена на автопоезде, на рисунке не указано, в металлическом контейнере 1. Металлический контейнер 1 жестко крепится к шасси автомобиля, на рисунке не указано. Металлический контейнер выполнен прямоугольной формы шириной 2.5 м, высотой 2,7 м и длиной 13,6 метров. В передней торцевой части металлического контейнера выполнено входное отверстие для подачи ТБО, в котором установлен разрыватель пакетов 2, который частично расположен снаружи, а вторая половина его внутри контейнера 1. Разрыватель пакетов 2 технологически связан с роторным валковым сепаратором 3 при помощи смежной шахты 4, на рисунке не указано. Под роторным валковым сепаратором 3 установлен боковой ленточный транспортер, на рисунке не указано, напротив которого выполнено выходное окно на боковой стенке металлического контейнера 1. Следующий за роторным валковым сепаратором 3 узел оптико-механической сортировки 5 связан с роторным валковым сепаратором 4 при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6. Под оптико-механической сортировкой 5 установлен боковой ленточный транспортер со следующим выходным окном на боковой стенке металлического контейнера. После оптико-механической сортировки 5 установлен металлоуловитель 7, расположенный над ленточным транспортером мобильной установки 6, который связан с оптико-механической сортировкой и стеклоуловителем 8. Напротив металлоуловителя 7 выполнено следующее выходное окно на боковой стенке металлического контейнера. Далее расположенный после металлоуловителя 7 стеклоуловитель 8, который связан с оптико-механической сортировкой 5 при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6. Напротив стеклоуловителя 8 выполнено следующее выходное окно на боковой стенке металлического контейнера. Далее после стеклоуловителя 8 расположен узел дробления 9. Узлы связаны между собой при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6. Под узлами разрыватель пакетов 2, роторный валковый сепаратор 3, оптико-механическая сортировка 5, металлоуловитель 7, стеклоуловитель 8 расположен водогрейный котельный агрегат 10. Водогрейный котельный агрегат 10 связан с узлом дробления 9 при помощи шнекового питателя 11, установленного в нижней части узла дробления 9. Из водогрейного котельного агрегата 10 выходят 2 соединительные муфты 12, расположенные на боковой стенке металлического контейнера напротив водогрейного котельного агрегата, а также 3 отверстия для удаления зольного остатка 13 с плотно закрывающимися крышками 14. Все выходные окна расположены на боковой стенке металлического контейнера. Возле каждого выходного окна установлены крючки 15, к которым крепятся мешки сборники 16. Далее технологически связанные между собой водогрейный котельный агрегат 10 и узел очистки дымовых газов 17, состоящий из циклона и скруббера. После узла очистки дымовых газов 17 расположена дымовая труба 18, связываемая с узлом очистки дымовых газов 17 при помощи дымоходной трубы 19. Разрыватель пакетов, роторный валковый сепаратор, металлоуловитель, узел дробления имеют индивидуальный приводной электродвигатель, на рисунке не указан, который работает за счет дизель-генератора 20. Оптико-механическая сортировка и стекло-уловитель включается в сеть напрямую от дизель-генератора при подаче электричества. Все узлы запитаны напрямую при помощи электрокабелей, связаны со щитом управления 21, где установлен дизель генератор 20.
Устройство для утилизации твердых бытовых отходов работает следующим образом.
В передней торцевой части металлического контейнера выполнено входное отверстие для подачи ТБО, в котором установлен разрыватель пакетов 2, который частично расположен снаружи, а вторая половина его внутри контейнера 1, выполняет функции приемно-загрузочного узла. Разрыватель пакетов 2 дробит крупногабаритный мусор, который по размерам помещается в загрузочное устройство. Принцип действия узла заключается во вращении валов в противоположном направлении, и при попадании пакетов ТБО происходит разрывание. Подаваемые при помощи погрузчика твердые бытовые отходы попадают в разрыватель пакетов, где они высвобождаются и попадают на смежную шахту 4. Смежная шахта 4 предназначена для равномерно распределения ТБО по всей площади роторного валкового сепаратора 3. Роторный валковый сепаратор удаляет смешанные ТБО мелкой, органической фракции из общего потока ТБО. Роторный валковый сепаратор состоит из рядов роторов, на которых установлены валки. В процессе работы валки движутся в одном направлении. Регулируемое расстояние между валками обеспечивает удаление необходимого размера фракции в диапазоне от 10 мм до 100 мм. В этом полотне имеются зазоры определенного размера, для удаления мелкой фракции. Принцип действия роторного валкового сепаратора заключается в отделении мелкой фракции из общего потока ТБО, который попадает на сепаратор, разбивается на отдельные фракции и движется по непрерывно вращающемуся полотну. В этом полотне имеются зазоры определенного размера для удаления мелкой фракции. При движении мусора некоторые частички попадают в зазоры между валками сепаратора, и, если они совпадают размерами фракция, удаляется из общего потока ТКО, если не совпадает фракция, продолжает свое движение по сепаратору. После удаления мелкая органическая фракция попадает под роторный валковый сепаратор 3 на ленточный транспортер, который удаляет отделенную фракцию через выходное окно в боковой стенке металлического контейнера 1. Выходное окно расположено напротив роторного валкового сепаратора. К выходному окну крепиться мешок сборник на крючках для сбора удаляемой фракции. После роторного валкового сепаратора 3 оставшиеся ТБО продолжают свое движение при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6 и попадают в узел оптико-механической сортировки 5. Данный узел предназначен для удаление пластиковых ТБО из общего потока ТБО. Поступающий для сортировки материал равномерно подается по транспортеру к области работы сенсоров. Технология основывается на облучении поверхности отходов либо светом с длиной волны, соответствующей видимому спектру (датчик VIS), либо светом с длиной волны в инфракрасном диапазоне, ближе к видимому спектру (датчик NIR). Технология VIS обеспечивает распознавание цвета облучаемого материала, технология NIR определяет химический состав. Распознавание производится с помощью сравнения спектра отраженного от поверхности отхода светового сигнала с уже имеющимся спектром в базе данных системы. В конце транспортера находится один или два пневмомодуля, снабженные рядом пневмодюз. После распознавания нужного для сортировки компонента через расчетное время открываются необходимые дюзы, и распознанный компонент отстреливается из потока с помощью сжатого воздуха. Удаляемая фракция попадает на ленточный транспортер с выходных окном на боковой стенке металлического контейнера. После узла оптико-механической сортировки 5 при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6 оставшиеся ТБО продолжают свое движение и попадают в металлоуловителя 7. Металлоуловитель расположен над ленточным транспортером мобильной установки 6. При движении ТБО металлические части попадают в зону действия магнитного поля. Под действием магнитного поля, которое создается постоянными магнитами, ферромагнитные включения притягиваются к рабочей поверхности сепаратора. Лента перемещает ферромагнитные примеси в немагнитную зону, где, под действием силы притяжения, они падают и удаляются из металлического контейнера через выходное окно. После металлоуловителя 7 ТБО продолжают свое движение при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6 и попадают в стеклоуловитель 8. Принцип действия стеклоуловителя 8 сопоставим с принципом действия оптико-механической сортировки 5, за исключением того что в данном узле мы удаляем из общего потока ТБО стеклянные фракции. Отбираемые фракции попадают на нижний ленточный транспортер с выходным окном на боковой стенке металлического контейнера 1 и покидают узел. После стеклоуловителя 8 оставшиеся ТБО попадают в узел дробления 9 при помощи ленточного транспортера мобильной установки 6. Узел дробления состоит из двух валов. При попадании ТБО в бункер узла валы с ножами совершают встречное вращательное движение, и, тем самым, происходит захват материала, проходя через ножи материал, подвергается резке, либо разрушению и далее измельченный материал выпадает из рабочей зоны для последующей утилизации. Под узлами разрыватель пакетов 2, роторный валковый сепаратор 3, оптико-механическая сортировка 5, металлоуловитель 7, стеклоуловитель 8 расположен водогрейный котельный агрегат 10. Водогрейный котельный агрегат 10 связан с узлом дробления 9 при помощи шнекового питателя 11 установленного в нижней части узла дробления 9. Подача переработанных ТБО производится дозированно, из накопительной части узла дробления. В водогрейном котельном агрегате происходит процесс горения с температурой до 1000 градусов. После сжигания ТБО в водогрейном котельном агрегате происходит передача тепла от продуктов горения к холодной воде для ее нагрева. При помощи соединительных муфт 12 расположенные на боковой стенке металлического контейнера напротив водогрейного котельного агрегата, а также 3 отверстия для удаления зольного остатка 13 с плотно закрывающимися крышками 14. Все выходные окна расположены на боковой стенке металлического контейнера. Возле каждого выходного окна установлены крючки 15, к которым крепятся мешки сборники 16, в которые поступают удаляемые фракции. Далее, технологически связанные между собой водогрейный котельный агрегат 10 и узел очистки дымовых газов 17 состоящий из циклона и скруббера. В узел отчистки дымовых газов поступают охлажденные дымовые газы для их очистки перед выбросом в атмосферу через дымовую трубу. После узла очистки дымовых газов 17 расположена дымовая труба 18 связываемая с узлом очистки дымовых газов 17 при помощи дымоходной трубы 19. Разрыватель пакетов, роторный валковый сепаратор, металлоуловитель, узел дробления имеют индивидуальный приводной электродвигатель на рисунке не указан, который работает за счет дизель-генератора 20. Оптико-механическая сортировка и стеклоуловитель включается в сеть напрямую от дизель-генератора при подачи электричества в узлы. Все устройства напрямую при помощи электро-кабелей связаны со щитом управления 21.
Заявляемая установка позволяет своевременно переработать и утилизировать твердые бытовые и коммунальные отходы, преимущественно, отходов, содержащихся на несанкционированных свалках, а также извлечение полезных вторичных фракций при помощи сортировочных узлов, для повторного использования при изготовлении различных видов материалов.