УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Способ переработки твердых бытовых отходов и устройство для его выполнения.
Изобретение относится к области коммунального хозяйства и может быть использовано при переработке твердых бытовых отходов, преимущественно при переработке мусора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ переработки твердых бытовых отходов, включающий сбор отходов и их транспортировку мусоровозами на сортировочную станцию, загрузку отходами устройства для сортировки и переработки и сортировки на фракции (см.патент РФ №2155108 кл. В 09 В 3/00, 2000 г).
Недостатком известного способа является необходимость осуществления предварительной сортировки отходов на месте их образования, т.е. в тот момент, когда предварительно, до выбрасывания в мусорный контейнер, из общей массы мусора выбираются полезные компоненты: макулатура, полимеры, стекло, металлы и размещаются в контейнеры, предназначенные только для данного вида сырья.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для переработки твердых бытовых отходов, содержащее установку сортировки отходов на фракции, снабженную барабанным грохотом, конвейерами и магнитным сепаратором (см. там же).
Недостатком известного устройства является невозможность переработки твердых отходов без предварительной сортировки при загрузке, необходимость установки системы транспортеров (конвейеров) подачи в барабанный грохот, значительные расходы на их эксплуатацию, низкая эксплуатационная надежность, ограниченность его применения на практике.
Задачей изобретения является повышение эффективности переработки твердых отходов за счет загрузки отходов без системы транспортеров подачи в барабанный грохот, т.е. исключение предварительной сортировки отходов при загрузке, увеличение эксплуатационной надежности устройства, применяемого для осуществления способа.
Решение указанной задачи обеспечивается новым способом переработки твердых бытовых отходов, который реализуется при помощи нового устройства.
В соответствии с изобретением, в способе переработки твердых бытовых отходов, включающем транспортировку отходов на сортировочную станцию, загрузку в
барабанный грохот, предварительную и основную сортировку на фракции отходов, выходящих из грохота, и переработку материалов, получаемых после сортировки, согласно изобретению, поступающие твердые бытовые отходы подают по приемной склиз-воронке во вращающийся перфорированный барабанный грохот, оснащенный рядом сменных сит с ячейками размерами от 10 до 300 мм, внутри грохота отходы подвергают интенсивному перемещению и встряхиванию, одновременно разрыхляют их и разрезают пакеты и мешки с отходами посредством реборд с верхними режущими кромками, при этом при предварительной сортировке отходы, проходящие ячейки сит размерами 10-40 мм -отсев и влажные пищевые отходы - собирают на размещенные под грохотом конвейеры и отводят в бункер-накопитель для последующего захоронения, а просеянный подрешетный продукт -крупную сухую фракцию более 40-300 мм, подают по фракциям на основную сортировку желобчатыми ленточными транспортерами на сортировочные столы и конвейеры, предварительно проходя металлосепарацию, причем операторы-сортировщики, по мере передвижения поверхности стола, отбирают отходы в бункеры по отсекам, сортируют их по стандартным видам вторсырья, затем подают на пресс, прессуют и упаковывают в тюки, при этом предпочтительно: при основной сортировке отбирать отходы в бункеры и сортировать их в последовательности по стандартным видам вторсырья: полиэтиленовая и пр. пленка, картон и бумага, ПЭТ-бутылки, стекло, Al-банки, текстиль, пластик, ПВД, полимер Ж, резина, комбинированная упаковка; удалять черные металлы посредством магнитного сепаратора перед поступлением на основную ручную сортировку; в зависимости от морфологического состава поступления предполагаемого мусора производят наиболее точный расчет барабана грохота для максимально эффективного его применения на начальной фазе приема и переработки отходов.
В соответствии с изобретением заявляемый способ переработки твердых бытовых отходов, содержащий сортировочную станцию, включающую установку предварительной сортировки, состоящую из загрузочного устройства, вращающегося перфорированного барабанного грохота и кабины основной сортировки, согласно изобретению, загрузочное устройство выполнено в виде склиза-воронки, а барабанный грохот в начальной его части снабжен ребордами с верхними режущими кромками, и состоит из секций с набором сит с ячейками, соответствующими размерам фракций сортируемых отходов, при этом каждая секция под барабаном снабжена отводящими желобчатыми конвейерами, связанными с кабиной основной сортировки, содержащей рабочие места сортировщиков, оборудованные сортировочными столами-конвейерами и
бункерами для сбора отходов определенных фракций, отсортированных по стандартным видам вторсырья, при этом предпочтительно: магнитный сепаратор применять в виде выполненного из магнитного материала приводного барабана отводящего конвейера, монтировать секции барабанного грохота в последовательности с возрастанием размера ячеек в направлении перемещения отходов, причем размер ячеек устанавливать в диапазонах от 10 до 300 мм.
Использование заявляемого изобретения позволит получить следующий технический результат.
В отличие от прототипа, применение в устройстве специального склизного устройства позволяет подавать поступающие отходы в барабанный грохот без предварительной сортировки и системы транспортеров (конвейеров), обслуживание и эксплуатация которых обходится дорого и технически сложно из-за неоднородности поступающего на них мусора. Склиз направляет выгружаемые отходы непосредственно из автомобиля в грохот. Он не имеет движущихся частей и деталей, которые могут быть подвергнуты ускоренному износу, коррозии, заклиниванию.
Заявляемый способ позволяет предварительно механическим путем без применения ручного труда производить эффективную подготовку отходов к их дальнейшей, в т.ч. ручной сортировке. Также механическим путем осуществляют селективный фракционный раздел отходов по заранее заданным размерам решеток (сит), с отведением этих потоков на различные, независимые друг от друга столы ручной сортировки. Отводящие конвейеры выполнены в желобчатом ленточном варианте и оснащены магнитными приводными барабанами, позволяющими в течение работы устройства отбирать черный лом. Кроме того, желобчатая форма ленты конвейеров исключает возможность попадания мусора в роликоопоры или контакта с бортами конвейера, чем достигается большая степень надежности работы конвейеров с разнородными отходами, увеличиваются сроки их межремонтной эксплуатации, коэффициент загрузки и скорости перемещения.
В зависимости от морфологического состава поступления мусора возможно произвести наиболее оптимальный расчет барабанного грохота для эффективного его применения на начальной фазе приема и переработки отходов. Габариты и форма барабана, количество зон сепарации, размеры ячеек сит могут быть различны и зависеть от поступающей морфологии отходов и степени отбора полезных вторичных материалов и общей мощности комплекса переработки.
В заявляемом устройстве выполнение головной приемной части барабанного грохота в виде не перфорированного цилиндра с установленными в нем ребордами с верхними режущими кромками заданной геометрии, позволяют обеспечить более высокое качество предварительной сортировки отходов за счет интенсивного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, резко разделяя и разряжая из спрессованного состояния, происшедшего при складировании, подпрессовке и транспортировке.
Устройство для осуществления способа показано на схеме технологической линии.
Постепенное увеличение размера ячеек сит на барабане-грохоте позволяет производить последовательное отделение и отвод на сортировочные столы предметов твердых бытовых отходов строго определенных размеров (фракций). Предметы имеют относительно равные размеры, что позволяет их в дальнейшем удалять с максимальной производительностью и безопасностью для сортировщика. Скорость конвейера ручной сортировки настраивается таким образом, что проходящие по нему полезные фракции практически полностью изымаются. Процент изъятия полезных фракций вторсырья на столах-конвейерах сортировки может достигать 85-95%.
В соответствии с изобретением, заявляемый способ переработки твердых бытовых отходов осуществляют при помощи устройства переработки твердых бытовых отходов, которое включает приемный склиз-воронку 1, барабанный грохот 2 предварительной сортировки, вращающийся и оснащенный сменными ситами (решетками) с размерами ячеек от 10 до 300 мм, ленточные конвейеры 3, 4 для удаления отходов размерами 10-40 мм в бункер-наполнитель 5, устройство 6, ограничивающее прохождение крупногабаритных изделий путем их изъятия с конвейера; желобчатые ленточные конвейеры 7, 9, 11, 13, 15, отводящие просеянные при предварительной сортировке отходы, столы-конвейеры 8, 10, 12, 14, 16 с окнами сортировки 24, конвейер 17 с бункером 18 для отвода металла от металлосепараторов, бункеры 25 столов сортировки, конвейер отводящий не отсортированные отходы 19, конвейер 20 для подачи вторичных материалов на пресс, прессы 21, 22, кабина основной сортировки 23.
Способ переработки твердых бытовых отходов осуществляется следующим образом.
Поступающие на сортировочный комплекс твердые бытовые отходы подаются по приемной склиз-воронке 1 на барабанный грохот непосредственно из автомобиля. В зависимости от состава отходов склиз рассчитывают по максимально необходимым
габаритам и снабжают устройствами 6 ограничения прохождения отходов и/или быстрого изъятия и удаления при необходимости фрагментов крупногабаритных изделий. Поступающие в барабанный грохот 2 отходы сразу же подвергаются интенсивному перемещению в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом происходит их резкое разделение и разряжение из спрессованного состояния, происшедшего при их складировании и транспортировке в мусоровозах с подпрессовкой. В головной приемной части грохота 2 расположены реборды с верхними режущими кромками заданной геометрии (на чертеже не показаны), которые позволяют производить разрезание мешков с мусором, частичный разрыв картонных и пластиковых коробов и тары. Различное количество и варианты размещения реборд, их высота и углы наклона позволяют регулировать скорости прохождения массы отходов внутри барабана 2. Проходя начальную секцию барабана, поступившие отходы, постоянно перемещаясь в линейном направлении на выход, подвергаются встряхиванию на ребрах грохота 2, разрыву бумажных и полимерных мешков, переваливаются через реборды, трутся друг о друга и очищаются от мелких предметов, песка, пыли, влаги, жира.
Прошедший через ячейки сита мелкий мусор просыпается на конвейерную ленту желобчатых транспортеров 3, 4, размещенных под барабаном 2 под углом 45-90° от оси вращения и отводится по ленте конвейеров в бункер-наполнитель со скребковым выгрузом 5, где отсеянные отходы собираются и выгружаются в транспорт для вывоза на захоронение.
Оставшаяся после удаления мелкого мусора более крупная сухая фракция отходов размером более 40-150 мм перемещается последовательно через сита с ячейками размерами 20-50 мм, 50-75 мм, 75-100 мм, 100-125 мм, 125-150 мм, 150-300 мм и просеивается на желобчатые ленточные конвейеры 15, 13, 11, 9, 7, удаляя при этом из отходов все предметы и материалы, величина которых находится в пределах заданных диапазонов ячеек. Просеянная масса отходов подается конвейерами 15, 13, 11, 9, 7 на столы-конвейеры основной ручной сортировки 16, 14, 12, 10, 8 с окнами 24, предварительно проходя металлосепарацию 17, 18.
Конвейер 7, отводящий из грохота окончательно просеянные и взрыхленные отходы, оснащен устройством отбора крупногабаритных изделий 6 для снятия их с конвейера и отправки на дальнейшую переработку или захоронение.
Операторы столов сортировки, по мере продвижения рабочей поверхности стола, визуально, вручную отбирают отходы в бункеры 25, расположенные внизу между рабочими местами, по отсекам, сортируют их по стандартным видам вторсырья:
полиэтиленовая и пр.полимерная пленка, картон-бумага, ПЭТ-бутылки, стекло, AL-банки, текстиль, МИКС-пластик, ПВД, полимеры (жесткие), резина, кожзаменители, комбинированная упаковка и проч.
В заявляемом варианте предлагается столы сортировки на 16-42 рабочих местах с бункерами-накопителями вторсырья 25, расположенными под сортировочной кабиной. Отсортированные операторами столов сортировки вторичные материалы, накапливаемые в отсеках-контейнерах 25, выгружаются затем автопогрузчиками в пластинчатый приемный конвейер 20, а затем пластинчатым металлическим конвейером-питателем - в горизонтальный гидравлический пресс для прессования и упаковки в тюки по видам вторсырья.
Не прошедшая ручной отбор часть твердых бытовых отходов подается по сортировочным конвейерам 8, 10, 12, 14, 16 на ленточный желобчатый транспортер 19 и далее на прессы 21, 22, где прессуется и вывозится на захоронение или утилизацию.
Предлагаемый способ переработки твердых бытовых отходов позволяет механическим путем без применения ручного труда производить эффективную подготовку отходов к их дальнейшей, ручной сортировке, при этом, также механическим путем, осуществляется селективный фракционный раздел отходов по заранее заданным размерам (ситам), с разделением и направлением этих потоков на различные, независимые друга от друга столы ручной сортировки.
Способ позволяет изъять полезного вторсырья из поступающих бытовых отходов до 35-65%, в зависимости от морфологического состава.