УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к коммунальному машиностроению и может использоваться на мусоросортировочных, мусороперегрузочных станциях и мусороперерабатывающих заводах для сортировки и измельчения твердых бытовых отходов (ТБО), а также может использоваться в строительстве и других отраслях для сортировки многокомпонентных смесей и материалов.
Уже известно устройство для обработки ТБО, содержащее установленный на основании с возможностью вращения перфорированный цилиндрический барабан с закрепленными на его внутренней поверхности спиральной лентой (шнеком) и радиально ориентированными заостренными штырями [1].
Это известное устройство достаточно просто в конструктивном отношении, надежно и позволяет регулировать длительность обработки отходов (время их нахождения в барабане), однако эффективность обработки ТБО недостаточна по следующим причинам. В настоящее время значительную часть компонентов твердых бытовых отходов составляют упаковочные мешки, кули и т.п. различных размеров из полиэтилена и различных тканных материалов. Эти мешки, кули, как правило, бывают завязаны и содержат всевозможные бытовые отходы, начиная от пищевых и заканчивая металлическими, деревянными или пластмассовыми изделиями, вышедшими из употребления, или их частями. Эту упаковочную тару требуется разорвать и разделить находящиеся в ней компоненты. Имеющиеся в известном устройстве заостренные штыри не всегда могут обеспечить выполнение этой задачи, особенно в случае наличия мешков из натуральных или синтетических материалов.
Известно также устройство для сортировки многокомпонентной смеси, преимущественно ТБО, содержащее установленный на основании подающий транспортер с бункером, вращающийся разделительный перфорированный барабан с закрепленными внутри него шнеком с режущей кромкой и ножами для разрыва компонентов смеси, а также установленные за барабаном бункер с рвущее разделительными валами и закрепленными на них ножами [2].
Это устройство обеспечивает вскрытие упаковочных мешков и разделение компонентов смеси при ее прохождении через барабан и измельчение крупных компонентов после их выхода из барабана, однако это незначительно улучшает процесс разделения и сортировки компонентов в перфорированном барабане и усложняет конструкцию устройства.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство для сортировки многокомпонентной смеси, преимущественно ТБО, содержащее установленные на основании подающий транспортер с поворотным склизом, смонтированный с возможностью вращения вокруг своей оси цилиндрический перфорированный барабан с опорными кольцами по торцам и закрепленными на его внутренней поверхности спиральной лентой (шнеком) с заостренной внутренней кромкой и установленными на ней зубцами, а также средства выгрузки компонентов смеси [3].
Установка перед входом в перфорированный барабан разрывного устройства с дисковыми фрезами и выполнение барабана в виде нескольких (трех) секций, имеющих разную скорость вращения, в сочетании с установкой на шнеке конических зубьев способствует разрыву полиэтиленовой тары, однако приводит к существенному усложнению устройства, при этом измельчение крупных фракций из более прочных материалов внутри известного барабана мало эффективно.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в создании простой, надежной в эксплуатации и недорогой установки для сортировки твердых бытовых отходов, а технический результат, который может быть получен при ее реализации, заключается в повышении эффективности сортировки отходов с одновременным измельчением их крупных компонентов путем их разрезания, и в обеспечении очистки просеивающих элементов.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата в устройстве для сортировки твердых бытовых отходов, содержащем установленный на основании и связанный с приводом его вращения относительно продольной оси барабан с просеивающими ячейками, опорными кольцами по торцам, спиральной лентой и ножами, а также средства подачи в барабан отходов и выгрузки отсортированных материалов, предлагается корпус барабана выполнить в виде спиральной ленты с опорными кольцами по торцам и равномерно распределенных в образованных на ленте пазах пластинчатых ножей, при этом внутреннюю поверхность барабана, образованную расположенными заподлицо режущими кромками спиральной ленты и пластинчатых ножей выполнить в виде усеченного однополостного гиперболоида вращения, закрепленные на спиральной ленте пластинчатые ножи ориентировать по одному из семейств прямолинейных образующих этого гиперболоида, а в нижней части внутреннего пространства расположить неподвижно установленные на основании контрножи, ориентированные по второму семейству прямолинейных образующих гиперболоида.
Наружная поверхность корпуса барабана, образованная внешними кромками спиральной ленты, имеет форму усеченного конуса и контактирует с установленным на основании под барабаном неподвижным ситом, имеющим конгруэнтную поверхность.
Барабан может быть ориентирован большим диаметром корпуса к средству подачи ТБО, которое может быть выполнено в виде конвейера, а на внутренней заостренной кромке спиральной ленты могут быть выполнены выемки, образующие зубцы.
Размещение пластинчатых ножей на вращающемся барабане, лежащих на линейчатой поверхности однополостного гиперболоида вращения и установка неподвижных контрножей, также лежащих на линейчатой поверхности гиперболоида под углом к пластинчатым ножам, существенно повышает эффективность процесса резания обрабатываемых в барабане крупноразмерных материалов и их измельчения, а выполнение наружной поверхности барабана конической и установка под барабаном неподвижного сита с конгруэнтной формой поверхности (конической) с минимально допустимым зазором способствует самоочищению сита и повышает эффективность процесса сортировки.
Возможное конструктивное выполнение полезной модели представлено на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 схематично показано продольное сечение устройства.
На фиг.2 - сечение В-В на фиг.1.
На фиг.3 - фрагмент сечения Г-Г на фиг.2.
Устройство для сортировки твердых бытовых отходов содержит барабан 1, установленный на основании 2 на катках 3 и связанный с приводом его вращения 4.
Корпус барабана 1 образован опорными кольцами 5 и 6, на которых закреплена спиральная лента 7, и равномерно распределенными по окружности пластинчатыми ножами 8, закрепленными в пазах 9 на спиральной ленте 7 (фиг.2).
Внутренняя поверхность барабана 1, проходящая по внутренней режущей кромке спиральной ленты 7 и установленным заподлицо с ней режущим кромкам пластинчатых ножей 8, имеет форму усеченного (по опорным кольцам 5 и 6) однополостного гиперболоида вращения, при этом пластинчатые ножи 8 ориентированы по одному из семейств прямолинейных образующих этого гиперболоида. В нижней части внутреннего пространства барабана 1 расположено несколько, например три-четыре, неподвижно закрепленных на основании 2 контрножей 10, ориентированных по второму семейству прямолинейных образующих гиперболоида. На фиг.1 условно показаны линиями только режущие кромки пластинчатых ножей 8 и контрножей 10.
Наружная поверхность барабана 1, проходящая по внешним кромкам спиральной ленты 7 выполнена конической и контактирует с установленным на основании 2 под барабаном 1 неподвижным ситом 11, имеющим конгруэнтную поверхность.
На внутренней заостренной кромке спиральной ленты 7 могут быть выполнены выемки 12, способствующие разрыву упаковочных пластиковых пакетов и мешков при вращении барабана 1.
Устройство для сортировки снабжено средством для подачи ТБО в барабан 1, которое может быть выполнено в виде конвейера 13, установленного со стороны имеющего больший диаметр опорного кольца 5, а также средствами выгрузки и сбора отсортированных материалов, например, бункерами 14 и 15.
Заявляемое устройство, как и известные [1, 2, 3], также может быть оборудовано средствами осушения и дезинфекции обрабатываемых отходов (на чертежах не показаны).
Устройство работает следующим образом. Исходный материал (ТБО) конвейером 13 подается во внутреннюю полость вращающегося барабана 1, корпус которого образован соединенными между собой спиральной лентой 7 и пластинчатыми ножами 8, условно изображенными на фиг.1 линиями. Мелкие отходы, размеры которых не превышают размеры ячеек барабана 1 и сита 11, проваливаются в бункер 14, а крупные (коробки, мешки, ящики и т.п.) захватываются и транспортируются ножами 8 и спиральной лентой 7, имеющей выемки 12. Поскольку ножи 8 и контрножи 10 расположены под углом друг к другу с возможностью беззазорного контакта их режущих кромок, при вращении барабана 1 точки их взаимодействия перемещаются от входного (большего) диаметра барабана 1 к меньшему, что создает «эффект ножниц», обеспечивая эффективное разрезание и измельчение крупных фракций отходов в процессе их перемещения по барабану 1, при этом выемки 12 на режущей кромке спиральной ленты 7 обеспечивают дополнительное измельчение за счет перемещения крупных фракций отходов в поперечном направлении.
Наружная часть спиральной ленты 7, имеющая коническую поверхность, обеспечивает продольное перемещение отходов по поверхности сита 11 и очистку последнего. Недоизмельченные отходы, не просеявшиеся через ячейки сита 11, выходят через опорное кольцо 6 и попадают в бункер
Использование заявляемого в качестве полезной модели устройства позволяет повысить эффективность переработки твердых бытовых отходов за счет интенсификации процесса измельчения крупных фракций отходов и обеспечить очистку просеивающей поверхности.
Источники информации:
[1]. RU, 18245, B09B 3/00, 2001.
[2]. RU, 2191073, B09B 9/06, 2001.
[3]. RU, 2359758, B09B 9/06, 2007, (прототип)
[4]. JP, H0660446, B02C 18/44, 1994.
[5]. DE, 2814899, B02C 17/00, 1979.
[6]. US, 4154407, B02C 23/18, 1979.
[7]. http://webmath.exponenta.ru/dnu/lc/age/piartlil/node35.htm.