УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ К ВТОРИЧНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

Устройство для подготовки твердых бытовых отходов
к вторичному использованию.
Полезная модель относится к области коммунального хозяйства и может быть использована при переработке отходов (ТБО).
Известно устройство для подготовки твердых бытовых отходов к вторичному использованию, содержащее установку предварительной сортировки, включающую загрузочный конвейер и вращающийся барабанный грохот и шнеком, установку основной сортировки в виде основного сортировочного конвейера с расположенными рабочими местами для сортировщиков и сепаратором черных металлов с постоянными магнитами, накопители для сбора однородных фракций, брикетировочный пресс, (см. Ru 2155108, В 09ВЗ/00, 27.08.2000).
Известное устройство обладает низкой эффективностью разделения отходов вследствие низкого качества предварительной сортировки и основной. Помимо того барабанный грохот имеет низкую эксплуатационную надежность, вследствие налипания частиц отходов к внутренней поверхности барабана.
Технический результат полезной модели состоит в повышении эффективности подготовки отходов к вторичному использованию за счет повышения качества предварительной и основной сортировки, при одновременном увеличении производительности, эксплуатационной надежности, сокращении транспортных расходов на перевозку отобранных фракций и обеспечение рекультивации свалок и полигонов в экологически чистых высокоплодородный почвообразующий слой.
Технический результат достигается предлагаемым устройством для подготовки твердых бытовых отходов к вторичному использованию, содержащую установку предварительной сортировки, включающую загрузочный конвейер и вращающийся барабанный грохот с шнеком, установку основной сортировки в виде основного с постоянными магнитами, накопители для сбора однородных фракций, брикетировочный пресс и систему управления, причем установка предварительной сортировки включает роторную дробилку для обработки крупных фракций картона в виде рабочей камеры с блоком неподвижных ножей и вращающимся ротором с приводом от электродвигателя, в верхней части барабанного грохота установлены вращающиеся щеточные барабаны, контактирующие с наружной поверхностью барабана грохота, каждый из накопителей для сбора однородных фракций выполнен в виде ленточного конвейера, ось которого установлена под углом к оси основного сортировочного конвейера, ленточный конвейер снабжен оптоэлектронными датчиками для контроля уровня загрузки и заполнения конвейера по длине и выполнен с возможностью перемещения на регулируемый шаг не более 1500 мм с регулируемой выдержкой до следующего перемещения для накопления фракций и перемещения с регулируемой скоростью не менее 50 мм/сек для разгрузки фракции, сепаратор черных металлов выполнен с возможностью создания магнитного поля с участком концентрированного магнитного поля с напряженностью 6-9кА/м над основным сортировочным конвейером по ходу его движения для притягивания фракции черного металла и последующим участком слабого магнитного поля с напряженностью в 5-10 раз меньшей, основной сортировочный конвейер снабжен сепаратором цветных металлов, содержащим приводной натяжной барабан и магнитный ротор, выполненный с возможностью воздушного охлаждения, брикетировочный пресс снабжен механизмом автоматической обвязки, включающим механизм ввода игл, механизм обвязки с устройством обрубки проволоки и механизм подачи проволоки, причем камера прессования покрыта износостойкими стальными листами, а система управления выполнена централизованной с защитными функциями.
mitfl i ..М1И itfiil iflMttV W
J
При этом предпочтительно, чтобы угол установки ленточного конвейера к оси основного сортировочного конвейера составлял 90°. Предпочтительно, чтобы загрузочный конвейер состоял, по крайней мере, из двух расположенных последовательно транспортеров, скорость перемещения каждого из которых увеличивается от предыдущего к последующемув направлении к грохоту. Целесообразно для загрузки отобранных фракций отходов из ленточного конвейера в брикетировочный пресс снабдить его промежуточным пластинчатым конвейером. Причем сепаратор черных металлов предпочтительно устанавливать над сортировочным конвейером после последнего по направлению движения рабочего места ручной сортировки. Сепаратор цветных металлов установлен после последнего по направлению движения сортировочного конвейера.
Перфорации полого цилиндра барабанного грохота предпочтительно выполнить в виде круглых отверстий, диаметр каждого из которых составляет 10-150 мм, а диаметр внутренней поверхности полого перфорированного цилиндра может составлять 1000-4000 мм. Предпочтительно, щеточные барабаны выполнять с фрикционным приводом от наружной поверхности барабана или с приводом от электродвигателя. Рабочие места для сортировщиков располагают в кабине оборудованной системами вентиляцииБ кондиционирования и обеззараживания воздуха, отоплением. Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами:
На фиг. 1 представлен общий вид устройства (вид сбоку), фиг. 2 - общий вид устройства (вид сверху), фиг. 3 - брикетировочный пресс (вид сбоку), фиг. 4 брикетировочный пресс (вид сверху).
Предлагаемое устройство для подготовки твердых бытовых отходов к вторичному использованию содержит загрузочный участок, включающий пластинчатые транспортеры 1;2, расположенные последовательно (фиг. 1; 2).
Далее располагается сортировочная эстакада, оборудованная сортировочными ленточными конвейером для отбора крупных фракций 3. На первой, правой по ходу транспортера позиции удаляют крупные листы картона, которые поступают в роторную дробилку 4. Барабанный грохот 5 выполнен с возможностью вращения и имеет винтовой шнек на внутренней поверхности. Под грохотом установлен ленточный конвейер для мелкой фракции отходов. Установка основной сортировки выполнена в виде основного сортировочного конвейера 6 с расположенными рабочими местами для сортировщиков, отбирающих фракции. Сепаратор черных металлов 7 с постоянными магнитами установлен над сортировочным конвейером 6 за последним по направлению движения сортировочного конвейера рабочим местом ручной сортировки. Далее установлен сепаратор цветных металлов 8. Для каждой отобранной фракции, предназначенной для последующего прессования, установлен накопитель в виде ленточного конвейера 9. Ось конвейера 9 установлена под углом к оси основного сортировочного конвейера 6. Предпочтительно угол установки выбирать равным 90°.
Ленточный конвейер 9 выполнен с возможностью пошагового перемещения на шаг не более 1500 мм или перемещения со скоростью не менее 50 мм/сек по мере заполнения конвейера однородными фракциями отходов для прессования. Предпочтительная высота заполнения ленточного конвейера фракциями составляет 60 -200 мм.
Для перемещения отобранных фракций с ленточных конвейеров (накопителей) к брикетировочному прессу 10 установлен промежуточный транспортер 11.
Отходы цветных металлов удаляются из зоны работы сепаратора цветных металлов 8 ленточным конвейером 14.
Неразобранные остатки отходов с помощью ленточного конвейера 15 подаются на загрузочный конвейер 11 и далее в брикетировочный пресс.
Брикетировочный пресс 10 снабжен механизмом автоматической обвязки спрессованных кип. Камера прессования покрыта стальными листами с нанесенным износостойким покрытием. Крепление гидроцилиндра выполнено с возможностью быстрого демонтажа в условиях эксплуатации.
Брикетировочный пресс 10 (фиг. 3; 4) выполнен в виде горизонтальной прессовальной машины с гидравлическим приводом, с верхней загрузкой исходного материала. Под действием усилия прессования, отходы продавливаются через прессовальную камеру с механизмом противодавления, образуя окончательно прямоугольную кипу.
Автоматическую обвязку кип обеспечивает механизм бандажирования, который состоит из механизма ввода игл 16 и механизма обвязки с устройством обрубки проволоки 17, а также механизм подачи проволоки 18 (фиГг-6).
В зоне выхода готовых кип из пресса расположен рольганг или склиз 19, предназначенный для удаления кип из зоны прессования.
Пресс оборудован гидростанцией и автоматической системой электроуправления, выполненной на базе программируемого контроллера.
Пресс имеет два основных режима управления; автоматический, при котором работа всех узлов регламентируется автоматической системой электроуправления и ручной, при котором работа узлов включается при нажатии соответствующих кнопок на наладочных пультах.
Пресс уменьшает объем прессуемых фракций в 3-10 раз относительно первоначального насыпного.
Роторная дробилка 4 предназначена для измельчения крупных листов картона и бумаги и представляет собой сварную конструкцию с рабочей камерой, оборудованной блоком неподвижных ножей и вращающимся ротором. Привод вращения ротора - от электродвигателя.
Картон или бумага через приемную воронку попадают во внутреннюю полость дробилки. Проходя через блок неподвижных ножей и вращающийся ротор, крупные куски бумаги или картона измельчаются и падают на транспортер, проходящий под дробилкой.
Барабанный грохот 5 предназначен для отсева наиболее мелкой фракции твердых бытовых отходов (грунт, песок, снег и лед - в зимнее время, щебень, осколки стекла, пищевые отходы), а также разрыхляет слежавшиеся комья отходов, что повышает производительность и качество последующей сортировки.
Грохот представляет собой горизонтально установленный винтовой транспортирующий барабан с секциями сит отсева, имеющими ячейки определенного диаметра.
Секции сит барабана - съемные и имеют отверстия необходимого размера и формы.
На внутренней поверхности барабана наварены лопасти, образующие шнековую поверхность. Барабан вращается в опорах с приводом от электродвигателя через редуктор и цепную передачу. При вращении барабана твердые бытовые отходы, поданные к нему с переднего конца, перемещаются по шнековой поверхности вдоль оси барабана и вьюыпаются с другого конца. При этом происходит отсеивание мелкой фракции сквозь ячейки сит и разрыхление перемещаемой массы отходов.
Для очистки внутренней поверхности и ячеек барабана от прилипших частиц ТБО, в верхней части сепаратора установлены щеточные барабаны 20 (фиг. 1), контактирующие с наружной поверхностью основного барабана.
При вращении барабана происходит вращение щеточных барабанов, которые производят очистку сит барабана. Щеточные барабаны выполнены с фрикционным приводом от наружной поверхности барабана или с приводом от отдельного электродвигателя.
Сепаратор черных металлов 7 выполнен с постоянными магнитами, расположенными в сепараторе с возможностью притягивания и поддерживания фракции черных металлов.
Сепаратор черных металлов предназначен для отделения из отходов изделий из черных металлов. Принцип действия сепаратора заключается в притягивании изделий из черных металлов постоянным магнитным полем к движущейся транспортной ленте с последующим сбросом их в месте сбора.
Сепаратор состоит из ленточного транспортера и магнитной плиты, находящейся над нижней лентой транспортера.
Магнитный сепаратор подвешен на четырех талрепах перпендикулярно движению и на расстоянии 200-300 мм выше транспортной ленты основного сортировочного конвейера.
Во время перемещения отходов через зону действия магнитного поля сепаратора, создаваемым постоянными магнитами на участке определенной длины, магнитные фракции притягиваются к сепаратору, а их перемещение и сброс осуществляется движением транспортной ленты сепаратора.
Сбрасываются отобранные фракции вне ленты основного конвейера после прохождения зоны действия магнитного поля.
Сепаратор цветных металлов 8 предназначен для отделения из отходов цветных сплавов и металлов, в основном банок емкостью 0,25... 1,0 л из пищевого алюминия.
Принцип действия сепаратора заключается в наведении электродвижущий силы (ЭДС) в токопроводящих материалах вращающимся магнитным полем. Это взаимодействие создает, в зависимости от веса и формы, различные траектории падания этих фракций. Используя разницу траектории металлов и инертной массы, осуществляется их сепарация.
Сепаратор цветных металлов представляет собой горизонтально расположенный ленточный транспортер, который состоит из приводного барабана и натяжного барабана с магнитным ротором. Магнитный ротор имеет автономный привод вращения.
Работа устройства рассматривается на примере конкретной реализации заявленного способа подготовки твердых бытовых отходов к вторичному использованию.
Разгрузка мусоровозов с неразделенными отходами производится на площадку, расположенную в зоне конвейера 1, откуда с помощью трактора или электрокары, снабженных отвалом, отходы подаются в приямок этого конвейера. На этой же площадке производится отбор и удаление крупногабаритных отходов с помощью кран - балки грузоподъемностью 2 тонны.
Далее отходы переваливаются на пластинчатый конвейер 2, который подает их на сортировочную эстакаду, оборудованную сортировочными ленточными конвейерами 3 и 6, обслуживаемые 12-ю операторами, рабочие места которых оборудованы кабинами с индивидуальными системами вентиляции, кондиционирования и обеззараживания воздуха и отопления.
.
конвейера 1,2 в пределах 3...12 м/мин и конвейеров 3,6 в пределах 6...24 м/мин. Регулирование скорости перемещения конвейеров производится обслуживающим персоналом в зависимости от состава отходов и их объемного количества.
Сортировочный конвейер 3 служит для отбора крупных фракций, которые необходимо удалить перед поступлением отходов в барабанный грохот 5.
На первой правой по ходу транспортера позиции удаляются крулные листы картона, которые по летке поступают в роторную дробилку 4 и далее на один из 4X ленточных транспортеров (накопителей) 9. На первой левой позиции удаляются крупные листы и мешки из пластиковой пленки. На вторых правой и левой позициях удаляются крупные фрагменты строительного мусора, дерева, камни и другие подобные фрагменты. Эта часть отсортированных отходов сбрасывается по леткам на уровень пола и затем вручную лерезагружаются в контейнер, например типа СА-3, применяемый для складирования и перевозки бытовых отходов.
Далее конвейер 3 разгружает отходы в барабанный грохот 5 для отсеивания мелких фракций отходов. Отсев проваливается по летке грохота на ленточный конвейер и перезагружается в контейнер типа СА-3.
При вращении барабана грохота 5 шнек, находящийся на внутренней поверхности, перемещает отходы на основной сортировочный конвейер 6, имеющий 10 рабочих мест. Каждое место обслуживается оператором, который производит отбор фракций и сброс их в соответствующую летку эстакады.
Картон, бумага, текстиль, сбрасываются на поверхность ленточных конвейеров (накопителей) 9 и затем с помощью промежуточного конвейера 11 подаются в брикетировочный пресс 10.
Пластик, стекло, а также фракции ферромагнитных черных металлов, отбираемые автоматическим магнитным сепаратором черных металлов 7, загружаются в контейнеры типа СА-3 с помощью ленточных конвейеров 12.
Затем неразобранные отходы сбрасываются на ленточный конвейер автоматического сепаратора цветных металлов 8, который отделяет лом цветных металлов, и сбрасывает его на конвейер 14. Остальные неразобранные остатки отходов сбрасываются на ленточный конвейер 15 для подачи на брикетировочный пресс.
Смена контейнеров типа СА-3 и их загрузка-разгрузка на автотранспорт производится с помощью кран - балки грузоподъемностью 5 тонн.
Комплекс оборудован централизованной системой электрического управления. Управление осуществляется от центрального пульта и с наладочных пультов, расположенных на отдельных устройствах, имеющих свой электропривод. С помощью наладочных пультов эти устройства могут быть включены, выключены или изменены режимы их работы, если это предусмотрено, например, для ленточных конвейеров (накопителей). Кроме того, на оборудовании предусмотрены кнопки аварийного останова.
Отходы, собираемые раздельными способами, не нуждаются в сортировке и пакетируются раздельно с разгрузкой непосредственно на конвейер 11 брикетировочного пресса.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает сортировку, как твердых бытовых отходов, так и коммерческих отходов с выделением ценных фракций, пригодных для вторичной переработки с последующим прессованием до плотности 1,1-1,2 т/куб, м. и брикетирование в кипы, стандартных размеров, что упрощает складирование, значительно сокращает транспортные расходы и обеспечивает возврат в товарный оборот ценных вторичных ресурсов (бумага, картон, черные и цветные металлы, пластмассы, стекло и др.) общим объемом от 30% до 85% в зависимости от состава твердых отходов.
Брикетирование неразобранных остатков отходов до плотности естественных грунтов обеспечивает рекультивацию свалок и полигонов с образованием почвообразующего слоя. Сокращаются площади полигонов. Полигон, заполненный такими спрессованными отходами, имеет минимальную просадку, процесс гниения заторможен, процесс выделения метана значительно уменьшается. Следовательно, через 3-4 года возможно использование земли свалок и полигонов, заполненных такими спрессованными отходами.
Полезная модель позволяет значительно увеличить производительность (в 2,5 раз), качество сортировки, эффективность, сократить транспортные расходы на перевозку спрессованных отходов, в 3-10 раз, экономить средства на рекультивацию отходов в 3-6 раз.