УСТАНОВКА СВЧ-ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
INSTALLATION OF MICROWAVE PROCESSING OF SEWAGE SLUDGE

Изобретение относится к системам СВЧ-обработки материалов, в том числе обеззараживания осадков промышленных, бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.
Известно устройство для обеззараживания, дегельментизации животноводческих стоков, содержащее корпус, облучающую систему с источником СВЧ-энергии, канал обработки стоков, СВЧ-генераторы установлены на внешней стороне корпуса, облучатели подсоединены с внутренней стороны корпуса к выходам СВЧ-генераторов и направлены в сторону стока, по концам канала обработки стоков установлены экранирующие модули со шторками из поглощающего материала (патент РФ на изобретение №2113096; A61b 2/12). Однако это устройство не может использоваться для обработки материалов типа осадков сточных вод с влажностью менее 90-95%, которые имеют ограниченную текучесть.
Известна принятая в качестве прототипа установка СВЧ-обработки продуктов и предметов, содержащая по меньшей мере один СВЧ-генератор, камеру обработки, корпус установки, шлюзы загрузки и выгрузки, выполненные в виде туннелей, закрывающихся и открывающихся с помощью заслонок, и ленточный транспортер (патент РФ на изобретение №2446639; H05B 6/64). Эта установка предназначена для обработки твердотельных продуктов и предметов, длина которых ограничена длиной камеры обработки. Кроме этого размещение на плоской ленте транспортера материалов, склонных к растеканию, технически и экономически нецелесообразно.
Задачей изобретения является обеспечение возможности непрерывной обработки материалов, склонных к растеканию, типа осадков сточных вод, обезвоженных до влажности 60-90%. Другая задача заключается в обеспечении безопасности окружающего пространства от СВЧ-излучения. Технический результат заключается в придании грузонесущей ленте транспортера формы, обеспечивающей заданную высоту обрабатываемого материала, при этом конструкция и материал заслонок обеспечивают безопасность окружающего пространства от СВЧ-излучения независимо от изменения высоты обрабатываемого материала на грузонесущей ленте транспортера.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что установка СВЧ-обработки осадков сточных вод содержит по меньшей мере один СВЧ-генератор, камеру обработки осадков, корпус установки, шлюзы загрузки и выгрузки, выполненные в виде туннелей, закрывающихся и открывающихся с помощью заслонок, и ленточный транспортер. При этом она снабжена средством придания грузонесущей ленте транспортера вогнутой вниз формы в зонах шлюзов загрузки и выгрузки и камеры обработки. Заслонки выполнены из эластичного материала, поглощающего СВЧ-энергию. Камера обработки осадков образована снизу грузонесущей лентой транспортера с вогнутой вниз формой, а сверху металлическим кожухом, закрепленным на корпусе установки. СВЧ-генератор или СВЧ-генераторы установлены на внешней стороне металлического кожуха, с внутренней стороны металлического кожуха к СВЧ-генератору или СВЧ-генераторам подсоединены волноводные облучатели, направленные в сторону грузонесущей ленты транспортера с вогнутой вниз формой, шлюз загрузки включает бункер для размещения подготовленных к обработке осадков и сменный шибер, регулирующий высоту осадков на грузонесущей ленте транспортера с вогнутой вниз формой, шлюз выгрузки выполнен в виде металлического кожуха, примыкающего к камере обработки осадков и закрепленного на корпусе установки.
Средство придания грузонесущей ленте транспортера вогнутой вниз формы может включать центральные и боковые ролики с подшипниками, установленные на опорах, закрепленные на корпусе установки. Кроме этого вогнутая вниз форма ленты транспортера может быть выполнена в виде трапеции. Лента транспортера в зоне тупых углов трапеции может иметь участки со сниженным значением жесткости, например с уменьшенной толщиной. Лента транспортера в зоне боковых роликов может иметь толщину меньшую, чем в зоне центральных роликов.
Установка СВЧ-обработки осадков сточных вод поясняется фиг. 1-5.
Фиг. 1 - установка СВЧ-обработки осадков сточных вод (схема общего вида).
Фиг. 2 - установка СВЧ-обработки осадков сточных вод (сеч. A-A на фиг.1).
Фиг. 3 - схема шлюза загрузки установки СВЧ-обработки осадков сточных вод.
Фиг. 4 - схема шлюза выгрузки установки СВЧ-обработки осадков сточных вод.
Фиг. 5 - схема крепления металлического кожуха на корпусе установки СВЧ-обработки осадков сточных вод.
Установка СВЧ-обработки осадков сточных вод содержит по меньшей мере один СВЧ-генератор 1, камеру обработки осадков 2, корпус установки 3, шлюз загрузки 4 и шлюз выгрузки 5, выполненные в виде туннелей, закрывающихся и открывающихся с помощью заслонок 6, и ленточный транспортер 7. Установка снабжена средством придания грузонесущей ленте 8 транспортера 7 вогнутой вниз формы в зонах шлюзов загрузки 4 и выгрузки 5 и камеры обработки 2. Камера обработки осадков 2 образована снизу грузонесущей лентой 8 транспортера 7 с вогнутой вниз формой, а сверху металлическим кожухом 9, закрепленным на корпусе установки 3. СВЧ-генератор или СВЧ-генераторы 1 установлены на внешней стороне металлического кожуха 9. С внутренней стороны металлического кожуха 9 к СВЧ-генератору или СВЧ-генераторам 1 подсоединены волноводные облучатели 10, направленные в сторону грузонесущей ленты 8 транспортера 7 (фиг. 2). Шлюз загрузки 4 включает бункер 11 (фиг. 3) для размещения подготовленных к обработке осадков и сменный шибер 12, регулирующий высоту осадков на грузонесущей ленте 8 транспортера 7. Шлюз выгрузки 5 выполнен в виде металлического кожуха 13 (фиг. 4), примыкающего к камере обработки осадков 2 и закрепленного на корпусе установки 3 с помощью кронштейнов 14 (фиг. 5). Аналогичным образом на корпусе установки 3 с помощью кронштейнов 14 закрепляют металлический кожух 9 и бункер 11. Средство придания грузонесущей ленте 8 транспортера 7 вогнутой вниз формы включает центральные 15 и боковые 16 ролики с подшипниками, установленные на опорах 17, закрепленные на корпусе установки 3 (фиг. 2). С помощью центральных 15 и боковых 16 роликов грузонесущая лента 8 получает форму в виде трапеции (фиг. 2). В зоне тупых углов трапеции лента может иметь участки со сниженным значением жесткости, например с уменьшенной толщиной (фиг. 5). Лента транспортера 7 в зоне боковых роликов 16 может иметь толщину меньшую, чем в зоне центральных роликов 15 (фиг. 2). Такие варианты выполнения осадков сточных вод дают возможность уменьшить радиус изгиба ленты в зоне тупых углов трапеции, тем самым увеличивается объем загрузки грузонесущей ленты 8. Заслонки 6 (фиг. 3 и 4) выполнены из эластичного материала, поглощающего СВЧ-энергию, например поглощающей резины. Эластичный материал заслонок 6 обеспечивает автоматическое перекрытие рабочей зоны в камере обработки осадков 2 и тем самым безопасность окружающего пространства от СВЧ-излучения независимо от изменения высоты обрабатываемого материала на грузонесущей ленте 8 транспортера 7. При этом следует иметь в виду, что зону, которую не перекрывают заслонки 6, в шлюзе загрузки 4 и шлюзе выгрузки 5 (размер Н на фиг. 2, 3 и 4), перекрывают загруженные на грузонесущую ленту 8 транспортера 7 осадки сточных вод с влажностью 60-90%, поглощающие СВЧ-излучение.
Установка работает следующим образом
В бункер 11 установки загружают предварительно обезвоженные осадки сточных вод с влажностью 60-80%. С помощью сменного шибера 12 устанавливают необходимый размер (размер H на фиг. 2, 3 и 4) обрабатываемого материала на грузонесущей ленте 8 транспортера 7. Величина этого размера зависит от мощности установленных СВЧ-генераторов 1, площади трапеции обрабатываемого материала на грузонесущей ленте 8 транспортера 7, скорости движения грузонесущей ленты 8 транспортера 7 восприимчивости биообъектов в обрабатываемом материале, электромагнитных параметров среды. После включения установленных СВЧ-генераторов 1, запускают в работу транспортер 7. Когда на грузонесущей ленте 8 транспортера 7 нет обрабатываемого материала, заслонки 6 полностью перекрывают площадь трапеции, тем самым обеспечивая безопасность окружающего пространства от СВЧ-излучения. По мере движения транспортера 7, необходимый размер (размер H на фиг. 2, 3 и 4) обрабатываемого материала устанавливается в шлюзе загрузки 4 и шлюзе выгрузки 5.
Пример работы установки
2
2
Предварительно обезвоженные осадки сточных вод с влажностью 60-80% получали с помощью ленточного фильтр-пресса с параметрами, аналогичными ленточному фильтр-прессу ЛФ-500П. Установленная площадь трапеции обрабатываемого материала на грузонесущей ленте 8 транспортера 7 составляла 197,5 см при размере H=6 см. На камере обработки 2 длиной 100 см было установлено в два ряда восемь магнетронов М-136-2 с общей выходной мощностью 5,44 кВт. Была принята скорость движения ленты транспортера 7, равная 1,17 м/мин, при этом производительность транспортера 7 составила 1,37 т/час. При вышеуказанных данных расчетная доза облучения составляет порядка 100 Дж/см. В качестве материала для обеззараживания были: известные повышенной жизнеспособностью спороносные бактерии (сенные палочки); гельминты; сальмонеллы. В результате обеззараживания было установлено, что все бактерии, их споры, гельминты и сальмонеллы были уничтожены.