УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОДЯНОЙ СОРТИРОВКИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
DEVICE FOR WATER SORTING OF DOMESTIC WASTE

Изобретение относится к элементам производства водяной сортировки бытовых отходов и может быть использовано в каждом населенном пункте. Аналоги предлагаемого изобретения мне неизвестны (во всяком случае, используемые для сортировки бытовых отходов). Известен вид производства по сортировке бытовых отходов, на котором рабочие вручную сортируют твердые бытовые отходы, прямо с конвейера, из общей массы, на группы материалов: пластик, цветные и черные металлы, бумага и дерево. Недостатком данного производства является низкая эффективность. Ежедневно из каждого населенного пункта вывозится такой объем бытовых отходов, что рассортировать его вручную можно только с количеством рабочих, сравнимым с населением этого населенного пункта. Кроме того, ручная сортировка бытовых отходов опасна травмами для рабочих, а испарения от бытовых отходов вредны для дыхания.
В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства, обеспечивающего разделение бытовых отходов из общей массы на отдельные группы материалов, применяемых для вторичной переработки (дерево, бумага, цветные и черные металлы, пластик), за счет разности удельных весов (а также конфигураций изготовления элементов бытовых отходов) этих материалов и удельного веса воды, с последующей выемкой разделенных групп материалов из этого устройства.
Поставленная задача достигается конструкционными особенностями устройства. В сосуде 2 (Фиг.2) устройства для водяной сортировки бытовых отходов (далее УДВСБО), который представляет собой прямоугольный параллелепипед, закрывающийся спереди с помощью дверцы 1 (фиг.2), расположены три полки 3, 4, 8 (Фиг.2), каждая из которых крепится к боковым панелям корпуса сосуда на боковых полуосях опор 21, 22, 23 (Фиг.4). Дно корпуса сосуда 2 представляет собой пластину, расположенную с небольшим уклоном под углом  (Фиг.1) к горизонтальной плоскости так, чтобы нижняя часть была в передней части корпуса сосуда. В центре нижней части задней панели корпуса сосуда 2 должен быть герметично прикреплен патрубок 6 с запорным вентилем 5 (Фиг.4). Этот патрубок должен быть соединен двумя трубопроводами с водяным резервуаром. Один из этих двух трубопроводов содержит запорный вентиль и служит для заполнения устройства водой (за счет гидростатического давления). Второй трубопровод содержит центробежный водяной насос и подсоединен к водяному резервуару через обратный клапан.
Каждая из полок представляет собой жесткую раму из углового профиля, размеры которой обеспечивают небольшой зазор, по всему периметру полки, с панелями корпуса сосуда 2. У рам средней полки 3 и нижней полки 4 нет переднего борта (есть по бокам и сзади). Верхняя полка 8, в отличие от полок 3 и 4 в передней части имеет борт. Днища нижней 4 и средней 3 полки представляют собой пластины, в которых проделано множество одинаковых отверстий диаметром 5 мм и 50 мм соответственно. Дно верхней полки образовано двумя одинаковыми створками 7 (Фиг.2), которые прикреплены к боковым нижним краям каркаса верхней полки 8 через осевые шарниры 24 (Фиг.2), с расчетом, что каждая из створок может принимать горизонтальное или вертикальное положение, совершая поворот вокруг оси, проходящей через центры шарниров 24. Дно каждой створки 7 представляет собой пластину, в которой проделано множество отверстий диаметром 10 мм.
Нижняя полка 4 со средней 3, а также средняя 3 с верхней 8 полкой соединены стальными тросами 19 и 20 (Фиг.2) (по одному тросу на каждое соединение).
Каждая из створок 7 верхней полки 8 соединена стальным тросом 18 с грузовым кольцом 17 (к створкам 7 тросы 18 присоединяются в центре каждой створки). К грузовому кольцу 17 присоединен трос 16, который другим своим концом прикреплен к внутренней поверхности обода барабана 15, который установлен на две опоры качения 19, установленные на горизонтальной плите 12, прикрепленной к верхней передней части корпуса сосуда 2 (Фиг.2). На этой же плите 12 установлены червячный редуктор 14 (Фиг.2) и трехфазный асинхронный электродвигатель 13 (фиг.3), схема подключения которого должна быть рассчитана на работу в обычном или реверсивном режиме. Электродвигатель 13 и червячный редуктор соединены между собой муфтой 28 (Фиг.3). Выходной вал червячного редуктора 14 соединяется с валом барабана 15 с помощью муфты 27 (Фиг.2).
Дверца 1 представляет собой прямоугольную пластину, к внутренним краям которой прикреплена прокладка, исключающая утечку жидкости из устройства в тот момент, когда дверца закрывает корпус сосуда 2.
Для выемки разделенных групп бытовых отходов необходимо применять специальное приемной устройство. Приемное устройство представляет собой три плоские полки 30, 31, 32 (Фиг.1), которые крепятся на одном каркасе 33 (Фиг.1). Углы наклона плоскостей каждой полки к горизонтальной плоскости должны иметь такие значения (Фиг.1), чтобы верхние концы плоскостей полок приемного устройства могли свободно входить во внутрь корпуса сосуда 2. Верхняя полка приемного устройства - под верхней полкой 8 (с горизонтально понятыми створками), средняя под средней 3, нижняя под нижней 4. При этом передние края полок 3, 4, 8 не должны касаться полок 30, 31,32 приемного устройства и при повороте полок 3, 4, 8 на углы α1, α2, α3 (Фиг.1) вокруг осей, проходящих через опоры 21, 22, 23, Кроме того, углы наклонов полок приемного устройства должны обеспечивать легкое качение или скольжение бытовых отходов вниз, по полкам приемного устройства. В нижней части приемного устройства должны располагаться контейнеры для сбора разделенных групп бытовых отходов (под нижним краем каждой полки приемного устройства по одному контейнер). Контейнеры должны легко извлекаться из приемного устройства.
Устройство для сортировки бытовых отходов работает следующим образом:
Исходное положение. Дверца 1 открыта и откинута в сторону. Нижняя полка 4 и средняя полка 3 находятся в горизонтальном положении (обозначено на Фиг.1 сплошными линиями). Створки 7 верхней полки 8 находятся в вертикальном положении (обозначено на Фиг.2 сплошными линиями). Сама верхняя полка находится в горизонтальном положении и покоится задней частью на ограничителе 25. Запорный вентиль 5 закрыт.
Шаг №1. Дверца 1 прислоняется к передней части корпуса сосуда 2 и фиксируется.
Шаг №2. Внутрь корпуса сосуда 2, сверху, с конвейера, насыпаются бытовые отходы (предварительно освобожденные от тары, в которой их выбросило население (пакетов, коробок и т.д.)), предположительно до уровня верхней полки 8 (бытовые отходы попадают, большей частью, на среднюю полку).
Шаг №3. Открывается запорный вентиль 5. Внутрь корпуса сосуда 2 подается вода с водяного резервуара, до уровня, не превышающего 0,9 высоты корпуса сосуда. Подача воды прекращается, запорный вентиль 5 закрывается.
Шаг №4. Подается напряжение на электродвигатель 13, который передает вращательный момент на барабан 15 (через муфты 27,28 и червячный редуктор 14), п.барабан 15 наматывается трос 16, пока створки 7 верхней полки 8 не примут горизонтальное положение (обозначено на Фиг.2 пунктирными линиями). Остановить вращение электродвигателя 13. Подразумевается, что в этот момент та часть бытовых отходов, которая всплыла (фрагменты ткани, бумага, фрагменты древесины, пустые пластиковые контейнеры, пустые алюминиевые банки, неразбитые пустые стеклянные бутылки, часть полиэтиленовых и целлофановых пакетов) - отсечена створками 7 верхней полки 8 от части корпуса сосуда 2 ниже верхней полки.
Шаг №5. Открыть запорный вентиль 5 и с помощью центробежного насоса откачать воду из корпуса сосуда 2 обратно в водяной резервуар. Закончить откачку воды из устройства.
Шаг №6. Открыть дверцу 1, отставить дверцу в сторону. Ввести приемное устройство в дверной проем корпуса сосуда 2 на глубину, соответствующую линии центров опор качения 23 средней полки 3.
Шаг №7. Подать напряжение на электродвигатель 13, пока верхняя полка 8 не повернется вокруг оси, проходящей через центры опор качения 21 на угол α3. При этом средняя полка совершит поворот вокруг оси, проходящей через центры опор качения 22 на угол α1, а нижняя полка 4 совершит поворот вокруг оси, проходящей через центры опор качения 23 на угол α2 (показано на Фиг.1 пунктирными линиями). При повороте полок 3, 4, 8 в каждый из контейнеров приемного устройства попадут различные элементы бытовых отходов. В контейнер, под верхней полкой приемного устройства должны попасть фрагменты древесины, пустые пластиковые контейнеры, пустые нераздавленные алюминиевые банки, неразбитые пустые стеклянные бутылки, пустые бумажные пакеты от молочной продукции, все, что катится. Мокрая бумага, фрагменты ткани и полиэтиленовые (целлофановые) пакеты плохо скользят, они останутся на створках 7 верхней полки 8. В контейнер, под средней полкой приемного устройства попадут крупные фрагменты стекла, керамики, резины, металлов (с наименьшими габаритными размерами более 50 мм). В контейнер, под нижней полкой приемного устройства попадут мелкие фрагменты стекла, металлов, резины, керамики. Отодвинуть приемное устройство.
Шаг №8. Подать на электродвигатель 13 напряжение, чтобы он вращался в обратном направлении, пока створки 7 верхней полки 8 не окажутся в исходном положении. Счистить скребком со створок 7 верхней полки 8 и собрать со средней полки 3 все фрагменты ткани, бумаги, полиэтиленовых и целлофановых пакетов в контейнер. Убрать совком мелкие частицы (с наибольшими габаритными размерами, менее 5 мм, цемента, песка, стекла с передней части дна корпуса сосуда 2. Можно слить нефтепродукты и масла из водяного резервуара (при их наличии).
Техническим решением изобретения является возможность замены ручного труда по сортировке бытовых отходов на обслуживание УДВСБО и использование воды для сортировки бытовых отходов в замкнутом цикле. Достаточно знать объемы ежедневно вывозимых бытовых отходов и установить несколько УДВСБО (их количество кратно количеству бытовых отходов, загружаемых в одно УДВСБО). Это и проще и гигиеничней.
Положительный эффект от использования изобретения достигается за счет увеличения скорости сортировки бытовых отходов (за счет разности удельного веса воды и материалов, составляющих бытовые отходы) на группы материалов, которые легко продать, уничтожить или использовать на производстве почти в любом населенном пункте.
Новизна данного изобретения заключается в использовании воды для сортировки бытовых отходов,
Таким образом, предлагаемое изобретение дает возможность сортировать бытовые отходы и обеспечивает:
1. Высокую скорость утилизации бытовых отходов.
2. Снижение роли человека в сортировке бытовых отходов.
3. Контроль за выбросом жидких веществ, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду.