Установка для разделения и переработки твердых материалов

 

Изобретение относится к области разделения многокомпонентных смесей на отдельные фракции, в частности для разделения твердых бытовых и промышленных отходов. Установка содержит корпус с окном, в котором размещен загрузочный транспортер, воздуховод, циклон и вентилятор, и дополнительно содержит измельчитель легких фракций, соединенный воздуховодом с циклоном, электромагнитные сепараторы для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций, модуль первичной переработки легких фракций, размещенный над циклоном и модуль разделения тяжелых фракций под электромагнитным сепаратором. При этом измельчитель легких фракций содержит неподвижные ножи и вращающиеся ножи, а модуль разделения тяжелых фракций содержит гидроразделитель, камеры предварительной и окончательной очистки и камеру сушки. Устройство позволяет одновременно разделить и первично перерабатывать многокомпонентные отходы. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к установкам для разделения многокомпонентных смесей на отдельные фракции, в частности для разделения твердых бытовых и промышленных отходов 4 категории вредности и их первичной обработки.

Известен сепаратор, включающий корпус с каналами, образованными двумя плоскими и двумя зигзагообразными стенками, при этом плоские стенки шарнирно закреплены в нижней части и выполнены с зигзагообразными прорезями с уплотнениями и снабжены поворотным механизмом, например подвижной штангой (см. авт. свид. СССР N 497061, МПК B 07 В 4/02, опубл. 30.12.75 г., бюл. N 48).

Однако известный сепаратор, разделяя только сыпучие материалы, не позволяет осуществить их первичную обработку.

Известен также воздушный сепаратор, включающий вентилятор, соединенный воздуховодами со стаканом для сепарируемого материала, зажим и пневмосепарирующий канал, при этом под стаканом установлена сообщающаяся с ним воздуховыравнивающая камера, выполненная в виде корпуса, в котором расположен патрубок, установленный с зазором между его входным концом и стенкой корпуса, а внутри патрубка установлены перекрестно одна относительно другой пластины и сетки (см. авт. свид. СССР N 467769, МПК B 07 B 4/00, опубл. 25.04.75 г., бюл. N 15).

Недостатком известного воздушного сепаратора является то, что он может быть использован только для разделения зернового материала на фракции, не позволяя разделять твердые бытовые и промышленные отходы и осуществлять их первичную обработку.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по совокупности признаков является установка для разделения отходов (пневмосепаратор), содержащая вертикальный корпус c окном, в котором размещен загрузочный транспортер, всасывающий воздуховод, циклон и вентилятор. Для разделения массы отходов в установке ниже окна установлен полый диффузор-коллектор с закрепленными на нем продольными и поперечными соплами (см. авт. свид. СССР N 1606208, МПК B 07 B 4/02, опубл. 15.11.90 г., бюл. N 42).

Недостатком известной конструкции является то, что из массы отходов отделяется только легколетучая фракция бумаги и пленки, а процесс первичной переработки фракции отсутствует.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение технологических возможностей сепаратора для обеспечения условий разделения многокомпонентных смесей на отдельные фракции и их первичной обработки.

Для решения указанной задачи установка для разделения и переработки твердых материалов, преимущественно твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая корпус с окном, в котором размещен загрузочный транспортер, воздуховод, циклон и вентилятор, согласно изобретению дополнительно содержит измельчитель легких фракций, установленный в верхней части корпуса и соединенный воздуховодом с циклоном, электромагнитные сепараторы для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций, размещенные на внутренней поверхности корпуса, соответственно над и под загрузочным транспортером, и снабжена модулем первичной переработки легких фракций, размещенным под циклоном, и модулем разделения тяжелых фракций, установленным под электромагнитным сепаратором для извлечения металлических предметов из потока тяжелых фракций, при этом измельчитель легких фракций содержит неподвижные ножи, жестко закрепленные на внутренней стенке корпуса, и вращающиеся ножи, размещенные перед лопастями вентилятора, а модуль разделения тяжелых фракций содержит гидроразделитель, камеры предварительной и окончательной очистки и камеру сушки, причем камеры предварительной и окончательной очистки и камера сушки связаны между собой транспортерами. Кроме того, электромагнитные сепараторы для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций выполнены в виде камеры, на внутренней стенке которой размещены полюсы электромагнитов. Модуль первичной переработки легких фракций содержит механизм уплотнения и устройства для продольного и поперечного измельчения уплотненной массы. В гидроразделителе размещен барабан с эластичными лопастями для перемещения отделенных тяжелых фракций. В камере предварительной очистки размещена нижняя часть транспортера промежуточной очистки тяжелых фракций. В камере окончательной очистки размещены верхняя часть транспортера промежуточной очистки тяжелых фракций и часть вибротранспортера. В камере сушки размещена другая часть вибротранспортера. На дне гидроразделителя установлена решетка-уловитель тяжелых металлических предметов.

Наличие в установке дополнительных устройств позволяет разделить многокомпонентные твердые бытовые и промышленные отходы на отдельные фракции - легкие (бумага, картон, полиэтилен, ткань и т.д.), легкие и тяжелые металлические, тяжелые (стекло, пластик, дерево и т.д.), и осуществить их первичную обработку с целью дальнейшего использования обработанных отходов.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана конструктивная схема установки, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 3 - разрез Г-Г на фиг. 2. Чертежи имеют следующие цифровые позиции: 1 - корпус; 2 - окно в корпусе 1; 3 - загрузочный транспортер; 4 - электромагнитный сепаратор для извлечения металлических предметов из потока легких фракций; 5 - электромагнитный сепаратор для извлечения металлических предметов из потока тяжелых фракций; 6 - окна для выброса металлических предметов из установки; 7 - камера электромагнитных сепараторов 4 и 5; 8 - полюсы электромагнитов; 9 - неподвижные ножи измельчителя легких фракций, жестко закрепленные на внутренней стенке корпуса 1; 10 - вращающиеся ножи измельчителя легких фракций; 11 - лопасти вентилятора; 12 - воздуховод; 13 - циклон; 14 - воздушный фильтр; 15 - модуль первичной переработки легких фракций; 16 - рифленые вальцы механизма уплотнения; 17 - радиальные ножи для продольной резки уплотненной массы; 18 - барабан с ножами для поперечной резки полос уплотненной массы; 19 - шнековый транспортер; 20 - воздуховод; 21 - гидроразделитель; 22 - камера предварительной очистки; 23 - камера окончательной очистки; 24 - камера сушки; 25 - душ высокого давления камер 22 и 23; 26 - барабан с эластичными лопастями для перемещения отделенных тяжелых фракций; 27 - транспортер промежуточной очистки тяжелых фракций; 28 - вибротранспортер окончательной очистки; 29 - сливные трубопроводы; 30 - подводящий воздуховод для подачи горячего воздуха; 31 - отводящий воздуховод для удаления отработанного воздуха; 32 - решетка-уловитель тяжелых мелких металлических предметов, установленная на дне гидроразделителя 21.

Установка для разделения и переработки твердых материалов, преимущественно твердых бытовых и промышленных отходов, состоит из корпуса 1, в боковой стенке которого выполнено окно 2 для размещения загрузочного транспортера 3, через который подаются твердые бытовые и промышленные отходы (фиг. 1). На внутренней стенке корпуса 1 над и под окном 2 закреплены электромагнитные сепараторы 4 и 5 для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций. Для выброса металлических предметов из установки в корпусе 1 выполнены окна 6. Электромагнитные сепараторы 4 и 5 выполнены в виде камеры 7, на внутренней стенке которой размещены полюсы электромагнитов 8 (фиг. 2).

В верхней части корпуса 1 размещен измельчитель легких фракций, содержащий неподвижные ножи 9, жестко закрепленные на внутренней стенке корпуса 1, и вращающиеся ножи 10, жестко закрепленные на одном валу перед лопастями 11 вентилятора или соосно с ними (фиг. 4). Полость, размещенная над вентилятором, переходит в воздуховод 12, соединенный с циклоном 13. Над циклоном 13 установлен воздушный фильтр 14 (фиг. 2). Фильтр 14 может быть выполнен в виде чехла из нескольких слоев нетканого материала, внутри которого размещены вращающиеся щетки для его очистки. Под циклоном 13 размещен модуль 15 первичной переработки легких фракций, содержащий механизм уплотнения, выполненный в виде рифленых вальцов 16 с автоматически регулируемым зазором, рассчитанным на концентрацию уплотнения, радиальные ножи 17 продольной резки уплотненной массы, барабан с ножами 18 для поперечной резки уплотненной массы и шнековый транспортер 19 для удаления обработанных легких фракций.

Под электромагнитным сепаратором 5 для извлечения металлических предметов из потока тяжелых фракций установлен модуль разделения тяжелых фракций по весовым характеристикам от пищевых и других загрязнений, например жировых, красителей и т.п., содержащий гидроразделитель 21, камеру 22 предварительной очистки, камеру 23 окончательной очистки и камеру сушки 24. Камеры 22 и 23 связаны между собой транспортером 27, а камеры 23 и 24 - транспортером 28. В камерах 22 и 23 установлен душ высокого давления. В гидроразделителе 21 размещен барабан 26 с эластичными лопастями для перемещения отделенных тяжелых фракций.

В камере 22 размещена нижняя часть транспортера 27 промежуточной очистки тяжелых фракций. В камере 23 размещены верхняя часть транспортера 27 и часть вибротранспортера 28. Другая часть вибротранспортера 28 находится в камере сушки 24. В камерах 22 и 23 выполнены сливные трубопроводы 29 для удаления отработанной жидкости с пищевыми и другими загрязнениями. В камере сушки 24 установлены подводящий 30 воздуховод для подачи горячего воздуха и отводящий 31 воздуховод для удаления отработанного воздуха. На дне гидроразделителя 21 установлена решетка-уловитель 32 тяжелых мелких металлических предметов, проскочивших электромагнитный сепаратор 5.

Установка для разделения и переработки твердых материалов работает следующим образом.

Вращающиеся лопасти 11 вентилятора создают разряжение в полости рабочей шахты корпуса 1. Загрузочным транспортером 3 в установку подаются твердые бытовые и промышленные отходы, предварительно разрыхленные на приемном пункте (не показан), которые поступают через окно 2 во внутреннюю полость корпуса 1, где разделяются на два потока - легкие фракции разряженным потоком воздуха поднимаются вверх, а тяжелые - опускаются вниз. Проходя через электромагнитные сепараторы 4 и 5 из потоков легких и тяжелых фракций отходов отделяются металлические предметы. Электромагниты 8 создают вращающееся магнитное поле по принципу "бегущей волны". Металлические частицы захватываются вращающимся магнитным полем, приобретают центробежную силу и выбрасываются через окна 6 за пределы установки в накопитель (не показан). Поток легких фракций, поднимаясь вверх, попадает между вращающимися 10 и неподвижными 9 ножами измельчителя легких фракций, где подвергается первичному измельчению. Далее измельченная масса воздушным потоком выбрасывается в циклон 13, где за счет турбулентного завихрения прижимается к его стенкам, слегка уплотняясь, поступает в модуле 15 первичной переработки легких фракций. Воздух из циклона 13, освободившись от взвешенных частиц, через воздушный фильтр 14 отводится в атмосферу. Воздушная масса под давлением проходит стенки фильтра 14, а очищенная со стенок воздушного фильтра 14 пыль по воздуховоду 20 поступает в шнековый транспортер 19.

Первично измельченная масса отходов попадает в механизм уплотнения, где вращающиеся рифленые вальцы 16 уплотняют массу и подают ее в радиальные ножи 17 продольной резки, которые разрезают образовавшийся пласт на ленты и продвигают их к барабану с ножами 18 для дальнейшей поперечной резки. Измельченная масса легких фракций сбрасывается на шнековый транспортер 19, где смешивается с пылью из воздуховода 20 и передается для дальнейшего использования или переработки.

Поток тяжелых фракций под действием собственного веса опускается в гидроразделитель 21 на вращающийся барабан 26 с эластичными лопастями, где подвергается разделению по весовым характеристикам и предварительной очистке в моющей жидкости. При этом мелкие немагнитные и магнитные металлические отходы, проскочившие электромагнитный сепаратор 5, проходят через решетку-уловитель 32 и по мере накопления удаляются из гидроразделителя 21. А оставшиеся твердые фракции отходов по наклонному дну гидроразделителя 21 скатываются на нижнюю часть транспортера 27 промежуточной очистки камеры 22, который перемещает твердые фракции вверх для промежуточной промывки душем 25. С транспортера 27 отходы попадают на вибротранспортер 28 камеры 23 и далее в камеру сушки 24.

Предлагаемая конструкция установки позволяет разделять многокомпонентные твердые бытовые и промышленные отходы на отдельные фракции, а именно: легкие (бумага, картон, полиэтилен, ткань и т.д.), легкие и тяжелые металлические, тяжелые (стекло, пластик, дерево и т.д.), и осуществить их первичную переработку с целью дальнейшего использования обработанных отходов для производства разнообразной продукции, например, типа древесно-стружечных плит (ДСП, ДВП, ЛДСП, ЛДВП), а также строительных блоков, отделочных и декоративных изделий для оформления зданий, фасадов, ограждений и пр.

Формула изобретения

1. Установка для разделения и переработки твердых материалов, преимущественно твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая корпус с окном, в котором размещен загрузочный транспортер, воздуховод, циклон и вентилятор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит измельчитель легких фракций, установленный в верхней части корпуса и соединенный воздуховодом с циклоном, электромагнитные сепараторы для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций, размещенные на внутренней поверхности корпуса, соответственно над и под загрузочным транспортером, и снабжена модулем первичной переработки легких фракций, размещенным под циклоном, и модулем разделения тяжелых фракций, установленным под электромагнитным сепаратором для извлечения металлических предметов из потока тяжелых фракций, при этом измельчитель легких фракций содержит неподвижные ножи, жестко закрепленные на внутренней стенке корпуса, и вращающиеся ножи, размещенные перед лопастями вентилятора, а модуль разделения тяжелых фракций содержит гидроразделитель, камеры предварительной и окончательной очистки и камеру сушки, причем камеры предварительной и окончательной очистки и камера сушки связаны между собой транспортерами.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что электромагнитные сепараторы для извлечения металлических предметов из потоков легких и тяжелых фракций выполнены в виде камеры, на внутренней стенке которой размещены полюсы электромагнитов.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что модуль первичной переработки легких фракций содержит механизм уплотнения и устройства для продольного и поперечного измельчения уплотненной массы.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в гидроразделителе размещен барабан с эластичными лопастями для перемещения отделенных тяжелых фракций.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в камере предварительной очистки размещена нижняя часть транспортера промежуточной очистки тяжелых фракций.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в камере окончательной очистки размещены верхняя часть транспортера промежуточной очистки тяжелых фракций и часть вибротранспортера.

7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что в камере сушки размещена другая часть вибротранспортера.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на дне гидроразделителя установлена решетка-уловитель тяжелых металлических предметов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5