Способ сортировки и переработки твердых бытовых отходов и комплекс для его осуществления

 

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и может широко использоваться для сортировки и переработки твердых бытовых отходов, преимущественно контейнерного мусора. Способ сортировки и переработки отходов (О) включает сбор О, транспортировку О мусоровозами (М), разгрузку последних, предварительную сортировку О с извлечением крупногабаритных предметов, подачу оставшихся О на сортировочный конвейер (СК) с извлечением различных типов О сначала ручным, затем механическим отбором с дальнейшей переработкой сырья, получаемого после сортировки, и перемещением неутилизируемых О с помощью перегрузочного конвейера в освободившиеся бункеры мусоровозов. Крупногабаритные О извлекают с помощью автопогрузчика (А) с вилами и загружают их в съемные бункеры автосамосвала. Остальные О подают с помощью питающего пластинчатого конвейера (ПК), основная часть которого расположена под углом 35^o к горизонтальной плоскости (ГП), на СК, где сначала осуществляется ручной отбор вторичного сырья (ВС) путем последовательного сброса отдельных фракций сырья, исключая стеклянную тару, стеклобой и цветные металлы, через специальные желоба в полу второго яруса (Я) на пол первого Я, откуда отдельные фракции ВС с помощью А подают на ПК, также, как и питающий, расположенный под углом 35^o к ГП. Этот конвейер, в свою очередь, транспортирует эти фракции сырья в пресс, выдающий обвязанные проволокой кипы сырья, а из оставшихся после ручного отбора перемещаемых на СК О удаляют с помощью железоотделителя с постоянным магнитом черные металлы, которые подают затем в гидравлический пакетировочный пресс (ГПП). Способ сортировки и переработки О осуществляют с помощью комплекса по сортировке и переработке твердых бытовых О, содержащего контейнеры для сброса О, мусоровозы, перемещающие собираемые О на сортировочную станцию (СС), включающую два Я, установку предварительной сортировки О, установку основной сортировки О на фракции, снабженную постами ручной сортировки и устройством для извлечения черных металлов, перерабатывающими устройствами, а также перегрузочной линией фракции неутилизируемых О. СС снабжена А с вилами для предварительной сортировки крупногабаритных предметов и перегрузки их в съемные бункеры автосамосвалов. Кроме того, для транспортирования и сортировки отходов СС укомплектована двумя ПК, имеющими заглубленную в пол приемную часть и дальнейший перегиб конвейерной полосы под углом 35^o к плоскости пола, при этом пластины конвейеров снабжены подвижными скобами-захватами, способными менять при движении конвейерной полосы угол наклона к ее плоскости, причем один из этих конвейеров используют на первом Я комплекса для подачи фракций отсортированного ВС в пресс, выдающий, в свою очередь, кипы сырья, обвязанные проволокой, а другой - для подачи О на втором Я на горизонтальный ленточный СК с прямыми роликами, причем последний расположен над полом на высоте, удобной для ручной сортировки (РС). Каждый пост РС снабжен специальными желобами шахтного типа, ведущими через пол второго Я на первый Я СС, служащими для сброса фракций мягкого ВС, причем верхняя часть каждого желоба выполнена в виде короба, выступающего над полом. После постов РС над ленточным конвейером расположен железоотделитель с постоянным магнитом для извлечения черных металлов и транспортировки их в ГПП. Изобретение повышает экологическую безопасность работ и качество сортировки ВС без использования дорогостоящего оборудования. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и может широко использоваться для сортировки и переработки твердых бытовых отходов, преимущественно контейнерного мусора.

Известны способы и устройства, предназначенные для той же цели, например "Способ переработки твердых бытовых отходов", заключающийся в предварительном их дроблении, подаче в устройство для термической обработки с последующим их сжиганием и удалением продуктов сгорания, причем после дробления отходы подвергают сушке до влажности не более 50% с последующей подсушкой их до полного удаления влаги, термообработку проводят в содорегенерационном котлоагрегате при 110-1700^oС с подачей твердых бытовых отходов шнековой форсункой в сильнощелочную среду при времени пребывания продуктов сгорания в пламени не менее 2 с, а подсушка идет в топке котла во взвешенном состоянии, при этом сжигание идет на подушке пода. [Патент РФ 2135305, МКИ 6 В 09 В 3/00, дата oпубл. 27.08.99 г.] Способ переработки органических и неорганических остатков и/или мусора с удалением вредных примесей заключается в том, что материалы подвергают грубой сортировке, освобождению от металла, отделению органических веществ от неорганических и измельчению. Остаточные вещества путем размалывания доводят до образования мелких частиц, просушивают и обрабатывают связующим. Затем гранулируют и прессуют. [Заявка Швейцарии 688990 А (СН), МКИ 6 В 09 В 3/00, БИ 12, 1999 г. ИСМ вып. 14] "Установка для обработки городского мусора" содержит дробилку для измельчения отходов, установку для сортировки отходов, установку для прессования и отверждения отходов, в которую после отделения из измельченных отходов ценных компонентов подают смесь, содержащую 70-30% отходов пластмасс и 30-70% прочих органических отходов, подвергаемую в установке перемешиванию и сжатию с нагреванием до 120-300^oС и последующему выдавливанию через перфорированную насадку с получением тонкодисперсного промежуточного продукта переработки. [Патент Японии 2892639 В2, МКИ 6 В 09 В 3/00, БИ 6, 2000 г. ИСМ вып.14] Вышеописанные способы и устройства в связи с использованием в них термической и химической переработки являются довольно дорогостоящими и экологически не безопасными для окружающей среды.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому в качестве изобретения техническому объекту является cпособ переработки твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления. [Патент РФ 2155108, МКИ 7 В 09 В 3/00, БИ 24, опубл. 27.08.2000 г.] Способ переработки твердых бытовых отходов включает сбор отходов и их транспортировку мусоровозами на сортировочную станцию, предварительную сортировку путем перегрузки отходов из мусоровозов на загрузочный конвейер с последующей сортировкой во вращающемся барабанном грохоте, основную сортировку на фракции отходов, выходящих из грохота, и переработку материалов, получаемых после сортировок, причем из отходов, перемещаемых загрузочным конвейером, извлекают крупногабаритные предметы, затем загружают отходы во вращающийся перфорированный цилиндр барабанного грохота, ось вращения которого размещена горизонтально, при этом внутри грохота дополнительно перемещают отходы по спиральным траекториям на его перфорированной стенке посредством лопастей шнека, расположенного в грохоте, и одновременно разрыхляют перемещаемые отходы и разрушают пакеты и мешки с отходами посредством выступов, установленных на лопастях шнека, при основной сортировке перемещают отходы посредством сортировочного конвейера и извлекают различные фракции из перемещаемых отходов, при этом фракцию, состоящую из неутилизируемых отходов, перемещают в разгрузившиеся мусоровозы.

Недостатком вышеописанного способа является недостаточно высокая эффективность сортировки и переработки твердых бытовых отходов вследствие того, что для предварительной сортировки используется трудоемкий метод разделения отходов в барабанном грохоте, при этом происходит загрязнение отдельных фракций отходов посторонними материалами, кроме того, применение этого оборудования усложняет и удорожает процесс сортировки и переработки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому комплексу по сортировке и переработке отходов является "Устройство для переработки твердых бытовых отходов, содержащее контейнеры для сбора отходов, мусоровозы, перемещающие собираемые отходы на сортировочную станцию, включающую установку предварительной сортировки, состоящую из загрузочного конвейера и вращающегося барабанного грохота, и установку основной сортировки отходов на фракции, снабженную магнитным сепаратором, а также перерабатывающие установки, при этом в него дополнительно введены шнек с лопастями, на которых установлены радиально направленные выступы, размещенный в барабанном грохоте, выполненном в виде перфорированного цилиндра, при этом лопасти шнека расположены по спирали и присоединены к внутренней поверхности цилиндра, ось вращения которого размещена горизонтально, перегрузочная линия неутилизируемых отходов, состоящая из накопительного бункера и разгрузочного конвейера с управляемым приводом, расположенного над накопительным бункером, и контейнер для крупногабаритных предметов, устанавливаемый вблизи загрузочного конвейера, при этом установка сортировки выполнена в виде сортировочного конвейера, вдоль которого расположены рабочие места сортировщиков с люками для сброса определенных фракций, соответствующих каждому рабочему месту. Патент РФ 2155108 (см. выше).

Недостатком известного устройства являются применение дорогостоящего оборудования, появление при использовании барабанного грохота сильного виброшумового эффекта, что неблагоприятно сказывается на здоровье обслуживающего персонала, а также снижение качества выдаваемых фракций вторичного сырья вследствие появления в них измельченных примесей разнородных материалов.

К техническому результату относятся повышение эффективности сортировки и переработки отходов за счет извлечения путем сортировки незагрязненных фракций вторичного сырья, стеклянной тары, цветных и черных металлов, причем с предварительным отбором крупногабаритных отходов, при этом значительно уменьшается часть неутилизируемых отходов, кроме того, отсутствие дорогостоящего оборудования, не создающего вибрационных и шумовых эффектов, создает благоприятные условия для обслуживающего персонала, а отсутствие термической и химической переработки отходов способствует повышению экологической безопасности предлагаемых объектов техники, при этом к технической задаче также относится повышение эксплуатационной надежности комплекса по сортировке и переработке отходов за счет применения пластинчатых конвейеров с улучшенными транспортирующими характеристиками, что в свою очередь влияет на качество сортировки отходов, причем последнее также повышается за счет оригинальной и оптимальной организации и оборудования рабочих мест у конвейера для ручной сортировки.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе сортировки и переработки отходов, включающем сбор отходов, их транспортировку мусоровозами, разгрузку последних, предварительную сортировку отходов с извлечением крупногабаритных предметов, подачу оставшихся отходов на сортировочный конвейер с извлечением различных типов отходов сначала ручным, затем механическим отбором с дальнейшей переработкой сырья, получаемого после сортировки, и перемещением неутилизируемых отходов с помощью разгрузочного конвейера в освободившиеся бункеры мусоровозов, крупногабаритные отходы извлекают с помощью автопогрузчика с вилами и загружают их в съемные бункеры автосамосвалов. Остальные отходы подают с помощью питающего пластинчатого конвейера, основная часть которого расположена под углом 35^o к горизонтальной плоскости, на сортировочный конвейер, где сначала осуществляется ручной отбор вторичного сырья путем последовательного сброса отдельных фракций сырья, исключая стеклянную тару, стеклобой и цветные металлы, через специальные желоба в полу второго яруса на пол первого яруса, откуда отдельные фракции вторичного сырья с помощью автопогрузчиков подают на пластинчатый конвейер, который также, как и питающий, располагают под углом 35^o к горизонтальной плоскости. Этот конвейер в свою очередь транспортирует эти фракции сырья в пресс, с помощью которого выдают обвязанные проволокой кипы сырья, а из оставшихся после ручного отбора перемещаемых на сортировочном конвейере отходов удаляют с помощью железоотделителя с постоянным магнитом черные металлы, которые подают затем в гидравлический пакетировочный пресс.

На сортировочном конвейере при ручной сортировке из перемещаемых отходов сначала удаляют макулатуру, затем текстиль, далее полимерные материалы, причем эти фракции последовательно подают на пресс, которым выдают кипы сырья, а стеклянную тару, стеклобой и цветные металлы удаляют на втором этапе ручной сортировки, при этом сбрасывают их отдельно в контейнеры на колесах.

В соответствии с изобретением заявленный способ сортировки и переработки отходов осуществляют с помощью комплекса по сортировке и переработке твердых бытовых отходов, содержащего контейнеры для сброса отходов, мусоровозы, перемещающие собираемые отходы на сортировочную станцию, включающую два яруса, установку предварительной сортировки, установку основной сортировки отходов на фракции, снабженную постами ручной сортировки и устройством для извлечения черных металлов, перерабатывающими устройствами, а также перегрузочной линией неутилизируемых отходов, при этом сортировочная станция снабжена автопогрузчиком с вилами для предварительной сортировки крупногабаритных предметов и перегрузки их в съемные бункеры автосамосвалов. Кроме того, для транспортирования и сортировки отходов станция укомплектована двумя пластинчатыми конвейерами, имеющими заглубленную в пол приемную часть и дальнейший перегиб конвейерной полосы под углом 35^o к плоскости пола, при этом пластины конвейеров снабжены подвижными скобами-захватами, выполненными с возможностью изменения угла наклона конвейерной полосы к ее плоскости при движении конвейерной полосы, при этом один из этих конвейеров используют на первом ярусе комплекса для подачи фракций отсортированного вторичного сырья в пресс, выдающий в свою очередь кипы сырья, обвязанные проволокой, а другой - для подачи отходов на втором ярусе на горизонтальной ленточный сортировочный конвейер с прямыми роликами, причем последний расположен над полом на высоте, удобной для ручной сортировки. Каждый пост ручной сортировки снабжен специальными желобами шахтного типа, ведущими через пол второго яруса на первый ярус сортировочной станции, служащими для сброса фракций мягкого вторичного сырья, причем верхняя часть каждого желоба выполнена в виде короба, выступающего над полом. После постов ручной сортировки над ленточным конвейером расположен железоотделитель с постоянным магнитом для извлечения черных металлов и транспортировки их в гидравлический пакетировочный пресс.

Чертежи изображают: фиг.1 - общая схема комплекса по сортировке и переработке; фиг. 2 - питающий пластинчатый конвейер и его элемент - подвижная скоба-захват; фиг.3 - желоб шахтного типа.

Комплекс по сортировке и переработке отходов включает контейнеры для сбора отходов, мусоровозы (не указаны), транспортирующие отходы на сортировочную станцию 1, где производится сортировка крупногабаритных предметов с помощью автопогрузчика 2 с вилами, а остальные отходы загружают на питающий пластинчатый конвейер 3, в свою очередь автопогрузчик 2 загружает крупногабаритные предметы в съемные бункеры 4 автосамосвалов. Питающий пластинчатый конвейер 3 (фиг.2) имеет заглубленную в пол приемную часть и дальнейший перегиб конвейерной ленты под углом 35^o, что способствует сбросу назад излишков отходов. Скорость конвейера 0,25 м/с. Затем происходит перегрузка отходов на ленточный горизонтальный конвейер 5 для основной сортировки отходов. Конвейер 5 шириной 1200 мм с прямыми роликами движется со скоростью 0,5 м/с, причем с обеих сторон он оборудован постами ручного отбора вторичного сырья.

Конвейер расположен над полом на высоте, удобной для ручной сортировки, а именно 1000-1100 мм. Часть 5а конвейера предназначена для ручной сортировки, а часть 5б - для механической. Каждое рабочее место для ручной сортировки оборудовано желобами шахтного типа 5в, проходящими через пол второго яруса и ведущими на первый ярус комплекса, причем верхняя часть этих приспособлений в виде коробов выступает над полом на высоту, которая ниже конвейерной полосы на 10-20 см. Ручной отбор вторсырья с ленточного сортировочного конвейера производится в закрытой галерее с повышенными условиями комфорта: кондиционирование воздуха, особое освещение, отопление и т.п. Рабочие, отбирающие вторсырье, обеспечены специальной непромокаемой одеждой, рукавицами, респираторами, они снабжены крючками. Сброс вторсырья осуществляют через желоба 5в на пол первого яруса комплекса.

Сначала из перемещаемых отходов на сортировочном конвейере удаляют макулатуру, затем текстиль, далее полимерные материалы, только после этого стеклянную тару, стеклобой и цветные металлы, причем последние твердые отходы последовательно сбрасывают в контейнеры на колесах. Вторичное мягкое сырье через желоба-шахты 5в попадает с помощью автопогрузчиков на пластинчатый конвейер 6 такого же типа, как и конвейер 3, также расположенный под углом 35^o к поверхности пола первого яруса, а затем последовательно отдельные фракции мягкого вторичного сырья попадают в пресс 7, выдающий обвязанные проволокой кипы сырья весом 400-600 кг. Используется пресс "Прессона" LP40EHI. Производительность 10 т/час.

На сортировочном конвейере 5 после постов ручного отбора в части 5б осуществляют отбор черных металлов с помощью установленного над конвейером железоотделителя 8 с постоянным магнитом фирмы Master Magnets (Великобритания), выбирающего из отходов черный металлолом, который загружается в люльку гидравлического пакетировочного пресса 9 типа БА-1330, где металл прессуется в пакеты весом до 80 кг. Оставшиеся неутилизируемые отходы отгружают с помощью перегрузочного наклонного конвейера 10 в разгрузившиеся бункеры мусоровозов и отправляют на захоронение. Скорость этого конвейера 1,2 м/с.

Предложенные способ и комплекс для сортировки и переработки твердых бытовых отходов обеспечивают высокую эффективность сортировки и переработки отходов за счет извлечения путем сортировки незагрязненных фракций вторичного сырья, уменьшение части неутилизируемых отходов, являются экономичными и дешевыми из-за отсутствия дорогостоящего оборудования, к тому же создающего дополнительные вибрационные и шумовые эффекты, кроме того, обладают высокой эксплуатационной надежностью и низкой экологической опасностью для окружающей среды.

Формула изобретения

1. Способ сортировки и переработки твердых бытовых отходов, включающий сбор отходов, их транспортировку мусоровозами, разгрузку последних, предварительную сортировку отходов с извлечением крупногабаритных предметов, подачу оставшихся отходов на сортировочный конвейер с извлечением различных типов отходов сначала ручным, затем механическим отбором с дальнейшей переработкой сырья, получаемого после сортировки, и перемещением неутилизируемых отходов с помощью перегрузочного конвейера в освободившиеся бункеры мусоровозов, отличающийся тем, что крупногабаритные отходы извлекают с помощью автопогрузчика с вилами с дальнейшей их загрузкой в съемные бункеры автосамосвалов, остальные отходы подают с помощью питающего пластинчатого конвейера, основную часть которого располагают под углом 35^o к горизонтальной плоскости, на сортировочный конвейер, где осуществляют ручной отбор вторичного сырья путем последовательного сброса отдельных фракций сырья, исключая стеклянную тару и цветные металлы, через специальные желоба в полу второго яруса на пол первого яруса комплекса, откуда отдельные фракции вторичного сырья с помощью автопогрузчиков подают на пластинчатый конвейер, который так же, как и питающий, располагают под углом 35^o к горизонтальной плоскости и которым, в свою очередь, транспортируют эти фракции сырья в пресс, с помощью которого выдают обвязанные проволокой кипы сырья, а из оставшихся после ручного отбора перемещаемых на сортировочном конвейере отходов удаляют с помощью железоотделителя с постоянным магнитом черные металлы с дальнейшей их подачей в гидравлический пакетировочный пресс.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при ручной сортировке из перемещаемых на сортировочном конвейере отходов удаляют сначала макулатуру, затем текстиль, далее полимерные материалы, причем эти фракции последовательно подают на пресс, которым выдают кипы сырья, а стеклянную тару и цветные металлы удаляют на втором этапе ручной сортировки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что стеклобой и цветные металлы при ручной сортировке сбрасывают в контейнеры на колесах.

4. Комплекс по сортировке и переработке твердых бытовых отходов, содержащий контейнеры для сбора отходов, мусоровозы, перемещающие собираемые отходы на сортировочную станцию, включающую два яруса, установку предварительной сортировки, установку основной сортировки отходов на фракции, снабженную постами ручной сортировки и устройством для извлечения черных металлов, перерабатывающими устройствами, а также перегрузочной линией фракции неутилизируемых отходов, отличающийся тем, что сортировочная станция снабжена автопогрузчиком с вилами для предварительной сортировки крупногабаритных предметов и перегрузки их в съемные бункеры автосамосвалов, а также двумя пластинчатыми конвейерами, имеющими заглубленную в пол приемную часть и дальнейший перегиб конвейерной полосы под углом 35^o к плоскости пола, при этом пластины конвейеров снабжены подвижными скобами-захватами, выполненными с возможностью изменения угла наклона конвейерной полосы к ее плоскости при движении конвейерной полосы, при этом один из этих конвейеров используют на первом ярусе комплекса для подачи фракций отсортированного вторичного сырья в пресс, выдающий, в свою очередь, кипы сырья, обвязанные проволокой, а другой - для подачи отходов на втором ярусе на горизонтальный ленточный сортировочный конвейер с прямыми роликами, причем последний расположен над полом, каждый пост ручной сортировки снабжен желобами шахтного типа, ведущими через пол второго яруса на первый ярус сортировочной станции и служащими для сброса фракций мягкого вторичного сырья, причем верхняя часть каждого желоба выполнена в виде короба, выступающего над полом, при этом после постов ручной сортировки над ленточным конвейером расположен железоотделитель с постоянным магнитом для извлечения черных металлов и транспортировки их в гидравлический пакетировочный пресс.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3