Патент на изобретение №2291003

(54) МОБИЛЬНО-СТАЦИОНАРНЫЙ КОМПЛЕКС ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ КОНТЕЙНЕРНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, предназначено для переработки твердых бытовых отходов, преимущественно для переработки контейнерного и промышленного мусора городских и иных свалок и может быть использовано в населенных пунктах с малым количеством населения. Технический результат заключается в повышении мобильности комплекса, упрощении и удешевлении операций переработки твердых бытовых отходов (ТБО), обеспечении экологической безопасности окружающей среды при переработке ТБО, увеличении производительности и повышении рентабельности переработки ТБО. Мобильный комплекс переработки ТБО включает, по меньшей мере, одно транспортное средство для перевозки контейнеров, по меньшей мере, один автопогрузчик и, по меньшей мере, два полуприцепа в составе автопоезда каждый. На одном полуприцепе располагается сортировочный конвейер и климатическая кабина для сортировщиков, оснащенная восемью рабочими местами, по четыре с каждой стороны, каждое рабочее место оснащено приемным лотком для вторсырья, установленным с возможностью опрокидывания при заполнении наружу климатической кабины и возврата в исходное положение с герметичным перекрытием установочного отверстия. На другом полуприцепе располагается пресс пакетировочный, дизель-генератор, бытовое помещение и склиз для пакетов. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

(56) (продолжение):

CLASS=”b560m”RU 2161101 C1, 27.12.2000. RU 21779 U1, 20.02.2002. RU 31744 U1, 27.08.2003. RU 2252828 C1, 27.05.2005.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, предназначено для переработки твердых бытовых отходов, преимущественно для переработки контейнерного и промышленного мусора городских и иных свалок и может быть использовано в населенных пунктах с малым количеством населения.

Из уровня техники известен комплекс для переработки твердых бытовых отходов, включающий смешение мусора с водой, отделение нерастворимого осадка, формирование брикетов из оставшейся вязкой горючей массы и сушку брикетов, причем смесь мусора с водой в массовом отношении 1:(2…8) кипятят в течение 0,5…1,5 часа и отваренную массу выдерживают до расслаивания на нерастворимый осадок и вязкую горючую массу, при этом сушку брикетов ведут при 100°С (см. SU 1713925 А1 от 22.01.1990).

Недостатком известного технического решения являются значительные энергозатраты на кипячение мусора в воде и сушку вязкой массы, большая длительность процесса сушки, а также большая дороговизна термообработки органической части мусора при кипячении. При этом при кипячении происходят значительные вредные газовыделения и загрязнение воздуха атмосферы, а сушку необходимо вести до момента достижения вязкой массой механических свойств, оптимальных для создания прессом прочного брикета.

Наиболее близким из уровня техники является техническое решение, раскрытое в патенте РФ №2155108 от 27.08.2000. В соответствии с указанным решением собираемые отходы мусоровозами транспортируются на сортировочную станцию, где их после перемещения загрузочным конвейером, в процессе которого извлекают и собирают в контейнер крупногабаритные предметы, загружают во вращающийся барабанный грохот с перфорированным цилиндром. Ось вращения перфорированного цилиндра в барабанном грохоте размещена горизонтально. В перфорированном цилиндре отходы перемещают по спиральным траекториям посредством закрепленных на внутренней поверхности цилиндра лопастей шнека. При этом пакеты и мешки с отходами разрушают при помощи шипов, установленных на лопастях шнека. Отходы из барабанного грохота поступают на сортировочный конвейер. Вдоль последнего расположены рабочие места сортировщиков с люками для сброса в них определенных фракций. На выходе из сортировочного конвейера фракцию, состоящую из неутилизируемых отходов, направляют в накопительный бункер, из которого ее в виде отдельных порций при помощи разгрузочного конвейера с управляемым приводом перемещают в разгрузившиеся мусоровозы. Фракции, полученные после сортировки твердых бытовых отходов, направляют на установки их переработки.

К недостаткам указанного технического решения можно отнести большую энергоемкость технологических операций, бактериологическую опасность загрязнения окружающей среды и высокую стоимость оборудования.

Целью настоящего изобретения является создание мобильного комплекса переработки твердых бытовых отходов, в том числе контейнерного исполнения, лишенного вышеперечисленных недостатков и максимально приспособленного для переработки твердых бытовых отходов в населенных пунктах с малым количеством населения (в том числе в коттеджных и дачных поселках), а также на предприятиях жилищно-коммунального сектора, включая ж/д и автовокзалы, аэропорты, морские и речные порты и вокзалы, другие предприятия – зрелищные (стадионы), торговые и т.п.

Технический результат, достигаемый при реализации настоящего изобретения, заключается в повышении мобильности комплекса, упрощении и удешевлении операций переработки твердых бытовых отходов, обеспечении экологической безопасности окружающей среды при переработке твердых бытовых отходов, увеличении производительности и повышении рентабельности переработки твердых бытовых отходов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что мобильный комплекс переработки твердых бытовых отходов включает, по меньшей мере, одно транспортное средство для перевозки контейнеров, по меньшей мере, один автопогрузчик и, по меньшей мере, два полуприцепа в составе автопоезда каждый. На одном полуприцепе располагается сортировочный конвейер и климатическая кабина для сортировщиков, оснащенная восемью рабочими местами, по четыре с каждой стороны, каждое рабочее место оснащено приемным лотком для вторсырья, установленным с возможностью опрокидывания, при заполнении, наружу климатической кабины и возврата в исходное положение с герметичным перекрытием установочного отверстия. На другом полуприцепе располагается пресс пакетировочный, дизель-генератор, бытовое помещение и склиз для пакетов.

Размещение сортировочного конвейера, климатической кабины для сортировщиков, пакетировочного пресса, дизель-генератора и бытовых помещений на полуприцепах, а также имеющиеся в наличии транспортное средство для перевозки контейнеров и автопогрузчик позволяют создать мобильный комплекс переработки твердых бытовых отходов, способный самостоятельно перемещаться в нужное место, т.е. нет необходимости вести отходы к комплексу сортировки – комплекс сам выдвигается к месту образования и складирования отходов.

Оснащение климатической кабины для сортировщиков восемью рабочими местами, по четыре с каждой стороны, с приемным лотком для вторсырья, установленным с возможностью опрокидывания, при заполнении, наружу климатической кабины и возврата в исходное положение с герметичным перекрытием установочного отверстия позволяет упростить и удешевить, по сравнению с прототипом, операции переработки твердых бытовых отходов и обеспечить экологической безопасности окружающей среды при переработке твердых бытовых отходов, а также увеличить производительность и повысить рентабельность переработки твердых бытовых отходов.

Для удобства пользования целесообразно, чтобы автопогрузчик был оснащен грейферным захватом.

Также для удобства пользования и сокращения времени переработки целесообразно, чтобы снаружи климатической кабины под каждым установочным отверстием для приемного лотка был размещен контейнер.

Для удобства пользования целесообразно, чтобы пресс был выполнен с возможностью прессования пакетов небольшого размера и веса, например 0,5×0,3×0,4-0,5 м.

В некоторых случаях для экологической безопасности окружающей среды целесообразно, чтобы комплекс был дополнительно снабжен инсинераторной установкой для термического обезвреживания и ликвидации бытовых отходов, размещенной на полуприцепе и включающей технологическую линию высокотемпературного сжигания бытовых отходов, систему очистки отходящих газов, линию загрузки отходов и выгрузки зольного остатка.

Для оптимизации процессов утилизации целесообразно, чтобы сгорание органической составляющей отходов происходило при температуре 850°С-950°С, а зольный остаток на выходе имел температуру 60°С-80°С.

Также для оптимизации процессов утилизации целесообразно, чтобы инсинераторная установка для термического обезвреживания и ликвидации бытовых отходов была выполнена с возможностью плавного регулирования процесса высокотемпературного сжигания и оснащена многоступенчатым газовоздушным трактом, позволяющим произвести поэтапную очистку отходящих газов, включая дожигание газов, сепарацию газов от пыли и их химическую очистку.

Далее предлагаемое изобретение будет раскрыто более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:

фиг.1 – общий вид полуприцепа с сортировочной станцией,

фиг.2 – общий вид полуприцепа с прессом,

фиг.3 – разрез А-А по фиг.1,

фиг.4 – рабочая расстановка оборудования.

Мобильный комплекс переработки твердых бытовых отходов (ТБО) размещается, по меньшей мере, на двух полуприцепах 1 и 2. На первом полуприцепе 1 располагается сортировочный конвейер 3 и климатическая кабина 4 для сортировщиков. На втором полуприцепе 2 располагается пресс 5 пакетировочный, дизель-генератор 6, бытовое помещение 7 и склиз 8 для пакетов. Контейнеры 9 для сбора вторсырья перевозятся на грузовой машине. Автопогрузчик 10 с грейферным захватом перемещается своим ходом, на большие расстояния перевозится на грузовой машине.

В климатической кабине 4 расположены восемь рабочих мест сортировщиков, по четыре с каждой стороны. На каждом рабочем месте установлен приемный лоток 11 для сбора вторсырья. Каждый сортировщик по заданию мастера отбирает определенный сорт вторсырья и складывает в приемный лоток 11. После заполнения приемного лотка 11 он вручную опрокидывается на улицу, где установлен контейнер 9, и вторсырье из приемного лотка 11 перегружаются в контейнер 9. Приемный лоток 11 возвращается в исходное положение и перекрывает доступ воздуха с улицы. Заполненные контейнеры 9 перемещаются на место складирования.

Во время работы автопогрузчика 10 одновременно с ним должны работать в приемной зоне сортировщики и тщательно отбирать и не допускать попадания в приемный лоток 12 сортировочного конвейера 3 отходов, которые могут привести к заторам или разрушению конструкций оборудования (данные отходы вывозятся на полигон для захоронение без прессования), например:

– крупные куски бетона, асфальта, металла и др. с размерами более 200×200×200 мм;

– длинномерные отходы деревьев, деревянной упаковки и др. длиной более 700 мм, шириной более 200 мм и высотой более 300 мм;

– корпуса и элементы бытовой техники (холодильников, газовых плит, стиральных машин и т.д.);

– корпуса и элементы электроаппаратуры (телевизоров, магнитофонов и т.д.);

– санфаянс (унитазы, раковины и т.д.);

– другие предметы, которые могут явиться причиной образования заторов или поломки оборудования.

Крупногабаритные отходы картона, текстиля, пластмассы и др. с размерами более 700×400×200 мм также отбираются на площадке и складываются в контейнеры.

Оставшиеся после сортировки ТБО перегружаются в бункер пресса и прессуются в пакеты размером 0,5×0,3×0,4-0,5 м и обвязываются проволокой в два ряда вручную.

Пакеты по склизу 8 перемещаются на площадку, где их складируют или грузят на автомобили и вывозят на полигон для захоронения.

После заполнения всех контейнеров 9 вторсырьем погрузка ТБО на конвейер прекращается. Вторсырье из контейнеров 9, по очереди, выгружается на площадку. Автопогрузчик 10 с грейферным захватом производит погрузку вторсырья в приемный лоток 12 сортировочного конвейера 3. На сортировочном конвейере 3 при необходимости происходит более глубокая сортировка вторсырья на сорта. С сортировочного конвейера 3 вторсырье перегружается в бункер пресса, прессуется в пакеты размером 0,5×0,3×0,4-0,5 м и обвязываются проволокой в два ряда вручную. Пакеты по склизу 8 перемещаются на площадку, где их складируют или грузят на автомобили для отправки потребителям вторсырья.

После пакетирования вторсырья снова начинается сортировка и пакетирование ТБО.

Так как прицеп, на котором расположен сортировочный комплекс, находится на рабочей площадке и работает автономно, тягач в ходе цикла сортировки и прессования может быть использован для перевозки «хвостов» на захоронение и отсортированного вторичного сырья к месту назначения.

После переработки ТБО на данной площадке комплекс приводится в транспортное положение и перемещается к следующей площадке. Время нахождения на площадке зависит от количества собранных на ней отходов.

В некоторых случаях, в зависимости от условий эксплуатации и качественного состава ТБО комплекс может быть дополнен оборудованием экологически безопасного термического обезвреживания и ликвидации ТБО, размещаемым на дополнительном полуприцепе (не показано).

Данное оборудование предназначено для сжигания медицинских, санитарных, биоотходов, загрязненных, в том числе нефтью, маслами, нефтешламовых отходов и твердых бытовых отходов.

Основные технические характеристики:

– производительность (при влажности 50% и калорийности 2000 ккал/час) – до 20 кг/час,

– тип печи – подовая с ворошителем,

– температура сжигания отходов – 850°С-950°С,

– температура дожигания отходящих газов – 1100°С-1200°С.

Экологические характеристики продуктов переработки отходов:

– отходящие газы – в пределах санитарно-экологических требований по нормативам РФ и ЕС (без образования сажи),

– зольный остаток – IV класс опасности,

– топливо – дизельное,

– расход топлива – не более 0,17 кг/кг отходов,

– расход щелочи сухой – не более 0,8 кг/час,

– расход электроэнергии – не более 6 кВт,

– режим работы – 1/2/3 – сменный.

Установка для термического обезвреживания и ликвидации отходов представляет собой комплект оборудования для приема отходов, их термической обработки, выгрузки зольного остатка и очистки отходящих газов и включает в себя технологическую линию высокотемпературного сжигания отходов, систему очистки отходящих газов, линию загрузки отходов, выгрузки зольного остатка.

Сгорание органической составляющей отходов происходит при температуре 850°С-950°С. Зольный остаток на выходе имеет безопасную температуру 60°С-80°С. Плавное регулирование процесса высокотемпературного сжигания позволяет оптимизировать время обработки отходов на каждой стадии технологического процесса, обеспечивая их полное сжигание и эффективное охлаждение зольного остатка.

Организация многоступенчатого газовоздушного тракта позволяет произвести поэтапную очистку отходящих газов, включая дожигание газов, сепарацию газов от пыли и их химическую очистку.

Основные операции механизированы и автоматизированы. Гибкая система автоматического управления включает в себя подсистемы регулирования температуры на всех стадиях процесса, управления электромеханическими устройствами (дымососом, приводами и т.д.), контроля основных характеристик комплекса, контроля аварийных ситуаций. Контрольно-измерительные и другие приборы выполнены в защищенном исполнении на базе цифровой техники и обеспечивают безопасную работу.

Высокие санитарно-экологические параметры обеспечиваются оптимальным выбором температур в камерах сжигания отходов и дожигания отходящих газов, наличием автоматической системы управления, режимом работы горелок и наличием специальной системы очистки отходящих газов, включающих в себя циклон и скруббер. При этом обеспечиваются следующие показатели по выбросам:

СО – не более 30 мг/м³

NO_x – не более 50 мг/м³

HCl – не более 8 мг/м³

HF – не более 5 мг/м³

SO₂ – не более 10 мг/м³

Пыль – не более 30 мг/м³

Диоксины – не более 100 мг/м³

Зольный остаток – IV класс опасности.

Таким образом, предлагаемый мобильный комплекс переработки твердых бытовых отходов представляет собой высокотехнологичный автономный комплекс для переработки твердых бытовых отходов, максимально приспособленный для переработки ТБО в населенных пунктах, в том числе с малым количеством населения, обеспечивающий экологическую безопасность окружающей среды.

Формула изобретения

1. Мобильно-стационарный комплекс переработки твердых бытовых отходов контейнерного типа, включающий, по меньшей мере, одно транспортное средство для перевозки контейнеров, по меньшей мере, один автопогрузчик и, по меньшей мере, два полуприцепа в составе автопоезда каждый, при этом на одном полуприцепе располагается сортировочный конвейер и климатическая кабина для сортировщиков, оснащенная восемью рабочими местами, по четыре с каждой стороны, каждое рабочее место оснащено приемным лотком для вторсырья, установленным с возможностью опрокидывания, при заполнении, наружу климатической кабины и возврата в исходное положение с герметичным перекрытием установочного отверстия, на другом полуприцепе располагается пресс пакетировочный, дизель-генератор, бытовое помещение и склиз для пакетов.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что автопогрузчик оснащен грейферным захватом.

3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что снаружи климатической кабины под каждым установочным отверстием для приемного лотка размещен контейнер.

4. Комплекс по п.3, отличающийся тем, что пресс выполнен с возможностью прессования пакетов размером 0,5×0,3×0,4-0,5 м.

5. Комплекс по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен инсинераторной установкой для термического обезвреживания и ликвидации бытовых отходов, размещенной на полуприцепе и включающей технологическую линию высокотемпературного сжигания бытовых отходов, систему очистки отходящих газов, линию загрузки отходов и выгрузки зольного остатка.

6. Комплекс по п.5, отличающийся тем, что сгорание органической составляющей отходов происходит при температуре 850-950°С, а зольный остаток на выходе имеет температуру 60-80°С.

7. Комплекс по п.6, отличающийся тем, что инсинераторная установка для термического обезвреживания и ликвидации бытовых отходов выполнена с возможностью плавного регулирования процесса высокотемпературного сжигания и оснащена многоступенчатым газовоздушным трактом, позволяющим произвести поэтапную очистку отходящих газов, включая дожигание газов, сепарацию газов от пыли и их химическую очистку.

РИСУНКИ