Способ холодной переработки муниципальных отходов и/или жидких отбросов в инертные материалы, установка для осуществления способа и получаемый продукт

Номер патента: 1735

Опубликовано: 27.08.2001

Автор: Бернабеи Раффаэлло

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ холодной переработки городских твердых отходов (ГТО) и/или жидких отбросов в инертные материалы, включающий операции:

- подачу ГТО и/или жидких отбросов из соответствующих линий подачи сырья;

- ввод материалов в микронную мельницу с целью уменьшения гранулометрии и выделения содержащейся в них воды;

- добавление СаО в количестве от 5 до 10 маc.% от основного компонента;

- добавление СаСО3 в количестве от 5 до 10 маc.% от основного компонента;

- добавление катализатора в количестве от 20 до 50 маc.%;

- добавление полимерной добавки в количестве от 3 до 10 маc.% от основного компонента;

- транспортировку продукта на операцию формования и хранения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную полимерную добавку выбирают из группы, включающей поливинилацетат и его производные, полиуретан и его производные, полистирол и его производные.

3. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что вдоль линии подачи ГТО сырья размещают устройство для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов и основной грубый измельчитель, преимущественно содержащий четыре выпуклых режущих молота.

4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что ниже указанного основного измельчителя и выше микронной мельницы может размещаться вращающееся устройство для удаления железа со сборным гребнем и вращающийся барабан с системой извлечения грубого материала и вторичный измельчитель.

5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в соответствии с настоящим изобретением бак для утилизируемой воды может быть установлен ниже микронной мельницы.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная операция формования и хранения обеспечивает линию формования продукта, включающую линию гранулята, снабженную группой осушителей, и/или линию произведенного продукта, снабженную вибрирующей платформой для упаковки.

7. Установка для осуществления способа по одному из предшествующих пунктов, включающая полную или частичную комбинацию:

- по крайней мере, одного, предпочтительно двух бетонных отстойников для выгрузки ГТО (городских твердых отходов) и жидких отбросов, соответственно;

- по крайней мере, одного, предпочтительно двух надземных подвижных кранов, снабженных вилкой для загрузки ленточного конвейера, снабженного приемлемым баком;

- первого горизонтального ленточного конвейера, снабженного загрузочным баком для подачи в измельчитель;

- устройства для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов выше указанного первого ленточного конвейера;

- грубого основного измельчителя с режущими молотами;

- второго горизонтального ленточного конвейера, снабженного загружающим баком для питания последующих сит;

- устройства для удаления железа, снабженного гребнем для сбора тонких частиц;

- гексагонального вращающегося сита;

- третьего горизонтального ленточного конвейера под ситом для сбора прошедшего через сита материала для подачи его на питающие ленты смесителей;

- вторичного измельчителя с режущим молотом;

- четвертого наклонного ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки оставшегося на ситах материала на второе дробление, снабженного боковинами по всей его длине, с загрузочным баком, разгрузочным коробом и двигателем, снабженным редуктором;

- пятого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки измельченного материала на ситовую ленту конвейера;

- микронной мельницы - нагревателя для извлечения воды;

- шестого наклонного ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки измельченного до микронного размера продукта в загрузочные и разгрузочные бункеры;

- резервуара для СаО (негашеной извести);

- резервуара для СаСО3 (карбоната кальция);

- резервуара для полимерной добавки;

- и наконец, резервуара для определенного катализатора;

- трех дополнительных ленточных конвейеров, два из которых расположены горизонтально и один наклонно, причем последний расположен под сборными резервуарами бункеров, чтобы осуществить транспортировку поступающего материала в смесители альтернативным путем;

- лопастного герметичного смесителя, содержащего опору, мостки, перила для безопасности, круговой секционный разгрузочный бункер, смотровые окна, двигатель и редуктор, систему входного весового контроля, систему дополнительного распыления;

- десятого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки пропускаемого материала в экструдер;

- одиннадцатого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки пропускаемого материала в линию произведенного продукта.

Текст

Смотреть все

1 Настоящее изобретение относится к способу холодной переработки муниципальных отходов и/или жидких отбросов в инертные материалы, а также к установке для осуществления указанного способа и к получаемому продукту. Хорошо известно, что свалки создают существенную угрозу для окружающей среды,даже если предпринимаются попытки свести к минимуму вызываемые ими нарушения экологического равновесия с использованием зачастую дорогостоящих и неэффективных технологий. Водонепроницаемость в любом случае не обеспечивает надежную герметичность, и в толстом пласте происходит просачивание и диффузия продуктов анаэробного брожения и питательных веществ, из чего формируются первичные отходы. Несмотря на внимание, уделяемое указанным проблемам со стороны специалистов в данной области, эти проблемы до сих пор не решены, в частности, относящиеся к прогнозу и предупреждению, связанным с использованием настоящих городских свалок твердых отходов(разрушению окружающей среды, загрязнению атмосферного слоя и водоносного пласта, вредным испарениям, грызунам и т.д.), в настоящее время вызывающим особое беспокойство у населения, которое требует удалить свалки из жилых зон и от фабрик, парков, т.е. из любых зон,относящихся к среде обитания человека. Затраты на этот вид обслуживания значительны, равно как и стоимость услуги для потребителей. Они включают необходимость приобретения участков земли, строительные работы, управление наемными рабочими и механизмами. Более того, не следует забывать аварии на дорогах при транспортировке ГТО (городских твердых отходов) из мест сбора на перевалочную станцию и далее до конечной свалки (примерно 100000 трансферт в день). Если исходить из среднесуточной выработки ГТО в Италии, то получаются впечатляющие цифры. Фактически, при среднесуточной величине отходов 0,94 кг/день в расчете на человека и исходя из 50-миллионного населения Италии, в среднем в сутки образуется 47000 тонн отходов,что соответствует спрессованному объему примерно 770000 м 3/день. Принимая среднюю высоту спрессованных отходов равной примерно 5 м, можно подсчитать, что каждый день отходы покрывают площадь примерно 150000 м 2, и гипотетическое восстановление этих участков длится десятки лет. В настоящее время альтернативой сказанному является сжигание, которое при сочетании с утилизацией тепла именуется как термоликвидатор. 2 Можно не сомневаться в том, что под влиянием окружающей среды возникает дисбаланс экосистемы из-за высокого содержания углекислого газа, и в результате происходит поглощение большого количества кислорода, а также выделение диоксина благодаря наличию пластмасс. Более того, известно, что при сжигании жидких отбросов и городских твердых отходов выделяется большое количество сернистого ангидрида, который вызывает кислотные дожди, в результате чего проблема эмиссии в любом случае является существенной и трудно решаемой,а сброс золы требует новых свалок. В основу настоящего изобретения положена идея превращения отходов в первичное вторичное вещество. Первичное: поскольку его выделение позволяет использовать его в новом производственном цикле в качестве материала, пригодного для проведения нового процесса. Вторичное: так как оно не производится в цикле приемлемо подготовленным для продажи, а лишь в качестве отходов, что означает, что оно представляет собой нечто, что будет отвергнуто. Городские твердые отходы (ГТО) включают классы определенных рыночных вещей,процентное содержание которых меняется в небольших пределах. Вариации указанных рыночных вещей также определяются обычаями общества. В среднем, ГТО включают следующие классы: 1) пыль и легкие инертные компоненты- 13%, 2) органические вещества - 27%, 3) древесину и растения - 3,5%, 4) бумагу и картон 25%, 5) пластики - 10,5%, 6) стекло и тяжелые инертные компоненты - 5%, 7) ткани - 4,5%, 8) материалы, содержащие двухвалентное железо 2,5%, 9) стиральные машины, фурнитуру, пружинные матрасы и т.д. - 1%, 10) пеленки и подгузники - 3%, 11) различные неклассифицированные предметы - 5%. Также известно, что идея оборотности не имеет иного решения, нежели разбор и дифференцирование отходов стекла, бумаги, некоторых тяжелых металлов (железа, алюминия), а также и некоторых классов полимерных материалов, относящихся к материалам, которые можно с достаточным основанием подвергать регенерации, но без достаточного экономического эффекта, из-за установленных цен и ценности получаемых продуктов. Пластик может только направляться на производство сырых продуктов, стекло требует сортировки по цвету, затраты на регенерацию бумаги слишком высоки и так далее. Даже если жидкие городские стоки имеют более низкое качество относительно ГТО, их нельзя недооценивать как в отношении создаваемых проблем загрязнения окружающей среды, так и высокого содержания воды (70-80%) и, 3 следовательно, высоких затрат на транспортировку. Для получения так называемого качественного компоста возможно применение технологии компостирования наряду с другими органическими веществами. Низкий спрос на компост и присущая рынку подозрительность также делает принятие такого решение довольно мучительным и неизбежно неприемлемым в качестве обычного решения. Первое решение данной проблемы предложено в Итальянской патентной заявкеRM 91 А 000242, от 9 апреля 1991 г., по которой выдан патент 15 июля 1994 г. под номером 1244506. В настоящей заявке предложено улучшение этого способа, обеспечивающее достижение оптимального конечного результата. Улучшение способа переработки, предлагаемое настоящим изобретением, позволяет использовать инертные продукты, делая его универсальным для применения и даже более предпочтительным в качестве эффективного способа использования отходов. Предлагаемая настоящим изобретением технология, даже если она навеяна технологиями семидесятых годов для радиоактивных и ядовитых отходов, отличается по процедуре, в которой применяют полимерную добавку, а не смеси алюмосиликатных композиций, которые,даже если обладают высокой инертностью, не имеют и не гарантируют физических и механических свойств, достигаемых настоящим решением. Другим отличительным признаком технологии по настоящему изобретению является введение полимерной добавки, модифицирующей взаимодействие между отходами и цементным вяжущим веществом. Предлагаемое решение экономически оправдано как с точки зрения инвестирования, так и энергетических затрат и, более того, проявляет превосходную совместимость с окружающей средой. Все промышленные товары упомянутых выше групп хорошо совместимы с цементом сразу после обеспечения их инертности с помощью полимерной добавки и ее конкретного катализатора. Жидкие отбросы также хорошо совместимы после обработки заявленным способом с применением цемента. Решение по настоящему изобретению, в пределах, определяемых физико-химическими соображениями, опирается на совместимость инертных продуктов, полученных в результате переработки ГТО и/или жидких отбросов, с цементом. Фактически, материал с инициированной инертностью позволяет включать таковой в подходяще измельченном виде, с различным 4 размером гранул, в цементную матрицу, облегчающую совместимость с помощью полимерной добавки и ее катализатора. Все сказанное выше позволяет дифференцировать процесс включения инертного продукта, образуемого с цементом, т.е. используемого в надлежащем соотношении с другими частями,тем самым обеспечивая доказательства преимущественных технических и механических результатов продукта. В частности, достигаемые преимущества могут быть дифференцированы по удельному весу, пористости, воздухопроницаемости, морозостойкости, теплопроводности, огнестойкости,твердости, сопротивлению сжатию и обрабатываемости. Продукты, получаемые по настоящему изобретению, позволяют рассматривать отходы не как нечто удаляемое в цементе, а как основной компонент бетона. Способ по настоящему изобретению всегда проводят в холодных условиях, за исключением операции нагрева (при температуре 5060 С), с целью осуществления необходимой обработки и степени переработки ГТО и/или жидких отбросов, которые сушат и измельчают до микронного состояния, осуществляя с помощью подходящей нагревательной системы (терморезисторов), выделение водяного пара и на последней операции обработки продукта, а именно, в месте, где осуществляют операцию сушки гранул (всегда при температуре 50-60 С),причем указанные гранулы могут поставляться на рынок в качестве инертных продуктов. В ходе исследований было установлено,что разделение и рециклизация ГТО компонентов многих поставляемых на рынок вещей не оправдывают себя из-за высоких затрат энергии и неполной компенсации от продажи упомянутых продуктов. Следовательно, известные решения неудобны для извлечения рецикловой части, составляющей 45% органической фракции. Фактически, многие предприятия, которые проводят процесс разделения, не могут удалить выделяемый продукт, причем указанный продукт остается на предприятии непроданным, изза высоких затрат на регенерацию, необходимую при его повторном применении. Также, получаемый в настоящее время компост не может использоваться в качестве удобрения, поскольку сельскохозяйственные рабочие не хотят обрабатывать почву из-за наличия в ней микро количеств пластиков, стекла и тяжелых металлов, содержащихся в компосте. В этом состоит причина, почему извлеченный материал, который не может быть поставлен на рынок, загружают и отвозят на свалку,что требует соответствующих дополнительных затрат. Единственной фракцией, которая может использоваться путем извлечения энергии, за 5 ключенной в отходах, осуществляемого экстракцией фракции, обладающей высшей теплотворной способностью, является получаемое из отходов топливо, которое используется как альтернативное топливо в термоэлектрических установках, на цементных заводах и т.д. На основе проведенного анализа, в соответствии со способом по настоящему изобретению осуществляют измельчение всех субстанций, включающих классы поступающих в продажу вещей, содержащихся в ГТО, как сухой,так и влажной фракции, в случае, если участковые операторы считают экономически оправданным осуществлять измельчение сухой фракции, т.е. рецикловой части. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, исходя из конкретной потребности, можно осуществитьa) способ превращения ГТО путем выделения рецикловой фракции;b) способ превращения ГТО без выделения рецикловой фракции. В варианте (а) для осуществления процесса необходимо использовать сепаратор, который позволяет выделить рецикловые части (стекло,бумагу, древесину, тяжелые металлы и т.д.) помимо Н 2 О центробежных сепараторов с сетками для повторного использования выделенной избыточной воды. В варианте (b) способ не требует применения выше упомянутых аппаратов, что обеспечивает значительное снижение капитальных затрат и потребления энергии. Более того, при проведении лабораторных исследований трансформируемых фаз для каждой гранулы установлено, что получаемые гранулы обладают низкой проницаемостью и существенно обезвожены. Дополнительно подтверждено наличие высокой концентрации гидроксильных групп,которые в момент соединения и смешения с цементным порошком и водой облегчают процесс гидрирования цемента, таким образом обеспечивая после химического процесса высокую проницаемость продукта. Более того, применение цемента, который,как известно, обладает высоким рН, в интервале значения от 11 до 12, гарантирует невозможность существования патогенных микроорганизмов или бактерий любого вида в продуктах по настоящему изобретению. Далее, все входящие в структуру тяжелые металлы иммобилизованы, в виде соответствующих гидроксидов, поскольку процесс перемещения полярных молекул осуществляется только при двух возможных условиях: под действием электрического градиента или под действием перепада концентрации, который не может существовать, так как получаемый элемент существенно ингибирован твердой структурой цемента. 6 Следовательно, конкретной целью настоящего изобретения является способ холодной переработки городских твердых отходов- подачу ГТО и/или жидких отбросов по соответственному сырьевому трубопроводу;- подачу материалов в микронную мельницу с целью уменьшения размера гранул и извлечения содержащейся в нем воды;- добавление полимерной добавки в количестве от 3 до 10 маc.% от основного компонента;- отправку продукта на формование и хранение. В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно добавлять приемлемый катализатор в количестве от 20 до 50 маc.%. В соответствии с настоящим изобретением указанную полимерную добавку всегда выбирают из поливинилацетата и его производных,полиуретана и его производных, стиролового полимера и его производных. Более того, в соответствии с настоящим изобретением указанную полимерную добавку можно наносить на продукт, полученный из ГТО и/или жидких отбросов, преобразованных в суспензию или в раствор. Обработка суспензией осуществляется, когда ГТО и/или гранулированные жидкие отбросы дезактивируют полимерной добавкой, по существу, выполняя работу маляра, тем самым, сообщая превращенной грануле низкую проницаемость и пропитываемость микропористых структур, и ограничивается микропокрытием (пленкой), хотя обработка раствором может распространяться на макромолекулу и, следовательно, может оказывать влияние на все ее молекулярные свойства в пределах микро- и макропористости, получая надежно действующие эффекты (изоляции,проницаемости, закрепления и т.д.) в отношении простой пленки, благодаря применению суспендированной полимерной добавки. Однако в соответствии с настоящим изобретением вдоль по сырьевому трубопроводу подачи ГТО может устанавливаться устройство для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов, основной грубый измельчитель, преимущественно содержащий четыре режущих молота. Далее, могут устанавливаться ниже указанного основного измельчителя, а выше микронной мельницы вращающееся устройство для удаления железа со сборным гребнем и вращающийся барабан с системой извлечения грубого материала и вторичный измельчитель. 7 Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением может устанавливаться ниже микронной мельницы бак для утилизируемой воды. В соответствии с настоящим изобретением всегда указанная линия формования продукта может обеспечивать линию гранулята, снабженную группой осушителей, и/или линию произведенного продукта, снабженную совершающей вибрацию платформой для упаковки. Кроме того, конкретной целью настоящего изобретения является установка для реализации способа, описанного выше, включающая- по крайней мере, один, предпочтительно два, бетонных отстойника для выгрузки ГТО- по крайней мере, один, предпочтительно два, надземных передвижных крана, снабженных вилкой для загрузки ленточного конвейера,снабженного приемлемым баком;- первый горизонтальный ленточный конвейер, снабженный загрузочным баком для подачи в измельчитель;- устройство для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов выше указанного первого ленточного конвейера;- грубый основной измельчитель с молотами для резки;- второй горизонтальный ленточный конвейер, снабженный загрузочным баком для питания следующих сит;- устройство для удаления железа, снабженное гребнем для сбора тонких частиц;- третий горизонтальный ленточный конвейер под ситом для сбора прошедшего через сита материала для подачи его в питающие ленты смесителей;- вторичный измельчитель на основе режущего молота;- четвертый наклонный ленточный конвейер, используемый для отправки оставшегося на ситах материала на второе измельчение, снабженный боковинами по всей его длине, с загрузочным баком, разгрузочным коробом и двигателем, снабженным понижающей шестерней;- пятый горизонтальный ленточный конвейер, предназначенный для доставки измельченного материала на ситовую ленту конвейера;- микронную мельницу - нагреватель для извлечения воды;- шестой наклонный ленточный конвейер,предназначенный для доставки измельченного до микронного размера продукта, в загрузочные и разгрузочные бункеры;- резервуар для СаО (негашеной извести);- резервуар для СаСО 3 (карбоната кальция);- резервуар для полимерной добавки;- и, наконец, резервуар для соответствующего катализатора;- три дополнительных ленточных конвейера, два из которых расположены горизонтально и один наклонно, причем последний устанавливают под накопительным резервуаром бункера,чтобы осуществить транспортировку поступающего материала в смесители альтернативным путем;- лопастной герметичный смеситель, содержащий опору, мостки, перила для безопасности, круговой разгрузочный бункер, смотровые окна, двигатель и редуктор, системы весового контроля за поступающим материалом,дополнительную систему распыления;- десятый горизонтальный ленточный конвейер, используемый для транспортировки поступающего материала в экструдер;- одиннадцатый горизонтальный ленточный конвейер, предназначенный для транспортировки поступающего материала в трубопровод для полученных продуктов. Изобретение дополнительно раскрывает продукты, получаемые способом по настоящему изобретению. Ниже настоящее изобретение иллюстрируется на примере предпочтительного примера осуществления, не ставя при этом цели его ограничения, со ссылкой на прилагаемые чертежи,где на фиг. 1 изображена блок-схема установки по настоящему изобретению; и на фиг. 2 а, 2b и 2 с изображена схема промышленной установки по настоящему изобретению. На фиг. 1 представлена блок-схема установки по настоящему изобретению, включающая входной гребень А для разрыхления объемных материалов, бункер В для ГТО или выгружаемый котлован, бункер С для жидких отбросов или выгружаемый котлован, надземный мостовой кран D, снабженный ковшом для сбора ГТО, и надземный мостовой кран Е, снабженный ковшом для сбора жидких отбросов. Кроме того, в процессе обработки продукта используется группа ленточных конвейеров или шнековых питателей F, группа устройств для удаления железа G, используемых для удаления, совместно с другими устройствами для удаления железа всех ферромагнитных субстанций, основной грубый измельчитель Н, вращающиеся сита I для отделения отходов на последующих стадиях обработки, во вторичный измельчитель L, предназначенный для тонко измельченных композиций, включающих отходы от товарных вещей после их употребления, и микронная мельница-нагреватель М, выделяющая пары H2O. Далее, могут применяться четыре бака N,содержащие продукты, используемые при переработке ГТО и/или жидких отбросов, а именно,СаО (негашеная известь), СаСО 3 (карбонат 9 кальция) и добавки, которые могут употребляться в процессе переработки. Как указывалось ранее, добавки могут включать поливинилацетат и его производные,полиуретан и его производные, и полимер стирола и его производные; конкретный катализатор. Дополнительно используются загружающий и выгружающий бункер О, лопастная мешалка с соплами для распыления добавки и автоматический дозатор, экструдерный гранулятор, воздушный и низкотемпературный (5060 С) осушитель-обезвоживатель R, связанные друг с другом механическими конвейерами,управляемые и координируемые ручной (или компьютерной, при необходимости) системой контроля, складские помещения S или системы упаковки продукта в мешки, так что продукт может легко поставляться на рынок, упаковки Т,пригодные для реализации целевого продукта,станины-вибраторы U для уплотнения влажного материала в упаковке и складские помещения V. Размеры промышленной установки могут быть подобраны, исходя из эффективности переработки отходов, учитывая, что производительность каждой установкой никогда не должна выходить за минимальный (100 т/сутки) и максимальный (250 т/сутки) пределы переработки ГТО и/или жидких отбросов. Таким образом, в случае, если установка должна перерабатывать в сутки более 250 т,целесообразно размещать их параллельно, учитывая, что продолжительность работы для получения конечного продукта всегда будет составлять 8 ч. На фиг. 2 а, 2b и 2 с приведена схема промышленной установки по настоящему изобретению. Различные компоненты установки перечислены в последовательности, указываемой ссылочными номерами, располагая по порядку с учетом их функциональности. 1 а)-1b): они представляют собой два бетонных отстойника, зависящих от производительности установки, для выгрузки ГТО (городских твердых отходов) и жидких отбросов. Отстойник имеет форму усеченной пирамиды для ускорения опорожнения и для предотвращения накопления материала по углам. Дополнительно отстойники снабжаются перилами в соответствии с существующими правилами техники безопасности. 2 а)-2b): надземный передвижной кран соответствующего размера, снабженный захватом для загрузки ленточного конвейера, имеющего подходящий бак. 3): горизонтальный ленточный конвейер,снабженный загрузочным баком для подачи в измельчитель. Указанный ленточный конвейер снабжен двигателем, редуктором, шестерней обратного хода, разгрузочными боковыми кожухами. 10 4): устройство деферризации с механическим компрессором для металлического лома выше указанного ленточного конвейера. 5): основной грубый измельчитель с режущими молотами, с четырьмя стержнями,снабженный электродвигателем и гидравлической трансмиссией. Он оборудован питающим окном малого размера, регулировкой гребня,желобом для выгрузки продукта, боковыми небольшими окнами для технического обслуживания. Машинуустанавливают на платформу вместе с ленточным конвейером 3, снабженным мостками для обслуживания и перилами безопасности. 6): горизонтальный ленточный конвейер,оборудованный загрузочным баком для подачи на сито. Указанный ленточный конвейер снабжен электродвигателем, редуктором шестерней обратного хода, боковыми разгрузочными кожухами, установленными по всей длине, промежуточной несущей станиной, плоское покрытие для удерживания материала. 7): устройство для удаления железа, снабженное гребнем для сбора тонкой фракции. 8): гексагональное вращающееся сито,снабженное внешней трансмиссией, резиновая поворотная рама для опоры и поворота, герметичный кожух со смотровыми окнами, бак для разгрузки проходящего материала под ситом,бак для не пропущенного материала, питающее отверстие, эпициклоидальный редуктор, мостки для обслуживания, лестница, электродвигатель. 9): горизонтальный ленточный конвейер под ситом для сбора прошедшего материала с целью направления его на питающие ленты смесителей. Обеспечиваются боковинами по всей его длине, разгрузочный кожух и двигатель с редуктором. 10): вторичный режущий молотовый измельчитель, снабженный трансмиссионным электродвигателем с гидравлическим соединением и двойным гребнем для глубокого дробления. Он снабжен питающим небольшим отверстием, регулятором гребня, жлобом для выгрузки продукта, небольшими боковыми отверстиями для технического обслуживания. Машину устанавливают на опорную станину вместе с питающей лентой 3, снабженную технологическими мостками и перилами для безопасности. 11): наклонный ленточный конвейер, используемый для доставки материала, не прошедшего через сита, на второе измельчение, с установленным по бокам по всей его длине загрузочным баком, выходным коробом и двигателем с установленным редуктором. 12): наклонный ленточный конвейер, используемый для доставки измельченного материала на ситовый ленточный конвейер. Снабжается боковинами по всей его длине, размещены разгрузочный бак, выходной короб и редуктор. 11 13): микронная мельница-нагреватель для регенерации Н 2 О. Микронная мельница 13 входит в состав установки, которая при механическом действии вызывает образование трещин в материале, который под действием статического сжатия и ударных нагрузок, действующих на твердые частицы материала, подвергают их сжатию между неподвижными плитами (бронированными) или движущимися плитами (молотами), тем самым получая загружаемый помол более высокого гранулометрического состава. В то же время материал нагревают и сушат электросопротивлениями, тем самым уменьшая содержание материала и извлекая воду путем ее испарения, которая может быть реинтегрирована в рабочий процесс, а именно, в стадию сушки влажного гранулированного материала. 14): наклонный ленточный конвейер,предназначенный для загрузки измельченного до микронного состояния в загрузочный и в разгрузочный бункеры. Снабжается боковинами по всей его длине закрывается разгрузочным баком, выходным коробом и ratio-motor. 15): СаО (негашеная известь) резервуар. 16): СаСО 3 (карбонат кальция) резервуар. 17): резервуар для полимерной добавки. 17'): резервуар для определенного катализатора. 18): три ленточных конвейера, два из которых расположены горизонтально и один наклонно, причем последний устанавливают под накопительным резервуаром бункера, чтобы осуществить транспортировку поступающего материала в смесители альтернативным путем. Они обеспечиваются боковинами по всей их длине, выходным коробом и двигателем с редуктором. 19 и 19'): лопастной герметичный смеситель, содержащий суппорт, мостки, перила для безопасности, круговой разгрузочный бункер,смотровые окна, двигатель и редуктор, систему контроля веса поступающего материала, дополнительную систему распыления; 20): горизонтальный ленточный конвейер,предназначенный для транспортировки поступающего материала в экструдер. Снабжен боковинами по всей его длине, выходным коробом и двигателем с редуктором. 21): горизонтальный ленточный конвейер,предназначенный для транспортировки поступающего материала в линию для произведенных продуктов. Снабжен боковинами по всей его длине, выходным коробом и двигателем с редуктором. 22): металлическая или древесная упаковка, имеющая различную геометрическую форму в зависимости от назначения полученного произведенного продукта (бруски, кирпичи, мостовые плитки и т.д.), в которую производят отливку влажного продукта, полученного при переработке, с последующим его удалением после отверждения. 12 23): вибрирующая плита, включающая пневматический или электрогидравлический механизм, вызывающий вибрацию конструкции,на которую он устанавливается. Вибрацию осуществляют для уплотнения влажного продукта,помещенного в упаковку, после его заливки внутрь. 24): экструдер, содержащий червяк Архимеда или поршень, осуществляющий сдавливание материала на сетке с отверстиями, таким образом обеспечивая получение гранул разного размера, используемых в качестве инертного строительного материала. 25): наклонная конвейерная лента, пригодная для транспортировки смешанного продукта в обезвоженную группу. Она снабжена боковыми стенками и закрыта по всей ее длине загрузочным баком, разгрузочным коробом и двигателем с редуктором. 26): узел обезвоживания для влажного гранулята, состоящий из двух коаксиальных барабанов, в который, в наружный барабан, через соответствующие небольшие щели подают теплый воздух (50-60 С), в то время как во внутренний барабан, снабженный отверстиями, материал, обработанный в смесителе. Он обеспечивается генератором теплового воздуха, работающим на метане или газойле, герметичными каналами, фильтром от двигателя и редуктором. 27): горизонтальный ленточный конвейер,предназначенный для транспортировки переработанного материала в складскую зону. Оборудован боковыми стенками по всей длине с загрузочным баком, выходным коробом и двигателем с редуктором. 28): электрическая установка для работы всех аппаратов, включающая главный выключатель, синоптический блок, амперметры и вольтметры для измельчителей и главный выключатель, дистанционные контрольные выключатели, электрокабели, раму двигателя, контрольные блоки запуска и остановки двигателя с ускоренной системой (в случае аварийной остановки),компьютеризированная система контроля за процессом. Указанный способ переработки может также применяться не только для переработки жидких отбросов от жизнедеятельности человека, но также к тем, которые могут извлекаться со дна реки, где способность к осаждению жидких отбросов увеличивается из-за гибели в больших количествах бактериальных микроорганизмов, которым не хватает кислорода. Предложенная технология в соответствии с настоящим изобретением также позволяет осуществить переработку только жидких отходов, так что путем соответствующей сборки машинного оборудования на понтоне можно одновременно собирать драгой отбросы на глубине и превращать жидкие отбросы в инертный материал. 13 Ниже приводится описание работы установки, в которой осуществляют превращение только жидких отбросов. Указанная установка, например, может помещаться на понтон, снабженный водочерпалкой, которая будет использоваться для забора смеси воды и жидких отбросов. Засасываемая смесь поступает в бак, в котором проводят первое декантирование, затем с помощью червячной передачи смесь направляют в измельчитель - гомогенизатор так, чтобы смесь была пригодна для центрифугирования и последующих экструдеров. На стадии измельчения-гомогенизации смесь уже теряет примерно 35-40% ее водного содержания, и эту смесь направляют на дальнейшее обезвоживание, моно насосом на центрифугирование, на выходе из которой обработанная смесь представляет собой сухой продукт с содержанием воды 30%. В конце этой операции начальное сухое содержание возвращают с избыточным количеством воды, подготовленным для последующего смешения. Чтобы дополнительно снизить остаточное содержание воды, указанную смесь направляют в сушилку, где воду извлекают в виде пара при атмосферном давлении, пара, который впоследствии вводится для окончательной естественной сушки продукта. На выходе из сушилки материал, обработанный таким способом, направляют в бак, потом с помощью двух Архимедовых винтов направляют в смеситель, в который вводят полимерную добавку с максимальным содержанием 10%, вместе с конкретным катализатором, с процентным содержанием от 20 до 50% от основного компонента, плюс 5% СаО и 10% СаСО 3, и полученный продукт пропускают через экструдер, чтобы получить материал в гранулированной форме. С помощью ленточных конвейеров гранулы засыпают в изолированные контейнеры, нагреваемые змеевиками, в которые направляют пар из сушилки. Указанные ленточные конвейеры транспортируют конечный продукт в двух контейнерах, нагреваемых тем же паром, для достижения полной естественной сушки. Полученную воду, как из основной декантации, так и из всех остальных рабочих операций, направляют в контейнер, в котором проводят первую декантацию, затем после прохождения через ряд механических фильтров воду возвращают в реку на глубину примерно на 3 м ниже уровня воды, чтобы избежать помутнения поверхности и улучшить процесс осаждения суспендированных частиц на дно. Таким образом, весь процесс может управляться компьютерной установкой с выводом сигналов на контрольный пульт. 14 Полученный продукт, применяемый в различных областях строительной индустрии, будет содержать 90% отбросов с 10% воды, и как следствие переработки материала в инертный продукт, добавляются следующие минимальные и максимальные проценты:- полимерная добавка от 3 до 10%;- конкретный катализатор между 20 и 50% от основного компонента;- СаСО 3 (карбонат кальция) от 5% до 10%. Для сушилки необходима соответствующая горелка, обладающая производительностью, пропорциональной размерам установки, и в работе будет использовать нефтепродукт с низким содержанием серы, при этом работа установки будет практически непрерывной. Процесс является практически непрерывным, но в ходе операции смешения, когда загрузка, смешение, разгрузка следуют одна за другой, с целью гарантии независимости работы установки используется два бака приемлемой емкости, приемлемо размещенные вверх и вниз по потоку относительно мешалки. Рабочий цикл также может начинаться с заполнения верхнего бака, исходя из его допускаемой возможности, с тем, чтобы обеспечить надежную работу мешалки, которая обладает способностью, зависящей от размеров установки, с циклом загрузки, смешения, разгрузки,на основе временных интервалов, определяемых в функции их возможности. Непосредственно ниже мешалки находится другой бак, назначение которого состоит в том,чтобы обеспечить непрерывную подачу в экструдер, в котором предварительно нагретый материал экструдируют и загружают на ленточный конвейер в герметичный контейнер, где путем циркуляции пара осуществляют сушку материала в такой мере, что его можно затем отправлять на хранение. При запуске установки с машинной разгрузкой, перевалка шлама из бака осаждения в измельчитель производится при приемлемых условиях, с учетом возможности установки отправить затем переработанный материал в конечные баки для хранения. Используя установку, описанную выше, в соответствии с принятым режимом на переработку 3 т жидкого шлама требуется примерно 3 мин, при выходе примерно 480-500 кг конечного продукта. Наоборот, для получения 3 т конечных продуктов требуется от 10 до 12 мин. Материал, получаемый переработкой ГТО и/или жидких отбросов в соответствии со способом по настоящему изобретению, полностью становится инертным, не содержит микробной флоры, имеет оптимальную физикомеханическую прочность и не выделяет тяжелых металлов. Указанные свойства определены путем анализа, проведенного специализированными Более того, выделение тяжелых металлов при переработке ГТО и/или жидких отбросов, в основном присутствующих в конечном продукте, совершенно незаметно: Сu - 0,02 мг/кг Сr - 0,01 мг/кгCd - 0,001 мг/кг Также установлено, что материал, полученный переработкой, при температуре 500 С теряет в массе 25,5%, и выделяющийся дым нетоксичен и не ядовит для человека. Более того,по данным химикобактериологических исследований, из переработанного продукта могут быть получены различные виды материалов, пригодных для использования в строительной индустрии- наружные и внутренние настилы для гражданских объектов;- любые предметы городских архитектурных украшений;- смотровые окна гидравлических установок;- барьеры на скоростных трассах;- сборные строения сельскохозяйственного назначения и для разведения животных;- заводские перекрытия. Более того, из инертных гранул можно готовить строительный раствор и бетон. Образец переработанного материала из ГТО и/или жидких отбросов имеет низкий удельный вес, равный 0,67 г/см 3, существенно меньше, чем инертные вещества, обычно агрегированные с бетоном, что открывает большие перспективы технического применения продуктов по настоящему изобретению. С учетом характеристик продукта, полученного настоящим способом, и установки по настоящему изобретению, возможно любое применение установки. Образец материала готовят предварительным смешением городских твердых отходов с жидкими отбросами из городских очистных установок. Полученный таким образом шлам добавляют к добавкам, которые вызывают минерализацию органической субстанции. Способ переработки осуществляют через субстанции, участвующие в реакциях, и определяющие будущую функциональность продукта. 16 Более того, в соответствии с настоящим способом СаСО 3 применяют с целью обеспечить нейтрализацию пластиковой субстанции дезактивированной добавки для достижения эффективной огнестойкости без выделения токсичного дыма. Наоборот, СаО, благодаря высокой экзотермичности реакции его с водой, нагревается до температуры, достаточной для разрушения спор с их герметизацией без какой-либо возможности освобождения спор в конечном продукте. Таким образом, полученный продукт является неорганическим, не содержит споры, имеет незначительное содержание тяжелых остатков,и кроме того, характеризуется высокой огнестойкостью, что было подтверждено проведенными исследованиями. Исследования образцов на сжатие демонстрируют превосходные качественные и количественные механические показатели. Фактически, предел прочности при простом сжатии характеризуется показателями, в среднем находящимися около 340 кг/см 2, что является приемлемым пределом применительно к любому другому рассматриваемому материалу. Более того, что касается разрушения кубов, подвергаемых деформации, установлено,что разрушение всегда происходит по диагоналям. Демонстрация новизны признаков продукта по настоящему изобретению выполнена в сопоставлении с бетоном. Заявляемый материал, который относится к классу 350 кг/см 2, по показателю сопротивления на изгиб при волочении очень близок к бетону высокого класса (550 кг/см 2), обладая значением примерно 28 кг/см 2 против 39 кг/см 2 для бетона. Другим показателем, относящимся к признакам переработанного продукта, является морозостойкость: абсолютно отсутствует ее влияние на материал. Помимо этих данных, для них установлена высокая гибкость при вполне достойном внимания уменьшении стрелы прогиба, но позволяющим в любом случае иметь высоко приемлемый предел прочности на изгиб, и продукт без трещин, но в любом случае никогда без предупреждения. Высокой деформации соответствует довольно низкий показатель модуля упругости,однако, при абсолютно линейной и билатеральной кривой. Напротив, теплопроводность выше, чем у бетона примерно на 10%, что представляет собой незначительную разницу, учитывая, что материал уплотняли ручными вибраторами, при использовании которых нельзя устранить пустоты. лимерной добавкой и определенным катализатором. Сопротивление изгибу Исследования сопротивления изгибу проводят на брусе, имеющем следующие размеры: 1000120120 мм и продольно усиленным 4 стальными стержнями 8 с улучшенным сцеплением, причем два стержня располагают на вогнутой внутренней арочной зоне и два - на выпуклой наружной арочной зоне на расстоянии примерно 25 мм от углов. Такой же брус помещают на две опоры,удаленные на расстоянии 800 мм друг от друга,и затем подвергают простому изгибу при нагрузке 2050 кг изгиб, приложенной в средней зоне. Полученные результаты приведены в следующей таблице: Можно избежать указанных выше осложнений, применяя машинное оборудование для вибрации (вибрирующие плиты). В этом случае, можно уменьшить указанный выше процент теплопроводности, тем самым достигая показателей для бетона. Приведенные ниже результаты испытаний,проведенных на продуктах по настоящему изобретению, с использованием только отбросов от жизнедеятельности человека, предназначены для иллюстрации изобретения, а не для ограничения его объема и существа. Все упомянутые выше испытания проведены в ISTDIL S.p.A. лаборатории в Гвидонии на образцах, включающих 90% отбросов, с добавлением Са и СаСО 3, подходяще смешанные в той же пропорции и затем измельченные до микронного состояния и обработанные 10% поНагрузка, кг, изг. Прогиб, мм Подтверждено, чтообразец под нагрузкой непосредственно разрушается без каких-либо трещин, и более того, при последующих испытаниях исключена возможность устранения упругого остаточного прогиба, тогда как разрушение определяется как хрупкое. Сравнивая показатель разрушения, определяемый на основании вышеупомянутых данных, с таковыми для предварительно напряженного усиленного инвертированной Т-формы стержня размером 912 см, установлено, что показатель выше, поскольку последний может привести к разрушению при максимальном концентрированной нагрузке 1300 кг изг. (этот поНомер пробы Единичная нагрузка, Н/мм 2 Прогиб, мм Линейное тепловое расширение Проводят испытания, подвергая образец линейному тепловому расширению, одномерные деформации которых регистрируют электрическими экстензометрами фирмы НВМ модели LY41, соединенными с коллектором данных НВМ модели UPM 60, и получая показатели, перечисленные в таблице ниже: В приведенной выше таблице приведены данные о деформации в функции времени, причем из приведенных данных можно установить, 1200 2,90 казатель определен на основе лабораторных испытаний на предприятиях). Регистрируя нагрузку и изменение диаграммы, устанавливают наличие совершенно прямолинейных участков, что свидетельствует об эластичном поведении, причем таким поведение остается вплоть до разрушения. Помимо этого исследования, проводят другие испытания на простой изгиб 5 образцов размером 2304020 мм, без усилений, при нагрузке, сосредоточенной по центру, равно удаленной примерно на 200 мм от двух опор,как на прилагаемой таблице. Испытания на изгиб 1 2 1,28 1,18 4,10 3,78 Морозостойкость Испытания на морозостойкость проведены на 4 образцах, размером 4417 см, при температуре от +15 до -15 С, и при этом после 25 циклов были получены вполне положительные результаты, так как за этот период не обнаружено видимых изменений. 19 Истирание при трении скольжения Испытания проведены в соответствии с указаниями R.D. 2234, 16.11.1939. Коэффициент износа для отрезка пути 1000 м равен 8,68 мм. Сжатие Проведены испытания на простое сжатие на 4 кубических образцах с ребром 40 мм. Сопротивление сжатию для средней единичной нагрузки равно 3,86 Н/мм 2. Настоящее изобретение раскрывается на его предпочтительным примере с целью иллюстрации, а не для ограничения существа и объема изобретения, но очевидно, что специалистами в данной области могут быть предложены его модификации и/или изменения, оставаясь в рамках объема притязаний по формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ холодной переработки городских твердых отходов (ГТО) и/или жидких отбросов в инертные материалы, включающий операции:- подачу ГТО и/или жидких отбросов из соответствующих линий подачи сырья;- ввод материалов в микронную мельницу с целью уменьшения гранулометрии и выделения содержащейся в них воды;- добавление полимерной добавки в количестве от 3 до 10 маc.% от основного компонента;- транспортировку продукта на операцию формования и хранения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную полимерную добавку выбирают из группы, включающей поливинилацетат и его производные, полиуретан и его производные,полистирол и его производные. 3. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что вдоль линии подачи ГТО сырья размещают устройство для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов и основной грубый измельчитель, преимущественно содержащий четыре выпуклых режущих молота. 4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что ниже указанного основного измельчителя и выше микронной мельницы может размещаться вращающееся устройство для удаления железа со сборным гребнем и вращающийся барабан с системой извлечения грубого материала и вторичный измельчитель. 5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в соответствии 20 с настоящим изобретением бак для утилизируемой воды может быть установлен ниже микронной мельницы. 6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная операция формования и хранения обеспечивает линию формования продукта, включающую линию гранулята, снабженную группой осушителей, и/или линию произведенного продукта,снабженную вибрирующей платформой для упаковки. 7. Установка для осуществления способа по одному из предшествующих пунктов, включающая полную или частичную комбинацию:- по крайней мере, одного, предпочтительно двух бетонных отстойников для выгрузки ГТО (городских твердых отходов) и жидких отбросов, соответственно;- по крайней мере, одного, предпочтительно двух надземных подвижных кранов, снабженных вилкой для загрузки ленточного конвейера, снабженного приемлемым баком;- первого горизонтального ленточного конвейера, снабженного загрузочным баком для подачи в измельчитель;- устройства для удаления железа с механическим компрессором для металлических отходов выше указанного первого ленточного конвейера;- грубого основного измельчителя с режущими молотами;- второго горизонтального ленточного конвейера, снабженного загружающим баком для питания последующих сит;- устройства для удаления железа, снабженного гребнем для сбора тонких частиц;- третьего горизонтального ленточного конвейера под ситом для сбора прошедшего через сита материала для подачи его на питающие ленты смесителей;- четвертого наклонного ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки оставшегося на ситах материала на второе дробление, снабженного боковинами по всей его длине, с загрузочным баком, разгрузочным коробом и двигателем, снабженным редуктором;- пятого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки измельченного материала на ситовую ленту конвейера;- микронной мельницы - нагревателя для извлечения воды;- шестого наклонного ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки измельченного до микронного размера продукта в загрузочные и разгрузочные бункеры;- резервуара для СаО (негашеной извести);- резервуара для СаСО 3 (карбоната кальция);- резервуара для полимерной добавки;- и наконец, резервуара для определенного катализатора;- трех дополнительных ленточных конвейеров, два из которых расположены горизонтально и один наклонно, причем последний расположен под сборными резервуарами бункеров,чтобы осуществить транспортировку поступающего материала в смесители альтернативным путем;- лопастного герметичного смесителя, содержащего опору, мостки, перила для безопас 22 ности, круговой секционный разгрузочный бункер, смотровые окна, двигатель и редуктор, систему входного весового контроля, систему дополнительного распыления;- десятого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки пропускаемого материала в экструдер;- одиннадцатого горизонтального ленточного конвейера, предназначенного для транспортировки пропускаемого материала в линию произведенного продукта.

МПК / Метки

МПК: C02F 11/00, C04B 18/30, B09B 3/00

Метки: муниципальных, отходов, материалы, осуществления, инертные, отбросов, жидких, продукт, установка, переработки, способа, способ, получаемый, холодной

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-1735-sposob-holodnojj-pererabotki-municipalnyh-othodov-i-ili-zhidkih-otbrosov-v-inertnye-materialy-ustanovka-dlya-osushhestvleniya-sposoba-i-poluchaemyjj-produkt.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ холодной переработки муниципальных отходов и/или жидких отбросов в инертные материалы, установка для осуществления способа и получаемый продукт</a>

Похожие патенты