Способ переработки бытовых отходов

 

Изобретение относится к промышленным способам переработки бытовых отходов (БО) и может быть использовано для комплексной переработки БО с выделением составляющих для вторичного использования и получения удобрения. Техническим результатом заявленного технического решения является максимальная утилизация бытовых отходов при снижении вредности производства. Способ переработки бытовых отходов включает предварительную сортировку, самоизмельчение, разделение на надрешетную и подрешетную фракции, отделение черных и цветных металлов, компостирование, аэрацию. Предварительную сортировку производят на грохоте приемного бункера с разделением на надрешетную и подрешетную фракции с подогревом подрешетной фракции. Отделение черных металлов производят после операции самоизмельчения одновременно с аэрацией для извлечения мелкой органической составляющей, опилок, мелкой бумаги с последующим повторным разделением на грохоте на надрешетную фракцию, включающую трудноизмельчаемые отходы: ткани, полиэтиленовые бутылки, пластик и подрешетную фракцию, включающую стекло, камни, песок, цветные металлы. Предварительную сортировку производят на наклонном грохоте приемного бункера с размером ячеек 0,5 х 0,5 м. Причем подрешетная фракция в приемном бункере подогревается до температуры не более 50^oС. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленным способам переработки бытовых отходов (БО) и может быть использовано для комплексной переработки БО с выделением составляющих для вторичного использования и получения удобрения.

Известен способ переработки твердых бытовых отходов, включающий разделение по фракционному составу на надрешетную и подрешетную фракции на барабанном грохоте с размерами ячеек (200 х 250) ± 50 мм, извлечение металлолома из обеих фракций с помощью постоянного или бегущего магнитных полей, последующую переработку подрешетной фракции во вращающемся биобарабане в компост, извлечение из компоста на барабанном грохоте балласта крупнее 40-50 мм (стекла, камней, пробок) и отправку его на сжигание, извлечением из него черного и цветного металлолома, пленки. Измельчение оставшегося компоста до крупности не более 20 мм, складирование его в штабеля и выдерживание в течение 2-3 месяцев для дозревания. Выделение из надрешетной фракции (НФ) сначала крупногабаритных составляющих размеров свыше 300 мм, извлечение из них металла, дерева, пластмассы, бумаги. Разделение оставшейся НФ по морфологическому составу на балласт, пищевые отходы, текстиль, бумагу и пленку. Пищевые отходы направляют в биобарабан для компостирования, а балласт на пиролиз или сжигание. Текстиль, бумагу и пленку объединяют из обеих фракций, измельчают до крупности не более 60 мм, сушат, повторно измельчают до 20 мм и брикетируют для сжигания (см. а.с. SU, 1585019, МКИ⁵ В 07 В 9/00).

Недостатками известного способа являются экологически грязное производство, обусловленное наличием в начале цикла переработки операций разрыхления и сортировки БО в барабанном грохоте, сопровождающихся выделением в атмосферу вредных газов с неприятным запахом. Кроме того, частичное измельчение БО в барабанном грохоте, а также предусмотренное в способе измельчения в молотковык дробилках подрешетной фракции перед компостированием ведет к засорению компоста боем стекла, боем пластмассы, извлечение которых из компоста является трудоемкой операцией.

Известный способ направлен в основном на получение топливных брикетов, то есть на сжигание БО, а также на получение компоста, но очень трудоемким способом, а именно: двухдневным выдерживанием БО в биобарабане и окончательным выдерживанием компоста в течение 2-3 месяцев на складе для его дозревания, что требует дополнительных средств на содержание отапливаемых складов большой площади.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ обработки бытовых отходов, включающий предварительную сортировку отходов на конвейерах на перерабатываемые, повторно используемые, вредные (краскосодержащие емкости, упаковки лекарств, электрические батареи) и минеральные составляющие, измельчение отходов методом самоизмельчения, отделение черных и цветных металлов, отделение сжигаемой части, просеиванием в барабанном сите несжигаемой части на крупную (от 50 до 300 мм) и мелкую (менее 50 мм) фракции, повторный отбор на конвейерных лентах из обеих фракций вредных, вторично используемых и минеральных материалов, отделение черных и цветных металлов из обеих фракций с помощью магнитных сепараторов, отбор пластмасс с помощью воздушного сепарирования, компостирование мелкой фракции в биореакторах и выдерживание компоста на площадках хранения для созревания (см. пат. RU, 2161542, МПК⁷ В 09 В 3/00, В 03 В 9/06, F 23 G 5/00).

Недостатками известного способа являются наличие вредных для здоровья человека участков ручной сортировки БО на конвейерах, а также наличие трудоемкого процесса получения удобрения, включающего первоначальное компостирование мелкой фракции в биореакторах и последующую выдержку компоста на площадках хранения для дозревания.

Техническим результатом заявленного технического решения является максимальная утилизация бытовых отходов при снижении вредности производства.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки бытовых отходов, включающем предварительную сортировку, самоизмельчение, разделение на надрешетную и подрешетную фракции, отделение черных и цветных металлов, компостирование, аэрацию, предварительную сортировку производят на грохоте приемного бункера с разделением на надрешетную и подрешетную фракции с подогревом подрешетной фракции, отделение черных металлов производят после операции самоизмельчения одновременно с аэрацией для извлечения мелкой органической составляющей, опилок, мелкой бумаги с последующим повторным разделением на грохоте на надрешетную фракцию, включающую трудноизмельчаемые отходы: ткани, полиэтиленовые бутылки, пластик и подрешетную фракцию, включающую стекло, камни, песок, цветные металлы.

Кроме того, предварительную сортировку производят на наклонном грохоте приемного бункера с размером ячеек 0,5 х 0,5 м.

Причем подрешетная фракция в приемном бункере подогревается до температуры не более 50^oС.

Кроме того, самоизмельчение бытовых отходов производят во вращающейся трубе с диаметром около 2 м и длиной не менее 50 м, установленной под углом 25^o ± 5^o, снабженной внутри лопатками, установленными по винтовой линии.

Кроме того, повторное разделение БО отходов на надрешетную и подрешетную фракции осуществляют на наклонном грохоте с размером ячеек 2,5 х 2,5 см.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить наличие отличительных от него признаков, следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ технических решений показал, что заявленная совокупность признаков, обеспечивающая максимальную утилизацию БО при снижении вредности производства и минимальном контакте обслуживающего персонала с составляющими БО, неизвестна из уровня техники, следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявленный способ, предусматривающий обеззараживание БО в начале технологического цикла при нагреве до 50^oС подрешетной фракции БО в приемном бункере и дальнейшее разрыхление и просушивание их при дополнительном нагреве до температуры 60^oС от трения при самоизмельчении во время перемещения их во вращающейся длинной (50 м) трубе, обеспечивает снижение вредности производства, исключая прямой контакт обслуживающего персонала на начальном этапе обработки, а также создает благоприятные условия для максимальной утилизации отходов при дальнейшей переработке БО, а именно: для удаления аэрацией (воздушной сепарацией) подсушенной органической составляющей, мелкой бумаги, опилок для получения из них компоста и дальнейшей повторной сортировки на грохоте для отделения трудноизмельчаемых отходов: ткани, полиэтиленовых бутылок, пластика, а также отделения стекла, камней, песка, цветных металлов.

Способ переработки БО, обеспечивающий максимальную утилизацию их при экологически чистом производстве, найдет промышленное применение, и следовательно техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

На чертеже схематично представлена технологическая линия переработки БО, иллюстрирующая предлагаемый способ переработки.

Для осуществления предлагаемого способа переработки БО технологическая линия содержит бункер 1 с наклонным грохотом 2 с размерами ячеек 0,5 х 0,5 м и устройством 3 для подогрева подрешетной фракции, трубу 4 диаметром около 2 м и длиной 50 м с внутренними направляющими лопатками, установленными по винтовой линии для самоизмельчения БО. Кроме того, технологическая линия включает электромагнитный сепаратор 5, вентилятор 6 и циклоны, бункер 7 с наклонным грохотом 8 с размерами ячеек 2,5 х 2,5 см.

Технологический цикл переработки бытовых отходов (БО) по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

БО машинами по эстакаде подают на наклонный грохот 2 с размерами ячеек 0,5 х 0,5 м бункера 1. Надрешетная фракция размером больше 0,5 м по наклонному грохоту 1 при вибрации сдвигается и попадает в накопитель и далее ее направляют на участок сортировки для отделения железобетонных блоков, древесины, металлических изделий для вторичного использования.

Подрешетную фракцию БО в бункере 1 подогревают устройством 3 до температуры 50^oС и подают для самоизмельчения по направляющей в трубу 4. При вращении трубы 4 БО захватываются лопатками, перемешиваются и перемещаются вверх, при этом от соприкосновения друг с другом разрушается упаковка, БО истираются, самоизмельчаются. Одновременно в процессе трения происходит их дополнительный нагрев до температуры 60^oС, просушивание и обеззараживание. В момент выгрузки из трубы 4 БО попадают под действие электромагнитного поля сепаратора 5. Металлические предметы притягиваются к электромагниту, подаются на конвейер, поступают в накопитель и далее прессуются для вторичного использования. Одновременно в момент выгрузки из трубы 4 БО попадают под воздушный поток вентилятора 6, при этом легкие фракции (опилки, органика, мелкая бумага) потоком воздуха захватываются и подаются на циклоны для накопления и дальнейшей переработки в удобрение. Оставшаяся часть БО поступает на наклонный грохот 8 с размером ячеек 2,5 х 2,5 см. Крупная надрешетная фракция, включающая трудноизмельчаемые отходы (ткани, полиэтиленовые бутылки, пластик), под действием вибрации скатывается с поверхности грохота 8 в накопитель для вторичного использования, а мелкая подрешетная фракция размером 2,5 см и менее, включающая стекло, камни, песок, цветные металлы, поступает в бункер 7, а затем на сортировку для вторичного использования.

Формула изобретения

1. Способ переработки бытовых отходов, включающий предварительную сортировку, самоизмельчение, разделение на надрешетную и подрешетную фракции, отделение черных и цветных металлов, компостирование, аэрацию, отличающийся тем, что предварительную сортировку производят на грохоте приемного бункера с разделением на надрешетную и подрешетную фракции с подогревом подрешетной фракции, отделение черных металлов производят после операции самоизмельчения одновременно с аэрацией для извлечения мелкой органической составляющей, опилок, мелкой бумаги с последующим повторным разделением на грохоте на надрешетную фракцию, включающую трудноизмельчаемые отходы: ткани, полиэтиленовые бутылки, пластик и подрешетную фракцию, включающую стекло, камни, песок, цветные металлы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительную сортировку производят на наклонном грохоте приемного бункера с размером ячеек 0,5х0,5 м.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подрешетная фракция в приемном бункере подогревается до температуры не более 50^oС.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что самоизмельчение бытовых отходов производят во вращающейся трубе с диаметром около 2 м и длиной не менее 50 м, установленной под углом 25^o ± 5^o, снабженной внутри лопатками установленными по винтовой линии.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повторное разделение БО на надрешетную и подрешетную фракции, осуществляют на наклонном грохоте с размером ячеек 2,5х2,5см.

РИСУНКИ

Рисунок 1