Способ переработки твердых бытовых отходов

(51) 05 9/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ тем, что в способе переработки твердых бытовых отходов, включающем воздействие на них озоном,согласно изобретению, дополнительно используют каталитически активные по отношению к озону элементы, радиус иона или атома которых равен или кратен целому числу радиусов молекулы озона, при этом каталитически активные элементы в виде пластин размещают в реакторе. Каталитически активные элементы размещают на расстоянии, равном 1/4 и 3/4 , где- радиус реактора. В качестве каталитически активных элементов используют алюминий, медь, железо, никель, висмут,серебро, магний или свинец.(72) Нуркеев Самат Сагиевич Абдинов Рауан Шарипбаевич Метакса Галина Павловна(73) Нуркеев Самат Сагиевич Абдинов Рауан Шарипбаевич(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ(57) Изобретение относится к способам переработки твердых бытовых отходов и может быть использовано в коммунальном и сельском хозяйстве. Технический результат - упрощение способа и повышение эффективности переработки - достигается Изобретение относится к способам переработки твердых бытовых отходов и может быть использовано в коммунальном и сельском хозяйстве. Известен способ утилизации твердых бытовых отходов,включающий размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд,последовательное нагнетание осадка сточных вод,состоящих из смеси сырых осадков и избыточного активного ила, и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле,формирование аэробной, переходной и анаэробной зон. Осадки сточных вод и избыточного активного ила влажностью 40-50 размещают вблизи испарительного пруда, осадки и избыточный активный ил смешивают в соотношении 3070-7030 мас., разбавляют дренажной водой, нагнетают в скважины, затем нагнетают воздух, делают паузу на 1 -3 суток, после чего повторяют процесс нагнетания в скважины осадков и воздуха,дренажную воду откачивают в испарительный пруд,откуда избыток дренажной воды очищают фильтрованием в свалочном теле в направлении сверху вниз последовательно в аэробной,промежуточной и анаэробной зоне в режиме сухой фильтрации в незатопленной загрузке. Смесь осадков сточных вод с влажностью 70-90 нагнетают в скважины с расходом 10-20 м 3/ч в течение 1 ч. Воздух нагнетают в скважины с расходом 50-100 м 3/ч в течение 1 ч (патент РФ 2406578, кл. В 09 В 3/00, 2010). Данный способ характеризуется сложностью осуществления и значительными энергозатратами. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки твердых бытовых отходов, заключающийся в том, что твердые бытовые отходы погружают в бассейн с известковым молоком, в котором поддерживается щелочная среда с 8,5-8,65 и температура 2070 С, по истечении 5-8 ч извлекают из бассейна,дают обтечь жидкости и сортируют по компонентам, часть раствора с осадком постоянно выводят на переработку, а органическую часть твердых бытовых отходов компостируют. В качестве химического реагента используют калий-,натрий- и аммонийсодержащие соединения. В бассейне твердые бытовые отходы продувают озоном (патент РФ 2273625, кл. С 05 9/00, 2006). Необходимость извлечения из бассейна обработанных известковым молоком отходов и их сортировка по компонентам усложняет способ. Кроме того, данный способ не позволяет значительно увеличить степень деструкции отходов и исключить их последующее компостирование. Задачей изобретения является разработка способа переработки твердых бытовых отходов с использованием озона. Технический результат - упрощение способа и повышение эффективности переработки достигается тем, что в способе переработки твердых бытовых отходов, включающем воздействие на них озоном, согласно изобретению, дополнительно 2 используют каталитически активные по отношению к озону элементы, радиус иона или атома которых равен или кратен целому числу радиусов молекулы озона, при этом каталитически активные элементы в виде пластин размещают в реакторе. Каталитически активные элементы размещают на расстоянии, равном 1/4 и 3/4 , где- радиус реактора. В качестве каталитически активных элементов используют алюминий, медь, железо, никель,висмут, серебро, магний или свинец. Способ реализуют следующим образом. Для переработки использовали массу замазученного почвогрунта в смеси с бытовыми отходами из полиэтиленовой пленки. Эксперимент проводили в лабораторных условиях, радиусреактора переработки составлял 0,6 м. Озонатор в виде устройства для получения электрических разрядов или коротковолновый излучатель размещают над перерабатываемой массой, имеющей достаточную влажность. Каталитически активные вещества (алюминий, медь, железо, никель, висмут,серебро, магний, свинец или их сплавы) размещают по периметру реактора на расстоянии 1/4 и 3/4 от центра реактора. Под действием озона О 3 сернистые соединения окисляются в сернокислые, аммиак - в азотистую и азотную кислоты. Резина быстро разрушается озоном, а органические соединения и спирт при соприкосновении с ним воспламеняются. Поэтому возникает необходимость увлажнения исходной массы реактора. Каталитически активные вещества, выбранные по принципу совпадения радиусов атомов или ионов с радиусом молекул озона О 3, обеспечивают резонансный режим их поглощения вблизи окружающей поверхности. Результатом комплексного взаимодействия катализаторов и озона является резкое увеличение скорости деструкции твердых бытовых отходов. Эта многокомпонентная смесь превращается в жидкое состояние, дальнейшая переработка которого не представляет значительных трудностей. В таблице 1 представлены результаты обработки озоном смеси замазученного почвогрунта с полиэтиленовыми отходами в присутствии каталитически активных веществ. Продолжительность эксперимента 7 часов. В первой строке таблице приведены данные,полученные при обработке исходной массы отходов озоном. Видно, что влияние озона имеет поверхностный характер и, соответственно, степень переработки не превышает 10 , так как объемные эффекты отсутствуют. Влияние материала катализаторов на степень деструкции не одинаково и колеблется в пределах от 32 до 65 , но в любом случае эти значения превышают исходные в несколько раз (3-6 раз). При этом вблизи каталитически активных веществ образуются объемные пятна прореагировавших веществ. Оценку взаимного расположения этих активаторов проводили в этом же реакторе,размещая их через 5 см друг от друга в зоне реактора. В таблице 2 приведены результаты обработки озоном смеси замазученного почвогрунта с полиэтиленовыми отходами в присутствии пластин магния, плоскости которых расположены через 5 см друг от друга. Продолжительность обработки 5 часов. После этого пластины магния расположили на расстоянии 1/4 и 3/4 и получили в этих точках показатели степени деструкции исходной массы, превышающие 40 . Минимальное количество пластин,устанавливаемых по окружности реактора,составляет 4 (90 друг относительно друга). Расстояние между боковыми ребрами пластин может быть в пределах /8 - /5, где 3,14 радиус реактора. Таблица 1 Образуемые соединения Органические кислоты Органические кислоты и спирты Органические кислоты и спирты Органические кислоты и спирты Органические кислоты и спирты Метан, водород Вблизи катализатора видны объемные превращения Вблизи катализатора видны объемные превращения Вблизи катализатора видны объемные превращения Вблизи катализатора видны объемные превращения Активное газообразование при деструкции массы Пузырьки газа вблизи катализатора Расстояние между пластинами магния, см 0 (стенка реактора) 5 10 15 20 25 30(центр реактора) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ переработки твердых бытовых отходов,включающий воздействие на них озоном,отличающийся тем, что дополнительно используют каталитически активные по отношению к озону элементы, радиус иона или атома которых равен или кратен целому числу радиусов молекулы озона, при этом каталитически активные элементы в виде пластин размещают в реакторе. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитически активные элементы размещают на расстоянии, равном 1/4 и 3/4, где- радиус реактора. 3. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве каталитически активных элементов используют алюминий, медь, железо, никель, висмут,серебро, магний, свинец или их сплавы.