Устройство утилизации твердо-бытовых и жидких промышленных отходов

(51) 03 7/00 (2010.01) 03 9/06 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ отходов (мусора), а именно к способу утилизации их путем химизации без сортировки. Широкое внедрение предложенного устройства утилизации твердых бытовых и жидких промышленных отходов дает возможность исключения способов сортировки и захоронения отходов в городских полигонах, захоронения отходов в городах стран СНГ и за рубежом, что дает огромную эффективность Республике Казахстан в способности быть конкурентноспособным между странами Мира. Результатом изобретения устройство является специальная конструкция для измельчения хозяйственно-бытовых отходов, путем резания всех морфологических составов ТБО, которая является составным элементом технологических процессов утилизации, установленная на станине.(72) Ермеков Толеухан Ермекович Тазабеков Иман Имашевич Керей Бекберген Дуйсенбайулы Идрисов Рыскали Накипович Арпабеков Муратбек Ильясович Ермеков Алмаз Толеуханович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 18441, кл. В 03 В 7/00, В 03 В 9/06, 15.05.2007(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДОБЫТОВЫХ И ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 24236 Изобретение относится к коммунальному хозяйству твердо-бытовых и жидких промышленных отходов (мусора), а именно к способу утилизации их, путем химизации без сортировки. К области техники относится сортировочная мусороразгрузочная и перерабатывающая станция,производящая сортировку,дробление и пакетирование мусора, затем переработку пищевых и полимерных отходов,путем прессформообразования. (А.с. СССР 1727914, кл. В 03 В 9/06, В 65 Г 7/00, 1992 г.). Недостатками сортировочной станции являются то, что она не обеспечивает глубокого разделения компонентов,пригодных для повторного использования всех морфологических составов твердых бытовых отходов,а также многооперационность сортировка,дробление,пересортировка и пакетирование, а также разделение мусора на компоненты, путем анализирующе-извлекающего устройства. Известен аналог по схеме цепи аппаратов оборудования сортировки и разделения сыпучих смесей переменного состава, к которым относится морфологический состав твердых бытовых отходов(мусор) и извлечение иных компонентов, пригодных для повторного использования и более глубинной утилизации остатков (хвостов) твердых бытовых отходов (ТБО), оставшихся после извлечения перерабатываемых материалов (фиг. 1 и фиг. 2, в книге авторов Ермеков Т.Е., Мукашев Г.М.,Мукашев Ж.Г. Научно-техническое и экономическое обоснование строительства завода сортировки и переработки твердых бытовых отходов в городах с населением свыше 500000 жителей. Караганда. 2005, с.95). Недостатком вышеуказанного устройства является то, что использование различного оборудования для сортировки ТБО, которое разделяет на несколько потоков с заданными размерами фракции ТБО,а также многооперационность, путем сортировочных работ,с использованием многоступенчатых сепараций, а также, неэффективность резания обуви, изделий из ткани, автомобильных шин и др. Известен способ утилизации твердых хозяйственно-бытовых отходов. Изобретение к предварительному патенту 18444. Изобретение относится к способу утилизации твердых хозяйственно-бытовых(ТБО) и жидких промышленных отходов,и может быть использовано в коммунальном хозяйстве. Недостатком вышеуказанного способа является то, что использование различных оборудований транспортировки, дробления и измельчения,которые разделяют на несколько потоков с заданными размерами фракции ТБО, а также многооперационность,путем использования механизмов дробления из обогатительных (ткани и др.) фабрик со сложными конструкциями, а также сложного резания мужской, женской и детской обуви. 2 Задачей изобретения является исключение механизмов дробления и измельчения ТБО, а также уменьшение транспортных устройств,при утилизации химическим способом твердых бытовых и жидких промышленных отходов. Сущность изобретения - обеспечение упрощения конструкции и уменьшение энергоемкости процессов измельчения особенно сложных отходов,например обуви, изделий из тканей и др. путем резания крутящими ножами, а также всех морфологических составов (ТБО), путем сначала зачистки и сушки, затем прямоброчной операции измельчения, путем резания ТБО всех компонентов при химизации твердых и жидких отходов. Результатом изобретения является смешивание различных сочетаний химических соединений отходов,например,пластмасса,асбест,аккумуляторы, садовые отходы, отработанные масла, автопокрышки, электронные приборы,кислоты,щелочи,отходы информационных технологий, химические реактивы, краски, лаки,красители,клеящие вещества,органические растворители,пестициды,нефтепродукты,углеводороды,эмульсии,разлагающиеся органические отходы, органические химикаты и др.,с раздробленными и измельченными до 10 мм компонентами ТБО, которые поступают в общий миксер. В дальнейшем в миксере происходят химические реакции полимеров, органических соединений,с последующим проведением межмолекулярных реакций полимеризации. Химическая реакция в миксере происходит с повышенной температурой и давлением, с выделением газов (метана, пропана, азота и др.), за счет регулирования выпуска газов с печей электротеплоэнергии, имеется возможность регулировать давление в миксере. Температура регулируется подачей холодной воды в наружный корпус миксера. В миксере подготавливается химическая смесь из измельченных твердых бытовых и жидких химических отходов, для которой требуются специальные соединяющие элементы в виде химических добавок, таких как хлористый калий,натрий, окись железа, хлорные железо, окись хрома,полимеры и др. После соединения химических смесей твердых бытовых и жидких отходов с химическими добавками, подготовленными в виде пульпы по следующему этапу, которые пригодны для экструдирования, прессования и формообразования,необходимо определить состав связывающих элементов, например песка, ила, золы, строительных измельченных отходов и др. красителей. С целью безопасности процессов утилизации отходов, не допускается использование специальных опасных,радиоактивных, медицинских, взрывчатых веществ,горючих,жидкостей и почвы,самовоспламеняющихся веществ, горючих газов,трупы животных,промышленные стоки,промывочные воды и др. Процессы экструдирования, прессования и формообразования проводятся на базе 24236 существующего технологического оборудования,необходимо в зависимости от выпускаемой продукции, изделий, материалов определять соотношение химических добавок и связывающих элементов. Например, для выпуска досок и стоек железнодорожных снегозадерживающих заборов,путем экструдирования, необходимы химические добавки - 10, песок - 30, зола - 8, ил - 5,красители - 5, а остальные 42 составляют химические пульпы из миксера. Задача изобретения решается сначала отбором крупно размерных,железосодержащих строительных отходов размерами (длина 500 мм,ширина 300 мм, высота 200 мм) и более, затем посредством высушивания всех компонентов отходов (мусора) до состояния не слипания его компонентов, при постоянном его перемещении и последовательного их разрезания механическими ножницами крупных, картонных, деревянных,полимерных и др. ящиков, емкостей, затем начало операции - первичное измельчение (автомобильных шин мужской, женской и детской обуви изделий из ткани мужской, женской и детской одежды и других отходов), всех морфологических составов ТБО до размеров 80 мм, после выбора железных отходов посредством магнитного потока, затем вторичное измельчение до размеров 40 мм, 20 мм,10 мм, до размеров 0,5 мм, далее все поступает в миксер, где производится смешивание с жидкими химическими отходами(шламы гальванопроизводства, кислая смолка, фусты коксохимии,ртутный шлам,отходы нефтепродуктов,лаков,красок,эмалей,органические химикаты, отработанные масла,шины, кислоты, пестициды, щелочи, смолы,соединения цинка, хрома, свинца, углеводороды,эмульсии),посредством вращающихся ромбообразных реверсируемых шнеков, которые ускоряют химические соединения, находящиеся в смеси в различных соотношениях, а также,обеспечивают полимеризацию компонентов отходов, которые нейтрализуются и происходит детоксикация, так как добавляются различные фосфорные, азотные и другие жирные кислоты,которые находятся в смеси с твердыми отходами, в результате образуют густые пульпы и газы для дальнейшего использования, экструдирования и формообразования, а также для выработки тепла и электроэнергии. В результате химических реакций при высоких температурах до 200 градусов Цельсия и повышенных давлениях до 40 атмосфер, происходит целый спектр молекулярных процессов, при которых полимеры, текстиль, резины, органические и другие материалы расширяются и все живые микроорганизмы, существовавшие в отходах такие,как бактерии и грибки погибают, все газы и пары,образующиеся в ходе химического процесса,перерабатываются в газоочистительной системе,которые используют для получения теплоэнергии и электроэнергии. Практически, в окружающую среду не поступают никакие опасные вещества и химический процесс не дает никаких побочных продуктов, все жидкости после мойки ТБО поступают в миксер,других выделенных компонентов, то есть повышение производительности и эффективности измельчения всех морфологических составов(компонентов) твердых отходов для химического соединения с жидкими производственными отходами, за счет более глубокой утилизации твердых бытовых отходов(мусора),при использовании привода ромбообразными вращающимися и реверсируемые шнеками в миксере, что обеспечивает ускоренное смешивание и химическую реакцию твердых и жидких отходов,с нейтрализацией и детоксикацией, а также полимеризацией морфологических составов ТБО, за счет повышения температуры и давления в миксере. Техническим результатом изобретения является поточность технологических процессов измельчения всех компонентов ТБО до размеров 0,5 мм, а также химизация твердых и жидких отходов,при исключении человека на всех стадиях операции. В качестве технологических оборудовании используются серийные технические средства, с учетом измеряющего устройства, при конечном результате измельчения всех морфологических составов хозяйственно-твердых бытовых отходов. На фиг. 1 представлена схема способа утилизации твердых бытовых (ТБО) (мусора) и жидких промышленных отходов. На фиг. 2 технологические процессы утилизации твердых бытовых и жидких промышленных отходов. На фиг. 3 - устройство для измельчения хозяйственнобытовых отходов путем резания ТБО. Поступающие на утилизацию после разгрузки со всеми морфологическими составами ТБО мусоровозами 1 предварительно освобождают от крупногабаритных и железосодержащих изделий, на разгрузочной площадке 2 размерами-длина 500 мм,ширина 300 мм, высота 200 мм, неподвергаемые пластической деформации строительные железобетонные отходы, посредством грейфера 3. Освобожденные от крупных компонентов ТБО путем разрезания механическими ножами 4 на скребковом конвейере 5, одновременно проходят мойка и высушивание, где освобождают их от избытка влаги. Испаренная влага, насыщенная запахами и газами удаляется через дымосос с нейтрализацией. Высушенные ТБО подают в накопительный бункер 6, который сглаживает цикличность поступления ТБО, порционно и последовательно поступают в ленточный конвейер 7, затем грузовым электромагнитом 8,транспортируемые по конвейеру 7,осуществляется извлечение железосодержащих и других металлических материалов, после, компоненты ТБО размерами до 200 мм, поточно поступают в первичный измельчитель 9 с электродвигателем 10 и редуктором 11, которые осуществляют путем резания ТБО до размеров 200-80 мм, после этого поточно поступают во вторичное измельчение через конвейер 12 на измельчение 13 с приводами электродвигателя 14 и редуктором 15, путем резания 3 24236 до размеров 40-0,5 мм. На этом завершается операция измельчения ТБО, осуществляемая с помощью специальных крутящихся ножей,определяемых количеством вращения ножниц, в зависимости образования размеров ТБО. Следующим результатом устройства является специальная конструкция для измельчения хозяйственно-бытовых отходов, путем резания всех морфологических составов ТБО, которые являются составными элементами технологических процессов утилизации, - установленная на станине. Сущность устройства заключается в том, что на практике зубчатые, валковые и молотковые дробильные установки, в основном, ударные механизмы для твердых горных пород. Использование для дробления таких механизмов при измельчении ТБО не эффективно, так как физико-химические составы не позволяют раздавливания ударными нагрузками, связанные со свойствами,требующие не ударные или сдавливающие нагрузки, что не позволяет измельчение ТБО,поэтому необходимо использование способа резания острыми ножами. Задачей изобретения является устройство,которое входит в состав технологических процессов утилизации ТБО, что достигается использованием конструкции, позволяющей обеспечить резание различных компонентов отходов,путем вращающихся многочисленных двусторонних лезвий с ножами, которые взаимодействуют с различными мягкими свойствами отходов такими,как автомобильные шины, изделия из одежды,обуви и другими отходами, что обеспечивает эффективность резания. На фиг. 3 показан общий вид устройства с особой конструкцией цилиндра и вращающихся приводов. Устройство содержит электроили гидродвигатель 1, с редуктором 2 которые жестко закреплены к цилиндру 6 через швеллер 7, с вращающимся и реверсируемым валом 3, жестко закрепленными крестообразными двухсторонними лезвиями 4, жестко закрепленным валом 3, а также цилиндр 6,с жестко закрепленными крестообразными двухсторонними лезвиями 5,которые соприкосновением с вращающимся валом(осью) 3, образуют ножи, путем взаимодействия с двумя лезвиями 4 и 5, что обеспечивает операцию резания ТБО. Увеличение количества взаимодействующих лезвий на различных расстояниях вращающегося вала 3, обеспечивает кусковатость размеров ТБО,что достигается измельчением размеров кусковатости от 80 мм до уменьшения 0,5 мм. С целью уплотнения измельченных разрезанных отходов предусмотрены шнеки 7 на различных расстояниях, жестко закрепленных на вал 3, со следующими взаимодействующими аналогичными ножами 4 и 5, например, с целью получения размерами кусков ТБО до 0,5 мм с 12 ножами на выходе. В дальнейшем начинается химический способ переработки ТБО, путем поступления жидких 4 отходов в резервуары 16, через специальные автомашинами с жидкими отходами 17, 18 для смешивания с химическими отходами, такими как шламы гальвано производства, кислая смолка,фусты коксохимии, ртутный шлам, отходы нефтепродуктов, лаков, красок, эмалей, смол,соединений цинка, хрома, свинца и кислоты, и другие жидкие промышленные отходы. Химические процессы смешивания твердых и жидких отходов осуществляются следующими операциями в общий миксер-смеситель 19 поступают измельченные ТБО размерами до 0,5 мм и жидкие, смешанные химические отходы из специальных резервуаров 16, а также полимерные компоненты, и различные кислоты, которые позволяют получить химические соединения всех компонентов твердых и жидких отходов. Для ускорения химических реакций в миксере 19,предусмотрена специальная конструкция вращающихся ромбообразных шнеков 20, которые регулируются и реверсируют в зависимости от содержания ТБО и компонентов химических соединении с приводом 21 миксера, в которых по необходимости будут установлены специальные,современные приборы для наблюдения управления химическими процессами в миксере. После нейтрализации и детоксации химических процессов за счет химических реакций в смесителе осуществляется подготовка способа и выбора устройства для применения полученных химических соединений в виде пульпы для использования в процессах экстудирования,прессования и формообразования 22 различных изделий,продукции для нужд народного хозяйства 23, в зависимости от свойств и конструкций выбирается состав соотношения добавочных химикатов, в зависимости от выпускаемой продукции, например,количество связывающих элементов и красителей. Широкое внедрение предложенного устройства утилизации твердых бытовых и жидких промышленных отходов дает возможность исключить способы сортировки и захоронения отходов в городских полигонах, захоронения отходов в городах стран СНГ и за рубежом, что дает огромную эффективность Республике Казахстан в способности быть конкурентоспособным между странами Мира. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ утилизации твердых хозяйственнобытовых отходов, включающий извлечение из отходов крупногабаритных железосодержащих включений, последовательные стадии дробления и измельчения, отличающийся тем, что сухие твердые отходы подают путем поточного перемещения, с одновременным осушением,измельчают с помощью цилиндра, жестко закрепленных двух острых лезвий, вращающимися осью крестообразными ножами, после этого резаные отходы смешивают в одном смесителе с жидкими промышленными отходами, с получением пульпы и газа,с возможностью реверсирования и 24236 взаимодействия между лезвиями в виде ножа,который отводят из смесителя в систему очистки с помощью трубопровода, чтобы доставить жидкости после мойки и осушить твердые отходы в системе смесителя.