СПОСОБ УПАКОВЫВАНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Российский патент 1998 года по МПК B09B1/00 

Изобретение относится к области переработки и хранения твердых бытовых отходов, в частности их упаковыванию, и может применяться в системах централизованных служб, ответственных за сбор, переработку, утилизацию, транспортирование и захоронение твердых бытовых отходов.

Твердые бытовые отходы в настоящее время являются источником повышенного загрязнения окружающей среды как при их переработке, так и при складировании на полигонах (свалках).

В решении проблемы обезвреживания бытовых отходов известен ряд тенденций, направленных на усовершенствование техники и технологии на мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводах. Одно из этих направлений связано с прессованием твердых бытовых отходов и последующим их использованием для разных целей.

Известен способ упаковывания твердых бытовых отходов, включающий прессование предварительно измельченных отходов с получением тела прямоугольной формы /Wertschaftliche industrielle Mullbeseitigung. // Wasser Luft und Betrieb, 1972, 16, N 10, p. 345/. В процессе осуществления способа в прессуемую массу добавляются связующие смолы. Так как полученные тонкие плиты не покрывают защитной оболочкой, то они подвержены внешним воздействиям, что приводит к их постепенному разрушению, сам же способ для получения плиты достаточной прочности требует повышенного расхода связующих смол.

Известен способ упаковывания твердых бытовых отходов, включающий прессование предварительно измельченных отходов и упаковку их в пластмассовые мешки /Rolland J. How to crush the costs of waste disposal. // Confectionery Production, 1989, 55, N 10, p. 678-679/. Этот способ имеет ограниченное применение, так как разработан для случая, когда спрессованные отходы предназначены для вторичной переработки, а пластмассовые мешки при этом только обеспечивают необходимый уровень гигиеничности при обращении с ними, а точнее, с отходами, упакованными в эти мешки.

Известен способ упаковывания твердых бытовых отходов, включающий прессование предварительно измельченных отходов с получением тела прямоугольной формы и формирование на поверхности этого тела защитной оболочки /Rodus C.A. High compression baling of solid wastes // Public Works, 1969, N 6, p. 85-90/. Отпрессованные блоки покрывают герметичной изоляцией (битумом в разогретом состоянии, пластиком), после чего они могут быть использованы даже в строительстве.

И хотя способ позволяет снизить затраты по перевозке на большие расстояния, тем не менее процесс погрузки - разгрузки блоков и последующего складирования (использования) требует специального оборудования.

Известен способ упаковывания твердых бытовых отходов, включающий прессование предварительно измельченных отходов с получением геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда и формирование на поверхности этого тела защитной оболочки / Заявка ЕПВ N 0373460, кл. B 09 B 1/00, 3/00, 1990, а также заявка ФРГ N 3842215, кл. B 09 B 1/00, 1990 /. В этом способе, выбранном в качестве прототипа, для получаемых в результате прессования блоков, брикетов и пластин в качестве защитной оболочки используют пыле- и водонепроницаемую пленку.

Для получения изделий высокой прочности по данному способу необходимы значительные усилия, особенно в случае получения больших блоков, а получаемые изделия не имеют специальных средств для быстрого и удобного обращения с ними в процессе производства погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, а также в процессе их складирования на полигонах (свалках).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение уровня загрязнения окружающей среды при складировании твердых бытовых отходов за счет повышения прочности упакованных изделий из отпрессованного мусора и расширения технологических возможностей их применения.

Решение поставленной задачи при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе упаковывания твердых бытовых отходов, включающем прессование предварительно измельченных отходов с получением геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда и формирование на поверхности этого тела защитной оболочки, производят дополнительное прессование с формированием из геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда сборочного модуля с элементами для взаимной фиксации и под захваты подъемно-транспортных приспособлений, после чего производят сборку бесподдонного грузотранспортного пакета из сборочных модулей с одновременной обработкой поверхностей элементов для взаимной фиксации самотвердеющими связующими составами с формированием в объеме пакета пространственного жесткого каркаса.

Дополнительное прессование можно производить в две стадии, при этом на первой стадии формируют элементы для взаимной фиксации, а на второй стадии - элементы под захваты подъемно-транспортных приспособлений.

Отличительными признаками предложенного способа является введение процесса дополнительного прессования, направленного на создание в прессуемых изделиях - сборочных модулях элементов, одни из которых - элементы для взаимной фиксации, служат для скрепления модулей между собой, а другие - элементы под захваты подъемно-транспортных приспособлений, необходимых для осуществления погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. Осуществление же сборки модулей с одновременной обработкой поверхностей элементов для взаимной фиксации самотвердеющими связующими составами позволяет сформировать в объеме пакета пространственный жесткий каркас в местах контакта сборочных модулей между собой. Проведение дополнительного прессования в две стадии увеличивает прочность сборочного модуля за счет уменьшения объема геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда при формировании в нем элементов для фиксации и под захваты подъемно-транспортных приспособлений.

Благодаря этим отличительным признакам прочность грузотранспортного пакета повышается, во-первых, за счет повышенной прочности сборочных модулей, и, во-вторых, за счет их жесткого скрепления между собой в процессе сборки.

Такой грузотранспортный пакет в упаковке из полимерной пленки, имеющий искусственно сформированные элементы для захвата погрузочными машинами (например, вильчатыми погрузчиками, штабелерами и т.д.), удобен при осуществлении погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, а также работ по складированию, при этом используется стандартное серийно выпускаемое отечественное и зарубежное оборудование.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на фиг. 1 - 3 которого изображены варианты получения бесподдонного грузотранспортного пакета: на фиг. 1 изображена схема получения бесподдонного грузотранспортного пакета из тел в виде кубических блоков; на фиг. 2 - из тел в виде прямоугольных плит, пластин; на фиг. 3 - из тел в виде прямоугольных блоков.

Способ осуществляется следующим образом. Твердые бытовые отходы после операций магнитной сепарации для извлечения магнитных включений и возможной мусороразборки поступают на дробление и измельчение, после которых они превращаются в более или менее однородную массу. Затем в соответствии с программой эта масса поступает (фиг. 1, 2 и 3) в один из нескольких прессов, каждый из которых предназначен для получения геометрического тела той или иной прямоугольной формы, например в виде кубов 1, плит 7 и блоков 18.

Далее отпрессованные тела прямоугольной формы поступают на вторую стадию прессования (фиг. 1, 2 и 3, стадия II), на которой в их объеме с помощью специальных пуансонов формируются элементы 3, 9 и 15 для взаимной фиксации и элементы 4, 10 и 16 под грузозахватные приспособления. Эта стадия прессования как дополнительная к основной может быть осуществлена по одному из двух вариантов: по первому варианту подпрессовку геометрического тела осуществляют двумя пуансонами с одновременным их движением навстречу друг другу, а по второму варианту - сначала пуансоном с одной стороны производят подпрессовку, затем этот пуансон фиксируют в этом положении, после чего производят подпрессовку вторым пуансоном, движущимся навстречу параллельно первому пуансону.

Осуществление прессования по этим вариантам уменьшает сдвиговые напряжения в объеме отпрессованного изделия. Полученные таким образом сборочные модули 2, 8 и 14 поступают на площадку сборки, где из отдельных сборочных модулей формируется бесподдонный грузотранспортный пакет 5, 11 и 17, по своим габаритам и наличию конструктивных элементов отвечающий европейским нормативам и соответствующий возможностям погрузочно-разгрузочного оборудования и транспортных средств общего назначения.

В процессе сборки (фиг. 1, 2 и 3, стадия III) бесподдонного грузотранспортного пакета поверхности элементов для фиксации 3, 9 и 15 на сборочных модулях 3, 9 и 15 обрабатываются самотвердеющими связующими составами.

После сборки этого пакета сборочные модули оказываются соединенными между собой по поверхности элементов для фиксации и после того, как произойдет самоотверждение связующих составов, эти контактирующие поверхности со связующим составом между ними образуют слоистые прослойки в объеме грузотранспортного пакета, представляющие собой своеобразные "ребра жесткости", придающие грузотранспортному пакету достаточную прочность и жесткость, что способствует сохранению в целом формы образованной грузотранспортной единицы при проведении различных погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, а также работ по складированию.

После сборки бесподдонного грузотранспортного пакета последний направляют в специальную камеру (фиг. 1, 2 и 3, стадия IV), где покрывают пленкой со свойствами достаточной пыле- и водопроницаемости, после чего этот готовый пакет 6, 12 и 18 направляют на склад промежуточного хранения или сразу же к месту его складирования вместе с другими пакетами.

При захоронении на полигоне (свалке) бесподдонные грузотранспортные пакеты могут складироваться с использованием обычного оборудования порядно и послойно, образуя при этом ровные, с четко оформленным контуром штабели. А так как эти пакеты, также как и сборочные модули, входящие в пакеты, имеют возможность взаимной фиксации между собой, то нанесение адгезивных материалов на элементы дает возможность скрепить пакеты между собой, что значительно повышает остойчивость и штабеля в целом.

Прессование на первой и второй стадии производится под давлением, обеспечивающим сборочным модулям низкую проницаемость и способность к вымыванию компонентов, а также достаточно высокую прочность.

При этом используют прессы малой мощности, так как сборочные модули, входящие в состав пакета, имеют малые габариты.

В качестве самотвердеющих связующих составов могут быть использованы цементы, битумы, адгезивы на основе полимеров и т.д.

Осуществление заявляемого способа позволит снизить расходы на транспортирование твердых бытовых отходов, уменьшить площади полигонов и свалок под их захоронение, сделать процесс рентабельности за счет использования отпрессованных изделий для строительных и других целей.

В частности, осуществление данного способа позволит даже в черте города произвести планировку естественного (природного) рельефа с разным уровнем высот (низины, овраги, косогоры и т.д.) с формированием, при необходимости террас. Это означает вовлечение в хозяйственный оборот земель, которые ранее не могли быть использованы из-за необходимости проведения большого объема земляных работ с последующей поверхностной рекультивацией.

Изобретение предназначено для транспортирования и захоронения твердых бытовых отходов. Способ включает прессование предварительно измельченных отходов с образованием геометрических тел в виде прямоугольного параллелепипеда. Для снижения уровня загрязнения окружающей среды при складировании производят дополнительное прессование с формированием сборочного модуля с элементами для взаимной фиксации и под захваты подъемно-транспортных приспособлений. Затем производят сборку бесподдонного грузотранспортного пакета из сборочных модулей с одновременной обработкой поверхностей элементов для взаимной фиксации самотвердеющими связующими составами с формированием в объеме пакета пространственного жесткого каркаса. Дополнительное прессование можно произвести в две стадии. На первой стадии формируют элементы для взаимной фиксации, а на второй стадии - элементы под захваты подъемно-транспортных приспособлений. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ упаковывания твердых бытовых отходов, включающий прессование предварительно измельченных отходов с получением геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда и формирование на поверхности этого тела защитной оболочки, отличающийся тем, что производят дополнительное прессование с формированием из геометрического тела в виде прямоугольного параллелепипеда сборочного модуля с элементами для взаимной фиксации и под захваты подъемно-транспортных приспособлений, после чего производят сборку бесподдонного грузотранспортного пакета из сборочных модулей с одновременной обработкой поверхностей элементов для взаимной фиксации самотвердеющими связующими составами с формированием в объеме пакета пространственного жесткого каркаса. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное прессование производят в две стадии, при этом на первой стадии формируют элементы для взаимной фиксации, а на второй стадии - элементы под захваты подъемно-транспортных приспособлений.