СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ Российский патент 2002 года по МПК B02C23/14 B09B3/00 B03B9/06 

Настоящее изобретение касается способа переработки отходов, осуществляемого в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения, и устройства, соответствующего пункту 6 формулы изобретения.

Подобное устройство уже известно из SE-B-466 387, и в этом случае сточные воды проходят несколько стадий обработки, во время которых отделяются различные фракции, подлежащие переработке, сжиганию или вывозу на свалку.

Показано, однако, что применение этого известного способа в некоторых случаях, например при обработке бытовых отходов, привело, с одной стороны, к проблемам, касающимся обеспечения эффективного разжижения в пульпере определенных нитеподобных компонентов отходов, а с другой стороны, к проблемам, возникающим из-за того, что более тяжелые компоненты отходов широко распределяются по измельченной массе и далее их трудно отделить в "бросовую" фракцию, особенно в случае фракции, подлежащей сжиганию, что приводит к получению излишне большого количества золы. Унос этих более тяжелых компонентов также является недостатком для ряда последующих различных стадий обработки.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для его осуществления, аналогичного вышеупомянутому, но свободного от указанных недостатков.

Указанная задача решается посредством способа и устройства для его осуществления, аналогичного вышеупомянутому, которые отвечают пунктам 1 и 10 формулы настоящего изобретения, соответственно.

Посредством грубого иссечения поступающих материалов отходов и пропускания иссеченного материала через предварительный сепаратор для отделения тяжелых некондиционных отходов осуществляют грубую сепарацию тяжелых некондиционных отходов, приводящую к удалению стекла, металлов и т.д. из подлежащего обработке материала. За счет этого предварительного отделения по существу достигается то, что стекло, металлы и т.п. не размельчают в процессе последующей переработки отходов и они не блокируют разделение на фракции. Путем обработки в пульпере молотых кондиционных отходов после отделения тяжелых некондиционных отходов и при условии по меньшей мере периодического измельчения содержимого пульпера решается вышеуказанная проблема, связанная с нитеподобными или подобными проволоке компонентами, так как в противном случае такие компоненты скручиваются в некое подобие троса или веревки, что приводит к сложностям при их обработке. Указанные компоненты включают, например, колготки и пластиковые нити. Более того, следует отметить, что осуществление отделения тяжелых некондиционных отходов перед пульпером обеспечивает более эффективную обработку волокнистых составляющих отходов и эффективное измельчение содержимого пульпера, так как понижается нагрузка на операции измельчения.

Таким образом, согласно пункту 1 формулы изобретения получают выходящую из пульпера легко обрабатываемую суспензию, которую можно разделить в дальнейшем на требуемое количество фракций. Более того, в результате обработки в пульпере композитные материалы, например, из бумаги и пластмассы, разделяются, и, следовательно, можно освободить волокна в материалах отходов.

Так как исходное иссечение достигается посредством измельчения или резки, то обеспечена грубая сепарация, например, пластиковых мусорных корзин, стеклянных бутылок и банок и частиц металла, которые могут быть удалены при последующей операции отделения тяжелых некондиционных отходов. Обычно большую часть более тяжелых компонентов удаляют во время первой операции отделения, и можно было бы ожидать, что содержание тяжелых металлов в конечной фракции, предназначенной для сжигания, таким образом, естественно понизится по меньшей мере на 50-70%.

За счет измельчения содержимого пульпера при его циркуляции благодаря наличию измельчающего насоса получают соответствующий раствор, что позволяет эффективно обрабатывать материалы, чтобы избегать перекручивания нитеподобных компонентов.

При изменении значения pH в пульпере до 4,5 - 5 улучшается последующее обезвоживание и облегчается растворение глины в компонентах бумаги, что приводит к снижению содержания золы в получаемом топливе.

Преимущества реализуются при помощи устройств согласно пунктам 6 - 9 формулы изобретения в сочетании с соответствующими пунктами формулы, отвечающими данному способу.

Далее приведено более детальное описание варианта выполнения данного изобретения в сопровождении поясняющих чертежей.

На фиг. 1 схематично представлена технологическая схема установки по переработке отходов, отвечающая настоящему изобретению.

На фиг. 2 схематично представлена установка для промывки пластмасс.

На фиг. 3 представлена установка для обработки тяжелой некондиционной части отходов.

Технологическая схема, показанная на фиг. 1, выполнена на основе установки по приему отходов, таких как бытовые, промышленные отходы и пр. Поступающие отходы пропускают через измельчитель 2, в котором отходы грубо измельчают или разрезают, и через промежуточный накопитель 3 подают на предварительный сепаратор 4, где в водной среде происходит отделение тяжелых некондиционных отходов. Некондиционные отходы удаляют, как показано цифрой 5. Кондиционные отходы из предварительного сепаратора 4 пропускают по меньшей мере через одну операцию измельчения 6 и вместе с водой из цистерны 7 подают через резервуар 8 для отходов в пульпер 9. В пульпере 9 происходит такая обработка материала отходов, которая обеспечивает глубокое разделение сложных материалов и высвобождение из них волокон.

Установка также может включать источник горячей воды или пара, причем температура указанной воды составляет по меньшей мере 60^oC. Горячую воду или пар подают в предварительный сепаратор 4 и/или на мельницу 4, и/или в пульпер 9, с тем, чтобы температура на данных узлах оборудования составляла по меньшей мере 60^oC, причем такую температуру поддерживают на всех последующих операциях данного способа. Это устройство позволяет практически полностью устранить запах при обработке отходов, что дает возможность располагать такую установку в зонах, пограничных с жилыми домами или аналогичными застроенными областями. Мокрый способ, отвечающий настоящему изобретению, позволяет эффективно разделять на соответствующие фракции составляющие бытовых отбросов. Хотя при данном способе используют много воды, в действительности потребляется лишь незначительное ее количество, так как концентрация веществ в воде, выходящей из установки, лишь немногим выше концентрации веществ в воде, поступающей на установку. Загрязненную воду не выводят из процесса, и всю воду в данном способе возвращают для рециркуляции.

Трубопровод 11 для циркуляции раствора соединен с пульпером посредством измельчающего насоса 10, в конструкции которого предусмотрен проход, благодаря которому из нитеподобных компонентов не образуются агломераты, напоминающие тросы и веревки. Пульпер также оборудован устройством 12 для дополнительного удаления тяжелых некондиционных отходов. Материалы, полностью обработанные в пульпере посредством измельчающего насоса 10, подают на устройство для сортировки, которое в данном варианте выполнения изобретения разделено на три операционных узла, т.е. грубое сито 14, батарею циклонов 16 и обезвоживающий шнек 18. Суспензию для ее эффективной обработки в батарее циклонов разбавляют до концентрации приблизительно 1%, а обезвоживающий шнек концентрирует суспензию приблизительно до 4%.

Полученную таким образом суспензию подают на всасывающий фильтр 20 и оттуда - на осушающее устройство 23. В том случае, если высушенные материалы предназначены для использования в качестве топлива, осуществляют гранулирование на установке для грануляции, и далее полученные гранулы поступают на топливный склад 25.

На фиг. 2 схематично показано оборудование для вымывания пластмассы из материалов, в этом случае некондиционные материалы отходов, поступающие с грубого сита 14 (фиг. 1), поступают на установку (I) через мельницу K, например дисковую мельницу. Во время первого этапа 26 на установке отделяют камни, гальку, стекло и аналогичные тяжелые материалы для их последующей обработки на мельнице R, и подают на второй этап 27 данной установки. Во время этого второго этапа производят поверхностное соскабливание пластмассы и удаление тяжелых некондиционных отходов 31, а кондиционные отходы далее подают с этой установки на пульпер 9 (фиг. 1).

На фиг. 3 схематично показана обработка тяжелых некондиционных отходов, при этом некондиционные отходы после предварительного сепаратора 4 и пульпера 9 поступают в 12 на мельницу 33 тонкого измельчения совместно с материалами, выходящими из барабана 35 после удаления из них магнитных материалов 36. В барабане 35, представляющем собой частично наполненный водой поворотный барабан, происходит дальнейшее разделение материалов и растворение органических материалов. Эти материалы из мельницы 33 тонкого измельчения поступают на флотационную установку 34 для осаждения и флотации. Кондиционный материал, представляющий собой в данном случае органические материалы, рециркулируют (37) обратно в процесс через мельницу, расположенную перед пульпером 9. Некондиционную часть, состоящую из стекла, гравия, камней, а также металла, подают на установку по удалению как магнитных (ММ), так и немагнитных (НМ) металлических частиц, а остающиеся после этого отходы можно использовать после обезвоживания (AV), например, в качестве материала наполнителя.

Изобретение ограничено лишь формулой изобретения, а описание следует рассматривать просто в качестве примера. Таким образом, данный способ, отвечающий основным пунктам формулы изобретения, можно применять в соответствии с вышеизложенным и без какой-либо промывки пластмасс и обработки тяжелых некондиционных отходов.

Изобретение предназначено для переработки отходов, которые проходят несколько операций переработки, в результате чего их разделяют на различные фракции. Способ состоит, по меньшей мере, из следующих операций: грубое иссечение поступающих отходов, отделение тяжелых некондиционных отходов в водной среде и удаление некондиционных отходов для дальнейшей переработки, дробление кондиционных отходов после отделения тяжелых некондиционных отходов и транспортировка размолотых материалов и жидкости к пульперу, разжижение этих материалов в пульпере при постоянном, по меньшей мере, периодическом их измельчении, разделение суспензии, полностью обработанной в пульпере, на различные фракции и транспортировка и дальнейшая переработка полученных фракций. Устройство для осуществления способа содержит иссекающее устройство, сепаратор тяжелых некондиционных отходов, дробилки, пульпер для растворения материала, устройства для разделения суспензии и средства для удаления и переработки полученных фракций. Изобретение позволяет достигнуть более эффективную переработку отходов, а также удалить большую часть тяжелых компонентов из процесса на ранней стадии, при этом не происходит образования структур наподобие тросов из нитеобразных компонентов. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ переработки отходов, таких, как бытовые отходы, промышленные отходы и т. п. , при котором отходы пропускают через несколько операций обработки и затем разделяют на различные фракции, отличающийся тем, что он состоит, по меньшей мере, из следующих операций: грубое иссечение поступающих отходов, отделение тяжелых некондиционных отходов в водной среде и удаление некондиционных отходов для их последующей переработки, дробление кондиционных отходов после отделения тяжелых некондиционных отходов и транспортировка раздробленных материалов и жидкости к пульперу, растворение этих материалов в пульпере при одновременном, по меньшей мере периодическом, их измельчении, разделение полностью обработанной в измельчителе суспензии на различные фракции и транспортировка и последующая обработка полученных фракций. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что грубое иссечение осуществляют посредством измельчения или резки. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дробление содержимого пульпера производят одновременно с его обработкой в пульпере посредством циркуляции содержимого пульпера с помощью измельчающего насоса. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что отделение тяжелых некондиционных отходов осуществляют на операции флотации (34), которой предшествует операция тонкого измельчения (33). 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что значение рН содержимого пульпера устанавливают в интервале 4,5-5. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что материалы отходов нагревают по меньшей мере до 60^oС. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что нагревание материала отходов производят посредством подачи горячей воды или пара на операцию разделения на фракции, и/или на операцию дробления, и/или в пульпер. 8. Устройство для переработки отходов, таких, как бытовые отходы или промышленные отходы и т. п. , включает несколько обрабатывающих устройств для разделения отходов на различные фракции, отличающееся тем, что оно включает иссекающее устройство (2) для грубого иссечения поступающих материалов отходов, сепаратор (4) тяжелых некондиционных отходов для предварительного разделения в водной среде материалов отходов и удаления некондиционных отходов для их последующей переработки, первую дробилку (6) для дробления кондиционных отходов, поступающих из сепаратора тяжелых некондиционных отходов, пульпер (9), в который поступает раздробленная фракция материала и жидкость (7) и в котором происходит растворение этого материала при одновременном, по меньшей мере периодическом, его измельчении на второй дробилке (10), устройства (14, 16, 18) для разделения суспензии, полностью обработанной в пульпере (9), на различные фракции, и средства для удаления и дальнейшей переработки полученных фракций. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что иссекающее устройство (2) состоит из приспособления для измельчения или приспособления для резки. 10. Устройство по п. 8 или 9, отличающееся тем, что вторая дробилка состоит из измельчающего насоса (10), присоединенного посредством циркуляционного трубопровода (11) к пульперу (9). 11. Устройство по любому из пп. 8-10, отличающееся тем, что сепаратор тяжелых некондиционных отходов включает флотационную установку (34), перед которой находится мельница (33) тонкого измельчения.