СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В КОМПОСТ Российский патент 2003 года по МПК B09B3/00 C05F9/00 

Изобретение относится к обезвреживанию бытовых отходов и отходов органического происхождения промышленных предприятий и может быть использовано для получения органических удобрений.

Известен способ переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающийся в их предварительной подготовке, биотермической обработке в биобарабанах в аэробных условиях, грохочении, сепарировании (см. пат. РФ 2049083, МПК 6 С 05 F 9/00, 1995 г.) Последующей стадией обработки ТБО является промывка компоста водой, проходящей затем через катионообменный сорбент.

Недостатком известного способа является удорожание процесса переработки и снижение качества конечного продукта из-за его повышенной влажности либо дополнительное удорожание процесса за счет введения операции сушки компоста.

Известен способ переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающийся в их предварительной подготовке, биотермической обработке в биобарабанах, грохочении, сепарировании и складировании в штабеля для окончательного дозревания (см. описание а.с. СССР 1479448, МКИ 4 С 05 F 9/00, 1989 г.).

Недостатком известного способа является недостаточное качество выходящего компоста из-за отсутствия в зоне компостирования кислородсодержащего воздуха, что отрицательно влияет на процесс брожения (компостирования).

Известен способ переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающийся в их предварительной подготовке, биотермической обработке в биобарабане при продувке кислородсодержащим газом и удалении отработанного газа, грохочении, сепарировании и складировании в штабеля для окончательного дозревания (см. Т.М.Крхамбаров "Технология ускоренного биотермического обезвреживания твердых городских отбросов" Обезвреживание и использование городских отбросов. Сборник научных работ; М., 1962 г., стр.56-63) Данное решение принято за прототип.

Задача, решаемая изобретением, - повысить качество и потребительские свойства конечного продукта переработки ТБО - компоста.

В результате применения заявляемого способа достигается несколько технических результатов, а именно:
1. Ускоряется процесс переработки материала, что является положительным фактором с точки зрения охраны окружающей среды, а также с точки зрения проблем переработки ТБО в условиях мегаполисов, которыми являются многие города России.

2. Решается проблема аэрации и насыщения кислородом перерабатываемого материала, что значительно снижает возможность появление фильтрата и улучшает санитарно-гигиеническую обстановку на предприятии.

3. Повышается качество и потребительские свойства конечного продукта переработки ТБО - компоста.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающемся в их предварительной подготовке, биотермической обработке в биобарабане при продувке кислородсодержащим газом и удалении отработанного газа, грохочении, сепарировании и складировании в штабеля для окончательного дозревания, в соответствии с изобретением, после выхода компоста из биобарабана и грохочения производят дополнительную операцию очистки компоста от примесей металлов в магнитном сепараторе, биотермическую обработку в биобарабане проводят при его вращении с переменной скоростью, периодически меняют скорость вращения от минимальной до максимальной, продувку кислородсодержащим газом осуществляют в продольном направлении, а температурный режим в биобарабане поддерживают при помощи температуры нагнетаемого подогретого кислородсодержащего газа.

Биотермическую обработку проводят, вращая биобарабан со скоростью до 1,5 об/мин, при загрузке и выгрузке и со скоростью до 0,2 об/мин в процессе компостирования.

Температуру обработки твердых бытовых отходов в биобарабане в холодное время года поддерживают за счет нагнетания кислородсодержащего газа, подогретого до t, равной 50^oС.

Сравнение заявленного способа с уровнем техники по технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных решений в данной области показал, что предложенный способ имеет признаки, использование которых в заявленной совокупности признаков дает возможность достичь нового результата, следовательно, предложенный способ имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное решение применимо, работоспособно и осуществимо, т.к. может быть использовано при обезвреживании бытовых отходов и отходов органического происхождения промышленных предприятий для получения органических удобрений, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

На чертеже показана схема технологической линии, используемой при осуществлении способа.

Пример осуществления способа
Способ осуществляют, используя линию по переработке ТБО. Линия содержит передающие устройства 1, соединяющие последовательно расположенные приемный бункер 2, первый грохот 3, основной магнитный сепаратор 4, биобарабан 5, систему принудительной вентиляции 6, второй грохот 7, магнитный сепаратор 8, сепараторы для отделения пленки 9 и для отделения стекла 10.

Процесс переработки осуществляют в непрерывном режиме. В приемный бункер 2 загружают твердые бытовые отходы (ТБО), собранные в жилых массивах, и/или органические отходы промышленных предприятий. По передающему устройству 1 ТБО поступают в первый грохот 3, где происходит отсеивание крупногабаритного балласта, а затем в основной магнитный сепаратор 4 для отделения металлических примесей. Данный этап является первой стадией переработки. Предварительно обработанные таким образом ТБО поступают в биобарабан 5, в котором происходит процесс компостирования (биотермической обработки) органических отходов. Биобарабан при проведении процесса биотермической обработки отходов вращают со скоростью до 0,2 об/мин, а при его загрузке и выгрузке со скоростью до 1,5 об/мин. Во время проведения биотермической обработки для улучшения процесса биотермической обработки и максимального насыщения перерабатываемых ТБО кислородом скорость вращения меняют от минимальной, равной 0,2 об/мин, до максимальной, равной 1,5 об/мин. Система принудительной вентиляции 6 установлена независимо от биобарабана 5 и подключена к нему через отверстия, расположенные в верхней части торцевой стенки биобарабана, недоступной для загружаемого материала. С помощью системы вентиляции 6 кислородсодержащий газ подают в биобарабан. Система вентиляции 6 включает в себя также устройства, позволяющие подогревать кислородсодержащий газ, подаваемый в биобарабан 5, например, вентилятором через теплообменник. Вентиляцию твердых бытовых отходов, подвергаемых переработке в биобарабане 5, производят постоянно, продувку кислородсодержащего газа осуществляют в продольном направлении, при этом отработанный газ удаляют. Удаление отработанного газа может осуществляться как постоянно, так и периодически, в зависимости от скорости процесса компостирования, качества загружаемых в биобарабан отходов (влажности, количества неорганических примесей и т.п.) Нагнетаемый кислородсодержащий газ подается в таком количестве и подогрет до такой температуры, чтобы обеспечить качественный процесс компостирования отходов, загруженных в биобарабан 5, а именно исключить выделение фильтрата и появление конденсата, образуемого разницей температур отходов и среды биобарабана, а также в зависимости от объема загрузки последнего. Режимы вентиляции и подогрева воздуха постоянно контролируются. Особенно важно поддерживать температурный режим в биобарабане в холодное время года, что достигается за счет температуры нагнетаемого кислородсодержащего газа, подогреваемого в системе вентиляции до 50 - 60^oС. К моменту поступления в биобарабан 5 температура подогретого газа около 50^oС.

Полученный в результате обработки в биобарабане 5 компост по передающему устройству 1 поступает во второй грохот 7, предназначенный для вторичной обработки, а именно для отделения из компоста некомпостируемых неорганических включений, например стеклянных и жестяных банок и т.п. После выхода из биобарабана, а затем второго грохота 7 компост подвергают дополнительной очистке от мелких примесей металлов в магнитном сепараторе 8. Дальнейшую обработку компоста производят в сепараторах для отделения пленки 9 и для отделения стекла 10, последовательно установленных друг за другом. Затем компост складируется в штабеля до полного дозревания.

Проведение биотермической обработки в биобарабане при его вращении с переменной скоростью, периодическое изменение скорости вращения от минимальной до максимальной позволяет осуществлять более эффективное насыщение ТБО кислородсодержащим газом, что также повышает эффективность и ускоряет процесс компостирования.

За счет нагревания нагнетаемого газа в холодное время года в биобарабане поддерживают постоянный температурный режим, что значительно снижает возможность появление фильтрата и улучшает санитарно-гигиеническую обстановку на предприятии, а также позволяет улучшить качество получаемого компоста и оптимизировать скорость компостирования в этот период времени.

Дополнительная операция очистки компоста от примесей металлов в магнитном сепараторе, производимая после выхода компоста из биобарабана и грохочения, позволяет улучшить качество конечного продукта с минимальными затратами.

Продувка кислородсодержащим газом, осуществляемая в продольном направлении, и поддержание температурного режима в биобарабане при помощи температуры подаваемого подогретого кислородсодержащего газа решает проблему аэрации и насыщения кислородом, что влечет за собой значительное снижение возможности появления фильтрата и улучшает санитарно-гигиеническую обстановку на предприятии.

Изобретение относится к обезвреживанию бытовых отходов и отходов органического происхождения промышленных предприятий и может быть использовано для получения органических удобрений. В способе переработки твердых бытовых отходов в компост биотермическую обработку проводят при вращении биобарабана с переменной скоростью и его продувке кислородсодержащим газом. Продувку осуществляют в продольном направлении, при этом отработанный газ удаляют. Температурный режим в биобарабанах поддерживают при помощи температуры подаваемого подогретого кислородсодержащего газа. После выхода из биобарабана компост подвергают повторной очистке от примесей металлов в магнитном сепараторе. Изобретение позволяет повысить качество и потребительские свойства компоста. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ переработки твердых бытовых отходов в компост, заключающийся в их предварительной подготовке, биотермической обработке в биобарабане при продувке кислородосодержащим газом и удалении отработанного газа, грохочении, сепарировании и складировании в штабеля для окончательного дозревания, отличающийся тем, что после выхода компоста из биобарабана и грохочения производят дополнительную операцию очистки компоста от примесей металлов в магнитном сепараторе, биотермическую обработку в биобарабане проводят при его вращении с переменной скоростью, периодически меняют скорость вращения от минимальной до максимальной, продувку кислородосодержащим газом осуществляют в продольном направлении, а температурный режим в биобарабане поддерживают при помощи температуры подаваемого подогретого кислородосодержащего газа. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что биотермическую обработку проводят, вращая биобарабан со скоростью до 1,5 об/мин при загрузке и выгрузке и со скоростью до 0,2 об/мин в процессе компостирования. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что температуру обработки твердых бытовых отходов в биобарабане в холодное время года поддерживают за счет нагнетания кислородосодержащего газа, подогретого до температуры, равной 50^oС.