СПОСОБ БЕЗОПАСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2007 года по МПК B09B3/00 C04B18/00 

Предлагаемое изобретение относится к способам утилизации смешанных отходов, включающих твердые бытовые отходы, строительный мусор, промышленные отходы, а именно к способам безопасной утилизации бытовых отходов.

Известен способ переработки смешанных отходов включает разделение отходов на различные фракции, пропускание их через несколько операций обработки, проведение сепарации отходов в водной среде, транспортирование измельченных отходов вместе с жидкостью к пульпообразователю, растворение этих материалов там, разделение пульпы на различные фракции, утилизация полученных фракций (патент RU 2279934 С1). Согласно изобретению партию смешанных отходов подают дозированными порциями на приемно-передающее устройство, далее в ходе предварительной сортировки партию смешанных отходов разделяют по размерам в сепараторе-делителе на четыре потока, затем часть отходов из первого потока после вторичной сортировки, а также отходы из второго и третьего потока моют, дезинфицируют, дегельминтизируют в моечных барабанах, а отходы из четвертого потока после отделения из них черных и цветных металлов направляют в блок переработки смывов и отходов, куда направляют также все смывы жидкости с растворенными в них отходами и где мелкие фракции отходов и смывов доизмельчают и подают в пульпообразователь, в котором их последовательно обрабатывают с помощью реагентов для разрушения жиров и для перевода тяжелых металлов в растворимые соединения, из полученной пульпы сначала выделяют минеральную часть, затем обрабатывают оставшуюся часть мощным электромагнитным полем, затем активированную пульпу обрабатывают коагулянтом в целью интенсивного осаждения органической части, которую после обезвоживания смешивают с различными добавками и гранулируют с целью получения комплексного органического удобрения, а в оставшийся раствор добавляют реагенты с целью получения на выходе двух продуктов: смеси гидроокисей «тяжелых металлов», которые накапливают до промышленной партии на переработку, и очищенной воды, пригодной для нового цикла, поступающей в водооборот. Данный способ не позволяет проводить полную утилизацию отходов на месте их сбора.

Известны также способы использования отдельных компонентов бытовых отходов в строительстве автодорог, состоящие в выделении из отходов полимеров, резины, волокнистых материалов, их измельчении и включении в состав покрытия дорожного полотна (патент RU 2026323 С1). Недостатком таких технологий является их повышенная затратность, поскольку указанные компоненты являются улучшающими добавками, изготовленными и поставляемыми с других производств. Соответственно частичное целевое использование продукции переработки отходов реально не влияет на изменение экологии региона, так как не снимает проблемы открытых свалок, на которых сосредотачиваются остальные незадействованные компоненты.

Известны способы утилизации отходов путем их захоронения под слоем грунта (в карьерах, оврагах, карстовых полостях или на специально подготовленных полигонах). Такие способы при обеспечении внешней чистоты (в сравнении с открытыми свалками) характеризуются повышенными трудозатратами и реально не допускают возможности хозяйственного использования занятых территорий по крайней мере в течение 20-50 лет. Кроме того, захороненные таким образом отходы следует признать утраченными для дальнейшего использования, даже если со временем появятся потребности и новые технологические возможности их переработки.

К числу известных способов утилизации бытовых отходов относятся также современные продвинутые схемы их переработки, основанные на предварительной многокомпонентной сортировке. Получаемые при этом вторичные ресурсы передаются потребителям для использования в качестве топлива, сырья или добавок к основному сырью, необходимому в производстве новой продукции. Несортируемые остатки отходов в данном способе подлежат уплотнению и захоронению под слой грунта.

Недостатком указанных способов является необходимость отчуждения территорий для полигонов захоронения, в пределах которых в течение длительного периода возможны только ландшафтные работы.

Наиболее близким по существу к заявляемому изобретению является «Способ получения композиций для дорожного и гидротехнического строительства» (патент RU 2026323 С1). Предлагаемый способ и линия для его осуществления направлены на устранение вышеперечисленных недостатков. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в следующем: возможность проведения комплексной первичной сортировки по размерам с утилизацией всех компонентов смешанных отходов, в том числе и мелкой фракции, с выделением из нее в конечном итоге органической части, превращаемой в органическое удобрение, и смеси гидроокисей «тяжелых металлов», направляемой на переработку. Недостатком данного технического решения является невозможность использования для дорожного строительства всей массы бытовых отходов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такого способа безопасной утилизации бытовых отходов, который позволил бы использовать всю массу бытовых отходов в дорожном строительстве без необходимости отчуждения специальных отдаленных от жилья территорий для полигонов захоронения, а также сохранения возможности извлечения и последующей переработки некоторых групп отходов, востребованных для хозяйственных или иных нужд.

Технический результат изобретения достигается тем, что способ безопасной утилизации бытовых отходов включает сортировку отходов непосредственно в зоне строительства автодорог и дальнейшую их переработку.

Согласно изобретению из собранных бытовых отходов отсортировывают пять групп отходов. В первую группу отходов включают органические и пищевые отходы. Во вторую группу отходов включают древесину, ДСП. В третью группу отходов включают текстиль, бумагу, ламинат, картон, пенопласт. В четвертую группу включают резину, армирующие материалы, полиэтилен, стекло, керамику. Прочие отходы формируют в пятую группу отходов. Дальнейшую переработку отходов ведут по группам, при этом компоненты первой группы подвергают ускоренному компостированию. Полученный компост наполняют минеральными удобрениями, смешивают с семенами растений, гранулируют и используют при формировании дорожных насыпей, откосов и прилегающих к дороге территорий. Компоненты второй группы измельчают, добавляют в качестве наполнителя в бетонные смеси в количестве до 10%, из которых формируют силовые и контурные модули для бордюров, кромок дорожного полотна, сливных элементов и кюветов. Компоненты третьей группы измельчают и смешивают с песком и воздушной известью при следующем соотношении компонентов:

песок 80%,

воздушная известь 10%,

бытовые отходы третьей группы 10%.

Затем из полученной смеси методом прессования при нагреве до 150°С формируют элементы подложки под асфальтобетонные покрытия. Компоненты четвертой группы также измельчают и добавляют в количестве до 5% по весу в состав асфальтобетонного покрытия одновременно с введением обычных минеральных компонентов, а избыточные компоненты этой группы равномерно укладывают в верхние слои дорожной насыпи, отходы пятой группы используют в дорожном полотне при формировании нижнего слоя.

Для получения возможности контроля за утилизированными отходами при формировании нижнего слоя дорожной насыпи с использованием компонентов пятой группы в массив последних укладывают РФИД-метки, содержащие информацию о виде, составе и сроках размещения отходов.

Для повышения износостойкости дорожного полотна путем уплотнения слоев подложки дополнительно осуществляют объемную сварку плазменной струей верхнего слоя дорожной насыпи перед укладкой асфальтобетонного покрытия.

В дальнейшем изобретение поясняется примером конкретного выполнения.

Способ безопасной утилизации бытовых отходов может быть осуществлен следующим образом. В зоне предполагаемого строительства автодороги осуществляют сбор бытовых отходов, затем осуществляют вручную на передвижных средствах (конвейере) сортировку отходов. Бытовые отходы сортируют в следующие группы. В первую группу отходов включают органические и пищевые отходы. Во вторую группу отходов включают древесину, ДСП. В третью группу отходов включают текстиль, бумагу, ламинат, картон, пенопласт. В четвертую группу включают резину, армирующие материалы, полиэтилен, стекло, керамику. Прочие отходы формируют в пятую группу отходов.

Объединенные технологии включают следующие действия. Компоненты пятой группы непосредственно укладывают в дорожную насыпь совместно с гравием, щебнем, песком и грунтом в нижние слои насыпи в количестве до 20% и уплотняют. Компоненты третьей группы подвергают предварительному измельчению, затем их смешивают с песком - 80%, воздушной известью - 10%. Из полученной смеси путем прессования при нагреве до 150°С формируют элементы подложки под асфальтобетонное покрытие. Элементы могут быть выполнены в виде плит различного размера, объемных блоков и других профилей. Компоненты второй группы также измельчают и добавляют в качестве наполнителя в готовые бетонные смеси в количестве до 10%. Из таких бетонных смесей затем изготавливают путем литья силовые и контурные модули для бордюров, кромок дорожного полотна, сливных элементов и кюветов. Компоненты четвертой группы измельчают и добавляют в количестве до 5% по весу в состав асфальтобетонного покрытия одновременно с введением обычных минеральных компонентов. При этом избыточные компоненты четвертой группы равномерно укладывают в верхние слои дорожной насыпи.

Компоненты первой группы подвергают ускоренному компостированию одним из известных способов. Далее полученный компост наполняют минеральными удобрениями, смешивают с семенами почвоукрепляющих растений, гранулируют. Готовую грунтовую смесь используют при формировании дорожных насыпей, откосов и прилегающих к дороге территорий.

Для контроля за используемыми отходами в заявляемом способе применяют радиоидентификационные метки. Так называемые РФИД-метки являющиеся аналогом известного штрих-кода, применяемого для контроля движения продукции в супермаркетах. При формировании нижнего слоя дорожной насыпи с использованием компонентов отходов пятой группы укладывают метки, сохранившиеся на отходах от периода реализации товаров, и новые РФИД-метки с информацией о виде, составе и сроках размещения отходов.

Применение технологии объемной сварки материалов водоплазменной струей известного устройства «мультиплаз», описанного в патенте 2112635 РФ, осуществляют для уплотнения верхнего слоя дороги перед укладкой асфальтобетонного покрытия.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в сфере обращения с отходами и способствует повышению экологической чистоты в регионах за счет осуществления максимально полной утилизации бытовых отходов на основе совмещения технологий переработки твердых бытовых отходов и подготовки материалов, элементов и изделий для дорожного строительства.

Заявленный способ имеет высокую природоохранную эффективность, обусловленную возможностью быстрого прекращения использования открытых и поэтапной ликвидации ранее созданных свалок отходов на основе использования закономерно проявляющегося соседства последних с автодорогами. Полное использование бытовых отходов. Кроме того, предлагаемый способ позволяет безопасно и надежно сохранять под полотном дороги некоторые компоненты отходов, для утилизации которых в настоящее время не найдено в настоящий момент эффективных способов переработки. Распознание таких отходов возможно по РФИД-меткам.

Предлагаемое изобретение относится к способам утилизации смешанных отходов, включающих твердые бытовые отходы, строительный мусор, промышленные отходы, а именно к способам безопасной утилизации бытовых отходов. Из собранных бытовых отходов отсортировывают пять групп отходов. В первую группу отходов включают органические и пищевые отходы. Во вторую - древесину, ДСП. В третью - текстиль, бумагу, ламинат, картон, пенопласт. В четвертую - резину, армирующие материалы, полиэтилен, стекло, керамику. Прочие отходы формируют в пятую группу отходов. Дальнейшую переработку отходов ведут по группам, при этом компоненты первой группы подвергают ускоренному компостированию. Полученный компост наполняют минеральными удобрениями, смешивают с семенами растений, гранулируют и используют при формировании дорожных насыпей, откосов и прилегающих к дороге территорий. Компоненты второй группы измельчают, добавляют в качестве наполнителя в бетонные смеси в количестве до 10%, из которых формируют силовые и контурные модули для бордюров, кромок дорожного полотна, сливных элементов и кюветов. Компоненты третьей группы измельчают и смешивают с песком и воздушной известью при следующем соотношении компонентов: песок 80%, воздушная известь 10%, бытовые отходы третьей группы 10%. Затем из полученной смеси методом прессования при нагреве до 150°С формируют элементы подложки под асфальтобетонные покрытия. Компоненты четвертой группы также измельчают и добавляют в количестве до 5% по весу в состав асфальтобетонного покрытия одновременно с введением обычных минеральных компонентов, а избыточные компоненты этой группы равномерно укладывают в верхние слои дорожной насыпи, отходы пятой группы используют в дорожном полотне при формировании нижнего слоя. Изобретение позволяет использовать всю массу бытовых отходов в дорожном строительстве. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ безопасной утилизации бытовых отходов, включающий сортировку отходов непосредственно в зоне строительства автодорог и дальнейшую их переработку, отличающийся тем, что из бытовых отходов отсортировывают пять групп отходов, в первую группу отходов включают органические и пищевые отходы, во вторую группу отходов включают древесину, ДСП, в третью группу отходов включают текстиль, бумагу, ламинат, картон, пенопласт, в четвертую группу включают резину, армирующие материалы, полиэтилен, стекло, керамику, прочие отходы формируют в пятую группу отходов, дальнейшую переработку отходов ведут по группам, при этом компоненты первой группы подвергают ускоренному компостированию, наполняют минеральными удобрениями, смешивают с семенами растений, гранулируют и используют при формировании дорожных насыпей, откосов и прилегающих к дороге территорий, компоненты второй группы измельчают, добавляют в качестве наполнителя в бетонные смеси в количестве до 10%, из которых формируют силовые и контурные модули для бордюров, кромок дорожного полотна, сливных элементов и кюветов, компоненты третьей группы измельчают и смешивают с песком и воздушной известью, при следующем соотношении компонентов: песок - 80%, воздушная известь - 10%, бытовые отходы третьей группы - 10%, затем из полученной смеси методом прессования при нагреве до 150°С формируют элементы подложки под асфальтобетонные покрытия, компоненты четвертой группы также измельчают и добавляют в количестве до 5% по весу в состав асфальтобетонного покрытия одновременно с введением обычных минеральных компонентов, а избыточные компоненты этой группы равномерно укладывают в верхние слои дорожной насыпи, отходы пятой группы используют в дорожном полотне при формировании нижнего слоя.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании нижнего слоя дорожной насыпи с использованием компонентов пятой группы в массив последних укладывают РФИД-метки, содержащие информацию о виде, составе и сроках размещения отходов.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют объемную сварку плазменной струей верхнего слоя дорожной насыпи перед укладкой асфальтобетонного покрытия.