Устройство, которое содержит блок-контейнер или саркофаг, и способ их получения Российский патент 2021 года по МПК B09B3/00 B29B17/00 

Заявленное техническое решение относится к устройствам, что содержат блок-контейнер и мини-саркофаг, из промышленных и бытовых отходов и способу получения блок-контейнера и мини-саркофага из промышленных и бытовых отходов, включающих твердые бытовые отходы, строительный мусор, промышленные отходы, и может быть использован для ликвидации, в частности свалок.

Известны способы утилизации отходов путем их захоронения под слоем почвы (в карьерах, оврагах, карстовых полостях или на специально подготовленных полигонах). Такие способы при обеспечении внешней чистоты (по сравнению с открытыми свалками) характеризуются повышенными затратами 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 потерянными для дальнейшего использования, даже если со временем появятся потребности и новые технологические возможности их переработки. Известно, что пластмасса и другие синтетические материалы, которые иногда составляют львиную долю промышленных и бытовых отходов практически не разлагаются в земле, нанося колоссальный ущерб всему живому и неживому на сотни километров вокруг мест организованных мусорных захоронений. Несколько десятилетий назад развитые страны поняли, что устраивать захоронения пластмассового мусора на своей территории нельзя, что дало толчок для так называемой "эмиграции мусора".

К числу известных способов утилизации бытовых отходов относятся современные схемы их переработки, основанные на предыдущей многокомпонентной сортировке. Получаемые при этом вторичные ресурсы передаются потребителям для использования в качестве топлива сырья или добавки к основному сырью, необходимой в производстве новой продукции. Остатки отходов, не подлежащих сортировке, в данном способе подлежат уплотнению и захоронению под слоем почвы.

Известен "Способ получения композиций для дорожного и гидротехнического строительства» [патент RU №2026323, МПК В03В 9/00]. Предлагаемый способ и линия для его осуществления направлены на устранение вышеперечисленных недостатков. Способ предусматривает 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, превращение 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.

Известен также "Способ безопасной утилизации бытовых отходов [патент RU №2310525, МПК В03В 9/00, С04В 18/00], включающий сортировку отходов непосредственно в зоне строительства автодорог и последующую их переработку. Из бытовых отходов отсортировывается 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; другие 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, смешивают с песком и известью при следующем соотношении компонентов: песок - 80%, известь - 10%, бытовые отходы третьей группы - 10%; затем из полученной смеси методом прессования при нагреве до 150°C формируют элементы подкладки 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.

К недостаткам изобретений уровня техники следует отнести: нетехнологичность полученных материалов для использования в строительстве, сложность процесса сортировки в связи с наличием разно-компонентных групп отходов, содержащих органические и неорганические составляющие, которые в свою очередь отличаются не только по химическому составу, а также имеют различные физические показатели - твердые, очень твердые, мягкие и др.

В основу технического решения поставлена задача получения нового, надежного и малозатратного блок-контейнера и мини-саркофага, повышение технологичности способа, позволяющего достичь высоких потребительских свойств полученного продукта. Дополнительный результат - утилизация отходов.

Поставленная задача решается способом получения блок-контейнера для строительства из промышленных и бытовых отходов, включающий первичную сортировку промышленных и бытовых отходов минимум на две группы, при этом в одну из групп указанных отходов удаляют их пластмассовую составляющую с последующим разделением ее на шесть групп: полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полипропилен и полистирол, причем часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов, перерабатывают в контейнер, неограниченный определенной модификацией, а к любой из остальных промышленных и бытовых отходов добавляют группу полистиролов, причем полученную смесь измельчают, уплотняют, составляют в полученный контейнер и герметизируют с образованием блок-контейнера. Переработку в контейнер выполняют путем литья под давлением или путем ротационного формования.

Также задача решается блок-контейнером для строительства из промышленных и бытовых отходов, который состоит из герметичного корпуса, неограниченного определенной модификацией, изготовленного из пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, выбранных из по меньшей мере одной из пяти групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и полипропилена, при этом в герметичном корпусе содержится измельченная и уплотненная любая составляющая группы промышленных и бытовых отходов с группою пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, которую составляют полистиролы. Корпус блок-контейнера корпус есть литым, сформированным литьем под давлением или ротационным формованием.

Другим вариантом решения задачи есть способ получения мини-саркофага из промышленных и бытовых отходов, включающий первичную сортировку промышленных и бытовых отходов минимум на две группы, при этом в одну из групп указанных отходов удаляют их пластмассовую составляющую с последующим разделением ее на шесть групп: полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полипропилен и полистирол, причем часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов, перерабатывают в корпус мини-саркофага, неограниченный определенной модификацией, а к любой из остальной части Промышленных и бытовых отходов добавляют группу полистиролов, причем полученную смесь измельчают, уплотняют, складывают в полученный корпус и герметизируют с получением мини-саркофага. Переработку в корпус мини-саркофага выполняют путем литья под давлением или путем ротационного формования. Также задача решается мини-саркофагом из промышленных и бытовых отходов, который состоит из герметичного корпуса, не ограниченного определенной формой, изготовленного из пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, выбранных из по меньшей мере одной из пяти групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и полипропилена, при этом в герметичном корпусе содержится измельченная и уплотненная составляющая любой группы промышленных и бытовых отходов с группой пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, которую составляют полистиролы. Корпус мини-саркофага корпус есть литым, сформированным литьем под давлением или ротационным формованием.

Изобретение выполняется следующим образом.

К мусороперерабатывающему заводу доставляют бытовые и/или промышленные отходы, механически или вручную проводят первичное сортирование. Главным образом отходы сортируют на две группы. Одна группа включает пластмассовые отходы, в другой попадает остальные отходы, а именно: стекло, печатные издания, картон и картонные изделия, органические остатки, пищевые отходы, опасные отходы (батарейки и др). Пластмассовая часть отходов пересортировывается с получением 6-ти групп мусора, которые требуют дальнейшей переработки. В них входят: полиэтилены высокой плотности (HDPE), полиэтилены низкой плотности (LDPE), полиэтилентерефталата (PET, PETE или полиэстер), поливинилхлорид (PVC-ПВХ), полипропилен (РР), полистирол (PS). Пластмассовую составляющую с по меньшей мере одной из пяти групп, кроме группы полистиролов (PS), подвергают дальнейшей переработке, где путем литья под давлением, или ротационным формованием перерабатывают в контейнеры, заявители предоставили контейнерам специальное название - треш-блоки. В зависимости от климатических условий и целевого назначения (использования в строительстве сооружений, заборов или дорожном строительстве) контейнеры для трэш-блоков могут производиться с одной из пяти групп, или с привлечением других групп из этого перечня и иметь различные модификации.

Литье полимеров под давлением - это технологический процесс изготовления изделий, при котором жидкий пластик впрыскивается под давлением в металлическую пресс-форму, где равномерно распределяется по ней и застывает. Это самый распространенный метод многосерийного изготовления пластиковых изделий. Литье пластмасс под давлением осуществляется на специальных инжекционных литьевых машинах - термопластавтоматах (ТПА). С помощью данного метода можно сделать практически любое пластиковое изделие. При этом нет никаких ограничений по величине или количеству деталей. Трэш-блоки можно получить также путем ротационного формования. Этот метод переработки позволяет получать полые изделия различных форм и размеров из термопластичных материалов, которые используются в виде порошков или паст (пластизолей). Процесс ротационного формования отличается простотой и включает три основных стадии. На первой из них в холодную форму, который представляет собой полую чашеобразную конструкцию, загружается определенное количество полимерного материала. Далее (стадия II): закрытую форму помещают в камеру нагрева, где и происходит процесс формирования. При этом с помощью соответствующих устройств форма приводится во вращение по двум осям. При вращении с относительно невысокой частотой расплавленный полимер распределяется по стенкам формы.

Третья стадия III: заключается в охлаждении формы с отформованным изделием, которое может осуществляться с помощью холодного воздуха или водяного тумана; при этом форма продолжает вращаться для полного и равномерного затвердевания полимера по всей поверхности формы. После завершения охлаждения, форма раскрывается и готовое изделие извлекается из нее благодаря усадке материала, причем при охлаждении изделия процесс изъятия не вызывает осложнений:

http://www.polvmery.ru/letter.php?n_id=2674&cat_id=3&page_id=1;

http://belppg.com/technolog/p5.html;

http://www.polymerbranch.eom/termoplast/view/6/19.html)

http://www.rpmufa.ru/index.php?pageid=press)

После формирования трэш-блоков (контейнеров) остальные отходы с добавлением отходов группы полистиролов (PS), измельчают, уплотняют, составляют в полученные контейнеры и герметизируют.

Предложенный способ является достаточно технологичным, имеет ограниченное количество операций по переработке мусора, при этом он обеспечивает полную утилизацию, в частности свалок за счет переработки всего массива отходов, при котором одну часть отходов перерабатывают в трэш-блоки (контейнеры), а второй частью заполняют трэш-блоки, образующие герметичные мини-саркофаги.

Описанные выше блоки можно использовать в сфере дорожного строительства и строительства в целом, а именно:

1) использовать в укладывании дорожного покрытия, заменив трэш-блоками 3-4 слоя «подушки» (земли, песка, гравия и базового слоя). Такой метод строительства не только позволит существенно уменьшить расходы на заключение дорог, но и упростить сам процесс укладки дорожного покрытия;

2) на основе этих блоков строить заборы, автостоянки;

3) использовать как один из слоев фундамента в строительстве ангаров, фабрик, цехов, складских помещений и других промышленных сооружений;

4) применять в других строительных и бытовых работах.

Группа изобретений относится к утилизации промышленных и бытовых отходов. Выполняют первичную сортировку отходов минимум на две группы. В одной из групп отходов удаляют их пластмассовую составляющую с последующим разделением ее на шесть групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полипропилена и полистирола. Часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов перерабатывают в контейнер, имеющий полую чашеобразную форму, а к любой из остальной части отходов добавляют группу полистиролов. Полученную смесь измельчают, уплотняют, складывают в полученный контейнер и герметизируют с образованием блок-контейнера. Часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов, перерабатывают в корпус саркофага, имеющий полую чашеобразную форму, а к любой из остальной части отходов добавляют группу полистиролов. Полученную смесь измельчают, уплотняют, складывают в полученный корпус и герметизируют с получением саркофага. Обеспечивается полная утилизация всего массива отходов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы.

1. Способ получения блок-контейнера для строительства из промышленных и бытовых отходов, включающий первичную сортировку промышленных и бытовых отходов минимум на две группы, при этом в одной из групп указанных отходов удаляют их пластмассовую составляющую с последующим разделением ее на шесть групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полипропилена и полистирола, причем часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов, перерабатывают в контейнер, имеющий полую чашеобразную форму, а к любой из остальной части промышленных и бытовых отходов добавляют группу полистиролов, причем полученную смесь измельчают, уплотняют, складывают в полученный контейнер и герметизируют с образованием блок-контейнера.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что переработку в контейнеры выполняют путем литья под давлением или путем ротационного формирования.

3. Блок-контейнер для строительства из промышленных и бытовых отходов, который состоит из герметичного корпуса, имеющего полую чашеобразную форму, изготовленного из пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, выбранных из по меньшей мере одной из пяти групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и полипропилена, при этом в герметичном корпусе содержится измельченная и уплотненная составляющая любой группы промышленных и бытовых отходов с группой пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, которую составляют полистиролы.

4. Блок-контейнер по п. 3, отличающийся тем, что его корпус выполнен литым, сформированным литьем под давлением или ротационным формованием.

5. Способ получения саркофага из промышленных и бытовых отходов, включающий первичную сортировку промышленных и бытовых отходов минимум на две группы, при этом в одной из групп указанных отходов удаляют их пластмассовую составляющую с последующим разделением ее на шесть групп: полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полипропилен и полистирол, причем часть по меньшей мере одной из указанных пяти групп, кроме группы полистиролов, перерабатывают в корпус саркофага, имеющий полую чашеобразную форму, а к любой из остальной части промышленных и бытовых отходов добавляют группу полистиролов, причем полученную смесь измельчают, уплотняют, складывают в полученный корпус и герметизируют с получением саркофага.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что переработку в корпус саркофага выполняют путем литья под давлением или путем ротационного формования.

7. Саркофаг из промышленных и бытовых отходов, который состоит из герметичного корпуса, имеющего полую чашеобразную форму, изготовленного из пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, выбранных из по меньшей мере одной из пяти групп: полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, полиэтилентерефталата, поливинилхлорида и полипропилена, при этом в герметичном корпусе содержится измельченная и уплотненная составляющая любой группы промышленных и бытовых отходов с группой пластмассовой составляющей промышленных и бытовых отходов, которую составляют полистиролы.

8. Саркофаг по п. 7, отличающийся тем, что его корпус выполнен литым, сформированным литьем под давлением или ротационным формованием.