Устройство для мокрого разделения производственных и бытовых отходов Советский патент 1982 года по МПК B03C1/247 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

1

Изобретение относится к устройствам для разделения твердых веществ на однородные составляющие и может . быть использовано для сортировки производстренных отходов и бытового мусора.

Известно устройство для магнитного разделения материалов, включающее питатель, барабан из немагнитного материала с размещенными на его внутренней поверхности постоянными магнитами и приемники продуктов разделения 1 .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса сепарации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для мокрого разделения производственных и бытовых отходов, содержащее открытую ванну шахтного типа, снабженную магнитной системой, размещенной по высоте ванны, питатель, установленный над ванной, загрузочное приспособление, приспособления для выгрузки продук- . тов разделения и приемники продуктов 23 .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса сепарации.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения сложных многокомпонентных смесей.

Указанная цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде барабана с вертикальной осью

10 вращения, на внутренней поверхности которого в верхней и средней частях барабана размещены ряды постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, причем в верх15ней части ряды уложены параллельно плоскости вращения барабана, а в средней части - по винтовым линиям.

При этом ванна снабжена очистителями барабана, один из которых ус20тановлен в верхней части барабана, а другой - в средней его части,при- , чем последний выполнен в виде ленты из тверДо1:О немагнитного материала. Кроме того, устройство снабжено

25 разрыхлителем, размещенным в верхней части ванны, и дополнительной ванной. При этом устройство снабжено отстойником и нейтрализатором.

На фиг.1 изображена.функциональ30 .ная схема одного из вариантов-конкретного выполнения предлагаемого устройства;на фиг. 2 - укладка магнитов; на фиг. 3 - разрыхлитель;на фиг. 4 - разгрузочное приспособление .

Устройство содержит открытую ванну 1 шахтного типа, над которой расположено загрузочное приспособление, выполненное в виде ленточного транспортера 2, .на дне ванны размещены приемники 3 и 4 для тяжелых, тонущих в воде фракций, соответственно ферромагнитной и немагнитной. Корпус ванны 1 выполнен из немагнитного материала, н.апример бетона.

В ванне 1 над приемником 3 расположен насаженный на вертикальную ось 5 цилиндрический барабан б так, что верхняя его часть выступает над поверхностью воды. Ось 5 нижним своим концом опирается на подпятник 7, укрепленный на стенке ванны 1. Вверху ось 5 барабана б соединена с установленным на ванне электромеханическим приводом 8.Наружная оболочка барабана 6 выполнена из немагнитного твердого металла, например нержавеющей стали. На внутренней поверхности барабана 6 уложены рядами постоянные магниты прямоугольной формы (фиг.2).

В верхней части барабана 6 магниты уложены по крайней мере, двумя рядами, паралле/гьными плоскости вращения барабана 6, а на средней его части, находящейся ниже поверхности воды в вайне 1, параллельными рядами, идущими по винтовым линиям под углом, например, 45 к плоскости вращениябарабана 6. Нижняя часть оболочки барабана б остается свободной от магнитов. Пространство между оболочкой барабана 6 с уложенными на ней магнитами и осью 5 барабана б заполнено водостойким связующим материале, например бетоном с легКИМ наполнителем. В верхней части ванны 1, напротив двух верхних рядов магнитов, по касательной к поверхности барабана б смонтирован наполовину погруженный в воду очиститель 9 с разгрузочным приспособлением 10 выполненным в виде наклонного ленточного транспортера, нижний ролик которого.опущен ниже поверхности воды.

Средняя часть барабана б снабжена неподвижным очистителем 11, выполненныг/1 в виде ленты из твердого немагни|Ьного материала, боковая поверхHofcTb которой облегчает барабан б, а перпендикулярная ей широкая поверхность закреплена на уступе 12, который образован стенками ванны и начинается на .уровне верхней границы укладки магнитов по винтовым линиям в барабане 6 , выполнен по винтовой линии не совпадающей по направлению с винтовыми линиями укладки магнитов в барабане б, и доходит, по крайней мере, до конца зоны расположения магнитов.

В зоне загрузки ванны 1, на уровне приповерхностного слоя воды, две противоположные ее стенки имеют отверстия 13, предназначенные для прохождения в ванну 1 извне встречно направленных зубчатых стержней 14 выполняющих роль рабочего вилкообразного органа разрыхлителя.. Наружные стенки ванны 1 охвачены дополнительной ванной 15 (фиг.З). Разрыхлитель состоит из двух рядов плоских несущих стержни 14 рычагов 16, насаженных на одну общую ось 17, кулачкового вала 18, связывающих рычаги 16 со стенками дополнительной ванны 15 возвратных пружин 19 и электромеханического привода 20. Разрыхлитель смонтирован на раме 21, которая укреплена на корпусе дополнительной ванны 15.

Ванна 1 в верхней ее части имеет лоток 22 перелива, который нависает над отстойником 23. Корпус отстойника 23 выполнен из коррозиестойкого материала, например бетона, и также как и ванна 1 заглублен в землю. В верхней части отстойника 23 расположено разгрузочное приспособление для плавающей на воде фракции, выполненное в виде ленточного транспортера 24,нижний ролик которого находится ниже уровня воды.Между лотком 22 перелива и транспортером 24 расположен подающий барабан 25 лопастного типа ось вращения которого расположена выше уровня воды в отстойнике 23. Над лотком 22 перелива установлен скребковый транспортер 26,

В стенке отстойника 23 на уровне поверхности воды установлен вентиль 27, предназначенный для слива масляных и им подобных фракций, при этом прилегающий к вентилю 27 объем отстойника 23 в приповерхностном слое воды отделен установленной на стенках отстойника 23 решеткой 28. В стенку отстойника 23 ниже.вентиля

27,но не .выше нижнего края решетки

28,вмонтирован сливной трубопровод 29, связывающий отстойник 23 с входом ванны 1, расположенным в нижней ее части. В трубопровод 29 на участке между насосом 30 и ванной 1 включен нейтрализатор 31,донная часть которого расположена ниже уровня воды в ванне 1. Питающий нейтрализатор 31 трубопровода 29 .снабжен вентилем 32. Ванна 1, отстойник 23 и нейтрализатор 31 образуют замкнутую систему оборотного водоснабжения.

Приемники 3 и 4 для приема тяжелых тонущих в воде фракций и нижняя часть отстойника 23 посредством 55 .трех отдельных наклонных туннелей

33, нижние поверхности которых выполнены гладкими, сообщаются с тремя отдельными разгруэочньми колодцами 34, оснащенными грейферными механизмами 35 (фиг.4).

Устройство работает следующим образом.

Водяной насос 30 поднимает уровень воды в ванне -1 до лотка 22 перелива и создает в ней движущийся вверх поток. Подлежащая разделению слоясная смесь твердых веществ поступает на загрузочный ленточный транспортер 2, который подает ее в приповерхностный слой воды ванны 1 на рабочий орган разрыхлителя, стержни 14, где она разрыхляется попеременно вводимыми из. дополнительной ванны 15 в этот слой через отверстия 13 стержнями 14. Попеременное введение их управляется несущими их качающимися на оси 17 рычагами 16 и кулачковым валом 18, который вращается со скоростью 1-3 об с помощью опирающегося на раму 21 электромеханического привода 20. Безаварийность работы разрыхлителя обеспечивается тем, что стержни 14 в ванну 1 вводятся нежестко, под действием возвратных пружин 19, чем исключается поломка стержней 14 при встрече их с крупногабаритными твердыми предг1етами.

Из разрыхляемой в приповерхностном слое воды смеси, находящейся в зоне активного ее разделения, под действием силы тяжести выпадает и движется вертикально вниз, преодолевая движущийся вверх со скоростью 0,2-0,5 м/с поток воды, тяжелая немагнитная фракция, например камни, битое стекло, цветные металлы. Фракция направляется в отсек 4, откуда по гладкой поверхности наклонного туннеля 33 поступает в разгрузочный колодец 34 и удаляется грейфером 35

Из разрыхляемой смеси также, под действием силы тяжести, выпадает тяжелая ферромагнитная фракция,траектория движения которой в создаваемом магнитной систе лой магнитном поле вращающегося с помощью электромеханического привода 8 со скорость 0,2-0,5 об./м барабана б отклоняются в его сторону. Мелкие частицы этой фракции, притягиваясь к его поверхности, сосредотачиваются повинтовым линиям максимумов магнитного поля. Притянутые к барабану 6,опираквдемуся осью 5 на подпятник 7,частицы магнитной фракции очистителем 11, опирающимся на уступ 12, сдвигаются по гладкой поверхности барабна 6 вдоль его винтовых линий по-, стоянной напряженности магнитного поля, что облегчает очистку барабан 6, и в то же время сдвигаются вниз, выводятся очистителем 11 из магнитного поля и достигают отсека 3.

Траектории выпадающих из разрыхляемой смеси крупных частиц ферромагнитной фракции меньше искривляются магнитным полем и они попадают в отсек 3 не. касаясь барабана б или только скользя по его поверхности. Ферромагнитная фракция удаляется из отсека 3 также, как удаляется из отсека 4 тяйселая немагнитная фракция

Плавающие на воде предметы,имеющие ферромагнитные включения, также притягиваются из зоны разрыхления смеси вращающимся барабанх 1 б, верхней его частью, выводятся им в зону накопления плавающей ферромагнитной фракции, отделяются от него очистителем 9 и удаляются ленточным транспортером 10.

Растворимая в воде химически агрессивная часть смеси вступает в реакции нейтрализации с вводимым через нейтрализатор 31 и трубопровод 29 в циркулирующую воду веществомнейтрализатором, образуя тонкодисперсный осадок или растворимые в воде вещества. Растворимые в воде вещества, выводятся из замкнутого цикла водоснабжения продувкой цикла свежей водой и отделением .их из продувочных вод известными способаиии водоочистки.

Тонкодисперсный продукт процесса нейтрализации выводится из ванны 1 восходящим в ней потоком воды вместе со всей удаляемой из нее через лоток ,12 перелива оставшейся от смеси мас:сой. Скорость потока обеспечивает удаление из ванны 1 всей органики животного и растительного происхождения, а также всех пленочных изделий из пластмасс и тонкодисперсных минеральных частиц. Громоздкие плавающие предметы вымываемой из ванны 1 смеси, например плавающие пластмассовые емкости, проталкиваются по лотку 22 перелива скребковым транспортером 26. Все перечисленные процессы разделения смеси в ванне 1 происходят одновременно и независимо от колебаний соотношения составляющих разделяемую смесь компонентов.

Поступающая в отстойник 23 смесь в свою очередь, разделяется по признаку плотности на плавающую на воде часть и тонущую.. Тонущие вещества, например тонкодисперсная смесь частиц почвы, глины, песка, .органическая масса растительного и животного происхождения, образуют мягкую фракцию, которая опускается на дно отстойника и удаляется из него также, как и тяжелые фракции из отсеков 3 и 4.

Всплывающие на воде, жидкости, в частности масляные и им подобные фракции, удаляются из отстойника 23 сливом через вентиль 27. Возможность слива обеспечивается тем,что плавающая на поверхности -воды смесь

твердых предметов задерживается решеткой 28, а прилегающая к вентилю 27 поверхность воды вследствие этого остается свободной. При этом остальная плавающая на поверхности воды смесь, например органика растительного и животного происхождения, пленочные изделия из пластмасс, лопастями барабана 25 перемещаются по направлению к ленточному транспортеру 24 и удаляются. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает разделение сложных смесей тверделх веществ по сравнительно большому числу признако и не требует предварительного измельчения подаваемой в устройство смеси.

Формула изобретения

1. Устройство для мокрого разделения производственных и бытовых отходов, содержащее открытую ванну шахтного типа, снабженную магнитной системой размещенной по высоте ванны, питатель, установленный над ванной, загрузочное приспособление, приспособления для выгрузки продуктов разделения и приемники продуктов, отличающееся г&л, что, с целью повышения эффективности процесса разделения слож ных многокомпонентных смесей, магнитная система выполнена в виде барабана с вертикальной осью вращения на внутренней поверхности которого в верхней и средней частях барабана размещены ряды постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименным полюсами, причем в верхней части ряды уложены параллельно плоскости вращения барабана, а в средней част по винтовым линиям.

2.Устройство по п,1, о т л ичающееся тем, что ванна снажена очистителями барабана, один из которых установлен в верхней части барабана, а другой - в средней его части, причем последний выполнен

в виде ленты из твердого немагнитного материала.

3.Устройство по п.1,.о т л ичающееся тем, что оно снабжено разрыхлителем, размещенный в верхней части ванны, и дополнительной ванной.

4.Устройство по П.1, о т л ичающееся тем, что устройств снабжено отстойником и нейтрализатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4046679, кл. 209-212, опублик. 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 193389, кл. В 03 С 1/24, 1967 (прототип).

Фиг. 2

::$ f$ ff : ff$/:

:

гз

3f

Фмг.