Устройство для мокрого разделения производственных и бытовых отходов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11,899137 л / =(23) Приоритет В 03 С 1/24 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23.01.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Изобретение относится к устройствам для разделения твердых веществ на однородные составляющие и может быть использовано для сортировки производственных отходов и бытового мусора.Известно устройство для магнитного разделения материалов, включающее питатель, барабан иэ 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 21 . Недостатком известного устройстваявляется низкая эффективность процесса сепарации.5 Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения сложных многокомпонентных смесей.Указанная цель достигается тем,что магнитная система выполнена ввиде барабана с вертикальной осьювращения, на внутренней поверхностикоторого в верхней и средней частяхбарабана размещены ряды постоянныхмагнитов, обращенных друг к другуодноименными полюсами, причем в верхней части ряды уложены параллельноплоскости вращения барабана, а в среней части - по винтовым линиямПри этом ванна снабжена очистителями барабана, один из которых установлен в верхней части барабана,а другой - в средней его части,причем последний выполнен в виде лентыиэ твердого немагнитного материала.Кроме того, устройство снабженоразрыхлителем, размещенным в верхней части ванны, и дополнительнойванной. При этом устройство снабжено отстойником и нейтрализатором.На Фиг.1 изображена.функциональ- ЗО .ная схема одного из вариантов кон 899137кретного выполнения предлагаемого устройства;на Фиг. 2 - укладка маг. нитов; на фиг. 3 - разрыхлитель;на фиг. 4 - разгрузочное приспособление.Устройство содержит открытую ванну 1 шахтного типа, над которой расположено загрузочное приспособление, выполненное в виде ленточноготранспортера 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, например бетона.В ванне 1 над приемником 3 расположен насаженный на вертикальную ось 5 цилиндрический барабан 6 так,что верхняя его часть выступает надповерхностью воды. Ось 5 нижним сваим концом опирается на подпятник 7,укрепленный на стенке ванны 1. Вверху ось 5 барабана 6 соединена с установленным на ванне электромеханическим приводом 8.наружная оболочка барабана 6 выполнена из немагнитиого твердого металла, например нержавеющей стали. На внутренней поверхности барабана 6 уложены рядамипостоянные магниты прямоугольнойФормы (Фиг.2),В верхней части барабана 6 магниты уложены по крайней мере, двумярядами, параллельными плоскости вращения барабана 6, а на средней егочасти, находящейся ниже поверхности воды в ванне 1, параллельиымн рядами, идущими по винтовым линиям подуглом например 45 ф к плоскостивращения барабана 6. Нижняя часть оболочки барабана 6 остается свободной от магнитов. Пространства между оболочкой барабана 6 с уложеннымина ней магнитами и осью 5 барабана6 заполнено водостойким связующим материалом, например бетонам с легким наполнителем. В верхней части ванны 1, напротив двух верхних рядовмагнитов, по касательной к поверхнасти барабана 6 смонтирован наполовину погруженный в воду очиститель9 с разгрузочным приспособлением 10,выполненным в виде наклонного ленточного транспортера, нижний ролик которого,опущен ниже поверхности воды Средняя часть барабана 6 снабженанеподвижным очистителем 11, выполненным в виде ленты из твердого немагниного материала, боковая поверхность которой облегчает барабан 6, 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 ук 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 ладки магнитов в барабане 6, и доходит, по крайнеи мере, до конца зонырасположения магнитов.В зоне загрузки ванны 1, на уровне приповерхностного слоя воды, двепротивоположные ее стенки имеют отверстия 13, предназначенные дляпрохождения в ванну 1 извне встречно направленных зубчатых стержней 14,выполняющих роль рабочего вилкообразного органа разрыхлителя Наружныестенки ванны 1 охвачены дополнительной ванной 15 (Фиг.3). Разрыхлительсостоит из двух рядов плоских несущих стержни 14 рычагов 16, насаженных на одну общую ось 17, кулачкового вала 18, связывающих рычаги16 со стенками дополнительной ванны 15 возвратных пружин 19 и электромеханическогб привода 20. Разрыхлитель смонтирован на раме 21, котораяукреплена на корпусе дополнительнойванны 15.Ванна 1 в верхней ее части имеетлоток 22 перелива, который нависаетнад отстойником 23. Корпус отстойника 23 выполнен из коррозиестойкогоматериала, например бетона, и такжекак и ванна 1 заглублен в землю. Вверхней части отстойника 23 расположено разгрузочное приспособление дляплавающей на воде Фракции, выполненное в виде ленточного транспортера24,нижний ролик которого находитсяниже уровня воды. Между лотком 22 перелива и транспортером 24 расположенподающий барабан 25 лопастного типа,ось вращения которого расположенавыше уровня воды в отстойнике 23.Над лотком 22 перелива установленскребковый транспортер 26.В стенке отстойника 23 на уровнеповерхности воды установлен вентиль27, предназначенный для слива масляных и им подобных Фракций, при этомприлегающий к вентилю 27 объем отстойника 23 в приповерхностном слоеводы отделен установленной на стенках отстойника 23 решеткой 28. Встенку отстойника 23 ниже .вентиля27, но не .выше нижнего края решетки28, вмонтирован сливной трубопровод 29, связывающий отстойник 23с входом ванны 1, расположенным внижней ее части. В трубопровод 29на 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 образуютзамкнутую систему оборотного водоснабжения,Приемники 3 и 4 для приема тяжелых тонущих в воде фракций и нижняя часть отстойника 23 посредством трех отдельных наклонных туннелей33, нижние поверхности которых выполнены гладкими, сообщаются с тремя отдельными разгрузочными колодцами 34, оснащенными грейферными механизмами 35 (фиг.4).Устройство работает следующил 5образом.Водяной насос 30 поднимает уровень воды в ванне .1 до лотка 22перелива и создает в ней движущийсявверх поток. Подлежащая разделениюслохная смесь твердых веществ поступает на загрузочный ленточныйтранспортер 2, который подает еев приповерхностный слой воды ванны1 на рабочий орган. разрыхлителя,стержни 14, где она раэрыхляется попеременно вводимыми из.дополнительной ванны 15 в этот слой через отверстия 13 стержнями 14. Попеременное введение их управляется несущими их качающимися на оси 17 рыча Огами 16 и кулачковым валом 18, который вращается со скоростью 1-3 об/сс помощью опирающегося на раму 21электромеханического привода 20.Безаварийность работы раэрыхлителяобеспечивается тем, что стержни 14в ванну 1 вводятся нежестко, поддействием возвратных пружин 19, чемисключается поломка стержней 14 привстрече их с крупногабаритными твер- Здыми предметами.Из разрыхляемой в приповерхностном слое воды смеси, находящейся взоне активного ее разделения, поддействием силы тяжести выпадает идвижется вертикально вниз, преодолевая движущийся вверх со скоростью0,2-0,5 м/с поток воды, тяжелая немагнитная фракция, например камни,битое стекло, цветные металлы. Фракция направляется в отсек 4, откуда 40по гладкой поверхности наклонноготуннеля 33 поступает в разгрузочныйколодец 34 и удаляется грейфером 35.Из раэрыхляемой смеси также, поддействием силы тяжести, выпадает тяжелая ферромагнитная Фракция,траектория движения которой в создаваемом магнитной системой магнитномполе вращающегося с помощью электромеханического привода 8 со скоростью0,2-0,5 об./и барабана 6 отклоняются в его сторону. Мелкие частицыэтой фракции, притягиваясь к его поверхности, сосредотачиваются повинтовым линиям максимумов магнитногополя. Притянутые .к барабану 6,опирающемуся осью 5 на подпятник 7,частицы магнитной Фракции очистителем11, опирающимся на уступ 12, сдвигаются по гладкой поверхности барабана 6 вдоль его винтовых линий по-, 60стоянкой напряженности магнитногополя, что облегчает очистку барабана6, и в то же время сдвигаются вниз,выводятся очистителем 11 из магнитного поля и достигают отсека 3. 65 Траектории выпадающих иэ разрыхляемой смеси крупных частиц ферромагнитной фракции меньше искривняются лагнитныл полем и они попадают в отсек 3 не, касаясь барабана 6 или только скользя по его поверхности. Ферромагнитная Фракция удаляется иэ отсека 3 также, как удаляется иэ отсека 4 тяЖелая немагнитная Фракция.Плавающие на воде предметы, имеющие Ферромагнитные включения, также притягиваются иэ эоны разрыхления смеси вращающимся барабаном 6, верхней его частью, выводятся им в зону накопления плавающей ферромагнит-. ной 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 нейтралиэатор 31 и. трубопровод 29 в циркулирующую воду веществомнейтралиэатором, 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 способами 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 массой. Скорость потока обеспечивает удаление из ванны 1 всей органики животного и растительного происхождения, а также всех пленочных иэделий 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, пескаорганическая 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 смесьтвердых 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 твердых веществ по сравнительно большому числу признаков и не требует предварительного измельчения подаваемой в устройство смеси.Формула изобретения1. 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 раэделения.и приемники продуктов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эФФективности процесса разделения сложных многокомпонентных смесей, магнитная система выполнена в виде барабана с вертикальной осью вращенияна внутренней поверхности которогов верхней и средней частях барабанаразмещены ряды постоянных магнитов,обращенных друг к другу одноименнымиполюсами, причем в верхней частиряды уложены параллельно плоскостивращения барабана, а в средней частипо винтовым линиям.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ванна снабжена очистителями барабана, один из,которых установлен в верхней частибарабана, а другой - в средней егочасти, причем последний выполненв виде ленты из твердого немагнитного материала.3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено раэрыхлителем, размещенныМ в 30 верхней части ванны, и дополнительной ванной.4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что устройствоснабжено отстойником и нейтрализатором.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 4046679,кл. 209-212, опублик. 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 193389, кл. В 03 С 1/24, 1967прототип).899137 оставитель А. Семеновехред Л. Кастелевич Коррек дактор А, Шанд ини Заказ 12002/ Тираж 593 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Иосква, )Х, Раушская наб., д