Специальные методы сепарации при переработке ТБО

Специальные методы сепарации применяются для выделения из ТБО компонентов, затрудняющих реализацию тех или иных технологических операций обогащения отходов. В частности, в присутствии текстильных и крупных пленочных компонентов существенно усложняется операция грохочения исходных ТБО, применяемая для удаления из потока отходов крупнокусковых компонентов.

Несмотря на то, что грохочение при этом проводится по достаточно крупному классу (как правило, 250 или 300 мм), отверстия барабанных грохотов, как показала российская практика, заби­ваются текстильными и пленочными компонентами и аппараты переста­ют функционировать как сортирующие устройства. Эти же компоненты затрудняют работу аэросепараторов. Кроме того, текстильные компоненты оказывают негативное влияние на технологический процесс дальнейшей переработки ТБО, например, при ферментации в биобарабанах (образо­вание пробок из текстиля, хотя диаметр барабана составляет 4 м).

[I] — отходы; 2 - барабан; 3 - крючья барабана; 4 - труба;5 — вентилятор; 6 — циклон; 7 — питатель

В этой связи технологическая задача своевременного выделения из потока ТБО компонентов, затрудняющих их сепарацию и дальнейшую переработку, весьма актуальна.

Методы извлечения из потока отходов волокнистых и пленочных компонентов основаны на использовании свойства таких компонентов фиксироваться на рабочих элементах специальных сепараторов.

Из различных типов сепараторов-текстилеотделителей наиболее перспективны аппараты с захватывающими элементами (крючья, шты­ри, штифты и т.п.).

На рис. 5.96 показана установка фирмы Сорайн Чеккини для выде­ления из ТБО текстильных компонентов, работа которой основана на прочесывании движущихся по конвейеру 8 отходов 1 с помощью вра­щающегося барабана 2 с крючьями 3 (направление движения конвейера и вращения барабана совпадают). Загнутые крючья вращающегося ба­рабана погружаются в транспортируемые конвейером ТБО, захватыва­ют текстильные и пленочные компоненты, поднимают их к отверстию всасывающей трубы 4, по которой отходы транспортируются в циклон (разрежение создается с помощью вентилятора 5) с разгрузочным пи­тателем 7. Отработанный воздух подвергается фильтрованию.

[I] — конвейер (транспортировка ТБО); 2 — сортирующий конвейер с крючь­ями; 3 — крючья; 4 — конвейер (транспортировка извлеченного текстиля)

1 — конвейер (транспортировка ТБО); 2, 3 и 4 — сортирующие конвейе­ры с крючьями; 5 — крючья; 6—конвейер (транспортировка извлеченно­го текстиля)

1 - корпус; 2 - загрузочный желоб; 3 - вращающиеся валы; 4, 7 и 9 -участки конвейерной ленты; 5-крючья; 6 и 8 -разгрузочные желоба

Два других устройства фирмы Сорайн Чеккини (рис. 5.97 и рис. 5.98) также предусматривают извлечение текстильных компонентов ме­тодом зацепления крючьями, однако крючья крепятся не на вращаю­щемся барабане, а на движущейся ленте конвейера, установленного на­клонно по отношению к горизонтальному конвейеру, транспортирую­щему ТБО. Как видно из рис. 5.98, над конвейером, транспортирующем ТБО, может быть установлено несколько наклонных конвейеров с крю­чьями, что обеспечивает повышение извлечения текстиля с одновре­менной его перечисткой (наклонные конвейеры 2 и 3 выполняют функ­цию основных и перечистных сепараций, конвейер 4 - функцию конт­рольной сепарации). Каждый наклонный конвейер может иметь различ­ную частоту вращения и разное число крючьев.

В рабочей зоне сепарации всех рассмотренных устройств (рис. 5.96-5.98) направление гиба крючьев, закрепленных на барабане или ленте, совпадает с направлением движения потока ТБО. Вероятность зацепления волокнистых, а тем более эластичных пленочных компонен­тов в прямоточном режиме сепарации невелика. Более эффективна ра­бота сепаратора, в котором реализуется противоточный режим разделе­ния (рис. 5.99).

Как видно из рис. 5.99, сепарация материала осуществляется при его свободном падении в камере разделения. В сепараторе, созданном в Италии фирмой Сорайн Чеккини и запатентованном в Норвегии и Югославии, на вращающихся валах 3 установлена трехзвенная конвей­ерная лента, состоящая из горизонтального 7, вертикального 9 и на­клонного 4 участков. Лента снабжена крючьями 5, загнутые концы ко­торых направлены навстречу падению сортируемого материала. ТБО загружаются в сепаратор через желоб 2 и проходят через крючья 5 вер­тикального участка 9 конвейерной ленты.

Волокнистые компоненты, в частности текстиль, накалываются на крючья 5, повисают на них и благодаря движению конвейерной ленты выводятся из зоны разделения. Съем текстиля с крючьев 5 осуществля­ется благодаря изменению направления движения конвейерной ленты на наклонном 4 и горизонтальном 7 участках. При этом извлеченный текстиль разгружается в желоб 6, а оставшаяся масса ТБО - в желоб 8.

Основной недостаток итальянского сепаратора - ограниченная об­ласть его применения, поскольку эффективность его работы снижается при сепарации недробленого материала (вследствие небольшой шири­ны зоны разделения).

Этого недостатка лишен отечественный сепаратор-текстилеотдели- тель (рис. 5.100), разработанный в ВИВР (ныне НИЦПУРО). От других аналогичных технических решений сепаратор отличается простотой в из­готовлении и обслуживании, эффективностью и надежностью в работе.

Корпус сепараrора представляет собой металлоконструкцию коробчатого типа (имеет две раздельные воронки, смотровое окно и люки для очистки). В корпусе установлены два вала, на одном из которых закреплены металлические штанги с крючьями (частота вращения вала -10 мин^-1), на втором-гребенка-съемник (40 мин^-1). Направление вращения штанг с крючьями, имеющих разную длину и расположенных в чередую­щемся порядке, в зоне сепарации совпадает с направлением движе­ния материала. Мощность привода сепаратора - 11 кВт (два двигате­ля по 5,5 кВт), масса -6 т, габариты - 4450x2625x4790 мм.

Загружается сепаратор с помощью питающего конвейера (скорость - не более 0,5 м/с). ТБО подаются в зону сепарации, перекрываемую враща­ющимися штангами с крючьями (расстояние между штангами 250 мм). Текстильные и пленочные компоненты, зацепляющиеся за крючья и пови­сающие на штангах, выносятся из зоны сепарации и падают вниз в ворон­ку (при выходе штанг за разделительную кромку); текстильные компонен­ты, которые по каким-либо причинам остались на крючьях, снимаются вращающейся гребенкой-съемником и падают в ту же воронку. Все осталь­ные компоненты ТБО, попадая в зону сепарации, проваливаются между штангами, падают вниз и направляются на дальнейшую сортировку.

При использовании сепаратора в составе механизированной линии сортировки ТБО обеспечивается извлечение текстильных компонентов на уровне 80% (за одну стадию сепарации); одновременно из потока ТБО удаляются крупнокусковая полимерная пленка.

1 - отходы; 2 - щетки; 3 - валки щеточные; 4 - волокнистые компоненты; 5 и 6- валки штифтовые; 7- штифты; 8 - наклонный желоб

На рис. 5.101 показана разработанная в ФРГ установка для извлече­ния из потока ТБО текстильных компонентов. Ее применение предпо­чтительно для доводки легкой фракции ТБО. Выделение текстиля из потока материала основано на использовании различий в физико-меха­нических свойствах компонентов, в частности, их прочности на разрыв.

Как видно из рисунка, смесь ТБО 1 поступает на наклонный желоб 8, на котором расположены валки 6 со штифтами 7. Параллельно штифто­вым валкам 6 над ними определенным образом размещены щеточные валки 3 с установленными на них щетками 2, которые передвигают смесь отходов через штифты 7 валков 6.

Компоненты смеси, обладающие незначительной прочностью на разрыв, не задерживаются штифтами 7, а протаскиваются щетками 2 в нижнюю часть желоба 8, где и разгружаются в специальный бункер. Бо­лее прочные материалы (такие, как текстиль), накалываясь на штифты 7 при вращении валков 6 и 3 в направлении, указанном стрелками, выво­дятся из зоны разделения. Зацепившийся текстиль снимается с помо­щью штифтовых валков 5, частота вращения которых превышает часто­ту вращения валков 6. Выделенный текстиль 4 выгружают в отдельный бункер.

Следует отметить, что содержащиеся в ТБО текстильные компонен­ты рассматриваются как вредная примесь с чисто технологических пози­ций. В принципе, выделенный текстиль после соответствующего обез­вреживания может найти и самостоятельное применение (например, как обтирочная ветошь или как материал в производстве рубероида).