Управление отходами. Сбор транспортирование прессование сортировка

Техническая характеристика пресса «HARRIS 1145» [80]

Прессовое оборудование фирмы SACRIA (Франция) предназначено для пакетирования различных видов отходов в кипы следующим образом. Отходы по конвейеру поступают в загрузочную воронку, изготовленную из листовой стали со специальным покрытием для того, чтобы гасить трение, возникающее при загрузке отходов. При наполнении воронки отходами фотоэлектрический элемент дает команду к началу работы гидроцилиндра, который прессует отходы, подавая их в прессовый канал. Если крупногабаритные отходы мешают прессованию и резке на уровне ножей и контрножей, автоматически включается очищающее устройство, которое проталкивает отходы вперед, освобождая зону резки. Спрессованные отходы обвязываются тремя рядами проволоки. После обвязки кипы проволока скручивается, обрезается ножами и направляется к автоматическому погрузчику.

Работа прессов осуществляется в автоматическом режиме. Основные технические характеристики прессов фирмы SACRIA представлены в табл. 13 [80].

Пакетировочный пресс фирмы BALA PRESS AB (Швеция) предназна-

чен для пакетирования бытовых отходов, макулатуры, полимерных и древесных отходов, силоса и пр. Прессуемый материал по транспортеру подается в камеру прессования, имеющую цилиндрическую форму [80, 92].

Технические характеристики пресса фирмы BALA PRESS AB [92]

Режим прессования включается автоматически после заполнения камеры. После прессования кипа подается к упаковочному устройству, где упаковывается в полиэтиленовую пленку и поступает на транспортер, откуда автопогрузчиком перемещается на временное место складирования или грузится на автотранспорт для вывоза к месту размещения.

Пресс фирмы PARTEC (Швеция) предназначен для прессования отходов в большегрузные контейнеры на мусороперегрузочных станциях.

Процесс осуществляется следующим образом. Из бункера отходы поступают в камеру прессования. Плита с гидравлическим приводом, совершающая возвратно-поступательное перемещение, спрессовывает отходы в контейнере, который соединен с прессом. На передней и верхней сторонах плиты имеются подвижные скребки, предотвращающие падение отходов вниз за прессовую плиту.

При окончательном прессовании используется весь ход прессовой плиты и отходы выгружаются в контейнер.

Управление рабочим циклом осуществляется автоматически, полуавтоматически или вручную оператором. В полуавтоматическом режиме пресс работает непрерывно до заполнения контейнера. Затем оператор осуществляет окончательное прессование, т.е. прессовая плита совершает ряд ходов между положением закрытия и позицией, когда прессовая плита находится в предельном переднем положении. Затем опускается гильотинная плита, блокирующий механизм открывается и контейнер выталкивается для дальнейшего транспортирования. В автоматическом режиме пресс выполняет окончательное прессование автоматически.

Гидравлические прессы модели LP фирмы PRESONA (Швеция) предна-

значены для прессования различных отходов. Производительность и размеры прессов не влияют на принцип их действия. Прессуемый материал подается

133

транспортером или пневмотранспортом. Управление прессом производится автоматически с помощью фотоэлемента, установленного в камере предварительного прессования. Прессование может быть одно-, двухили многоступенчатым, т.е. производится одно или несколько предварительных прессований и одно окончательное прессование. Предварительная вертикальная подпрессовка материала позволяет осуществить окончательное прессование без обрезки материала. Кипы обвязываются проволокой с помощью гидравлически управляемых спиц (игл) в полуавтоматическом или автоматическом режимах. Обвязка производится вертикально, а обрезка и связывание проволоки могут производиться или вручную, или автоматически.

Основные технические характеристики прессов серии LP приведены в табл. 14.

Таблица 14 Технические характеристики прессов серии LP фирмы PRESONA [80]

134

Прессы фирмы «СТАТИКО» (Одесса). «МАЛЫШ» – это маленький и дешевый пресс. Он легко передвигается, а небольшая высота позволяет эксплуатировать его в помещениях с ограниченной высотой потолка (железнодорожные контейнеры, подвалы и т.д.). При прессовании вторсырья вес кипы составляет 20–80 кг. Например: брикет из алюминиевой банки или ПЭТ бутылок будет весить 20–25 кг, из бумаги и картона – 40–60 кг, а из полиэтиленовой пленки – 50–80 кг. Вес можно регулировать, уменьшая или увеличивая высоту кипы. Пресс может эксплуатироваться при низких температурах воздуха (до –40 °С).

Для магазинов, рынков, кафе, гостиниц, складов, типографий и других предприятий, где постоянно скапливается много отходов, удобен в эксплуатации пакетировочный пресс «КРЕПЫШ». Пресс пакетирует кипы весом 30–200 кг (в зависимости от вида вторсырья), обвязанные проволокой или капроновым шпагатом, после чего они готовы к хранению и транспортировке.

«КЛАССИК БА3121» – один из наиболее крупных вертикальных прессов с широким загрузочным окном. Характеризуется высоким коэффициентом сжатия, большим ходом плунжера и ускоренным прессованием. Упакованная кипа выгружается автоматически на паллету и может размещаться в любом месте. Кипы связываются проволокой, пластиковыми лентами. Пресс «КЛАССИК-2 БА3121-02» предназначен для пакетирования и увязки в кипы макулатуры и других неметаллических отходов. Конструктивной особенностью пресса является наличие двух камер прессования, что позволяет увеличить его производительность в 1,8–2 раза по сравнению с однокамерной моделью.

Между камерами по горизонтальным направляющим перемещается на роликах в обе стороны каретка с ползуном для прессования макулатуры. В каждую камеру макулатура загружается сверху. После наполнения первой камеры макулатурой передвижная каретка устанавливается и фиксируется над камерой, производя прессование. В это время вторая камера наполняется макулатурой, после чего каретка перемещается и фиксируется над ней и производит прессование. Цикл повторяется.

Каждая камера имеет дверь. Двери открываются от торцов пресса к середине, чтобы не закрывалось свободное пространство вокруг пресса, где складывается макулатура. После наполнения камеры, без поднимания ползуна, открывается дверь и производится обвязка макулатуры проволокой.

Основные технические характеристики вышеперечисленных прессов сведены в табл. 15.

Пресс «СТАТИКО СТ-25», предназначенный для прессования твердых бытовых отходов, может быть использован на мусороперегрузочных станциях, полигонах, базах, в составе линий по сортировке и прессованию твердых бытовых отходов и для прессования отходов вторсырья.

135

Оператор с рабочего места управляет поршнем пресса, производя подпрессовку по мере загрузки отходов. После заполнения зоны прессования производится обвязка кипы проволокой через технологические прорези корпуса.

Автоматизированный комплекс «ПИТОН СТ-20» предназначен для механизированной загрузки, пакетирования и автоматической увязки как измельченной, так и неизмельченной макулатуры по ГОСТ 10700–89, кроме марок МС-8 и МС-9, а также ТБО, полиэтиленовой пленки, ПЭТ бутылок, алюминиевых банок. Может быть использован на мусороперегрузочных станциях, полигонах, базах, в составе линий по сортировке и прессованию твердых бытовых отходов и для прессования отходов вторсырья.

Основные технические характеристики пресса «ПИТОН СТ-20» [79]

Гидравлические прессы фирмы «ТОЧНАЯ МЕХАНИКА М» представ-

лены вертикальными двухдверными с фронтальной загрузкой и механизированным выталкиванием брикета из рабочей камеры. Основные технические характеристики прессов фирмы «ТОЧНАЯ МЕХАНИКА М» представлены в табл. 16 [81].

137

Таблица 16 Технические характеристики прессов фирмы «ТОЧНАЯ МЕХАНИКА М»

4.3. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований прессования ТБО

Для практического внедрения метода прессования ТБО необходимо было провести ряд экспериментальных испытаний. За рубежом такие исследования проводятся достаточно давно, в России метод прессования отходов до сих пор не получил широкого применения, поэтому необходимо было его теоретическое и экспериментальное изучение с учетом зарубежного опыта.

4.3.1.Зарубежные исследования процесса прессования ТБО

В1968–1969 годы городскими организациями Чикаго и исследовательским фондом Американской ассоциации общественных работ была выполнена экспериментальная программа, предусматривающая определение основных исходных технических параметров, требующихся для осуществления экономически оправданного процесса брикетирования твердых отходов.

Эксперименты по уплотнению отходов были выполнены с использованием трехпоршневого гидравлического пресса для брикетирования металлолома

General Motors.

Новая схема разработана отделением компании American Solid Waste Systems. При полностью загруженном приемнике и опущенной вниз крышке хоппера необработанные отходы, включая негорючие материалы, спрессовываются с трех направлений в твердые брикеты заданных размеров, массы

иплотности. Готовый брикет автоматически выбрасывается из пресса и начинается новый цикл: открывается крышка хоппера и с конвейера подается следующая партия отходов [75].

138

Способность бытовых отходов к уплотнению исследована на большом наборе образцов, содержащих смеси бытовых отходов, собранные в жилых домах, собранные в тех же домах, но дополнительно измельченные и искусственные смеси отходов, специально подготовленные для исследования. Чтобы проследить влияние различий в методах сбора отходов, уплотнению были подвергнуты отходы, доставленные в рыхлом виде, в бумажных и пластиковых мешках и вместе с крупногабаритными отходами.

Состав смесей бытовых отходов, за исключением измельченных, соответствовал составу отходов Чикаго, собранных зимой и ранней весной. В зимних отходах было обнаружено около 70 % (по массе) бумаги (вместе с адсорбированной влагой) и менее чем по 7 % отходов любого иного вида. Содержание влаги менялось – исследовался материал от очень сухого до очень влажного. Весенние отходы были влажными и содержали примерно 17 % дворового мусора, около 47 % бумаги и большее, чем в зимних отходах, количество дерева, стекла и металлов.

Состав искусственных смесей сильно колебался. Некоторые из них отражали средний состав городских отходов США, другие представляли собой отходы одного типа или смеси различных отходов. Для изучения влияния влажности на уплотнение исследовали образцы из смеси бумаги с определенными количествами воды, а также образцы, содержащие различные количества древесных отходов. Характеристики упругого последействия и свойств адгезии упругих и неупругих материалов были получены на образцах таких отходов, как резиновые покрышки, пружины от кроватей, бумага, металлы, стекло, пластмассы, дерево, зола и опилки.

Плотность рыхлых смесей бытовых отходов колебалась в интервале примерно от 61 до 254 кг/м3. Наиболее высокая плотность отмечена у очень влажного образца, наиболее низкая – у очень сухого. Поскольку поглощенная влага, естественно, увеличивает массу твердых веществ, то разумно было предположить, что основной причиной повышения плотности является рост содержания воды в отходах. Однако результаты, полученные при исследовании процесса уплотнения, показали, что это не так. Образцы с более высокой плотностью независимо от того, являлись ли они сухими или влажными, имели заметно меньшие объемы пустот, чем образцы с меньшей плотностью. Это свидетельствует о том, что плотность в основном зависит от объема пустот.

Вариации значений плотности компонентов, содержащихся в образцах бытовых отходов, были определены экспериментально путем измерения плотности брикетов. Как правило, изменение плотности твердых отходов различного состава, включая зимние и весенние, а также сухие и влажные, не превышает 30 % (табл. 17). В противоположность этому содержание пустот

139

Таблица 17

Плотность рыхлых бытовых отходов [75]

в образцах рыхлых отходов, определенное путем измерения максимального уменьшения объемов, достигало 300 %.

Уменьшение объема и связанное с ним увеличение плотности определены как при передаче давления в уплотнительную камеру, так и вне ее, после снятия давления с материалов.

Объем всех образцов, содержащих такие волокнистые и упругие материалы, как бумага, резина, пластмассы и растительные отходы, всегда уменьшался более заметно при уплотнении в камере, чем при уплотнении вне ее. Поскольку материалы этого типа по своей массе составляют более половины содержания смесей бытовых твердых отходов, эти смеси проявляют свойства, типичные для полуупругих материалов после их сжатия.

Около 200 образцов бытовых отходов были уплотнены на трехпоршневом прессе при конечных давлениях во всех экспериментах примерно 650 и 3950 кПа, последовательно приложенных за время работы первого и второго поршней, что привело к уменьшению сечения брикетов из твердых отходов примерно до 40×50 см.

Окончательное уменьшение объема достигалось приложением давления (во время работы третьего поршня) в направлении только уменьшения высоты брикета (два других измерения оставались неизменными). Давление, создаваемое третьим поршнем, в разных экспериментах менялось примерно от 4500 до 24 000 кПа. В нескольких опытах давление было доведено до

41 500 кПа.

Опыты показали, что объем каждого исследованного образца непрерывно уменьшался при увеличении давления. Однако уменьшение объема было более явно выражено при давлениях ниже 7000 кПа. Соответственно, наименьшее уменьшение объема происходило в интервале давлений примерно от 14 000 до 24 000 кПа. Результирующее уменьшение объема в зависимости от приложенного давления (в направлении высоты брикета) графически представлено на рис. 61.

140