Способ полной переработки твердых отходов

Номер патента: 18262

Опубликовано: 28.06.2013

Автор: Лиан Кухуи

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ полной переработки твердых отходов, включающий следующие этапы:

a) сортировка твердых отходов на горючие и негорючие отходы;

b) дробление рассортированных отходов на мелкие кусочки;

c) прессование под высоким давлением и формование рассортированных твердых отходов в блочные изделия соответственно;

d) карбонизация горючих отходов при температуре от 300 до 1300°С продолжительностью от 5 с до 18 мин для формования древесного угля и сжигание негорючих отходов при температуре от 700 до 1200°С продолжительностью от 1 до 10 ч для получения кирпичей или плит различной формы;

e) охлаждение кирпичей или плит.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе с) высокое давление находится в пределах от 10 до 30 кг/см 2.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что между этапами b) и с) введена дополнительная стадия, предусматривающая сушку твердых отходов при температуре от 100 до 500°С продолжительностью от 30 с до 30 мин.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед любым из этапов а) или b) проводят этап обезвоживания твердых отходов.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий этап обезвоживания твердых отходов перед любым из этапов а), b) и этап сушки.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что этап обезвоживания осуществляют с помощью экстрактора воды.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в процессе прессования и формования в соответствии с этапом с) отходы нагревают до температуры в диапазоне от 100 до 500°С.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этап дробления осуществляют при помощи дробилки.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что твердые отходы, измельчаемые на этапе b), превращают в порошок.

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в негорючие отходы на этапе с) добавляют глину.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ПОЛНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВРДЫХ ОТХОДОВ Способ полной переработки твердых отходов включает следующие этапы: сортировку, дробление,сушку, прессование твердых отходов под высоким давлением с приданием формы фасонных изделий, производство древесного угля из горючих отходов при высокой температуре и сжигание при высокой температуре негорючих отходов, а также охлаждение нагретых до высокой температуры изделий для получения твердого топлива различных форм и кирпичей или плит,используемых в строительстве. Способ обеспечивает полную переработку бытовых отходов,в частности твердых отходов. Способ обеспечивает высокоэкономичную переработку твердых отходов в топливо и строительные материалы, а также является технологически простым и низкозатратным. Область применения изобретения Настоящее изобретение относится к способу переработки бытовых отходов, в частности к способу полной переработки твердых отходов, и может быть использовано для защиты окружающей среды. Предпосылки создания изобретения В то время как бытовые отходы являются одним из факторов риска для развития социальной экономики, они при этом являются единственным потенциальным значительно растущим ресурсом. Как избавиться от бытового городского мусора, загрязняющего землю, воду и воздух и являющегося вредным как для окружающей среды, так и для здоровья человека, и как утилизировать часть мусора, пригодную для восстановления и переработки эффективным способом, обеспечивающим измельчение, обеззараживание и использование бытовых отходов, является важнейшей проблемой защиты окружающей среды во всем мире. Устранение бытовых отходов очень важно для здоровья людей и экологии окружающей среды. Одновременно с быстрым развитием социальной экономики и повышением жизненного уровня людей в последние годы отмечены существенные изменения как в качестве, так и в количестве бытовых отходов. Если в прошлом бытовые отходы обычно состояли из пищевых продуктов и других органических отходов, то в современных бытовых отходах возрастает доля бумажных и неразлагающихся пластиковых изделий. В настоящее время основными способами удаления бытовых отходов являются захоронение, сжигание и переработка. Захоронение представляет собой закапывание в землю дробленых отходов. Трудноразлагающиеся пластиковые отходы имеют самый большой объем в составе бытовых отходов, при этом земли, используемые для захоронения, теряют свою сельскохозяйственную продуктивность. При сжигании отходов выделяется тепло, которое можно использовать для выработки электроэнергии. Тем не менее, отходы процесса сжигания, такие как копоть с днища мусоросжигателя, топочные газы и примеси,следует перерабатывать для предотвращения вторичного загрязнения. Переработка является достаточно эффективным способом для утилизации отходов, так как при этом отработанные материалы перерабатываются в новые продукты и энергию. Метан и удобрение, полученные при переработке бытовых отходов,являются подтверждающими тому примерами. Однако остаточные отходы невозможно удалять путем переработки и, следовательно, повторное загрязнение неизбежно, что приносит непоправимый вред качеству окружающей среды и здоровью человека. Краткое изложение сущности изобретения Целью настоящего изобретения является создание способа полной переработки твердых отходов для защиты окружающей среды обитания человека, для разрешения конфликтов между жизнью человека и выживанием и для получения экономических преимуществ путем повторного использования отработанных отходов в качестве сырья для производства и преобразования твердых отходов в экономически ценные материалы. Согласно изобретению для достижения вышеуказанной цели осуществляют следующие этапы. 1. Сушка: сушить твердые отходы. 2. Прессование и формование при высоком давлении: прессовать твердые отходы под высоким давлением в блочные изделия различной формы. 3. Карбонизация и/или сжигание при высокой температуре: карбонизировать горючие отходы для получения древесного угля и сжигать негорючие отходы при высокой температуре для получения кирпичей или плит различных форм для строительства и после этого охлаждать кирпичи или панели для получения готовых продуктов. Настоящее изобретение дополнительно усовершенствовано за счет обезвоживания отходов соответственно перед сортировкой, дроблением и сушкой. Настоящее изобретение усовершенствовано также за счет использования высокотемпературного нагрева в процессе прессования под высоким давлением и формования. Температура сушки в настоящем изобретении находится в пределах от 100 до 500 С, а продолжительность сушки - в пределах от 30 с до 30 мин. Давление в настоящем изобретении находится в пределах от 10 до 30 кг/см 2. Температура карбонизации в настоящем изобретении находится в пределах от 300 до 1300 С, а продолжительность карбонизации - в пределах от 5 с до 18 мин. Температура высокотемпературного сжигания в настоящем изобретении находится в пределах от 700 до 1200 С, а продолжительность высокотемпературного сжигания - в пределах от 1 до 10 ч. Согласно изобретению для достижения вышеуказанной цели осуществляют следующие этапы. 1. Сортировка: сортировать твердые отходы на горючие отходы и негорючие отходы. 2. Дробление: дробить рассортированные отходы на маленькие кусочки в дробилках. 3. Сушка: сушить рассортированные твердые отходы. 4. Прессование и формование при высоком давлении: прессовать твердые отходы под высоким давлением соответственно в виде фасонных изделий. 5. Карбонизация и/или сжигание при высокой температуре: карбонизировать горючие отходы для формования древесного угля и сжигать негорючие отходы при высокой температуре для получения кирпичей или плит различной формы для строительства и после этого охлаждать кирпичи или плиты для получения готовых продуктов. Согласно изобретению для достижения вышеуказанной цели осуществляют следующие этапы: 1. Сортировка: сортировать твердые отходы на горючие отходы и негорючие отходы. 2. Дробление: дробить рассортированные отходы на маленькие кусочки в дробилках. 3. Прессование и формование при высоком давлении: прессовать твердые отходы под высоким давлением соответственно в блочные изделия различной формы. 4. Карбонизация и/или сжигание при высокой температуре: карбонизировать горючие отходы для формования древесного угля и сжигать негорючие отходы при высокой температуре для получения кирпичей или плит различной формы для строительства и после этого охлаждать кирпичи или плиты для получения готовых продуктов. Температура карбонизации в настоящем изобретении находится в пределах от 300 до 1300 С, продолжительность карбонизации - в пределах от 5 с до 18 мин. При этом температура высокотемпературного сжигания в настоящем изобретении находится в пределах от 700 до 1200 С, а продолжительность высокотемпературного сжигания - в пределах от 1 до 10 ч. Вследствие выполнения вышеуказанных этапов согласно данному изобретению осуществляют полную переработку отходов и решают проблемы загрязнения, возникающие при традиционной утилизации отходов, путем преобразования бытовых отходов, в частности твердых отходов, в источники питания(древесный уголь и топливо) и экономически ценный строительный материал. Более того, данное изобретение дает возможность получать значительные экономические преимущества, поскольку переработка является простым и экономически эффективным процессом, а необходимое оборудование - широкодоступным. Подробное описание и примеры осуществления изобретения Пример 1. Во-первых, процесс сушки согласно настоящему изобретению можно осуществлять в традиционных сушильных печах, обеспечивающих температуру в 500 С и продолжительность работы 30 с. Процесс сушки можно также осуществлять другими подобными устройствами и даже солнечным светом. В течение всего процесса сушки высокотемпературные режимы требуют меньше рабочего времени. Во-вторых, при высокой температуре (300 С) и при высоком давлении (10 кг/см 2) пресс давит отходы, придавая им различные формы, такие как куб, цилиндр или кубоид. За счет высокого давления можно производить полуфабрикаты лучшего качества. Из-за вязкости горючих отходов высокотемпературный нагрев является важной частью процесса в случае возникновения какого-либо прилипания между прессом и отходами (вышеуказанный процесс также применим к негорючим отходам, за исключением того, что высокотемпературный нагрев не является обязательным в этом процессе, поскольку негорючие отходы не создают проблему прилипания). В-третьих, формованные отходы карбонизируют при высокой температуре 450 С в течение 6 мин для производства древесного угля. При высокотемпературной обработке время процесса сокращается. Поскольку существуют различия в составе исходных отходов, толщине полуфабрикатов, температуре и продолжительности переработки, после процесса охлаждения получают разные готовые продукты, такие как древесный уголь и брикеты различной формы. Эти готовые продукты являются горючими с высокой тепловой энергией и низким количеством сернокислых ингредиентов, которые не влияют губительно на окружающую среду. Пример 2. Первым этапом настоящего изобретения является ручная или автоматическая сортировка бытовых отходов по категориям горючих и негорючих отходов. На этом этапе экономически ценные металлические отходы можно сразу отделять и продавать. На втором этапе горючие отходы обезвоживают путем экстрагирования воды, дробят на частицы,преимущественно порошки, и сушат при температуре 100 С в течение 30 мин либо в сушильной печи,либо в других подобных устройствах или под действием солнечного света. В течение всего процесса высокотемпературный режим занимает меньше рабочего времени. На третьем этапе при высокой температуре 100 С и при давлении 1 кг/см 2 пресс давит отходы, придавая им различные формы, такие как куб, цилиндр или кубоид. Из-за вязкости горючих отходов высокотемпературный нагрев является важной частью процесса в случае возникновения какого-либо прилипания между прессом и отходами. На четвертом этапе формованные отходы карбонизируют при высокой температуре 300 С в течение 18 мин для производства древесного угля. При высокотемпературной обработке рабочее время сокращается. Поскольку существуют различия в составе исходных отходов, толщине полуфабрикатов, температуре и продолжительности переработки, после процесса охлаждения получают разные готовые продукты, такие как древесный уголь и брикеты различной формы. Эти готовые продукты являются горючими с высокой тепловой энергией и низким количеством сернокислых ингредиентов, которые не влияют губительно на окружающую среду как обычное топливо. Пример 3. Первым этапом настоящего изобретения является ручная или автоматическая сортировка бытовых отходов по категориям горючих и негорючих отходов. На этом этапе экономически ценные металлические отходы можно сразу отделять и продавать. На втором этапе горючие отходы обезвоживают путем экстрагирования воды, дробят на частицы,преимущественно порошки, и сушат при температуре 500 С в течение 50 с либо в сушильной печи, либо в других подобных устройствах или под действием солнечного света. В течение всего процесса высокотемпературный режим занимает меньше рабочего времени. На третьем этапе при высокой температуре 500 С и при высоком давлении 30 кг/см 2 пресс давит отходы, придавая им различные формы, такие как куб, цилиндр или кубоид. Из-за вязкости горючих отходов высокотемпературный нагрев является важной частью процесса в случае возникновения какоголибо прилипания между прессом и отходами. На четвертом этапе формованные отходы карбонизируют при высокой температуре 1300 С в течение 5 с для производства древесного угля. При высокотемпературной обработке рабочее время сокращается. Поскольку существуют различия в составе исходных отходов, толщине полуфабрикатов, температуре и продолжительности переработки, после процесса охлаждения получают разные готовые продукты, такие как древесный уголь и брикеты различной формы. Эти готовые продукты являются горючими с высокой тепловой энергией и низким количеством сернокислых ингредиентов, которые не влияют губительно на окружающую среду как обычное топливо. Пример 4. Первым этапом настоящего изобретения является ручная или автоматическая сортировка бытовых отходов по категориям горючих и негорючих отходов. На этом этапе экономически ценные металлические отходы можно сразу отделять и продавать. На втором этапе горючие отходы обезвоживают путем экстрагирования воды, дробят на частицы,преимущественно порошки, и сушат либо в сушильной печи, либо в других подобных устройствах или под действием солнечного света. В течение всего процесса высокотемпературный режим занимает меньше рабочего времени. На третьем этапе при высокой температуре 350 С и при высоком давлении 20 кг/см 2 пресс давит отходы, придавая им различные формы, такие как куб, цилиндр или кубоид. Из-за вязкости горючих отходов высокотемпературный нагрев является важной частью процесса в случае возникновения какоголибо прилипания между прессом и отходами. На четвертом этапе формованные отходы карбонизируют при высокой температуре 650 С в течение 9 мин для производства древесного угля. При высокотемпературной обработке рабочее время сокращается. Поскольку существуют различия в составе исходных отходов, толщине полуфабрикатов, температуре и продолжительности переработки, после процесса охлаждения получают разные готовые продукты, такие как древесный уголь и брикеты различной формы. Эти готовые продукты являются горючими с высокой тепловой энергией и низким количеством сернокислых ингредиентов, которые не влияют губительно на окружающую среду как обычное топливо. Пример 5. Данный пример описывает способ переработки негорючих отходов. Процессы сортировки, обезвоживания, дробления и сушки практически такие же, как и в примерах 2, 3 и 4, за исключением того, что производимые в процессе дробления частицы не обязательно должны быть такими же мелкими, как описанные в вышеуказанных примерах. В процессе прессования и формования под высоким давлением негорючих отходов, являющихся недостаточно вязкими, необходимо добавить глину для повышения их вязкости, тем самым способствуя оптимизации процесса (в этом случае высокотемпературный режим необязателен). Кроме того, сжигание формованных отходов должно осуществляться при высокой температуре 700 С в течение 10 ч для получения строительных материалов достаточной прочности и напряженности. Кирпичи и плиты различной формы, используемые для строительства, получают путем окончательного охлаждения. Пример 6. Данный пример описывает способ переработки негорючих отходов. Процессы сортировки, обезвоживания, дробления и сушки практически такие же, как в примерах 2, 3 и 4, за исключением того, что производимые в процессе дробления частицы не обязательно должны быть такими же мелкими, как описанные в вышеуказанных примерах. В процессе прессования и формования под высоким давлением негорючих отходов, являющихся недостаточно вязкими, необходимо добавить глину для повышения их вязкости, тем самым способствуя оптимизации процесса (в этом случае высокотемпературный режим необязателен). Кроме того, сжигание формованных отходов должно осуществляться при высокой температуре 1200 С в течение 1 ч для получения строительных материалов достаточной прочности и напряженности. Кирпичи и плиты различной формы, используемые для строительства, получают путем окончательного охлаждения. Пример 7. Данный пример описывает способ переработки негорючих отходов. Процессы сортировки, обезвоживания, дробления и сушки практически такие же, как в примерах 2, 3 и 4, за исключением того, что частицы, производимые в процессе дробления, не обязательно должны быть такими же мелкими, как описанные в вышеуказанных примерах. В процессе прессования и формования при высоком давлении,поскольку негорючие отходы недостаточно вязкие, в них необходимо добавлять глину для повышения вязкости, тем самым способствуя формованию отходов при высоком давлении. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ полной переработки твердых отходов, включающий следующие этапы:a) сортировку твердых отходов на горючие и негорючие отходы;b) дробление рассортированных отходов на мелкие кусочки;c) прессование под высоким давлением и формование рассортированных твердых отходов в блочные изделия соответственно;d) карбонизацию горючих отходов при температуре от 300 до 1300 С продолжительностью от 5 с до 18 мин для формования древесного угля и сжигание негорючих отходов при температуре от 700 до 1200 С продолжительностью от 1 до 10 ч для получения кирпичей или плит различной формы;e) охлаждение кирпичей или плит. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе с) высокое давление находится в пределах от 10 до 30 кг/см 2. 3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что между этапами b) и с) введена дополнительная стадия, предусматривающая сушку твердых отходов при температуре от 100 до 500 С продолжительностью от 30 с до 30 мин. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед любым из этапов а) или b) проводят этап обезвоживания твердых отходов. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий этап обезвоживания твердых отходов перед любым из этапов а), b) и этап сушки. 6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что этап обезвоживания осуществляют с помощью экстрактора воды. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в процессе прессования и формования в соответствии с этапом с) отходы нагревают до температуры в диапазоне от 100 до 500 С. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этап дробления осуществляют при помощи дробилки. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что твердые отходы, измельчаемые на этапе b), превращают в порошок. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в негорючие отходы на этапе с) добавляют глину.

МПК / Метки

МПК: C10L 5/46, C04B 18/04, B09B 3/00

Метки: твердых, переработки, полной, способ, отходов

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/5-18262-sposob-polnojj-pererabotki-tverdyh-othodov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ полной переработки твердых отходов</a>

Похожие патенты