×
09.06.2019
219.017.78e9

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02212287
Дата охранного документа
20.09.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания твердых бытовых и промышленных, в том числе строительных, отходов. Технический результат изобретения - создание эффективного способа обезвреживания твердых отходов, в том числе содержащих органические вещества, агрессивные, химически неуравновешенные соединения, а также упрощение и удешевление процесса обезвреживания твердых отходов, уменьшение его трудоемкости. В способе обезвреживания твердых отходов, включающем их измельчение и обработку в смесителе, в который также подают раствор вяжущего, в качестве вяжущего используют водную пасту, содержащую в соотношении 1: 1-2 с водой следующие компоненты, мас.%: дисперсные алюмосиликаты 40-75, портландцемент 5-25, известь негашеную молотую 5-15, гипс полуводный или фосфогипс 5-15, хлорид щелочноземельного металла 1-2, хлорид железа 0,2-1, а обработанную в смесителе массу нагревают и уплотняют, пропуская ее через экструдер. В смеситель дополнительно могут подавать активный ил в соотношении 0,2-0,5: 1 к общей массе сухих компонентов водной пасты. Измельчение отходов осуществляют до уровня содержания частиц с размерами свыше 10-15 мм не более 10% от общей массы измельчаемых отходов. После экструзии полученную массу расфасовывают в герметичную тару, в качестве которой можно использовать полиэтиленовые мешки. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания твердых бытовых и промышленных, в том числе строительных, отходов.

Известен способ обезвреживания твердых отходов, заключающийся в нанесении на поверхность отходов защитного слоя частично воздухопроницаемой твердеющей пены на основе карбамидной смолы; защитный слой наносят путем последовательной заливки поверхности отходов несгораемой или трудносгораемой твердеющей пеной, каждая последующая заливка осуществляется после отвердения материала предыдущей заливки, см. RU 2014164, В 09 В 1/00.

Данный способ является весьма дорогостоящим из-за высокой стоимости твердеющей пены на основе синтетической смолы и сложности ее приготовления в пеногенераторе; при этом необходимы дорогостоящие пенообразователи и специальная кислая среда, обеспечивающая полимеризацию карбамидной смолы. Кроме того, следует указать, что достаточно надежная герметизация отходов с помощью твердеющей пены невозможна, так как микроорганизмы, изолированные от кислорода воздуха, переходят из режима аэробного развития в анаэробный режим. В результате этого происходит выделение и накопление газов, которые впоследствии неизбежно разрушат пенный слой.

Также известен способ обезвреживания твердых отходов, состоящий в том, что мусор, раздробленный до нужного гранулометрического состояния, смешивают с раствором вяжущего до необходимой консистенции и приготовленную таким способом мусоробетонную смесь укладывают в подготовленные формы для последующего отверждения и получения из нее мусоробетонных брикетов, используемых в качестве сердечников, обладающих малой объемной массой и низкой теплопроводностью, при производстве искусственных строительных двухкомпозитных камней, см. RU 2080991, В 28 В 23/00, 19.01.1993.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Данный способ можно считать в определенной мере оправданным лишь в случае, если отходы химически нейтральны и стерильны. Однако на практике такие отходы не встречаются. Отходы всегда содержат разлагающиеся органические вещества и агрессивные химически неуравновешенные соединения. Органические вещества, будучи изолированными бетонной смесью от кислорода воздуха, подвержены процессам биоферментации в анаэробном режиме. Образующиеся при этом газы, а также протекающие при этом процессы редукции оксидов обусловливают разрушение структуры мусоробетонных брикетов. Неорганические агрессивные загрязнителя также разрушающе действуют на бетонную массу. Кроме того, данный способ является технологически трудоемким и сложным, поскольку предусматривает множество вспомогательных технологических операций: изготовление бетонной формы, установку брикета в форму с центровкой его относительно бортов формы, заливка в форму бетонной смеси. Последняя операция на практике крайне затруднительна, поскольку для равномерного распределения раствора в пазухах формы потребуется специальное вибрационное оборудование. При этом придется обеспечить жесткую фиксацию взаимного расположения сердечника и формы, что в условиях вибрации практически недостижимо.

Следует также отметить, что данная технология требует большого расхода цемента, песка, пластификаторов раствора, которые являются дорогостоящими материалами.

Мусор в способе-прототипе не выполняет в должной мере роль заполнителя, поскольку при его макропористости 60-70% основной объем будет заполнен бетонной смесью. Необходимо также подчеркнуть, что любой раствор, содержащий песок и гидратное вяжущее, имеет капиллярно-пористую структуру и не может быть надежным изолятором, поскольку материал с такой структурой является водопроницаемым, что обусловливает вынос через него тяжелых металлов и других экотоксикантов в окружающую среду.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания способа обезвреживания твердых отходов, который был бы эффективен и в том случае, если отходы содержат органические вещества, а также агрессивные, химически неуравновешенные соединения. Кроме того, решается задача упрощения и удешевления процесса обезвреживания, уменьшение его трудоемкости.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в способе обезвреживания твердых отходов, включающем их измельчение и обработку в смесителе, в который также подают раствор вяжущего, в качестве вяжущего используют водную пасту, содержащую в соотношении 1:1-2 с водой следующие компоненты, мас.%:
Дисперсные алюмосиликаты - 40-75
Портландцемент - 5-25
Известь негашеную молотую - 5-15
Гипс полуводный или фосфогипс - 5-15
Хлорид щелочноземельного металла - 1-2
Хлорид железа - 0,2-1
а обработанную в смесителе массу нагревают и уплотняют, пропуская ее через экструдер; в смеситель дополнительно подают активный ил в соотношении 0,2-0,5: 1 к общей массе сухих компонентов водной пасты; измельчение отходов осуществляют до уровня содержания частиц с размерами свыше 10-15 мм не более 10% от общей массы измельчаемых отходов; после экструзии полученную массу расфасовывают в герметичную тару, в качестве герметичной тары могут быть использованы полиэтиленовые мешки.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Реализация заявленных отличительных признаков изобретения обусловливает появление у объекта принципиально важных новых свойств.

Если в способе-прототипе бетонная смесь, по мнению его авторов, должна выполнять функцию конструкционного изолирующего материала, то в заявленном способе предложенная композиция обезвреживающе воздействует на обрабатываемые отходы; при этом происходит уничтожение микрофлоры, что предотвращает процесс биоферментации отходов, а агрессивные, химически неуравновешенные вещества (кислоты, щелочи, соли, в том числе тяжелых металлов, поглощаются минеральной матрицей, формирующейся в результате щелочного гидролиза дисперсных алюмосиликатов.

В итоге твердые отходы не просто механически изолируются, а участвуют в формировании каркаса синтезируемой монолитной водо- и газонепроницаемой структуры, что обусловлено образованием алюмосиликатных золь-гелевых фаз, в то время как брикеты, образуемые согласно способу-прототипу, имеют, как указано выше, водо- и газопроницаемую капиллярно-пористую структуру.

Указанные обстоятельства, по мнению заявителя, свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Технологический цикл поясняется схемой, приведенной на чертеже.

Отходы поступают в блок 1 приемки и сортировки, где производится извлечение и сортировка утилизируемых компонентов: металлов, пластмасс, бумаги, картона, стекла, ветоши. Сортировка в блоке 1 в конкретном примере обеспечивается с помощью цепного козырькового конвейера, осуществляющего подачу отходов в грохот, который предназначен для отделения мелких фракций, и далее посредством сортировочного конвейера с платформой для отбора утилизируемых компонентов, цепного конвейера для подачи неутилизируемой дисперсной части отходов в измельчитель 2, конвейера для подачи утилизируемых компонентов к прессам с последующей упаковкой, сепаратора для отделения металла, упаковочного пресса (AL 50) для металла, упаковочного пресса (LP80VH2) для бумаги, пластмассы, ветоши и т.п.

Утилизируемые компоненты поступают на рекуперацию, а неутилизируемая масса: пищевые отходы, минеральные составляющие, мелкие фракции указанных выше утилизируемых компонентов, не выделенные в процессе сортировки, строительный, промышленный и бытовой мусор, различные органические отходы растительного и животного происхождения и т.д. поступают в измельчитель 2, в конкретном примере, ножевой роторный с встроенной молотковой секцией доизмельчения. Измельчение отходов осуществляют до уровня содержания частиц с размерами свыше 10-15 мм не более 10% от общей массы измельчаемых отходов. Разделение измельчаемой массы на фракции производится на виброситах типа СМК 32д.

Измельченная масса поступает в смеситель 3, в конкретном примере, двухвальный, непрерывного действия типа СМК 126. Блок 4 приготовления пасты также представляет собой смеситель принудительного действия. В него поступают минеральные компоненты и вода в соотношении от 1:1 до 1-2. В дозирующий блок 5 бункерного типа поступает подготовленная в блоке 4 водная паста и активный ил. Из блока 5 необходимое количество пасты и ила поступает вместе с измельченной массой отходов в смеситель 3.

В смесителе 3 происходит обезвреживание измельченной массы отходов в результате гомогенизации всех поступивших в смеситель компонентов. При этом осуществляется процесс щелочного гидролиза всевозможных загрязнителей, органических и минеральных, содержащихся в измельченных отходах; загрязнители (тяжелые металлы, патогенная микрофлора, токсичные углеводороды и т.д.) совмещаются с золь-гелевой фазой минеральной алюмосиликатной матрицы; загрязнители образуют всевозможные экологически безопасные комплексные соединения, лишающие загрязнители миграционной способности и токсического действия. Из смесителя 3 обработанная масса поступает в экструдер 6.

Экструдер 6, шнековый агрегатный типа СМК 482А, имеет цилиндрический корпус с размещенным в нем шнеком. Выходная часть экструдера представляет собой конический конфузор с насадками различного выходного сечения. Обработанная масса подается шнеком в конфузор, при этом дополнительно перемешивается и нагревается в процессе уплотнения до заданной плотности. Полученный уплотненный материал представляет собой ленту, которую затем нарезают на отдельные брикеты заданных размеров. Брикеты расфасовывают в полиэтиленовые мешки в блоке 7 упаковки брикетов. Расфасованные брикеты приобретают требуемую прочность через 5-7 дней, после чего могут быть использованы в качестве строительного материала при сооружении оснований различных конструкций или могут быть уложены в тело техногенного массива.

Оборудование, используемое для реализации заявленного способа, может быть размещено стационарно в заводских условиях или установлено на нескольких передвижных платформах, которые образуют единый мобильный технологический комплекс.

Реализация способа иллюстрируется следующими ниже примерами. Во всех примерах обезвреживанию подвергались твердые отходы Южной свалки вблизи Волхонского шоссе на территории Ленинградской области. Применялась описанная выше технология при различных соотношениях компонентов.

Пример 1. Водная паста содержала следующие компоненты, мас.%, в соотношении с водой 1:2:
Дисперсные алюмосиликаты - 75
Портландцемент - 5
Известь негашеную молотую - 10
Гипс полуводный - 8
Хлорид кальция - 1,5
Хлорид железа - 0,5
Пример 2. Водная паста содержала следующие компоненты, мас.%, в соотношении с водой 1:1,5:
Дисперсные алюмосиликаты - 70
Портландцемент - 5
Известь негашеную молотую - 15
Фосфогипс - 8,8
Хлорид магния - 1
Хлорид железа - 0,2
В смеситель дополнительно подавали активный ил в соотношении 0,25:1 к общей массе указанных выше сухих компонентов водной пасты.

Пример 3. Водная паста содержала следующие компоненты, мас.%, в соотношении с водой 1:1:
Дисперсные алюмосиликаты - 47
Портландцемент - 25
Известь негашеную молотую - 10
Фосфогипс - 15
Хлорид кальция - 2
Хлорид железа - 1
В смеситель дополнительно подавали активный ил в соотношении 0,5:1 к общей массе указанных выше сухих компонентов водной пасты.

Результаты реализации способа согласно примерам 1, 2, 3 приведены соответственно в табл. 1, 2, 3.

Для реализации способа использованы доступные химические реагенты и обычное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".

1.Способобезвреживаниятвердыхотходов,включающийихизмельчениеиобработкувсмесителе,вкоторыйтакжеподаютрастворвяжущего,отличающийсятем,чтовкачествевяжущегоиспользуютводнуюпасту,содержащуювсоотношении1:1-2сводойследующиекомпоненты,мас.%:Дисперсныеалюмосиликаты-40-75Портландцемент-5-25Известьнегашенуюмолотую-5-15Гипсполуводныйилифосфогипс-5-15Хлоридщелочноземельногометалла-1-2Хлориджелеза-0,2-1аобработаннуювсмесителемассунагреваютиуплотняют,пропускаяеечерезэкструдер.12.Способобезвреживаниятвердыхотходовпоп.1,отличающийсятем,чтовсмесительдополнительноподаютактивныйилвсоотношении0,2-0,5:1кобщеймассесухихкомпонентовводнойпасты.23.Способобезвреживаниятвердыхотходовпоп.1или2,отличающийсятем,чтоизмельчениеотходовосуществляютдоуровнясодержаниячастицсразмерамисвыше10-15ммнеболее10%отобщеймассыизмельчаемыхотходов.34.Способобезвреживаниятвердыхотходовполюбомуизпп.1,2или3,отличающийсятем,чтопослеэкструзииполученнуюмассурасфасовываютвгерметичнуютару.45.Способобезвреживаниятвердыхотходовпоп.4,отличающийсятем,чтовкачествегерметичнойтарыиспользуютполиэтиленовыемешки.5
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-6 of 6 items.
25.08.2017
№217.015.bd27

Универсальный способ комплексного обезвреживания отходов бурения скважин с получением строительного композита гут

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации отходов бурения и может быть использовано для комплексного обезвреживания отходов, образующихся при производстве буровых работ, таких как буровые шламы (БШ), буровые сточные воды (БСВ), отработанные буровые растворы (ОБР),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616304
Дата охранного документа: 14.04.2017
20.02.2019
№219.016.be2d

Защитный гидроизоляционный экран

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям гидроизоляционных защитных экранов. Защитный гидроизоляционный экран включает уложенные на подготовленной изолируемой поверхности слои гибкого защитного материала и дисперсного минерального материала. Первым на изолируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002340727
Дата охранного документа: 10.12.2008
20.03.2019
№219.016.e351

Способ обезвреживания и утилизации агрессивных химических соединений

Изобретение относится к области обезвреживания и утилизации агрессивных химических соединений, в частности насыщенных ангидридами кислотосодержащих соединений и отходов. Обезвреживанию подвергают дымовую смесь, содержащую серный ангидрид и хлорсульфоновую кислоту, или окислитель ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002279305
Дата охранного документа: 10.07.2006
19.04.2019
№219.017.2c71

Способ разделения твердой и жидкой фаз водонасыщенного техногенного шлама

Изобретение относится к технологии разделения твердой и жидкой фаз и может быть использовано преимущественно для обезвоживания различных видов техногенных шламов: отработанных буровых растворов, содержащих буровой шлам, а также водонасыщенных осадков, нефтесодержащих шламов, илов и т.п. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247082
Дата охранного документа: 27.02.2005
29.04.2019
№219.017.3f4b

Способ комплексной переработки и утилизации осадков сточных вод

Изобретение относится к области переработки осадков сточных вод на коммунальных очистных сооружениях. Способ заключается в предварительном обезвоживании осадков первичных отстойников и активного ила, смешивании с песком из песколовок, обеззараживании посредством реагента и получении продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002293070
Дата охранного документа: 10.02.2007
29.04.2019
№219.017.4331

Способ обезвреживания и утилизации отработанного бурового раствора и буровых сточных вод, загрязненных хлором

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации отработанного бурового раствора и буровых сточных вод, загрязненных хлором, с получением конечного продукта утилизации, не содержащего миграционно активный хлор. В заявленном способе отработанный буровой раствор и буровые сточные воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002329201
Дата охранного документа: 20.07.2008
Showing 1-2 of 2 items.
19.04.2019
№219.017.2c71

Способ разделения твердой и жидкой фаз водонасыщенного техногенного шлама

Изобретение относится к технологии разделения твердой и жидкой фаз и может быть использовано преимущественно для обезвоживания различных видов техногенных шламов: отработанных буровых растворов, содержащих буровой шлам, а также водонасыщенных осадков, нефтесодержащих шламов, илов и т.п. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247082
Дата охранного документа: 27.02.2005
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0000210015
Дата охранного документа: 15.04.1968
+ добавить свой РИД