CN1054383A - 固体或半固体废料与添加物混合用的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将固体或半固体废料与一种或多种添
加物进行混合以产生一种固体或半固体成品的设备
和方法。该设备包括一个带有用于接受固体或半固
体废料的桨叶式切碎输送螺旋器的分离器,该切碎输
送螺旋器将含在废料中的硬块颗粒尺寸减小并将废
料排放到一均化器内。该均化器配置有销式混合器
以形成一种基本上均匀化的废料,然后泵入搅拌混合
装置中,在该装置内将废料与选定的添加物进行混
合。
Description
本发明涉及将添加物与固体或半固体废料相混合以产生一种化学和物理稳定的成品的设备和方法。
各种工业每天都产生大量的液体、半固体和固体废料。由于这类工业生产活动所产生出的这种大量的废料对环境造成极大的危害。这些废料经常是以固体或者含有固定材料硬块的高度粘稠的半固体形式。特别是那些含有可能会被淋溶到地面水和地下水中去的重金属废料。
已经提出许多种用添加物处理废料以形成一种化学和物理稳定的成品的方法。这些方法的例子公开在下列美国专利中:1988年3月3日公告的授予贝埃(Bye)等人的专利4,741,776号:1986年6月15日公告的授予康乃尔(Conner)的专利4,600,514号;1985年10月15日公告的授予皮查特(Pichat)的专利4,547,290号;1985年8月6日公告的授予魏杰麦尔卡(Vejmelka)等人的专利4,533,395号;1985年5月21日公告的授予康乃尔(Conner)的专利4,518,508号;1985年4月9日公告的授予多纳尔得逊(Dona1dson)的专利4,509,696号;1984年2月21日公告的授予弗瑞(Frey)等人的专利4,432,666号;1982年6月6日公告的授予哥入阿夫.祖.孟斯特(Graf ZU Munster)的专利4,338,134号;1980年6月24日公告的授予卡它亚马(Katayama)等人的专利4,209,335号;1981年6月23日公告的授予切派尔(Chappell)的专利4,274,880号);1979年4月17日公告的授予苦皮也柯(Kupice)等人的专利4,149,968号;1976年3月30日公告的授予契祖季(Kitsugi)等人的专利3,947,284号;1974年10月5日公告的授予西纳尔(Sinner)等人的专利3,841,102号和1974年9月24日公告的授予康乃尔(Conner)的专利3,837,872号。例如授予多纳尔得逊(Donaldson)的美国专利4,509,696号中公开了一种用碱性金属硅酸盐和硬化剂处理易处理的有机废料的设备和方法。但是,在美国专利4,509,696号中所公开的设备不适于处理固体的或者含有固体硬块的高粘稠的半固体废料。因此,有必要提供一种用添加物混合固体或高稠度半固体废料的设备以便有效地处理这些废料。
本发明的目的是提供一种将固体或含有固体废料硬块的高粘稠性半固体废料与添加物进行经济有效地混合以产生出一种化学和物理稳定的成品的设备和方法。本发明的设备与适当的添加物结合用以产生出一种含有废料中的有害组分的均质成品。这种成品是通过一种切碎和均质化步骤均质制成的。
将准备通过本发明的设备处理的固体或半固体废料置于一个接受料斗内以便在一分离器内进行最初的处理步骤,该分离器包括一种由多电动机驱动的浆叶或切碎输送螺旋器。随着将该废料通过输送螺旋器输送至分离器的排放端,该输送螺旋器减小含在废料中的硬块的尺寸。废料从分离器排放到均化器内。该均化器配置有两对销式混合输送螺旋器。每对销式混合输送螺旋器可独立地反向旋转。因此,这两对混合输送螺旋器可以以相反的方向进行驱动。
将控制数量的废料从该均化器排放到一个用于临时收集废料的储存槽中进行下面的程序,以便用所选择的添加物进行最后的混合步骤。废料与添加物的混合是在一种混合器装置中进行的,该装置包括一个通常可以得到的混凝土搅拌设备。借助泥浆泵将废料从该储存槽中发送到混合器装置中,该泥浆泵进一步减小了废料颗粒尺寸,从而使废料的均质度可以充分地与所选择的添加物进行混合。
预定数量的添加物从位于混合器装置上方的添加物料斗送进到混合器装置中。这些添加物在该混合器装置中与废料按照这种混合器的规工作过程进行充分地混合。废料与添加物的混合在混合器内进行一直达到所要求的混合程度为止。将一水源连接到混合器装置上,并可启动一个控制阀,以便根据需要将水有选择地加到废料/添加物混合物中以达到所要求的稠度。当一达到所要求的稠度和混合程度时,就将该废料/添加物的混合物通过一个位于混合器装置的排放部位的滑门阀排放出去。
本发明的设备提供了一种用于添加物与固体或高粘稠性半固体废料进行混合以形成一种容易处理的均质浆状混合物的装置。大量的废料可以通过采用本发明的装置在短时间内经济地转换成易处理材料,此外,本发明的设备和方法在所需要的混合时间和所需要的合适添加物的量一旦确定之后,易适合于采用计算机控制。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地说明,其中:
图1是本发明设备的侧视图;
图2是作为本发明设备的组成部分的分离器和均化器装置的俯视图;
图3是该设备的分离器和均化器装置的局部断开侧视图;
图4是该设备的均化器装置的销式混合器的端部视图;
图5是该设备的浆状物混合槽的局部透视图。
参看图1,图中示出将废料处理成一种为环境条件接受的成品的本发明设备。待处理的废料通过一个设置在分离器12的一端的泥状沉积物泄料斗10进入该设备进行处理,分离器12包括转动的切碎输送螺旋器14、16、18和20,如图2所示,每个输送螺旋器由一台电驱动动力装置22驱动。该分离器12是利用常规的支承结构支撑在地基24上。
根据待处理废料的稠度,可以借助一给水管路26在料斗10处供给水。如果需要,可以将水加到废料中,以控制其粘稠度从而改善废料处理过程的操作,并便于去除夹杂物。而且设置的用于去除磁性材料夹杂物的多个磁铁28支持在分离器12的底部上。这些磁铁都是按照常规设计的而且是从现有的电源上提供电源。
参看图2,所有由独立的电源装置22进行转动驱动的(图1所示)每个切碎输送螺旋器14、16、18和20都被控制以便使废料在分离器12内进行循环一直到将夹杂物去除掉并将大块的泥渣按要求打碎为止。
对于打碎废料和去除夹杂物的初始操作,输送螺旋器14、16、18和20成对地按顺时针方向或逆时针方向进行驱动,以实现废料在分离器12内的要求的运动。当操作者观察到在分离器12内的废料已经被恰当地打碎,则输送螺旋器14、16、18和20的转动方向要调整,使其产生从右到左的运动,如图1和图3的箭头21所示。
在分离器12内处理过的废料经过一个位于分离器12和均化器32之间的堤坝30。销式混合器34、36、38和40,转动地安装在均化器32内,每个混合器都是由分别设置的电动驱动装置42(如图1所示)进行转动驱动的。在均化器32内销式混合器的配置最好是如图2所示。应当注意的是,用于每个销式混合器的动力装置42在图2中未示出。
每个销式混合器包括多个单独的销杆装置,而每个销杆装置包括四个从一轴上径向伸出的销杆,如图4所示。
参看图4,销式混合器34包括一个带有径向伸出销杆46、48、50和52的主轴44。如图2所示销式混合器34包括14个销杆装置,图4所示。在图2中应注意到,每个销杆装置是与主轴44与一定角度进行安装的,以便促使在均化器32内的废料的运动按照各销式混合器的转动方向进行。而且,操作者控制着销式混合器34、36、38和40的方向或转动,以便使均化器32内的废料产生如箭头33所示的运动方向。
当废料经过堤坝30并进入均化器32时,将进行进一步地处理,以产生基本上均匀的小颗粒物质。在均化器32内进行处理的废料直到获得所要求的废料稠度和均匀度为止。在均化器32内的处理步骤完成时,将多个滑门阀54、56、58和60打开,使销式混合器34、36、38和40都向着将废料输送到此时打开的滑门阀的方向上转动。
在图3和图4中可以清楚地看出,滑门阀54、56、58和60是由电动驱动器62、64、66和68操纵的。
随着均化器的滑门阀的打开,这时已基本均匀化的废料落入一个储存槽70(图1)中,该储存槽支持在一个凹坑74内的地基72上。这时经过两道工序处理过的废料已具有能够用泵将其泵入一个工序的粘稠度。两个浆液泵76装在储存槽70内,在图1中只示出一个,每个浆液泵具有连接到混合器装置80上的一个输出管路78。储存槽70和输出管路78连同滑门阀54、56、58和60的示意图一起在图5中可以清楚地看出。
参看混合器装置80,该装置支持在一个安装在地基84上的框架82内。混合器装置80位于地基84上方,其高度足以允许将一辆卡车置于混合器装置的下方,以便接受处理过的废料,从而可将其输送到废料储存场地去。一般地说,该混合器装置可以是一般用于混凝土搅拌的普通搅拌混合器,例如由BHS/ROSS销售的称为“浆叶式搅拌机”的搅拌混合器。
位于混合器装置80上方的是一个或多个添加物料斗86(在图1中只示出一个),该料斗用于储存准备在混合器装置80内与由储存槽70泵入的废料相混合的添加物。这些一个或多个添加物料斗86的每一个料斗都配置有一粉尘收集器88,并通过一个蝶形阀90与混合器装置相连接。准备在混合器装置80内与废料相混合的添加物是利用一个供料管92输送到添加物料斗内的。对于一个类别的废料,在混合器装置内与废料相混合的添加物包括普通水泥和碳酸钙。对于一种特定的废料,碳酸钙与普通水泥的比例是由在实验室对废料的分析确定的。还有一个常规设计和操作的空气洗涤器94被连接在该混合器装置80上。
在混合器装置80的工作过程中,来自储存槽70的废料是用泥浆泵76泵入混合器装置的,一直到混合器装置装满废料为止。在混合器装置内的废料体积是已知的,并准备与废料相混合的添加物的量按所要求的比例从添加物料斗86发送到混合器装置80内。混合器装置80对添加物、废料和按要求用供水管26加入的水进行混合。其结果是得到水泥状的混合物,在该混合物中废料已被处理成能够满足目前规定的环境要求标准。然后将这种水泥状材料输送到卡车上以便运输到永久性废料储存场地。为了在混合器装置80内进行废料处理,在分离器12内打碎硬块和去除夹杂颗粒以及在均化器32内进行均化混合的整个处理过程都是连接重复进行的,以便对储存槽70的废料进行再补充。各种添加物和添加物的比例是根据被处理的废料最终形成能符合目前规定的环境条件标准的水泥状物质的要求进行变化的。
虽然结合附图对本发明的最佳实施例进行了上述详细的描述,但应当理解到,在不违背本发明的精神和范围条件下,可以对本发明做出许多重新安排,变更型以及各种零件和元件的替换,所有这些变化和变更型应包括在本发明的权利要求范围内。
Claims (16)
1.一种用于将固体或半固体废料与至少一种选用的添加物进行混合的设备,该设备包括:
用于接受废料并将所接受的废料打碎成所要求稠度的分离器装置;
用于接受来自所述分离器装置的废料,以便将该废料混合成基本上均匀体的均化器装置;
用于接受所述基本上为均匀体的废料,为进一步处理保存着该废料的储存装置;
用于接受来自所述储存装置的基本上均匀的废料并使所接受的废料与预定量的至少一种选用的添加物相混合的混合器装置;
与所述储存器装置相联结用于将该均匀的废料从所述储存装置输送到所述混合装置的输送装置。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于:所述的均化器装置包括一种销式混合器。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于:所述的大小分离器装置包括至少一个浆叶式输送螺旋器。
4.如权利要求1所述的设备,其特征在于:它还包括多个用于将添加物有选择地供给所述混合装置内的添加物料斗。
5.如权利要求1所述的设备,其特征在于:它还包括用于将水有选择地加入到废料中以便调整其稠度的装置。
6.如权利要求1所述的设备,其特征在于:所述的输送装置包括一种用于接受来自所述均化器装置的均匀化废料并将该废料泵入所述混合装置的泥浆泵。
7.如权利要求1所述的设备,其特征在于:它还包括用于将所述的混合物有选择地保持在该混合装置内一预定的时间周期,以得到所要求的混合程度的装置。
8.一种用于将固体或半固体废料与至少一种选用的添加物进行混合的设备,该设备方法:
一种用于接受废料的分离器,该分离器包括多个位于所述分离器内用于减小含在所述废料内的硬块颗粒尺寸的切碎输送螺旋器;
一种用于接受来自所述分离器的废料的均化器,该均化器包括多个用于将废料混合成基本上均匀体的销式混合器;
一种与所述分离器相联结用于从废料中去除那些其尺寸大小不能用切碎输送螺旋器进行减小的夹杂物的分离装置。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于:所述的多个切碎输送螺旋器包括一对浆叶式输送螺旋器。
10.如权利要求8所述的设备,其特征在于:所述的多个切碎输送螺旋器包括两对浆叶式输送螺旋器。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于:所述的每对切碎输送螺旋器都是可选择地反转的。
12.如权利要求8所述的设备,其特征在于:所述的分离装置包括多个用于有选择地从所述废料中去除铁料的电磁铁。
13.如权利要求8所述的设备,其特征在于:它还包括用于有选择地将水加入到所述废料中以调节该混合物稠度的装置。
14.如权利要求8所述的设备,其特征在于:它还包括用于将所述混合物保持在所述均匀器内一预定的时间周期,以获得所要求的混合程度的装置。
15.如权利要求8所述的设备,其特征在于:所述的分离器装置包括一个设置在所述分离器和所述均化器之间以便有助于从废料中去除夹杂物的分离器堤坝。
16.一种用于处理固体或含有废料硬块的高粘稠性半固体废料的方法,该方法包括以下步骤。
利用多个安装在分离器内的浆叶式切碎输送螺旋器将废料中的硬块尺寸减小;
利用销式混合器将废料进行均匀化处理;
将已均匀化的废料与预定量的至少一种选定的添加物进行混合。
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