PL220019B1 - Urządzenie do rozdrabniania materiałów zawierających substancje szkodliwe, zwłaszcza azbest - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozdrabniania materiałów zawierających substancje szkodliwe, zwłaszcza azbest.

Przez dziesięciolecia azbest, włóknista forma minerałów, głównie krzemianów wapnia, magnezu, glinu, żelaza z domieszką innych metali, dzięki swoim niezwykłym właściwościom wynikającym z tej włóknistej struktury był szeroko stosowany w budownictwie i przemyśle. Ponieważ włókna i wyroby zawierające azbest odznaczają się znaczną odpornością na działanie czynników chemicznych, ścieranie i wysoką temperaturę, źle przewodzą ciepło i prąd to azbest był szeroko stosowany jako materiał izolacyjny. Ogniotrwałość i izolacyjność termiczna spowodowała, że był stosowany do wyrobu tkanin ogn iotrwałych i farb ogniotrwałych. Dzięki niskiej cenie i dobrym właściwościom mechanicznym przez wiele lat produkowano z niego okładziny ciernych szczęk hamulcowych a w połączeniu z cementem i gipsem niepalne materiały budowlane głównie pokrycia dachowe, a także rury.

Ze względu na stwierdzone działanie rakotwórcze wycofano jego stosowanie w przemyśle i budownictwie, a ze względu na naturalny proces wietrzenia pokryć dachowych i płyt elewacyjnych, a co za tym idzie przedostawania się włókien azbestu do otoczenia są one wymieniane na pokrycia niezawierające azbestu.

Usuwanie wyrobów azbestowych z budynków wymaga odpowiednich zabezpieczeń dla osób je wykonujących ze względu na szkodliwość powstającego pyłu azbestowego, a powstałe odpady poddaje się utylizacji.

Jednym z najprostszych sposobów utylizacji płyt cementowych i części tych płyt zawierających azbest jest ich składowanie na składowiskach odpadów niebezpiecznych poprzez ich folio₃ wanie. Odpady wyrobów azbestowych miękkich (poniżej 1000 kg/m³) są najpierw zestalane przy pomocy cementu lub żywic syntetycznych. Składowanie w taki sposób nie ogranicza ani nie zatrzymuje procesu uwalniania się włókien azbestu, które przedostaną się do powietrza po zwietrzeniu i naturalnym rozłożeniu tworzyw zestalających i materiałów foliujących.

Prowadzenie wszelkich prac z azbestem i z odpadami zażerającymi azbest związane jest z przestrzeganiem rygorystycznych wymagań w zakresie minimalizacji pylenia, co bardzo podnosi ich koszt i nie rozwiązuje problemu tego zanieczyszczenia ostatecznie.

Ostatnio coraz większą popularność zyskuje sposób obróbki odpadów azbestowych technologią MTT (Microwave Thermal Treatment). Istota tej metody polega w ogólności na poddaniu materiałów zawierających azbest oddziaływaniu promieniowania mikrofalowego o dobranej częstotliwości w specjalnych piecach, które to promieniowanie powoduje zniszczenie włóknistej struktury azbestu poprzez usunięcie w podwyższonej temperaturze związanych chemicznie i fizycznie cząsteczek wody. Przykładowo metoda ta jest przedmiotem zgłoszenia patentowego nr P-377957.

Jednym z podstawowych warunków stosowania tej technologii jest rozdrobnienie odpadów zawierających azbest do odpowiedniej granulacji z zachowaniem warunków uniemożliwiających przedostawanie się powstających drobin i pyłów do otoczenia. Uzyskanie pełnej hermetyczności nie jest możliwe, gdyż urządzenie rozdrabniające musi być zasilane a rozdrobniony materiał odbierany. Dlatego też rozdrabniane odpady nawilża się przed lub w trakcie operacji kruszenia.

Z opisu zgłoszenia wynalazku nr EP 1 332 009 znany jest sposób rozdrabniania materiałów zawierających azbest z zachowaniem warunków bezpiecznych dla środowiska w młynie kulowym poprzez dozowanie wody do wnętrza młyna. Sposób ten i urządzenie ma szereg niedogodności. Nadmiar wody powoduje agregację powstających drobin i trudności z opróżnianiem bębna młyna oraz znaczne zwiększenie zużycia energii, która jest potrzebna na odparowanie wody. Ponadto młyn kulowy nie nadaje się do efektywnego rozdrabniania miękkich odpadów zawierających azbest, a także cienkich, płaskich i dużych płyt.

Celem rozwiązania według wynalazku jest opracowanie konstrukcji urządzenia, które umożliwia rozdrobnienie zarówno miękkich, jak i twardych odpadów azbestowych do potrzebnej granulacji przy zachowaniu warunku uniemożliwienia wydostawania się drobin i pyłów w trakcie procesu rozdrabniania jak również w momencie załadunku następnej partii odpadów do kruszenia i rozdrabniania.

Istotą rozwiązania urządzenia według wynalazku jest to, że ma szczelną komorę z zespołem rozdrabniającym usytuowanym po przeciwnej stronie otworu załadowczego zamykanego szczelną pokrywą, a wewnątrz komory zamocowany jest zespół zabierająco-zgarniający mający

PL 220 019 B1 uchylny zabierak zamocowany, co najmniej do jednego wózka usytuowanego w prowadnicach i poruszanego, co najmniej przez jeden napęd łańcuchowy. Wewnątrz komory do jej górnej ściany zamocowany jest obrotowo jeden koniec płyty dociskowej, której drugi koniec, od strony zespołu rozdrabniającego, jest odgięty ku górze pod kątem od kilku do kilkunastu stopni w stosunku do płyty dociskowej na odcinku od 1/4 do 1/10 jej długości. Na zewnątrz komora ma zamontowany agregat pianotwórczy z co najmniej jedną dyszą w komorze. Zespół rozdrabniający ma organ roboczy w postaci walca z zamocowanym na jego powierzchni szeregiem ostrzy mających kształt zakończonych stożkowo walcowych czopów o średnicy od 1 do 1,25 żądanej granulacji rozdrabnianego materiału i tworzących linię śrubową a te ostrza przesunięte są względem siebie o 1/4 do 1/2 średnicy żądanej granulacji.

Korzystnie, gdy zabierak zamocowany jest do dwóch wózków usytuowanych w prowadnicach i poruszanych przez dwa równoległe napędy łańcuchowe umiejscowione wzdłuż bocznych ścian komory.

Korzystnie, gdy koniec płyty dociskowej odgięty jest ku górze na odcinku od 1/8 do 1/10 swej długości.

Korzystnie, gdy do odgiętego ku górze końca płyty dociskowej zamocowany jest co najmniej jeden siłownik wspomagający nacisk płyty dociskowej na rozdrabniany materiał.

Korzystnie, gdy szereg ostrzy zamocowanych na powierzchni walcowej tworzy dwie linie śrubowe zbiegające się ku środkowi.

Korzystnie, gdy szczelna pokrywa otworu załadowczego zamocowana jest uchylnie i poruszana co najmniej jednym siłownikiem.

Bardzo korzystnie, gdy szczelna pokrywa otworu załadowczego zamocowana jest uchylnie na swej dolnej krawędzi i poruszana siłownikiem mocowanym od spodu komory.

Dzięki takiemu ukształtowaniu elementów kruszących i przemieszczających materiał w szczelnej obudowie możliwe jest uzyskanie żądanej granulacji kruszonych odpadów azbestowych zarówno miękkich, jak i twardych a zastosowanie bariery pianowej uniemożliwia wydostawanie się pyłów i drobin zawierających azbest w czasie załadunku następnej partii odpadów do kruszenia.

W połączeniu z piecem, w którym zastosowano technologię MTT, rozwiązanie według wynalazku stwarza możliwości pełnego unieszkodliwienia odpadów zawierających azbest.

Wynalazek przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, nieograniczającym go jednak w żaden sposób, który uwidacznia przekrój wzdłużny urządzenia według wynalazku.

Urządzenie zawiera komorę 1 i zespół rozdrabniający 2, mający organ roboczy w postaci walca, który posiada szereg ostrzy 3 ułożone w linii śrubowej na powierzchni walca. Linie śrubowe zbiegają się do środka walca kruszącego. Ostrza 3 zamontowane wzdłuż linii śrubowej są przesunięte względem siebie o 1/4 do 1/2 pożądanej wielkości ziaren materiału rozdrabnianego. Ostrza 3 mają kształt walcowych czopów ze stożkową końcówką i posiadają średnicę od 1 do 1,25 żądanej średnicy ziaren produktu gotowego. Ostrza 3 współpracują z matrycą 4 o regulowanej odległości od tych ostrzy. Zespół rozdrabniający 2 zamontowany jest w szczelnej obudowie 5, połączonej szczelnie z podajnikiem lub zbiornikiem rozdrobnionego materiału (nieuwidocznionych na rysunku) a otrzymuje napęd od motoreduktora 6. Wewnątrz szczelnej komory 1 wbudowany jest zespół zabierająco-zgarniający 7 z zabierakiem 8. Zabierak 8 poruszany przez dwa napędy łańcuchowe 9 osadzone na kołach łańcuchowych 10 przesuwa się na dwóch wózkach 11 w prowadnicach 12. W komorze 1 budowany jest również mechanizm dociskowy składający się z obr otowo zamontowanej do górnej ściany komory płyty dociskowej 13, która od strony zespołu rozdrabniającego, jest odgięta ku górze pod kątem 9 stopni w stosunku do płyty dociskowej na o dcinku od 1/5 swej długości, i która pod własnym ciężarem lub dodatkowo pod naciskiem siłowników (nie pokazanych na rysunku) zabezpiecza odpady azbestowe twarde przed podbijaniem, a odpady miękkie prasuje, co warunkuje możliwość ich kruszenia. Komora 1 ma szczelną pokrywę 14 zamykaną siłownikiem 15 i zamocowany u góry agregat pianotwórczy 16.

Materiały odpadowe, które mają być rozdrabniane, są transportowane do komory 1 na palecie (nieuwidocznionej na rysunku), która jest umieszczana w komorze 1. Paleta z odpadami azbestowymi luzem lub zapakowanymi w specjalne szczelne worki, wjeżdżając do komory 1, odchyla zabierak 8, który opada, dopiero gdy paleta z odpadami przesunie się pod nim. Zabierak 8 zatrzymuje odpady w czasie wycofywania palety poza komorę 1 w celu ponownego jej załadowania. Po wycofaniu palety, komora 1 jest zamykana pokrywą 14, którą napędza siłownik 15. Po skru4

PL 220 019 B1 szeniu i rozdrobnieniu całego załadunku, zabierak wycofuje się i w tym czasie komora podajnika spełniana jest automatycznie pianą z agregatu pianotwórczego 16. Bariera pianowa zatrzymuje w powietrzu w komorze 1 pyłki azbestu, zabezpieczając otoczenie przed ich wydostaniem się na zewnątrz urządzenia.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do rozdrabniania materiałów zawierających substancje szkodliwe, zwłaszcza azbest zawierające elementy oddziaływające mechanicznie na rozdrabniany materiał w zamkniętej przestrzeni, znamienne tym, że ma szczelną komorę (1) z zespołem rozdrabniającym (2) usytuowanym po przeciwnej stronie otworu załadowczego zamykanego szczelną pokrywą (14), a wewnątrz komory (1) zamocowany jest zespół zabierająco-zgarniający (7) mający uchylny zabierak (8) zamocowany, do co najmniej jednego wózka (11) usytuowanego w prowadnicach (12) i poruszanego, przez co najmniej jeden napęd łańcuchowy (9), a także wewnątrz komory (1 do jej górnej ściany zamocowany jest obrotowo jeden koniec płyty dociskowej (13), której drugi koniec, od strony zespołu rozdrabniającego, odgięty jest ku górze pod kątem od kilku do kilkunastu stopni w stosunku do płyty, na odcinku od 1/4 do 1/10 jej długości, natomiast na zewnątrz komora (1) ma zamontowany agregat pianotwórczy (16) z co najmniej jedną dyszą w komorze (1), przy czym zespół rozdrabniający (2) ma organ roboczy w postaci walca z zamocowanym na jego powierzchni szeregiem ostrzy (3) mających kształt zakończonych stożkowo walcowych czopów o średnicy od 1 do 1,25 żądanej granulacji rozdrabnianego materiału i tworzących linię śrubową a te ostrza przesunięte są względem siebie o 1/4 do 1/2 średnicy żądanej granulacji.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zabierak (8) zamocowany jest do dwóch wózków (11) usytuowanych w prowadnicach (12) i poruszanych przez dwa równoległe napędy łańcuchowe (9) umiejscowione wzdłuż bocznych ścian komory (1).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że koniec płyty dociskowej (13) odgięty jest ku górze na odcinku od 1 /18 do 1/10 swej długości.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do odgiętego ku górze końca płyty dociskowej (13) zamocowany jest co najmniej jeden siłownik wspomagający nacisk płyty (13) na rozdrabniany materiał.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że szereg ostrzy (3) zamocowanych na powierzchni walcowej tworzy dwie linie śrubowe zbiegające się ku środkowi.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że szczelna pokrywa (14) otworu załadowczego zamocowana jest uchylnie i poruszana co najmniej jednym siłownikiem (15).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że szczelna pokrywa (14) otworu załadowczego zamocowana jest uchylnie na swej dolnej krawędzi i poruszana siłownikiem (15) mocowanym od spodu komory (1).