Sposób obróbki odpadków gospodarskich i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki od¬ padków gospodarskich oraz urzadzenie do stosowa¬ nia tego sposobu.Znany sposób obróbki odpadków gospodarskich polega na rozdrabnianiu i sprasowywaniu odpad¬ ków w bloki, które sa z kolei ewentualnie otulane lub opakowywane w szczelne opakowania.Celem tego rodzaju obróbki jest przeksztalcenie odpadków w bloki o mozliwie najlepszej do osia¬ gniecia trwalosci potrzebnej do skladowania w stos, zanurzenia lub ewentualnie wykorzystania jako elementy konstrukcji.Znane sa równiez sposoby odzyskiwania cieczy wyplywajacej w czasie sciskania odpadków, sta¬ nowiacej resztki lub wykorzystywanych jako na¬ wóz.Prace badawcze przeprowadzone nad tymi spo¬ sobami obróbki odpadków gospodarskich wykazaly wiele niedogodnosci tych sposobów a mianowicie odpadki gospodarskie sa niejednorodne i utworzo¬ ne z nich bloki maja rózne wymiary lub rózny stopien sprasowania co przeszkadza w ich pózniej¬ szym wykorzystywaniu. Zwykly przeplyw cieczy podczas sciskania pozostawia zachowane w masie sprasowywanej znacznej ilosci czastek unoszonych przez wode, które sa zasadniczo zdolne do fermen¬ towania. Z drugiej strony ograniczone sciskania stosowane przy formowaniu bloków odpadków, podczas gdy pragnie sie otrzymac bloki o jedna¬ kowych wymiarach, zmniejszaja stopien zgniotu 20 25 30 tych bloków mimo obecnosci w masie wody i cza¬ stek ciezkich porywanych przez wode i uniemozli¬ wiaja zniszczenie mechaniczne otoczek bakterii i innych mikroorganizmów, co jest wlasciwie mozliwe do uzyskania przy wiekszym sciskaniu na¬ stepujacym po gwaltownym rozprezeniu. Otulanie i opakowywanie nie powstrzymuja procesu fermen¬ tacji a jedynie zapewniaja pewien opór mecha¬ niczny bloku tak, ze znaczna czesc opakowania jest narazona na pekniecie w wyniku rozsadzenia bloku.Znane sa równiez sposoby pozbywania sie odpad¬ ków gospodarskich przez ich spalanie lub przez ich przeróbke na kompost. Spopielanie jest utru¬ dnione z uwagi na fakt, ze odpadki sa bardzo bo¬ gate w wode i materialy niepalne, ponadto maja mase o bardzo duzej objetosci, co wymaga spo¬ pielania o bardzo duzych wymiarach i skompliko¬ wanym zlozonym ukladzie rusztów do stalego po¬ dawania materialu, przede wszystkim poddawane¬ go suszeniu, co pociaga za soba znaczne zuzycie kalorii. Ponadto wykorzystanie odpadków jako paliwa jest utrudnione brakiem ich podatnosci do spalania tak, ze wydajnosc energetyczna jest bar¬ dzo mala. Komposty posiadaja te wade, ze zawie¬ raja coraz wiecej materialów o uzytecznej zdolno¬ sci fermentacyjnej, jak nawozy posiadajace pewna moc cieplna.Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowa- 83 18883188 nie lub ograniczenie wad i niedogodnosci wystepu¬ jacych w znanych sposobach.Istota sposobu wedlug wynalazku jest to, ze od¬ padki gospodarskie rozdrobnione i ujednorodnione nawilza sie i sprasowuje sie naciskiem rzedu 300 do 500 barów, przy czym odprowadza sie ciecze za pomoca sond odprowadzajacych, przebiegaja¬ cych przez mase w trakcie sprasowywania. Dzieki nawilzeniu masy, w sposób jednorodny, przed sci¬ skaniem i odprowadzaniu cieczy osadowej wycia¬ ga sie z masy odpadków gospodarskich frakcje najwazniejszych czesci organicznych posiadajacych zdolnosci fermentacyjne i podatnych na zniszcze¬ nie przez bakterie.Otrzymuje sie zatem z jednej strony osad po¬ datny na wzbogacenie znanymi sposobami, two¬ rzacymi bardzo wartosciowy nawóz, latwiejszy do stosowania . niz klasyczny kompost, a z drugiej strony "sucha partie nieczynna, o niewielkiej tylko podatnosci na fermentacje i bezwonna, w której bakterie i mikroorganizmy sa praktycznie znisz¬ czone i która posiada ponadto znikoma elastycz¬ nosc mechaniczna.Wlasciwosci masy suchej pozwalaja na jej skla¬ dowanie, rozdrabnianie i brykietowanie przy uzy¬ ciu srodka wiazacego dla nadania blokom po¬ czatku, przy zmniejszonym sprezaniu okreslonych wymiarów posiadajacych podwyzszona wytrzyma¬ losc mechaniczna, wykorzystywanych jako paliwo sproszkowane w piecu do spalania.Wtedy gdy masa sucha jest brykietowana dla utworzenia bloków, srodek wiazacy stanowi, ko¬ rzystnie utwardzony C02 — krzemian sodu. Utwar¬ dzanie uzyskuje sie za pomoca wprowadzania gazu C02 lub korzystniej przez dodanie do srodka wiazacego cementu wydzielajacego C02 w czasie jego stosowania.Korzystnie, zgodnie z wynalazkiem osady sa poddawane procesowi fermentacji w postaci cien¬ kiej warstwy, przy jednoczesnym mieszaniu, przez okres okolo 4—5 godzin w komorze o temperatu¬ rze 60—70°C wytworzonej pradem cieplego powie¬ trza.Ta fermentacja daje suche granulki nie podle¬ gajace procesowi gnicia lub fermentacji i które moga byc wykorzystane jako kompost, lub tez roz¬ puszczone w wodzie moga tworzyc nawóz ciekly.Gaz sciekowy jest mieszanina, która po przemy¬ ciu dla oczyszczenia wody jest stosowany jako pa¬ liwo lub powietrze naladowane gazem palnym do spopielania odpadów stalych, lub dla zasilania ge¬ neratora goracego powietrza ukladu fermentacyj¬ nego. Stwierdzono ponadto, ze substancje suche zawieraja zwiekszona liczbe procentów wlókien celulozowych.Korzystnie substancje suche rozprasza sie w ka¬ pieli wodnej zawierajacej od 10—20l0/o wagowych sodu i po macerowaniu, odzyskuje sie mase, która poddaje sie sciskaniu z przebiegajacymi poprzez mase sondami odprowadzajacymi ciecze. Odprowa¬ dzona czesc ciekla jest zawiesina wlókien celulo¬ zowych, które po zageszczeniu daja mase papier¬ nicza. Partia sucha otrzymana po sciskaniu jest korzystnie mieszana ze srodkiem wiazacym i for¬ mowana celem otrzymania bloku.Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do obróbki odpadków gospodarczych zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, charakteryzujace sie tym, ze zawiera prase podwójnego dzialania z prze- 5 nosnikiem doprowadzajacym odpadki uprzednio wymieszane i ujednorodnione do rozdrabniarki podwójnego dzialania, rozdrabniarke z której z kolei odpadki sa odprowadzane zawierajaca dwa kosze zasypowe, karter *z nozami rozmieszczonymi io po linii srubowej, zbiornik zanurzeniowy do na- wilgacania odpadków, przy czym kosze zasypowe sa umieszczone powyzej dwóch komór sciskaja¬ cych rozmieszczonych z jednej i z drugiej strony silownika centralnego, a czesc górna kazdej ko- 15 mory sciskajacej jest zamknieta drzwiami waha¬ dlowymi przeladowywujacymi odpadki do tej ko¬ mory, a ponadto tym, ze dno komory zawiera otwory do przeprowadzenia sond odprowadzaja¬ cych ciecze osadowe, a scianka dolna komory wy- 20 posazona jest w zamkniecie wahadlowe do odpro¬ wadzenia sprasowanego bloku, przy czym tloki prowadzone w wymienionych komorach, sa kazdy sztywno polaczony z przeciwleglym tloczyskiem tloka silownika centralnego o podwójnym dziala- 25 niu.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku urzadzenie zawiera dól do skladowania, w którym odpadki sa speczane, mieszalnik do mieszania i ujednorod¬ niania odpadów gospodarskich, do którego dopro- 30 wadzane sa odpadki zmagazynowane w dole, roz¬ drabniarke do której odpadki wymieszane i uje¬ dnorodnione sa doprowadzane, pojemnik do specz¬ niania (po rozdrobnieniu w prasie z komorami sci¬ skajacymi przez które przechodza sondy do od- 35 prowadzania cieczy.Korzystnie do kontroli oddzielania czesci su¬ chych i w zwiazku z tym równiez skladu osadów, stosowane sa sondy posiadajace otwory o róznych srednicach. Mozna wiec otrzymywac czesci suche 40 prawie calkowicie uwolnione z substancji gnil¬ nych co jest rzecza istotna przy przeksztalcaniu suchych substancji w bloki, badz tez osady nieza- wierajace substancji ulegajacych gniciu, a wiec ostatecznie bogaty kompost, przy czym partia gnil- 45 na pozostajaca w czesciach suchych, stanowi pew¬ na niedogodnosc zwlaszcza wtedy, gdy material suchy jest wykorzystywany jako paliwo.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przy¬ kladzie wykonania urzadzenia do sprasowywania 50 odpadków gospodarskich, przedstawionym na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju wzdluznym urzadzenie do sprasowywania, fig. 2 — fragment rozdrabniarki z fig. 1 w powiekszeniu, fig. 3 — szczegól kosza zasypowego i jego komory 55 sciskajacej, w powiekszeniu, fig. 4 — przekrój wzdluz linii IV—IV z fig. 3.Urzadzenie zawiera przenosnik 1 dostarczajacy odpadki gospodarskie ze zbiornika do skladowania, odpowiednio wymieszane i ujednorodnione, przy 6o czym odpadki sa korzystnie uwolnione a czesci metalowych i materialów bardzo twardych zwla¬ szcza o duzych wymiarach. W czesci górnej prze¬ nosnika 1 odpadki spadaja na rozdrabniarke utwo¬ rzona przez dwa walce ze szczelinami 2 obracaja- 65 ce sie w przeciwnych kierunkach.SSltt Rozdrobnione odpadki spadajac z rozdrabniar- ki 2 sa kierowane drgajaca klapa 3 w kierunku jednej lub drugiej rozdrabniarki. Te dwie rozdrab- niarki sa utworzone (fig. 2) przez dwa waly 4 na¬ pedzane hydraulicznym silnikiem 5 i centralnie osadzone swymi wolnymi koncami w lozysku 6 sztywno umocowanym do karteru 7 rozdrabniarki.Kazdy wal 4 zaopatrzony jest w noze kruszace 8, rozmieszczone po linii srubowej dla przemieszcza¬ nia odpadków w rozdrabniarce. Kazdy wal jest otoczony przez cylindryczna skrzynke 9 majaca stale noze kruszace 10. Na dwóch koncach skrzyn¬ ki 9 sa umocowane blachy 11 zamykajace sektor wewnetrzny skrzynki cylindrycznej tworzacy zbior¬ nik do nawilzania smieci. Skrzynka cylindryczna 9 rozdrabniarki jest zamocowana ruchomo w skrzyn¬ ce urzadzenia, zgodnie z osiowym ustawieniem rozdrabniarki przy czym to przemieszczanie jest sterowane silownikiem 12. Mozliwosc przemieszcza¬ nia pozwala przysunac lub odsunac stale skrzydel¬ ka od skrzydelek ruchomych, dla uzyskania do¬ kladniejszego rozdrabniania, lub dla utworzenia szczeliny umozliwiajacej przejscie cial obcych blo¬ kujacych prace rozdrabniarki.Odpadki rozdrobnione i ujednorodnione opuszcza¬ jac rozdrabniarke spadaja do kosza 13, którego scianka koncowa zawiera drzwi przechylne 14, utworzone przez rame 15 umocowana obrotowo wokól osi 16 i napedzane silownikiem hydraulicz¬ nym 17. Na ramie 15 znajduje sie scianka o ksztal¬ cie wycinka walcowego 18 i plytka zamykajaca 1$ miedzy krawedzia scianki o postaci wycinka wal¬ cowego 18 a osia 16.W pozycji otwartej, przedstawionej po lewej stronie fig. 1, plyta 19 tworzy scianke koncowa kosza 13, przy czym szczelnosc w jej czesci górnej zabezpiecza klapa 20 zamocowana na powierzchni wewnetrznej scianki bocznej kosza, przy czym pod¬ stawa kosza jest w stycznosci z komora sciskania.W pozycji zamkniecia, przedstawionej po prawej stronie fig. 1, plyta 19 jest obrócona i zamyka dno kosza, przy czym szczelnosc jej zapewnia klin uszczelniajacy 21 odpychany sprezyna 22 od kra¬ wedzi w ksztalcie klina plyty 19. Drzwi sa w tej pozycji blokowane przez wpust zatrzaskowy 23 sterowany silownikiem 24 w otworze okucia 25 utworzonego przez rame 15. Uszczelnienie na obrzezach bocznych plyty 19 jest równiez wyko¬ nane przez prety klinowe 26 oparte na tej plycie (fig. 4) i pod dzialaniem sprezyny 27 rozsuwane, wspólpracujace z obrzezami pochylymi 28 otworu w dnie kosza.Komory sciskania 29 znajduja sie ponizej otwo¬ ru w dnie kosza. Ich górne powierzchnie czolowe sa utworzone przynajmniej czesciowo przez ply¬ te 19 drzwi wycnylnyeh w pozycji zamknietej.Czesc ich powierzchni czolowej dolnej, w poblizu dna jest utworzona równiez przez drzwi wychylne zawierajace rame 30 umocowana obrotowo wokól osi 31 i napedzana silnikiem hydraulicznym 32.Kama 30 unosi plyte 33 z ukosowana krawedzia wspólpracujaca z brzegiem ukosowanym stalej scianki dolnej 34 komory sciskania. Drzwi wy¬ chylne sa ryglowane w pozycji zamkniecia przez rygiel 35 sterowany silownikiem 36 i wprowadza¬ ny w otwór okucia 87 usztywniajacego rame 80.W kazdej komorze 29 przemieszcza sie tlok 38 popychany przez tloczysko 39 tloka 40 silownika 5 podwójnego dzialania 41. Cylinder silownika 41 jest umieszczony posrodku miedzy dwoma komo¬ rami sciskania. Scianka dna kazde} komory 80 posiada otwory 42 (cztery otwory w przykladzie przedstawionym na fig. 3 i 4), które sa przedluzo- io ne tulejami uszczelniajacymi 48 na zewnatrz ko¬ mór. W tulejach sa umieszczone slizgowo sondy 44 utworzone z perforowanych rurek wtlaczanych do komory 29 lub wyciaganych z komory silownika¬ mi 45. Kazda koncówka sondy jest polaczona za is pomoca rur 46, z komora prózniowa (nie przedsta¬ wiona na rysunku). Pod drzwiami wychylnymi 80 sa umieszczone tasmy przenosników 47 przeno¬ szace sprasowane bloki na tasme przenosnika cen¬ tralnego 48, który je odprowadza. Korpus 41 si- 20 lownika jest umocowany na ramie prasy za po¬ moca dwóch czopów 49, co umozliwia po rozsprze- gleniu tloków, obrócenie cylindra silownika celem ulatwienia naprawy.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest na- 25 stepujace: Odpadki wymieszane, posortowane i ujedno¬ rodnione doprowadza sie do rozdrabniarki 2, która rozgniata ciala twarde takie jak butelki, kawalki kamieni itp. i strumien odpadków jest kierowany 30 za pomoca klapy 3 w kierunku rozdrabniarki w której odpadki sa rozdrabniane i nawilzane, a nastepnie odprowadzane do kosza 13, którego drzwi sa zamkniete a plyta 19 zamyka komore sciskania; tlok 38 komory sciskania 29 znajdujacej 35 sie pod koszem jest ponownie doprowadzany w swe tylne polozenie przez silownik 41. Drzwi sa podnoszone za pomoca silownika hydraulicznego 82 w celu zamkniecia sciany dolnej komory sciskania i sa ryglowane w pozycji zamkniecia przez ry- 40 giel 35 wprowadzany w otwór okucia 37 za pomo¬ ca silownika 36. W tym momencie silownik 24 wy¬ ciaga rygiel 23 okucia 25 i silnik 17 obraca drzwi wychylne 14 w tym samym czasie gdy klapa 8 przechyla sie celem skierowania odpadków w kie- 45 runku drugiego kosza.Scianka górna komory sciskania 29 jest otwarta i odpadki spadaja do tej komory. Silnik hydra¬ uliczny 17 ciagnie drzwi 14 w kierunku przeciw¬ nym co wypycha smieci znajdujace sie w koszu so do wymienionej komory. Wtedy gdy plyta 19 jest zamknieta, drzwi 14 sa ryglowane w pozycji za pomoca rygla 25. Sondy 14 sa wprowadzone za pomoca silownika 45 w mase odpadków wypel¬ niajaca komore, a przewody rurowe sa utrzymane 55 pod próznia. W tym momencie silownik 41 jest uruchamiany celem wtloczenia tloka 38 do komo¬ ry 29. Sondy 44, które w miare oprózniaja postep tloka 38, wyciagaja osad ciekly, którego pojemnosc moze osiagnac do 5P/o calej pojemnosci odpadków so zaladowanych.W koncu skoku silownika, sciskanie osiaga war¬ tosc 500 barów i blok materialów suchych je&t scisniety w komorze powyzej drzwi wychyl- nych 30, które sa odryglowane, a silownik 36 za* 65 pewnia wyciagniecie rygla 55, przy czym drzwi saprzechylane pmez silnik hydrauliczny 3£ celem zepchniecia blakn materialów suchych na trans¬ porter; 47 przenoszacy blok na przenosnik 4t któ¬ ry * kolei odprowadza blok poza urzadzenie, ttrzenttane materialy suche stanowia produkt praktycznie obojetny,, posiadajacy Luzem gestosc wlekssa niz 1.Otrzymane bloki materialów suchych sa roz¬ drabniane i mieszane, wedlug okreslonych warun¬ ków dla otrzymania Binku koncowego, z 4 do !**/• wagowych krzemian* sodu o module 2 i ste¬ zeniu 4fi*/t i H/o wagowym cementu o dolne} licz¬ bie procentowej wagowej krzemianu, lecz o tyle zwiekszonej o ile potrzebne jest wiazanie szybsze.Mieszanka jest nastepnie formowana pod naci¬ skiem rzedu AO barów celem otrzymania bloków o ostatecznym ksztalcie. Suche materialy prak¬ tycznie o niewielkiej scisliwosci formuje sie w po¬ staci bloków o wymiarach dokladnych i stalych.Cement zapewnia wydzielanie sie C02, który daje saybkie zestalenie sie krzemianu sodu. Otrzymane blaka posiadaja po utwardzeniu, zmienna wytrzy¬ malosc mechaniczna, zgodnie z iloscia srodka wia¬ zacego, leca zasadniczo równa od 16 do 24 kg/cm2 i o gestosci równej 1,1.Nalezy zauwazyc, ze jezeli fermentacja dokonu¬ je sie w blokach to daje to poczatek powstawa¬ nia, GA, który zwieksza utwardzanie krzemianu uniemozliwiajacego rozwiniecie fermentacji Bloki korzystnie pokrywa sie cienka warstwa masy po- wkokowej z tworzywa sztucznego lub otula sie asgaiteih.Fermentacja otrzymanych osadów jest szybka i daje tnawófc rieoniernie bogaty, przeciwnie niz komposty, w których bakterie maja za zadanie zndszczesde czesci stalych. W innym przypadku blok czesci suchych otrzymany u wyjscia prasy zostal rozdrobniony a proszkowany produkt zostal wprowadzony pradem powietrza do komory spa¬ lania pieca do spopielania, gdzie spalany jest jako pyl weglowy.Równiez korzystnie wedlug dalszej charaktery¬ styki wynalazku, poddaje sie osady i czesci stale obróbce celem wydobycia produktów wartoscio¬ wych.Ponizej przedstawiono przyklad stosowania spo¬ sobu na skale laboratoryjna, przy czym parametry obróbki podane sa przykladowo i zmieniac sie mo¬ ga w miare stosowanego rodzaju obrabianych od¬ padków.Przyklad. 0,6 m* odpadków gospodarskich o ciezarze równym w przyblizeniu 100 kg pobra¬ nych z partii odpadków ujednorodnionych i posor¬ towanych, celem wyeliminowania starego zelastwa i przedmiotów dlugich, poddano nawilzaniu, drob¬ nemu posiekaniu i sciskaniu (sprasowaniu) sposo¬ bem opisanym na malej prasie wedlug wynalazku.Otrzymano okolo €0 1 o wadze 65 kg osadów cie¬ klych i 0,04 m* czesci suchych o ciezarze calkowi¬ tym okolo 44 kg. 5 kg osadów zostalo rozlanych cienka warstwa w zbiornikach fermentacyjnych doswiadczalnych, zawierajacych zamknieta komore przy czym za¬ wartosc zbiorników poddano mieszaniu za pomoca mieszadel lopatkowych. Komora zostala utrzyma¬ na w temperaturze f5°C za pomoca strumienia go¬ racego powietrza w stosunku do 1,92 m* na godzi¬ ne, przy ciaglej ekstrakcji atmosfery fermentacji.Czas przebywania pojemnika w komorze fermen- s tacyjnej wynosil 5 godzin. Podczas obróbki ciezar fermentatora zmniejszyl sta stopniowo az osiagnal ustabilizowana po 4 godzinach wartosc, co ozna¬ czalo zakonczenie procesu fermentacji.Gazy wyciagniete i oczyszczone oddaly okolo io M 1 wody odpowiadajacej wodzie nawilzajacej do¬ danej przed sciskaniem do surowych smieci. Od¬ prowadzona mieszanka gazowa stanowila paliwo.Czesci suche pozostajace w zbiornikach mialy po¬ stac zgranulowana o ciezarze okolo 1 kg i stano- 16 wily kompost organiczny o wysokiej wartosci uzy¬ zniajacej. 44 kg czesci suchych zostaly przesypane do zbior¬ nika zawierajacego okolo 200 1 wody z 15% sody i po macerowaniu zostaly pobrane i poddane sci- so skaniu w urzadzeniu sciskajacym tego samego ty¬ pu. Calkowity ciezar masy poddanej sciskaniu wy¬ nosil okolo 53 kg. Otrzymano osad suchy po sci¬ skaniu okolo 22 kg, który zostal rozdrobniony i aglomerowany w sposób przedstawiony powyzej zs dla otrzymania bloków zawierajacych zasadniczo materialy mineralne, tworzywa sztuczne i elemen¬ ty metalowe nie odprowadzane podczas sortowa¬ nia smieci wyjsciowych. 31 kg wyciagniete pod postacia zawiesiny zosta- ao lo przefiltrowane dla odprowadzenia partii roz¬ tworu sodu, który jest ponownie przeslany do zbiornika macerowania, a papka filtracyjna sta¬ nowiaca mase papiernicza jest wykorzystywana do wytwarzania kartonu. 35 Stwierdzono, ze sposób obróbki odpadków go¬ spodarskich dal okolo 20 do 25°/o czesci suchych, które mozna uformowac w blok konstrukcyjny, 20 do 25°/o masy papierniczej, 10—l&/o ziarnistych czesci organicznych stanowiacych kompost, bardzo 40 duza ilosc gazu palnego i wody, która recyrkulo- wala w ukladzie celem nawilzenia odpadków przed sciskaniem. Gaz palny wytworzony w komorze fer¬ mentacyjnej moze byc wykorzystywany do zasila¬ nia generatora goracego powietrza. PL