RU2733356C1 - Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw) - Google Patents

Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw) Download PDF

Info

Publication number
RU2733356C1
RU2733356C1 RU2019131071A RU2019131071A RU2733356C1 RU 2733356 C1 RU2733356 C1 RU 2733356C1 RU 2019131071 A RU2019131071 A RU 2019131071A RU 2019131071 A RU2019131071 A RU 2019131071A RU 2733356 C1 RU2733356 C1 RU 2733356C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separator
sdw
separation
solid
centrifugal
Prior art date
Application number
RU2019131071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Жарвин
Алексей Михайлович Батаков
Original Assignee
Николай Александрович Жарвин
Алексей Михайлович Батаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Александрович Жарвин, Алексей Михайлович Батаков filed Critical Николай Александрович Жарвин
Priority to RU2019131071A priority Critical patent/RU2733356C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733356C1 publication Critical patent/RU2733356C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force

Abstract

FIELD: removal and processing of solid wastes.
SUBSTANCE: present invention relates to the field of municipal services and is used for the purpose of segregation (separation) of fresh solid domestic wastes from urban and settlement containers for collection of solid domestic wastes supplied by garbage trucks directly to factories by separation, processing and secondary use of solid household waste, bypassing dumps and polygons. Device for centrifugal-pneumatic separation of solid domestic wastes (SDW) comprises screw separator installed with possibility of rotation around its axis, suspended vibrators of screw separator, loading device installed in upper part of separator with possibility of SDW supply into its centre, pneumatic blowing system installed so that it is capable of blowing light SDW fraction to the separator centre in the direction opposite to centrifugal force action, located in the separator lower part cut-off units for unloading each of five separated fractions into annular receivers.
EFFECT: technical result is higher efficiency of SDW separation, as well as reduced environmental pollution.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сфере коммунального хозяйства и используется с целью разделения (сепарации) свежих ТБО из городских и поселковых контейнеров для сбора твердых бытовых отходов, подаваемых мусоровозами непосредственно на заводы по сепарации, переработке и вторичному использованию ТБО, минуя свалки и полигоны.The invention relates to the field of municipal services and is used to separate (separate) fresh solid waste from urban and village containers for collecting solid household waste supplied by garbage trucks directly to plants for separation, processing and reuse of solid waste, bypassing landfills and landfills.

Центробежно-пневматические сепараторы твердых бытовых отходов работают в составе оборудования Пилотной установки, а после ее испытания и отработки узлов и систем Пилотной установки, в составе Заводов по сепарации, переработке и вторичному использованию, проектируемых авторами.Centrifugal-pneumatic separators of solid household waste operate as part of the equipment of the Pilot Unit, and after testing and testing the units and systems of the Pilot Unit, as part of the Separation, Processing and Recycling Plants designed by the authors.

Сущность изобретения состоит в том, что:The essence of the invention is that:

а) разделение свежих ТБО на группы однотипных материалов, удобных для дальнейшей переработки и вторичному использования происходит с помощью центробежных сил, возникающих на винтообразном вращающемся аппарате, а также с помощью пневматического отдува легких фракций ТБО в противоположном действию центробежных сил направлении.a) the division of fresh MSW into groups of similar materials, convenient for further processing and recycling, occurs with the help of centrifugal forces arising on a screw-shaped rotating apparatus, as well as with the help of pneumatic blowing of light fractions of MSW in the direction opposite to the action of centrifugal forces.

б) технологический процесс запроектирован так, что сепарация, переработка и вторичное использование ТБО происходит без промежуточного складирования ТБО на полигонах и свалках.b) the technological process is designed so that the separation, processing and recycling of solid waste occurs without intermediate storage of solid waste at landfills and landfills.

в) технологический процесс осуществляется без использования технологической воды, а значит и без необходимости ее очистки, что значительно упрощает и удешевляет процесс переработки ТБО.c) the technological process is carried out without the use of process water, and therefore without the need for its purification, which greatly simplifies and reduces the cost of the process of processing solid waste.

Главными составными частями центробежно-пневматического сепаратора являются (см. рис. 1): скиповый подъемник 1, дезинтегратор 2, загрузочное устройство 3, винтовой сепаратор 4, кольцеобразые уловители, то-есть емкости для приема отсепарированного материала 5, пневматическая система для отдува легких фракций ТБО в противоположном действию центробежных сил направлении 6.The main components of the centrifugal-pneumatic separator are (see Fig. 1): skip hoist 1, disintegrator 2, loading device 3, screw separator 4, ring-shaped catchers, that is, containers for receiving separated material 5, pneumatic system for blowing off light fractions MSW in the opposite direction to the action of centrifugal forces 6.

Изобретение позволяет повысить эффективность сепарации и переработки ТБО, вводя в хозяйственный оборот миллионы тонн полезных ресурсов, навсегда избавляя нас от таких понятий, как «мусорная свалка» и «полигон твердых бытовых отходов», сберегая земли России и подземные воды нашей страны от отравления разлагающимися бытовыми отходами, а воздушный бассейн вокруг наших городов от крайне ядовитых, канцерогенных веществ - диоксинов и фуранов, неизбежно образующихся при низкотемпературном сжигании бытового не сепарированного мусора.The invention improves the efficiency of separation and processing of solid waste, introducing into the economic circulation millions of tons of useful resources, forever relieving us of such concepts as "garbage dump" and "solid waste landfill", saving the land of Russia and underground waters of our country from poisoning by decomposing household waste, and the air basin around our cities from extremely toxic, carcinogenic substances - dioxins and furans, inevitably formed during low-temperature incineration of non-separated household waste.

Известны устройства для сепарирования горно-химического сырья, например, «Винтовой пневмосепаратор», патент №2194581Known devices for separating mining and chemical raw materials, for example, "Screw pneumatic separator", patent No. 2194581

Figure 00000001
Figure 00000001

Изобретение относится к области обогащения горнохимического сырья. Пневмосепаратор состоит из вертикально установленной рабочей разделительной камеры в виде винтообразно уложенного закрытого желоба, загрузочного патрубка, верхнего патрубка для разгрузки хвостов и нижнего для разгрузки концентрата, устройства для нагнетания основного потока воздуха, при этом желоб установлен вокруг несущего корпуса с возможностью вращения, и оснащен рифлями и рыхлителями потока, а на участке подачи исходного материала оснащен пластиной - подвесным днищем для разделения поступающих струй исходного материала от сползающих вниз частиц высокой плотности, при этом устройство для нагнетания основного потока воздуха расположено снизу.The invention relates to the field of enrichment of mining and chemical raw materials. The pneumatic separator consists of a vertically installed working separation chamber in the form of a screw-shaped closed chute, a loading nozzle, an upper nozzle for unloading tailings and a lower one for unloading concentrate, a device for injecting the main air flow, while the chute is installed around the supporting body with the possibility of rotation, and is equipped with riffles and flow rippers, and in the feed section of the source material is equipped with a plate - a suspended bottom for separating the incoming jets of the source material from the high-density particles sliding downward, while the device for injecting the main air flow is located at the bottom.

Рассматривая прототип (Винтовой пневмосепаратор по патенту №2194581) нужно отметить, что он содержит конструктивные особенности, затрудняющие его применение для целей настоящего изобретения, хотя и центробежные силы на винтовой поверхности и пневматическая составляющая технологии имеются в наличии в обоих сепараторах. В чем различия?Considering the prototype (Screw pneumatic separator according to patent No. 2194581), it should be noted that it contains design features that make it difficult to use for the purposes of the present invention, although centrifugal forces on the screw surface and the pneumatic component of the technology are present in both separators. What are the differences?

В прототипе сепарируемый материал, подаваемый в сепаратор сверху, разделяется на две части: на так называемые «хвосты», (т.е. пустая порода, относительно легкая, в том числе пыль и мелкие фракции), разгружаемые из верхнего патрубка с помощью потока воздуха, нагнетаемого пневматической системой снизу, и «концентрат». В данном случае тяжелый материал, движущийся вниз по винтообразному желобу под действием сил тяжести и разгружаемый из нижнего патрубка.In the prototype, the material to be separated, fed into the separator from the top, is divided into two parts: into the so-called "tails", (ie waste rock, relatively light, including dust and fines), discharged from the upper branch pipe using the air flow pumped by the pneumatic system from below, and "concentrate". In this case, a heavy material moving down the helical chute under the action of gravity and discharged from the lower branch pipe.

В патентуемом центробежно-пневматическом сепараторе, (см. рис. 1) ТБО подаются в верхнюю часть устройства с помощью скипового подъемника 1, разделяются на относительно равные по площади фрагменты в дезинтеграторе 2, загружаются посредством загрузочного устройства 3 на поверхность винтового сепаратора 4.In the patented centrifugal-pneumatic separator (see Fig. 1) MSW is fed to the upper part of the device using a skip elevator 1, divided into relatively equal fragments in a disintegrator 2, loaded by means of a loading device 3 onto the surface of the screw separator 4.

В отличие от прототипа, материал (ТБО) загружаемый в центре винтообразного сепаратора 4, в верхней его части, разделяется на пять составных частей по плотности во время вращения сепаратора от действия центробежных сил. Для разгрузки каждой из пяти составных частей ТБО в нижней части винтообразного сепаратора имеется разгрузочная кромка 7 с отсекателями 6, чтобы разгрузочная поверхность винтового сепаратора перекрывала все кольцевые уловители и разделенные на поверхности винтового сепаратора на фракции ТБО попадали в соответствующие кольцевые уловители. ТБО разделяются на фракции под действием центробежных сил из-за разной плотности составных частей ТБО, поступающих на винтовую поверхность сепаратора, при его вращении.In contrast to the prototype, the material (MSW) loaded in the center of the helical separator 4, in its upper part, is divided into five component parts by density during the rotation of the separator from the action of centrifugal forces. For unloading each of the five components of MSW in the lower part of the screw-shaped separator there is a discharge edge 7 with cut-off devices 6 so that the discharge surface of the screw separator overlaps all the annular catchers and, separated on the surface of the screw separator into fractions of solid waste, fall into the corresponding annular catchers. MSW is separated into fractions under the action of centrifugal forces due to the different density of the MSW constituent parts entering the helical surface of the separator during its rotation.

Известно, что центробежная сила инерции возникает во вращающейся системе отсчета, процесс при этом описывается формулой:It is known that the centrifugal force of inertia arises in a rotating frame of reference, and the process is described by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Где: m - масса фрагмента ТБО;Where: m is the mass of the solid waste fragment;

an - ускорение движущегося по поверхности винтового сепаратора фрагмента ТБО;a n - acceleration of a fragment of solid waste moving along the surface of the screw separator;

ω - угловая скорость движущегося фрагмента ТБО;ω - angular velocity of a moving MSW fragment;

Figure 00000003
- радиус - вектор, направленный перпендикулярно оси вращения от нее.
Figure 00000003
- radius - a vector directed perpendicular to the axis of rotation from it.

На процесс сепарации ТБО оказывает влияние и угол наклона винтовой поверхностиThe process of separating solid waste is also influenced by the angle of inclination of the screw surface

Имеем формулу: ma = mgX+N+FTP+FWe have the formula: ma = mg X + N + F TP + F

где mgX = mg sin αwhere mg X = mg sin α

Где: gX - ускорение свободного падения;Where: g X - free fall acceleration;

α - угол наклона винтовой линии сепаратора.α is the angle of inclination of the helical line of the separator.

Таким образом, чем больше масса тела, тем больше силы инерции и соответственно центробежные силы, разделяющие фрагменты ТБО по их плотности, а чем больше угол наклона винтовой линии, и тем меньше сила трения, тем быстрее фрагмент ТБО будет двигаться от центра сепаратора к его периферии и попадать при разгрузке в более удаленный от центра кольцевой уловитель фракции ТБО.Thus, the greater the body mass, the greater the forces of inertia and, accordingly, the centrifugal forces separating the MSW fragments according to their density, and the greater the angle of inclination of the helix, and the lower the friction force, the faster the MSW fragment will move from the center of the separator to its periphery. and fall during unloading into an annular collector of the solid waste fraction, which is more distant from the center.

Центробежная сила инерции у легких фрагментов ТБО, например у полиэтиленовых и поликарбонатных пленок, меньше и это замедляет их движение от центра винтового сепаратора к его перефирии, но сила трения у легких фрагментов ТБО будет меньше, и это могло бы им позволить им перемещаться быстрее к периферии винтовой поверхности, но их удерживает у центра система пневматического отдува 6, увеличивая тем самым эффект сепарации.The centrifugal force of inertia in light fragments of MSW, for example, in polyethylene and polycarbonate films, is less and this slows down their movement from the center of the screw separator to its periphery, but the friction force in light fragments of MSW will be less, and this could allow them to move faster to the periphery screw surface, but they are held at the center by the pneumatic blowing system 6, thereby increasing the separation effect.

Силы вибрации от подвесного вибратора 8 на вращающемся винтовом сепараторе будут уменьшать силы трения, и обеспечивать более быстрое движение тяжелых фрагментов ТБО к периферии винтового сепаратора, также повышая эффект сепарации.The vibration forces from the suspended vibrator 8 on the rotating screw separator will reduce the friction forces, and provide faster movement of heavy MSW fragments to the periphery of the screw separator, also increasing the separation effect.

Процесс сепарации различных фракций ТБО продолжается на других устройствах Пилотной установки по разделению ТБО, работающих отдельно от центробежно-пневматического сепаратора, например, магнитный сепаратор, электростатический сепаратор, щековая дробилка, виброгрохот.The separation process of various fractions of solid waste continues on other devices of the Pilot Plant for separating solid waste, operating separately from the centrifugal-pneumatic separator, for example, a magnetic separator, an electrostatic separator, a jaw crusher, a vibrating screen.

Claims (1)

Устройство для центробежно-пневматической сепарации твердых бытовых отходов (ТБО), содержащее установленный с возможностью вращения вокруг своей оси винтовой сепаратор, подвесные вибраторы винтового сепаратора, загрузочное устройство, установленное в верхней части сепаратора с возможностью подачи ТБО в его центр, систему пневматического отдува, установленную с возможностью отдува легкой фракции ТБО к центру сепаратора в направлении, противоположном действию центробежных сил, расположенные в нижней части сепаратора отсекатели для разгрузки каждой из пяти отсепарированных фракций в кольцевые приемники.A device for centrifugal-pneumatic separation of solid domestic waste (MSW), containing a screw separator installed with the ability to rotate around its axis, hanging vibrators of a screw separator, a loading device installed in the upper part of the separator with the possibility of supplying MSW to its center, a pneumatic blowing system installed with the possibility of blowing the light fraction of solid waste to the center of the separator in the direction opposite to the action of centrifugal forces, located in the lower part of the separator for unloading each of the five separated fractions into annular receivers.
RU2019131071A 2019-10-02 2019-10-02 Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw) RU2733356C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131071A RU2733356C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131071A RU2733356C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733356C1 true RU2733356C1 (en) 2020-10-01

Family

ID=72926873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131071A RU2733356C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733356C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR450853A (en) * 1911-11-22 1913-04-05 Alfred Maillard Snail sorter with adjustable valves
SU447177A1 (en) * 1972-11-13 1974-10-25 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Сельскохозяйственного Машиностроения Им.В.П.Горячкина Screw sorting
SU1156750A1 (en) * 1961-09-18 1985-05-23 Przhetslavskij Vladimir L Pneumatic spiral separator
RU2194581C2 (en) * 2001-01-11 2002-12-20 Институт горного дела Севера СО РАН Helical pneumatic separator
RU63254U1 (en) * 2007-01-29 2007-05-27 Бабин Владимир Александрович SCREW SEPARATOR
RU2436635C2 (en) * 2010-01-14 2011-12-20 Анатолий Алексеевич Панычев Screw separator
CN205732234U (en) * 2015-12-25 2016-11-30 安徽继宏环保科技有限公司 A kind of vertical helical air floatation machine of urban household waste treatment system
CN208878798U (en) * 2018-10-11 2019-05-21 石城县恒兴选矿设备制造有限公司 A kind of dust-proof temp.-regulating mine spiral chute

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR450853A (en) * 1911-11-22 1913-04-05 Alfred Maillard Snail sorter with adjustable valves
SU1156750A1 (en) * 1961-09-18 1985-05-23 Przhetslavskij Vladimir L Pneumatic spiral separator
SU447177A1 (en) * 1972-11-13 1974-10-25 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Сельскохозяйственного Машиностроения Им.В.П.Горячкина Screw sorting
RU2194581C2 (en) * 2001-01-11 2002-12-20 Институт горного дела Севера СО РАН Helical pneumatic separator
RU63254U1 (en) * 2007-01-29 2007-05-27 Бабин Владимир Александрович SCREW SEPARATOR
RU2436635C2 (en) * 2010-01-14 2011-12-20 Анатолий Алексеевич Панычев Screw separator
CN205732234U (en) * 2015-12-25 2016-11-30 安徽继宏环保科技有限公司 A kind of vertical helical air floatation machine of urban household waste treatment system
CN208878798U (en) * 2018-10-11 2019-05-21 石城县恒兴选矿设备制造有限公司 A kind of dust-proof temp.-regulating mine spiral chute

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0422976B2 (en)
JP2019501014A5 (en)
CA3007837A1 (en) System and method for separating materials using stirring motion, stratification, and vertical motion
CN204294609U (en) A kind of fixed building rubbish process for producing line
JP2010241082A (en) Separation and regeneration plant for agricultural plastic
KR101434571B1 (en) sorting apparatus for recycling resources from waste
RU2733356C1 (en) Centrifugal-pneumatic separator of solid domestic wastes (sdw)
CN112156876B (en) Method for improving recovery rate of nonferrous metals in household garbage incinerator slag
ES2124030T3 (en) MINERAL SEPARATOR.
KR101962662B1 (en) Waste Aggregate Separator using High-pressure Water
CN108043725A (en) Construction refuse regenerated aggregate vibration winnowing equipment
KR20040032140A (en) The method of separating waste by specific.
US20220203376A1 (en) Methods and systems for high throughput separation of materials using stratification and rotational motion
CN116251658A (en) Separating minerals by specific gravity
JPH11253833A (en) Separation of contaminant and washing device
JP2011098297A (en) Device and method of sorting soil, and soil cleaning facilities
JP2020093213A (en) Dry separation method and dry separation device
JP2000342991A (en) Method for treating fine particle
KR20150139070A (en) Centrifugal separator
KR100904303B1 (en) A wet sorting method for waste plastics using specific gravity difference
JPH10225934A (en) Utilization of waste as resources
JPH09220722A (en) Gravity separator for waste plastic
JP3274061B2 (en) Waste treatment facility
CN206913514U (en) A kind of waste old disintegrating machine
CN101259478A (en) Consumer waste multipurpose reutilization system