UA126243C2 - Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів - Google Patents

Abstract

Винахід належить да галузі охорони навколишнього середовища. Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів, який складається з двох частин – нижньої у вигляді стакана та верхньої у вигляді кришки, які мають можливість з’єднуватися між собою в одну конструкцію, виготовлений з пластмасової складової, вибраної з групи: поліетилен високої щільності, поліетилен низької щільності, поліетилентетрафталат, полівінілхлорид, поліпропілен, полістирол, полікарбонат, поліамід; причому кришка герметично прилягає до стакана, а вказаний контейнер виконаний у вигляді зрізаної багатогранної правильної піраміди, що має не менше трьох граней, причому кут нахилу апофеми зрізаної багатогранної правильної піраміди до її вертикальної осі вибирають із співвідношення 5°≤н≤40°, крім цього контейнер має заданий об’єм за мінімальної площі поверхні. Технічний результат: утилізація твердих побутових відходів, будівельного сміття, промислових відходів під час ліквідації сміттєзвалищ з отриманням будівельних елементів у вигляді контейнерів із полімерною оболонкою різної форми, підвищення екологічної безпеки, захист населення і навколишнього середовища від шкідливого впливу хімічних сполук розкладу відходів.

Description

Винахід належить до галузі охорони навколишнього середовища, зокрема до засобів утилізації твердих відходів, а саме до засобів безпечної утилізації відходів, і може бути використаний для утилізації твердих побутових відходів, будівельного сміття, промислових відходів під час ліквідації сміттєзвалищ з отриманням будівельних елементів у вигляді контейнерів із полімерною оболонкою різної форми, а також забезпечить екологічну безпеку, захист населення і навколишнього середовища від шкідливого впливу хімічних складників розкладу відходів. Утилізація (повернення на повторну переробку) пластмас, що містять чужорідні компоненти, зокрема пластмас з побутових відходів, набуває все більшої актуальності. Відповідне законодавче регулювання практично націлене на необхідність забезпечення в країні повної утилізації відходів пластмас.

Відомий контейнер для довготривалого зберігання екологічно шкідливих відходів, у склад якого входить корпус у вигляді стакана та кришка, причому кришка герметично прилягає до корпусу, а вказаний корпус та кришка виготовлені із залізобетону. Внутрішня поверхня контейнера облицьована еластичним листовим полімерним матеріалом, заанкерованим у бетон, а його зовнішня поверхня оброблена зміцнюючою водонепроникною мінерально- полімерною композицією ІДеклараційний патент на винахід України Мо 56070, (321 5/00, опубліковано 15.04.2003. Бюл. Мо 4).

Недоліком даного контейнера для довготривалого зберігання екологічно шкідливих відходів є складність процесу виготовлення, оскільки потребує облицювання внутрішньої поверхні та проведення обробки зовнішньої поверхні рідкою мінерально-полімерною композицією.

Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є контейнер для довготривалого зберігання екологічно шкідливих відходів, у склад якого входить корпус у вигляді стакана та кришка, причому кришка герметично прилягає до корпусу, а вказаний корпус та кришка виготовлені з пластмасової складової, вибраної з групи: поліетилен високої щільності, поліетилен низької щільності, поліетилентетрафталат, полівінілхлорид, поліпропілен, полістирол, полікарбонат, поліамід та інші види пластмаси (Патент на корисну модель України Мо 133018, ВО9В 3/00 (2019.01), Е04С 1/00 (2019.01), опубліковано 25.03.2019.

Бюл. Мо 6).

Недоліком відомого контейнера для довготривалого зберігання екологічно шкідливих відходів є: нераціональне використання пластмасової складової; неможливість вкладання контейнерів один в одного; зайняття великого об'єму під час складування та перевезення. Все це призводить до зростання вартості виготовлення контейнерів, зростання затрат на утилізацію побутових, промислових і будівельних відходів, зростання витрат на транспортні перевезення, що в свою чергу обумовлює високі ціни на продукцію переробки - будівельні елементів.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення контейнера для зберігання екологічно шкідливих відходів, в якому шляхом модифікації конструкції та форми контейнера -стакана і кришки забезпечується зменшення витрати пластмасової складової при одночасному збільшенні об'єму контейнера за мінімальних енерговитрат, а також раціонального використання об'єму під час складування та перевезення. За рахунок цього зменшується вартість утилізації твердих побутових, промислових і будівельних відходів, а також знижується вартість продукції переробки - будівельних виробів. Крім цього зростає економічність.

Додатковий результат - практично повна утилізація відходів.

Поставлена задача вирішується тим, що в контейнері для зберігання екологічно шкідливих відходів, який складається з двох частин - нижньої та верхньої, які мають можливість з'єднуватися між собою в одну конструкцію, виготовлений з пластмасової складової, вибраної з групи: поліетилен високої щільності, поліетилен низької щільності, поліетилентетрафталат, полівінілхлорид, поліпропілен, полістирол, полікарбонат, поліамід, згідно з винаходом, нижня частина виконана у вигляді стакана, а верхня - кришки, причому кришка герметично прилягає до стакана, а вказаний контейнер виконаний у вигляді зрізаної багатогранної правильної піраміди, що має не менше трьох граней, причому кут « нахилу апофеми зрізаної багатогранної правильної піраміди до її вертикальної осі вибирають із співвідношення 5"хах 40", при цьому контейнер має заданий об'єм за мінімальної площі поверхні.

Діапазон зміни кута « нахилу апофеми зрізаної багатогранної правильної піраміди до її вертикальної осі вибирають із таких міркувань: при а«5 під час вкладання контейнерів один в одного не забезпечується значне зменшення об'єму під час складування контейнерів та перевезення; при а » 40" різко зменшується площа основи контейнера та його стійкість.

При зростанні в зрізаній багатогранній правильній піраміді кількості граней до безкінечності вона перетворюється в зрізаний конус.

Конструкція контейнера, який має заданий об'єм за мінімальної площі поверхні, дозволяє знизити як витрату пластмасової складової, так і енергозатрати на виготовлення, а також забезпечує вміст великої кількості спресованих промислових і/або побутових відходів.

Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображені на: - Фіг. 1 - Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів трикутної форми; - Фіг. 2 - Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів квадратної форми; - Фіг. З - Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів шестикутної форми; - Фіг. 4 - Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів конічної форми; - Фіг 5 - Схема складання корпусів контейнерів один в одного під час складування та перевезення; - Фіг. 6 - Схема складання кришок контейнерів одна на одну під час складування та перевезення.

Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів містить стакан 1 та кришку 2 (Фіг. 1 - Фіг. 6). Стакан контейнера 1 заповнюють промисловими і/або побутовими відходами З у спресованому вигляді. Кришка 2 герметично прилягає до стакана 1. Контейнер виконаний у вигляді зрізаної багатогранної правильної піраміди, що має не менше трьох граней, причому кут са нахилу апофеми 4 зрізаної багатогранної правильної піраміди до її вертикальної осі 7 вибирають із співвідношення 5"хах40". Крім цього контейнер має заданий об'єм за мінімальної площі поверхні, що дозволяє наповняти його великою кількістю промислових і/або побутових відходів З у спресованому вигляді.

Деталі контейнера 1, який включає нижню частину - у вигляді стакана, та верхню частину у вигляді кришки 2, які виготовляють із пластмасової складової, вибраної з групи: поліетилен високої щільності, поліетилен низької щільності, поліетилентетрафталат, полівінілхлорид, поліпропілен, полістирол, полікарбонат, поліамід, які отримують в результаті сортування відходів (Фіг. 1 - Фіг. 6). Стакан 1 та кришку 2 контейнера виготовляють литвом під тиском або ротоформуванням, вакуумним формуванням, каландруванням, гарячою штамповкою або екструзією з подальшим роздуванням тощо будь-яким відомим методом.

Пластмасову частину відходів сортують з отриманням: поліетилену високої щільності (НОРЕ), поліетилену низької щільності (ОРЕ), поліетилентетрафталату (РЕТ, РЕТЕ або

Зо поліестри), полівінілхлориду (РМО-ПВХ), поліпропілену (РР), полістиролу (РБ5), поліаміду та інших. Вирішення цієї задачі стало можливим за допомогою сортування та механічної переробки сумішей пластмас, зокрема сумішей пластмас з побутових та інших видів відходів, або з нової пластмасової сировини; при цьому матеріал подрібнюється, переробляється на стадії подрібнення і подрібнений матеріал агломерують. Далі із подрібненого матеріалу видаляють магнітні компоненти, під час агломерації видаляють летючі речовини за допомогою відсмоктувальних пристроїв. Агломерований пластиковий матеріал висушують і просівають.

Ефект технічного рішення полягає в тому, що за малих енерговитрат вдається отримати високоякісний пластмасовий агломерат завдяки здійснюваному вже в процесі агломерації практично повному вилученню летючих сторонніх домішок і наступному розподілу на ситі матеріалу, що агломерувався, передусім відділенню його дрібнозернистої фракції. Завдяки витяжці летючих речовин під час процесу агломерації вдається усунути більшу частину паперу, водяних парів і попелу, що містяться в пластмасовій суміші. Залишки цих речовин в матеріалах під час переробки можуть бути майже повністю усунені шляхом застосування сучасних прогресивних методів, в яких передбачене відсіювання дрібнозернистої фракції агломерату. За рахунок поєднання такого відсіювання дрібнозернистої фракції продукту з одночасним сушінням пластикового матеріалу, що агломерується забезпечується отримання пластмасового агломерату, залишковий вміст вологи, в якому значно нижче одного відсотка та зольність якого не перевищує верхніх меж, що допускаються для наступного використання такого матеріалу як сировини для виготовлення контейнерів. Пластмасову складову у вигляді пластмасового агломерату високої якості піддають подальшій переробці, де шляхом лиття під тиском або ротоформуванням, або вакуумним формуванням, каландруванням, гарячою штамповкою або екструзією з подальшим роздуванням переробляють у контейнери. Залежно від кліматичних умов та функціонального призначення будівельних елементів (використання в будівництві споруд, огорож чи дорожньому будівництві) контейнери можуть вироблятися з пластмасової складової будь-яких зазначених вище груп та мати різні модифікації форми.

Нижче описано декілька прикладів переробки пластмасової складової у контейнер. Лиття полімерів під тиском - це технологічний процес виготовлення виробів, при якому рідкий пластик впорскується під тиском в металеву прес-форму, де рівномірно розподіляється по ній і застигає.

Це найпоширеніший метод серійного виготовлення пластикових виробів. Лиття пластмас під бо тиском здійснюється на спеціальних інжекційно-ливарних машинах термопластавтоматах. За допомогою даного методу можна зробити практично будь-який пластиковий виріб. При цьому немає ніяких обмежень по величині або кількості деталей.

Деталі контейнера можна отримувати також шляхом ротоформування. Цей метод переробки дозволяє отримувати порожнисті вироби різноманітних форм та розмірів з термопластичних матеріалів, які використовуються у вигляді порошків або паст (пластизолів).

Процес ротаційного формування відрізняється простотою і включає три основних стадії. На першій з них в холодну форму, що являє собою порожнисту чашоподібну конструкцію, завантажується певна кількість переробленого полімерного матеріалу. Далі (стадія ІІ) закриту форму поміщають в камеру нагрівання, де і відбувається процес формування. При цьому за допомогою відповідних пристроїв формі надається обертання відносно двох осей. При обертанні з відносно невисокою частотою розплавлений полімер розподіляється по стінках форми. Третя стадія (І) полягає в охолодженні форми зі сформованими деталями контейнера, яке може здійснюватися за допомогою холодного повітря або водяного туману; при цьому форма продовжує обертатися до повного і рівномірного затвердіння полімеру деталі по всій поверхні форми. Після завершення охолодження форма розкривається і готовий контейнер - стакан чи кришку витягують з неї; завдяки усадці полімерного матеріалу під час охолодження виробу процес вилучення не викликає жодних ускладнень (пер/Лумли.роїмтегу.гиЛеНет.рпр?п ід-26748саї іа-Звраде іа-1; ппр/боеіррд.сот/Лесппо!од/ро. піті; пЕру/млум.роїутепгапсп.еот/Лепторіазумієм/6/19.піті);

Нпер/Ллумли тритита.ги/іпаех.рпр?"радеїа--ргев5).

Запропонований контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів є досить технологічним у виготовленні та містить невелику кількість операцій. Виготовлення зазначеного контейнера для зберігання екологічно шкідливих відходів включає спочатку переробку сміття, причому забезпечується практично повна утилізація відходів, зокрема сміттєзвалищ, за рахунок повної переробки всього масиву відходів, при якому одну частину - пластикові відходи, переробляють у деталі - стакан 1 та кришку 2. Іншою частиною (залишком) відходів З заповнюють внутрішню порожнину стакана 1 контейнера для зберігання екологічно шкідливих відходів та здійснюють пресування цих відходів З із використанням спеціального технологічного

Зо оснащення (матриці), в яке вставляють контейнер 1 під час пресування (на Фіг. 1 - Фіг. 6 не показано). Після цього стакан 1 герметично закривають кришкою 2 (засоби герметизації та кріплення стакана 1 і кришки 2 на Фіг. 1 - Фіг. 6 не показані) та виймають із матриці, отримуючи таким чином заповнений і зібраний контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів, який слугує готовим будівельним елементом, що може мати різну форму - герметичний мінісаркофаг.

Описані вище будівельні елементи можна використовувати таким чином.

В сфері дорожнього будівництва та будівництва в цілому, а саме: 1) використовувати під час укладання дорожнього полотна, замінивши заповненими контейнерами 3-4 шари "подушки" (землі, піску, гравію та базового шару). Такий метод будівництва не тільки дасть змогу суттєво зменшити витрати на укладання доріг, а й спростити сам процес укладання дорожнього покриття; 2) на основі цих будівельних елементів будувати огорожі, автостоянки; 3) використовувати будівельні елементи як один із шарів фундаменту під час будівництва ангарів, фабрик, цехів заводів, складських приміщень та інших промислових споруд; 4) застосовувати будівельні елементи в інших будівельних та побутових роботах тощо.

Переробка відходів пластмас, які за мінімальних енерговитрат забезпечують одержання пластмасового агломерату високої якості, отримання із нього деталей нового, надійного і компактного контейнера для зберігання екологічно шкідливих відходів із полімерною оболонкою дозволяє досяги високих споживчих властивостей отриманого продукту - будівельних елементів різної форми. Додатковий результат - практично повна екологічно безпечна утилізація промислових та побутових відходів. Крім цього, впровадження заявленого контейнера для зберігання екологічно шкідливих відходів забезпечить екологічний ефект: запобігання забрудненню атмосфери, грунту та грунтових вод; збереження біорізноманіття та охорона довкілля; зменшення викидів в атмосферу парникових газів, а саме звалищного газу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Контейнер для зберігання екологічно шкідливих відходів, який складається з двох частин - нижньої та верхньої, які мають можливість з'єднуватися між собою в одну конструкцію, бо виготовлений з пластмасової складової, вибраної з групи: поліетилен високої щільності,

   поліетилен низької щільності, поліетилентетрафталат, полівінілхлорид, поліпропілен, полістирол, полікарбонат, поліамід, який відрізняється тим, що нижня частина виконана у вигляді стакана, а верхня - кришки, причому кришка герметично прилягає до стакана, а вказаний контейнер виконаний у вигляді зрізаної багатогранної правильної піраміди, що має не менше трьох граней, причому кут є нахилу апофеми зрізаної багатогранної правильної піраміди до її вертикальної осі вибирають із співвідношення 5"хах40", при цьому контейнер має заданий об'єм за мінімальної площі поверхні. ме ШИ че Не і 5 Ж З ше я ОН ; шк о, 5 У вм НН ЗК Ина а ж ше : й й Фіг. 1 у «Ж пад ай т Кн сн з и Я НЕ Ге СО ші ее г Ов ие Її ; і в я

   Фіг. 2