RU139826U1 - DEVICE FOR SEPARATION OF FINE-WASTE WASTE BY THE HYDRA HYDROFLOTATION METHOD - Google Patents

Abstract

1. Устройство для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации, содержащее загрузочный бункер, соединенный через наклонный патрубок со шнеком, оснащенным двигателем, с основным резервуаром с рабочим раствором, сливной лоток которого расположен над наклонным сетчатым виброконвейером и сливным резервуаром, а также погружной насос, подающий оборотный рабочий раствор из сливного резервуара в загрузочный бункер и основной резервуар, причем часть дна основного резервуара, соединенная с наклонным патрубком, выполнена наклонной, другая часть, предназначенная для сбора тяжелой фракции, выполнена пологой с выступом.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для придания конструкции устойчивости устройство дополнительно снабжено опорной стойкой, расположенной под основанием наклонного патрубка.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве рабочего раствора основного резервуара используется вода или соляной раствор.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основной резервуар устройства дополнительно содержит карман выгрузки тяжелой фракции.1. A device for the separation of small-fraction waste by the hydro-flotation method, comprising a loading hopper connected via an inclined nozzle to an auger equipped with an engine, and a main reservoir with a working solution, a drain chute which is located above the inclined mesh vibro-conveyor and a drain reservoir, as well as a submersible pump that feeds a revolving working solution from the drain tank to the feed hopper and the main tank, and the bottom part of the main tank connected to the inclined pipe is made obliquely The other part is designed to collect the heavy fraction is formed with shallow vystupom.2. The device according to claim 1, characterized in that to impart stability to the device, the device is additionally equipped with a support stand located under the base of the inclined nozzle. 3. The device according to claim 1, characterized in that water or brine is used as the working solution of the main tank. The device according to claim 1, characterized in that the main reservoir of the device further comprises a heavy fraction unloading pocket.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к оборудованию для разделения материалов с использованием флотационного процесса. Устройство может быть использовано для сортировки мелкофракционных промышленных, бытовых, медицинских, в том числе, полимерсодержащих, и иных отходов по удельному весу, кроме опасных: бактериологических, биологических, радиоактивных, ртутьсодержащих и т.п.The utility model relates to equipment for the separation of materials using the flotation process. The device can be used for sorting small-fraction industrial, household, medical, including polymer-containing, and other wastes by specific gravity, except for hazardous: bacteriological, biological, radioactive, mercury-containing, etc.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время различные виды отходов, в том числе, полимерсодержащие (пластмассы), становятся бытовым мусором, например, при скоплении различных полимерсодержащих изделий вышедших из употребления. В целях придания ликвидности смешанным материалам, необходима сортировка/разделение по причине невозможности переработки различных материалов в общей массе. При измельчении таких отходов образуется смесь частиц, состоящая из частиц различных в химическом отношении и имеющих различные диапазоны плотности и соответственно удельного веса. Прямое повторное использование изделий, изготовленных из смешанного сырья, как правило, невыгодно, поскольку для таких изделий не могут применяться известные варианты вторичной переработки. Поэтому многие изделия одноразового использования до сих пор уничтожаются: сжигаются или складируются.Currently, various types of waste, including polymer-containing (plastics), are becoming household waste, for example, during the accumulation of various polymer-containing items that have become obsolete. In order to give liquidity to mixed materials, sorting / separation is necessary due to the impossibility of processing various materials in the total mass. When grinding such waste, a mixture of particles is formed, consisting of particles chemically different and having different density ranges and, accordingly, specific gravity. Direct reuse of products made from mixed raw materials, as a rule, is disadvantageous, since for such products known recycling options cannot be applied. Therefore, many single-use products are still being destroyed: they are burned or stored.

В противоположность этому вторично переработанные изделия пользуются спросом, поскольку их цена ниже по сравнению с новым товаром. В зависимости от качества вторично переработанных изделий (вторсырье) их цена составляет до 60% цены на новый товар (первичное сырье). Таким образом, актуальность разработок способа разделения смешанных мелкофракционных отходов очевидна.In contrast, recycled products are in demand because their price is lower compared to a new product. Depending on the quality of the recycled products (recyclable materials), their price is up to 60% of the price of a new product (primary raw materials). Thus, the relevance of the development of a method for the separation of mixed fine waste is obvious.

Использование изменения плотности частиц в качестве средства для их разделения широко распространено. Разделение и сортировка материалов на этой основе выполняется с использованием как мокрого, так и сухого способов.The use of particle density changes as a means to separate them is widespread. Separation and sorting of materials on this basis is carried out using both wet and dry methods.

Мокрые способы используют жидкость в качестве разделяющей среды, которая должна отделять более плотные частицы, которые тонут в данной жидкости, от более легких частиц, которые всплывают в ней. Сухие способы сортировки используют форму воздушного разделения, основанного на сочетании различных плотностей и различных аэродинамических свойств компонентов, подлежащих сортировке.Wet methods use a liquid as a separating medium, which should separate the denser particles that sink in a given liquid from the lighter particles that float in it. Dry sorting methods use an air separation form based on a combination of different densities and different aerodynamic properties of the components to be sorted.

В настоящее время известны устройства, использующие метод разделения отходов с помощью воздушного потока, то есть сдув более легких фракций и сбрасывание в бункер более тяжелых фракций составляющего отходы материала.Currently, devices are known that use the method of separation of waste by air flow, i.e. blowing off lighter fractions and dumping heavier fractions of the waste material into the hopper.

Существенными и очевидными недостатками таких устройств являются низкая эффективность ввиду возможности деления материала только на два рода: легкий и тяжелый в потоке воздуха, что не позволяет выделить всю гамму материалов, составляющих отходы, и сводит к экономически нерентабельному и экологически нерешенному весь процесс утилизации отходов.Significant and obvious disadvantages of such devices are low efficiency due to the possibility of dividing the material into only two kinds: light and heavy in the air stream, which does not allow us to distinguish the entire range of materials that make up the waste, and reduces the entire waste disposal process to an economically unprofitable and environmentally unresolved one.

Известные из уровня техники способы разделения полимерных частиц, различных по химической природе, осуществляют на установках, производящих разделение частиц по плотности, например, в гидроциклонах.Known from the prior art, methods for separating polymer particles of various chemical nature are carried out in plants producing density separation of particles, for example, in hydrocyclones.

Известно устройство для разделения смеси большей частью однородных по размеру и плотности частиц на группы всплыванием (патент РФ на изобретение №2080943, кл. МПК B07B 4/08, B03B 5/28, опубл. 10.06.1997), которое содержит средство для создания потока разделяющей среды, непрерывно текущей от его входного конца до выходного и формируемой из вещества, имеющего однородную плотность, большую, чем наибольшая плотность частиц, подлежащих разделению. Устройство также содержит средство для пропускания воздуха вверх через вещество для создания разделяющей среды, средство для подачи смеси частиц во входной конец средства для создания потока разделяющей среды на определенную глубину для обеспечения возможности всплывания частиц в процессе их движения в разделяющей среде и средство для разгрузки продуктов разделения. Средство для подачи смеси частиц выполнено с возможностью изменения глубины подачи, а средство для разгрузки продуктов разделения выполнено с возможностью раздельного удаления отдельных групп всплывшего продукта. Устройство имеет дроссельные средства для помощи в сборе и разделении групп, когда частицы достигают верха потока разделяющей среды. Устройство содержит средство рециркуляции вещества разделяющей среды от выходного до входного конца лотка, при этом средство для пропускания воздуха вверх содержит управляющее средство для управления скоростью, с которой газ пропускается через разделяющую среду для поддержания ее однородной плотности.A device is known for separating a mixture of mostly uniform in size and density particles into floating groups (RF patent for the invention No. 2080943, class IPC B07B 4/08, B03B 5/28, publ. 10.06.1997), which contains means for creating a stream a separating medium continuously flowing from its inlet end to the outlet and formed from a substance having a uniform density greater than the highest density of particles to be separated. The device also includes means for passing air upwards through the substance to create a separating medium, means for supplying a mixture of particles to the inlet end of the means for creating a flow of separating medium to a certain depth to allow particles to float during their movement in the separating medium, and means for unloading the separation products . Means for supplying a mixture of particles is configured to change the depth of supply, and means for unloading separation products is configured to separately remove individual groups of the surfaced product. The device has throttling means to aid in the collection and separation of groups when particles reach the top of the flow of the separation medium. The device comprises means for recirculating the substance of the separating medium from the output to the input end of the tray, while the means for passing air upward contains control means for controlling the speed at which the gas is passed through the separating medium to maintain its uniform density.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции устройства.A disadvantage of the known device is the complexity of the design of the device.

Известен также водный сепаратор, входящий в линию сортировки многокомпонентных смесей (патент РФ на изобретение №2140328, кл. МПК B03B 9/06, опубл. 27.10.1999), которая включает приемный бункер, подающий наклонный и транспортирующие конвейеры, металлоуловитель, устройство для предварительной сортировки отходов, водный сепаратор для окончательной сортировки отходов, резервуар-отстойник, насос для подачи пульпы из водного сепаратора в отстойник, насос для подачи оборотной воды из отстойника в водный сепаратор. Водный сепаратор выполнен в виде цилиндро-конической емкости и снабжен приводным валом с радиальными лопатками и перемешивающими лопастями соответственно в верхней и нижней части и выполнен с проемом для удаления легких фракций в нужное отверстие для оборотной воды с серебросодержащим антисептиком.Also known is a water separator included in the sorting line of multicomponent mixtures (RF patent for invention No. 2140328, class IPC B03B 9/06, publ. 10/27/1999), which includes a receiving hopper that feeds inclined and transporting conveyors, a metal catcher, a device for preliminary waste sorting, a water separator for the final waste sorting, a settling tank, a pump for feeding pulp from a water separator to a settling tank, a pump for feeding recycled water from a settling tank to a water separator. The water separator is made in the form of a cylindrical-conical tank and is equipped with a drive shaft with radial blades and mixing blades in the upper and lower parts, respectively, and is made with an opening for removing light fractions into the desired hole for recycled water with a silver-containing antiseptic.

Известный водный сепаратор для сортировки многокомпонентных смесей имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку содержит большое количество различных сложных в конструкторском отношении узлов и устройств.The well-known water separator for sorting multicomponent mixtures has a rather complicated design, since it contains a large number of various components and devices that are complex in design terms.

Однако в уровне техники не выявлено наиболее близкого устройства (прототипа) для разделения мелкофракционных отходов.However, in the prior art it is not revealed the closest device (prototype) for the separation of fine waste.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача полезной модели - создание простого устройства, обеспечивающего разделение мелкофракционной и/или предварительно измельченной массы различных, смешанных между собой фракций материалов, отходов, кроме отходов вредных и опасных для здоровья человека производств.The objective of the utility model is to create a simple device that provides the separation of finely fractional and / or pre-ground mass of various mixed fractions of materials, waste, except for waste harmful and hazardous to human health production.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства для разделения мелкофракционных отходов.The technical result is to simplify the design of the device for the separation of fine waste.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации содержит загрузочный бункер, соединенный через наклонный патрубок со шнеком, оснащенным двигателем, с основным резервуаром с рабочим раствором, сливной лоток которого расположен над наклонным сетчатым виброконвейером и сливным резервуаром, а также погружной насос, подающий оборотный рабочий раствор из сливного резервуара в загрузочный бункер и основной резервуар; причем часть дна основного резервуара, соединенная с наклонным патрубком, выполнена наклонной, другая часть, предназначенная для сбора тяжелой фракции, выполнена пологой с выступом.The specified technical result is achieved by the fact that the device for separating small-fraction waste by the method of hydro-flotation contains a feed hopper connected through an inclined nozzle to an auger equipped with an engine, with a main reservoir with a working solution, a drain tray of which is located above an inclined mesh vibro-conveyor and a drain reservoir, as well as a submersible a pump supplying a circulating working solution from the drain tank to the feed hopper and the main tank; moreover, a part of the bottom of the main reservoir connected to the inclined nozzle is made oblique, another part intended to collect the heavy fraction is made flat with a protrusion.

Для придания конструкции устойчивости, устройство дополнительно может быть снабжено опорной стойкой, расположенной под основанием наклонного патрубка.To impart stability to the structure, the device can additionally be equipped with a support stand located under the base of the inclined pipe.

Основной резервуар устройства может дополнительно содержать карман выгрузки тяжелой фракции.The main reservoir of the device may further comprise a pocket for unloading the heavy fraction.

В качестве рабочего раствора основного резервуара может быть использована вода. Также может быть использован соляной раствор, концентрацию которого изменять несложно, что влияет на плотность рабочего раствора.As the working solution of the main tank, water can be used. A salt solution can also be used, the concentration of which is not difficult to change, which affects the density of the working solution.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. представлена схема общего вида конструкции устройства для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации «Гидра».In FIG. a general view of the design of the device for the separation of fine waste by the Hydra flotation method is presented.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации содержит: загрузочный бункер 1, наклонный патрубок 2 со шнеком 3, оснащенным двигателем 4, основной резервуар 5 со сливным лотком 6, наклонный сетчатый виброконвейер 7, сливной резервуар 8, погружной насос 9 для подачи оборотного рабочего раствора. Оборотный рабочий раствор из сливного резервуара 8 подается в загрузочный бункер 1 и основной резервуар 5.A device for separating small-fraction waste by the hydroflotation method comprises: a loading hopper 1, an inclined nozzle 2 with a screw 3 equipped with an engine 4, a main tank 5 with a drain tray 6, an inclined mesh vibro conveyor 7, a drain tank 8, a submersible pump 9 for supplying a working working solution. The circulating working solution from the drain tank 8 is fed into the feed hopper 1 and the main tank 5.

Часть дна основного резервуара 5, соединенная с наклонным патрубком 2, выполнена наклонной, другая часть, предназначенная для сбора тяжелой фракции, выполнена пологой с выступом. Основной резервуар 5 устройства дополнительно может содержать карман выгрузки тяжелой фракции (на фиг. не показан).Part of the bottom of the main tank 5, connected to the inclined pipe 2, is made inclined, the other part, designed to collect the heavy fraction, is made flat with a protrusion. The main reservoir 5 of the device may further comprise a pocket for unloading a heavy fraction (not shown in FIG.).

Для придания конструкции устойчивости, устройство может быть дополнительно снабжено опорной стойкой 10, расположенной под основанием наклонного патрубка 2.To impart stability to the structure, the device can be additionally equipped with a support stand 10 located under the base of the inclined pipe 2.

Кроме воды в качестве рабочего раствора основного резервуара может быть использована вода или, например, соляной раствор, концентрацию которого изменять несложно.In addition to water, water or, for example, brine, the concentration of which is easy to change, can be used as the working solution of the main tank.

Устройство для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации «Гидра» работает следующим образом.A device for the separation of small-fraction waste by the method of hydroflotation "Hydra" works as follows.

Заявленное устройство предназначено для разделения общей массы смешанных и/или измельченных в общую массу материалов, выбраковки производств, вторичных материалов и отходов. Разделение осуществляется методом гидрофлотации по удельному весу, без предварительной сортировки.The claimed device is intended for separation of the total mass of mixed and / or crushed into a total mass of materials, culling industries, secondary materials and waste. Separation is carried out by the method of hydroflotation by specific gravity, without preliminary sorting.

Рабочая смесь, представляющая собой смешанные фракции различные по удельному весу, подается в загрузочный бункер 1. Затем по наклонному патрубку 2 рабочая смесь, увлекаемая шнеком 3, двигается вниз. Посредством вращения шнека 2 частицам рабочей смеси придается динамическое, инерционное движение. Рабочая смесь попадает в основной резервуар 5 и погружается в приготовленный рабочий раствор определенной плотности, который находится в основном резервуаре 5. Смешанные фракции рабочей смеси начинают разделяться по удельному весу. В результате - более тяжелые фракции рабочей смеси собираются в нижней пологой части с выступом основного резервуара 5. Наиболее тяжелые фракции накапливаются и образуют на дне резервуара 5, в пологой его части, концентрат, который периодически собирают и направляют на дальнейшую переработку.The working mixture, which is a mixed fraction of different specific gravities, is fed into the feed hopper 1. Then, along the inclined nozzle 2, the working mixture, carried away by the screw 3, moves down. By rotating the screw 2, the particles of the working mixture are given a dynamic, inertial movement. The working mixture enters the main tank 5 and is immersed in the prepared working solution of a certain density, which is located in the main tank 5. The mixed fractions of the working mixture begin to separate by specific gravity. As a result, the heavier fractions of the working mixture are collected in the lower flat part with the protrusion of the main tank 5. The heaviest fractions accumulate and form a concentrate at the bottom of the tank 5, in its shallow part, which is periodically collected and sent for further processing.

Более легкие фракции рабочей смеси всплывают на поверхность, где увлекаются течением, создаваемым работой погружного насоса 9, перекачивающего рабочий раствор из сливной резервуара 8 в загрузочный бункер 1, и частично на поверхность рабочего раствора в основной резервуар 5.Lighter fractions of the working mixture float to the surface, where they are carried away by the flow created by the operation of the submersible pump 9, which transfers the working solution from the drain tank 8 to the loading hopper 1, and partially to the surface of the working solution in the main tank 5.

Далее по сливному лотку 6, легкая фракция поступает на наклонный сетчатый виброконвейер 7, сквозь который рабочий раствор поступает в сливной резервуар 8 для последующей перекачки. Затем легкая фракция рабочей смеси собирается в контейнер, который направляется на дальнейшую переработку.Further along the drain tray 6, the light fraction enters the inclined mesh vibratory conveyor 7, through which the working solution enters the drain tank 8 for subsequent pumping. Then the light fraction of the working mixture is collected in a container, which is sent for further processing.

Таким образом, получают первичное разделение рабочей смеси на две фракции. Меняя плотность рабочего раствора, можно реализовать возможность отделения из смешанной, общей массы рабочей смеси фракций частиц с необходимой плотностью. Например, плотность полиэтилена ПЭВД составляет 0,9-0,93 г/см³; ПЭСД - 0,93-0,96; поливинилхлорида ПВХ - 1,47-1,6 г/см³.Thus, the primary separation of the working mixture into two fractions is obtained. By changing the density of the working solution, it is possible to realize the possibility of separating from the mixed, total mass of the working mixture of fractions of particles with the required density. For example, the density of polyethylene LDPE is 0.9-0.93 g / cm ³ ; PESD - 0.93-0.96; PVC polyvinyl chloride - 1.47-1.6 g / cm ³ .

Пример реализации устройства.An example implementation of the device.

Для разделения материалов было изготовлено устройство предложенной конструкции. Устройство было использовано для сортировки мелкофракционных промышленных и бытовых полимерсодержащих отходов, фракционный размер частиц составил в среднем от 0,3-0,5 мм до 3-3,5 см. Были получены следующие результаты: пропускная способность устройства составила в зависимости от размера частиц от 80 до 120 кг/час.To separate materials, a device of the proposed design was manufactured. The device was used for sorting small-fraction industrial and household polymer-containing wastes, the fractional particle size averaged from 0.3-0.5 mm to 3-3.5 cm. The following results were obtained: the throughput of the device was depending on the particle size from 80 to 120 kg / hour.

Таким образом, заявленное устройство имеет достаточно простую конструкцию и обеспечивает эффективное разделение мелкофракционных отходов без их предварительной сортировки.Thus, the claimed device has a fairly simple design and provides effective separation of fine waste without prior sorting.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».A comparative analysis of the claimed utility model showed that the set of essential features of the claimed device is not known from the prior art and therefore corresponds to the patentability condition “Novelty”.

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства для разделения и сортировки мелкофракционных отходов, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».The above information confirms the possibility of using the claimed device for the separation and sorting of fine waste, and therefore meets the patentability condition "Industrial applicability".

Claims (4)

1. Устройство для разделения мелкофракционных отходов методом гидрофлотации, содержащее загрузочный бункер, соединенный через наклонный патрубок со шнеком, оснащенным двигателем, с основным резервуаром с рабочим раствором, сливной лоток которого расположен над наклонным сетчатым виброконвейером и сливным резервуаром, а также погружной насос, подающий оборотный рабочий раствор из сливного резервуара в загрузочный бункер и основной резервуар, причем часть дна основного резервуара, соединенная с наклонным патрубком, выполнена наклонной, другая часть, предназначенная для сбора тяжелой фракции, выполнена пологой с выступом.1. A device for the separation of small-fraction waste by the hydro-flotation method, comprising a loading hopper connected via an inclined nozzle to an auger equipped with an engine, and a main reservoir with a working solution, a drain chute which is located above the inclined mesh vibro-conveyor and a drain reservoir, as well as a submersible pump that feeds a revolving working solution from the drain tank to the feed hopper and the main tank, and the bottom part of the main tank connected to the inclined pipe is made obliquely The other part is designed to collect the heavy fraction is formed with shallow lip. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для придания конструкции устойчивости устройство дополнительно снабжено опорной стойкой, расположенной под основанием наклонного патрубка.2. The device according to claim 1, characterized in that in order to impart stability to the structure, the device is additionally equipped with a support stand located under the base of the inclined pipe. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве рабочего раствора основного резервуара используется вода или соляной раствор.3. The device according to claim 1, characterized in that water or brine is used as the working solution of the main tank. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основной резервуар устройства дополнительно содержит карман выгрузки тяжелой фракции.

4. The device according to claim 1, characterized in that the main reservoir of the device further comprises a pocket for unloading the heavy fraction.

Images