Мусоросортировочная станция

Содержание

Введение

1. Материальный расчет технологической схемы

2. Обоснование выбора оборудования

3. Пластинчатый конвейер

Список литературы

Введение

В настоящее время сортировка ТБО получила большое распространение не только в зарубежных странах, но и в России. С 1998 года институтом Гипрокоммунстрой – головной организацией по проектированию мусороперерабатывающих заводов в России – в состав всех проектов мусороперерабатывающих заводов стали закладывать цеха предварительной разборки отходов с извлечением вторсырья. В основу проектирования этих цехов положены «Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичной обработке вторичного сырья» (Москва, 1982г.).

Одной из важнейших задач сортировки отходов по фракциям является максимальное извлечение из всей массы ТБО утильных компонентов, то есть веществ, пригодных для переработки в качестве вторичного сырья. К ним относятся бумага, текстиль, пластиковые бутылки, стекло, полиэтилен, черный и цветной металлы. Сортировка ТБО позволяет сократить потоки отходов, поступающих на захоронение и мусоросжигание, выделить ценные компоненты для повторного использования и опасные – для снижения отрицательного воздействия объектов санитарной очистки на окружающую среду. Предварительная сортировка ТБО, удаление металлических фракций, отработанных портативных батареек и аккумуляторов, некоторых видов синтетических материалов уменьшает при сжигании выбросы ртути на 76%, мышьяка – на 72%, свинца – на 41%.

1. Материальный расчет технологической схемы

Морфологический состав ТБО – это содержание их составных частей (бумага, пищевые отходы и т.д.), выраженное в процентах к общей массе.

Таблица 1. Морфологический состав твердых бытовых отходов

Компонент	Состав, %
Пищевые отходы	23,2
Макулатура и картон	36,2
Дерево и листья	7,6
Текстиль	3,2
ПЭТ-бутылки	6,8
ПЭ емкости, тара и пленки	7,3
Резина и кожа	0
Стекло (бой)	2,8
Лом цветных металлов	0
Лом черных металлов	1,3
Кости	0
Керамика и камни	2,8
Отсев менее 15 мм	8,8
Итого	100

Предварительно на динамическом грохоте отсеиваются фракции, размером до 80 мм:

Компонент	80-50мм	50-15мм	Менее 15мм
Пищевые отходы	3,4%	5,5%	1%
Макулатура и картон	1,8%	0,5%	0%
Дерево и листья	0,9%	0%	0%
Отсев менее 15 мм	0%	0%	8,8%
Итого 21,9%

На предварительном грохоте отсеивается 21900 т/год отходов. Следовательно, на сортировку поступает:

100000-21900=78100т/год отходов.

При сортировке ТБО в объемах до 100 тыс. т. в год с учетом предварительного сепарирования фракций до 100 мм (21,9%) выход продукции (вторсырья) составит:

1. Бумага, картон – до 36,2% 28272,2 т.

2. Черный металлолом – до 1,3% 1015,3 т.

3. Текстиль – до 3,2% 2499,2 т.

4. Стекло – до 2,8% 2186,8 т.

5. ПЭТ-бутылки – до 6,8% 5310,8 т.

6. ПЭ пленки и тара – до 7,3% 5701,3 т.

Итого: 44985,6 т.

2. Обоснование выбора оборудования

Основной деятельностью станции является сортировка твердых бытовых отходов (ТБО), состоящих из различных фракций: макулатуры бумажной и картонной, текстиля, стекла, четных и цветных металлов, ПЭ-пленки, кожи, древесины, пищевых остатков и пр. При этом из ТБО отбирается часть фракций, пригодных для повторного использования в качестве вторичного сырья.

Согласно заданию на проектирование, производительность мусоросортировочного комплекса – 100 тыс. т. отходов в год. Из поступающих отходов на сортировку ТБО отбирается 45 тыс.т. полезных компонентов. Оставшиеся 55 тыс.т. отходов подлежат отправке на захоронение. Заданием определены следующие виды извлекаемого сырья: бумага (картон), ПЭТ-бутылки, полиэтиленовая пленка и тара, текстиль, стеклобой, черный металлолом.

Отобранные полезные компоненты, за исключением металлов (а это относительно небольшая часть полезных компонентов), являются легковесными и, одновременно, достаточно объемными фракциями: ПЭ-пленка, ПЭТ-бутылки и т.п. Отбор этих фракций приводит к достаточно значительному уменьшению объема вывозимых на полигон отходов за счет адекватного увеличения объемного веса ТБО после сортировки.

Весь комплекс располагается в одном здании. Имеется приемное отделение (не отапливаемое) и производственное отделение (отапливаемое).

Отходы на комплекс по сортировке доставляются спецавтотранспортом – мусоровозами. Каждый прибывающий мусоровоз взвешивается на весах и проходит контроль на системе радиационного мониторинга ТСРМ 61-02ВНИИА. Запрещена доставка отходов с примесью дезинфицирующих и токсичных веществ, отходов медицинских учреждений, строительных отходов, а также отобранных во дворах КГ отходов.

Отходы разгружаются на бетонный пол приемного отделения, разгребаются большими погрузчиками ТО-30 и, затем, малыми автопогрузчиками «Bobcat – 773» сдвигаются в заглубленную часть пластинчатого транспортера.

Случайно попавшие крупногабаритные предметы выбираются из ТБО малым автопогрузчиком и складываются в стоящий на полу съемный бункер автосамосвала ЗИЛ ММЗ-4952.

Пластинчатый транспортер имеет горизонтальный участок для загрузки ТБО, поднимается под углом 35°, что способствует сбросу назад излишков материала.

С пластинчатого транспортера отходы перегружаются на динамический грохот, где они разделяются на фракции по крупности: через ячейки, размером 80 мм просеивается мелкий отсев: уличный смет, батарейки, пищевые отходы и др. Подрешетный продукт попадает на ленточный конвейер, а затем в контейнер, который по мере заполнения транспортируется на компостирование.

Оставшиеся отходы попадают с динамического грохота на сортировочный ленточный конвейер с плоской лентой. Так как выделяемые компоненты загрязнены и не однородны, использование на мусоросортировочной станции линий механизированной сортировки затруднено. Кроме того, для размещения такой линии требуются большие площади. Поэтому на проектируемой станции предлагается использовать технологическую схему с применением операции ручной сортировки. Это позволит выделить отдельные компоненты ТБО в более чистом виде, по сравнению с механизированной сортировкой (например, в этом случае возможно разделение макулатуры и полимеров).

На сортировочном конвейере с двух сторон оборудуются посты ручного отбора вторсырья, где последовательно отбираются бумага (картон), пластиковые бутылки, пленка, текстиль, стеклобой и черный металлолом. Каждый вид вторсырья отбирается 2-4 рабочими, стоящими по обе стороны конвейера. Отобранные отходы сбрасываются через течки на пол. Стеклобой сбрасывается в стоящие на полу контейнеры на колесах. Мягкие фракции: бумага, картон, текстиль, пленка, пластиковые бутылки по мере накопления сдвигаются автопогрузчиком на пластинчатый транспортер и подаются в пакетировочный пресс. Пресс выдает кипы, обвязанные проволокой. Готовые кипы складируются и отгружаются потребителям автопогрузчиком D13S с виловым ротатором «Каир».

После постов ручного сбора над конвейером устанавливается железоотделитель с постоянным магнитом, выбирающий из отходов черный металлолом (консервные банки и т.п.). Отобранный металлолом разгружается в люльку гидравлического пакетировочного пресса. Металл прессуется в пакеты. Пакеты складываются и отгружаются потребителю.

Оставшиеся на конвейерной линии отходы перегружаются на наклонный конвейер, выходящий из отделения.

Посты ручного отбора размещены в закрытой отапливаемой галерее, в которую обеспечивается подача кондиционированного воздуха, движущиеся части конвейера укрыты специальными кожухами. Предусматривается специальное освещение – бактерицидные лампы. Для персонала предусматривается непромокаемая спецодежда, марлевые повязки, плотные рукавицы, крючки и совки. Обязательны прививки от опасных болезней и периодические медосмотры.

В процессе сортировки часть отходов просыпается (мелкие фракции) и распыляется, оседая на полу производственного корпуса. Кроме того, при поступлении ТБО в дождливую погоду происходит выделение влаги, а в местах расположения конвейеров и подкапывание загрязненной воды. Для удаления этих загрязнений необходима регулярная уборка производственного корпуса с использованием сухих древесных опилок, хорошо вбирающих в себя подобные загрязнения.

3.
Пластинчатый конвейер

Назначение

Пластинчатые конвейеры предназначены для непрерывного транспортирования насыпных и штучных грузов по трассам, расположенным как горизонтальной, так и наклонных плоскостях. Как правило, эти конвейеры состоят из тягового органа (в виде одной или двух бесконечных тяговых цепей) с прикрепленным к нему настилом из отдельных пластин, приводного и натяжного устройств, рамы и некоторых других вспомогательных устройств (например, загрузочного устройства). Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор.

В данном проекте разрабатывается конвейер пластинчатый наклонно-горизонтальный для подачи поступающих на мусоросортировочную станцию ТБО в барабанный грохот.

Техническая характеристика

Расчетная производительность конвейера составляет Q=24,4 т/ч;

Ширина настила В=1400 мм;

Длина горизонтальной проекции конвейера Lг = 14100 мм;

Скорость движения настила конвейера V=0,3 м/с;

Угол наклона 32°

Тип электродвигателя 4А132М8У3 ГОСТ 19523-81;

Мощность электродвигателя N=5,5 кВт;

Тип редуктора Ц2 – 250 – IV – 111Ц ГОСТ 20373 – 80;

Тяговый элемент – цепь тяговая М224 – 4 – 200 – 2 ГОСТ 588 – 81

Место установки – не отапливаемая и отапливаемая галерея;

Режим работы – 365 дней в году, 1,5 смены – 10,5 часов.

Обоснование конструкции и описание

Пластинчатый транспортер имеет заглубленный горизонтальный участок для загрузки ТБО, а затем поднимается под углом 32°, что способствует сбросу назад излишков материала и обеспечивает подачу на сортировку равномерного слоя ТБО. Средняя скорость движения конвейера - 0,3 м/с. Трасса конвейера в плане прямолинейна.

На 1 пог.м шириной в чистоте 1,2 м при высоте слоя 0,1 м транспортируется 1,2×1×0,1 = 0,12 м3
отходов. Производительность транспортера 0,12×900 = 108 м3
/ч. Нагрузка – 97 м3
/ч.

Загрузка конвейера производится автопогрузчиками «Bobcat – 773» (США) и ТО-30.

Привод находится в хвостовой части конвейера и состоит из приводного барабана, устанавливаемого на опорные рамы, и приводного механизма. Приводной механизм включает в себя электродвигатель, редуктор и соединительные муфты.

Настил пластинчатого конвейера снабжен бортами для избегания просыпания ТБО. Тип настила – коробчатый.

В качестве тягового элемента в конвейере использованы две пластинчатые цепи, выбранные по ГОСТ 588 – 81.

Техническое обслуживание и ремонт

Техническое обслуживание конвейера заключается в регулярном наблюдении за работой его составных частей и механизмов, периодическом пополнении смазки трущихся частей, в ремонте отдельных узлов и конвейера в целом.

Пуск конвейера рекомендуется производить в незагруженном состоянии.

Расчет пластинчатого конвейера

Исходные данные:

Транспортируемый груз – ТБО;

Заданная производительность – Q=19,4 т/час;

Размер наибольших кусков аmax
= 500 мм;

Крупность – 20 – 500 мм;

Влажность ТБО – 50-55%;

Плотность ТБО – ρ = 0,179 т/м³;

Насыпная плотность груза – γ=1 т/м³

Угол наклона участка – α = 32º;

Длина горизонтальной проекции L=14100 мм;

3.4.1
Расчет основных параметров

Задача данного расчета заключается в выборе скорости полотна, типа настила и определения его основных геометрических размеров (ширины, высоты бортов), сил натяжения тягового элемента в характерных точках трассы и мощности привода.

Выбор ширины настила

Насыпные грузы состоят из частиц, как правило, неправильной формы и разделяются на рядовые и сортированные [3, (1.14) ]:

Для рядовых грузов аmax
/amin
≥ 2,5

Для сортированных аmax
/amin
≤ 2,5

Где аmax
и amin
– максимальный и минимальный размеры частиц.

В нашем случае аmax
= 500 мм; amin
= 20 мм.

Следовательно аmax
/amin
= 500/20 = 25 и значит наш груз относится к рядовому.

Ширина настила при транспортировании насыпных грузов принимается из условия [1, (8.1)]:

В ≥ κа΄ + 200

Где к – коэффициент, для рядового груза равный 1,7;

а΄ - наибольший размер типичного куска груза, мм.

В=1,7·500 + 200 = 1050 мм

Полученную ширину настила округляем в большую сторону до ближайшего размера по ГОСТ 22281-76.

В итоге необходимая ширина настила составит 1400 мм.

3.2 Расчет производительности конвейера

Рекомендуемая высота бортов по [1, табл. (8.4)] с учетом [1, табл.(8.5)] составит 250 мм.

На настиле с бортами площадь сечения насыпного груза F равна сумме площадей треугольника F2
и прямоугольника F3
[3, (5.4)]:

F2
h2

hFFFh3

Bб

F = F2 + F3 = Bбh2
c2
/2 + Bбh3
= 0.25B2
бc2
tgφ+ hψ

Где Bб - ширина настила с бортами;

ψ=h3
/h – коэффициент наполнения сечения настила по высоте h бортов (обычно принимают ψ=0.65 – 08).

с2
– поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере, равный 0,9 [3,табл.(5.1)].

Производительность (т/ч) конвейера при настиле с бортами [3, (5.5)]:

Qб
=3600Fυρ=3600(0.25B2
б
c2
tgφ+Bб
hψ)υρ=900Вб