Вопрос 44. Основные характеристики твёрдых бытовых отходов и их учёт при проектировании рабочего оборудования мусоровозов

ТБО по морфологическому признаку подразделяют на следую­щие компоненты: бумага, картон, пищевые отходы, дерево, металлы (черные и цветные), стекло, резина, камни, текстиль, кожа, кости, полимерные материалы, прочие (не классифицируемые отходы), от­сев менее 15 мм.По единой методике, принятой европей­скими странами, при необходимости добавляют компонент «садовые отходы».

Для решения вопроса о целостности использования утильных компонентов ТБО проводят более подробный анализ состава отхо­дов, дифференцируя бумагу на условно чистую (утильную) и загрязненную; металл — на изделия из железа и консервные банки; пласт­массу — на упаковочную и изделия из пластмасс.

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20...25 % весной до 40...55 % осенью, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокраща­ется содержание мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 7 % в городах южной зоны и с 11 до 5 % в средней зоне.

Практика показывает, что со временем состав ТБО меняется. В частности, в последние годы значительно возросло число пластмас­совых упаковочных материалов и цветных металлов за счет алюми­ниевых банок из-под пива и воды.

Одним из важнейших показателей свойств ТБО является плот­ность. Плотность ТБО благоустроенного жилищного фонда в весен­не-летний сезон (в контейнерах) составляет 0,18...0,22 т/м³; в осен­не-зимний — 0,2...0,25 т/м³; для различных городов среднегодовое значение — 0,19...0,23 т/м

Другим важным параметром ТБО следует считать его удельную теплоемкость:

Вещество Удельная теплоем-

кость, ДжДкг • град)

Дерево, картон, бумага...................... 2000...2500

Вода................................................................. 4190

Стекло, камни....................................... 800...1000

Черные металлы............................................... 400

Удельная теплоемкость ТБО зависит в основном от влажности и определяется по формуле: С_ТБ0 = 21,9со + 2000, где со — влажность ТБО, %.

ТБО обладают механической (структурной) связностью за счет волокнистых фракций (текстиль, проволока и т. д.) и сцепления, обу­словленного наличием влажных липких компонентов. За счет связ­ности ТБО обладают склонностью к сводообразованию и не просы­паются через неподвижную решетку с расстоянием между стержнями 20...30 см. ТБО могут налипать на металлическую стенку с углом на­клона к горизонту до 65...70°. За счет наличия твердых балластных фракций (фарфор, стекло) ТБО обладают абразивностью — свойст­вом истирать соприкасающиеся с ними взаимоперемещающиеся по­верхности.

ТБО обладают слеживаемостью, т. е. при длительной неподвиж­ности теряют сыпучесть и уплотняются (с возможностью выделения фильтрата) без всякого внешнего воздействия. ТБО при длительном контакте оказывают на металл коррозирующее воздействие, что свя­зано с высокой влажностью, наличием в фильтрате растворов различ­ных солей.

При проектировании устройств для прессования ТБО необходи­мо знать компрессионную характеристику материала, т. е. зависи­мость степени уплотнения ТБО от давления.

В зависимости от нагрузки свойства ТБО меняются следующим образом. При повышении давления до 0,3...0,5 МПа происходит лом­ка различного рода коробок и емкостей. Объем ТБО (в зависимости от его состава и влажности) уменьшается в 5...8 раз, плотность возрас­тает до 0,8... 1 т/м³. В пределах этой стадии работают прессовые уст­ройства, применяемые при сборе и удалении ТБО.

При повышении давления до 10...20 МПа происходит интенсив­ное выделение влаги (выделяется до 80...90 % всей содержащейся в ТБО воды). Объем ТБО снижается еще в 2...2,5 раза при увеличении плотности в 1,3...1,7 раза. Спрессованный до такого состояния материал на некоторое время стабилизируется, так как содержащейся в материале влаги недостаточно для активной жизнедеятельности микроорганизмов. Доступ кислорода в массу затруднен.

В зависимости от первоначальной влажности и условий прессова­ния выдавливание влаги начинается при давлении 250... 1000 КПа со­ответственно при влажности 53...39 %, что следует учитывать при раз­работке устройств для прессований ТБО. Однако при неподвижном положении ТБО фильтрат может начать выдавливаться и при значи­тельно меньшем давлении, с чем приходится сталкиваться на мусороперерабатывающих предприятиях при использовании бункеров и при аварийных простоях перерабатывающего технологического обо­рудования.

Вопрос №45. Схема конструкции контейнерного мусоровоза.

К машинам без механизма уплотнения мусора относятся мусоро­возы кузовные и для перевозки контейнеров. На рис. 1 показан му­соровоз контейнерного типа. Погрузка и выгрузка контейнеров вы­полняются с помощью погрузочно-разгрузочных механизмов гид­равлического типа, расположенных на машине.

Специальное оборудование машины смонтировано на автомо­бильном шасси 9 и состоит из гидравлического стрелового крана 1, двух опрокидывающихся платформ 3, сменных контейнеров 2, фик­саторов 4, пультов управления 5,6,7 и гидравлического привода 8.

Рис. 41. Контейнерный мусоровоз

Контейнеры с мусором с помощью самозажимного захвата устанавливаются краном на платформу мусоровоза, с которой предвари­тельно были сгружены порожние контейнеры. На платформах сварной конструкции размещается восемь контейнеров. Заполненные контейнеры мусоровоз транспортирует к месту утилизации или обезвреживания мусора. Выгрузка мусора производится опрокидыванием контейнеров с открытыми крышками. Наклон контейнеров осу­ществляется при подъеме краном опрокидных платформ, на которых контейнеры закрепляются замками.

Крупные контейнерные и бункерные мусоровозы с погрузочно-разгрузоч-ным устройством «Multilift» предназначаются для перевозки отходов в съемных крупных контейнерах и бункерах. Контейнер или бункер по мере заполнения убирается. Взамен устанавливается пустой. Оборудование используется для вывоза крупногабаритных отходов и строительного мусора. Существуют несколько типов машин: мусорово­зы с кантователем или гидроманипулятором для загрузки мусора в спе­циальный контейнер закрытого типа; металловозы с гидроманипулято­ром для погрузки грейфером скрапа и крупного мусора; самосвалы с пор­тальным механизмом (т. н. самосвалы-бункеровозы) для перевозки съем­ного контейнера; специализированные автомобили и прицепы с подъем­но-транспортным механизмом типа «Multilift» для перевозки сменных мусоросборочных контейнеров и специализированных кузовов. Мусо­ровозы для перевозки нескольких контейнеров-накопителей применяли в коммунальном хозяйстве до середины 90-х г. На мусороперерабатывающем заводе кузов снимают и на его место ставят другой. Техническое решение такого типа позволяет перевозить контейнер с отходами (ток­сичные и химические отходы, строительный мусор, производственные отходы, отработанное твердое топливо, шлак и т. д.) железнодорожным, речным или морским транспортом далеко за пределы его загрузки.

Самосвалы-бункеровозы с портальным механизмом загрузки и выгрузки благодаря своей универсальности получили широкое распространение. Они используются для сбора и вывоза крупногабаритного бытового и стро­ительного мусора, производственных отходов (стружка, пустая порода). Машины работают со сменными контейнерами открытого и закрытого типов различной вместимости и назначения, а также могут перевозить малогабаритную строительную технику на специальных платформах, без применения каких-либо дополнительных подъемных механизмов.

Контейнер с помощью портала снимается с рамы и устанавливается на Ровную площадку под загрузку. Загрузка контейнера производится вручную или погрузочными средствами. В состав специального оборудования само­свала входят: контейнер, рама, портал, аутригеры, гидравлическая система.

Выгрузка мусора - самосвальная. Автомобили с подъемно-транспортным механизмом типа «Multilift» широко используются в коммунальном хозяй­стве для перевозки крупных мусоросборочных контейнеров и специализи­рованных кузовов (рис. 2). Автомобили такого типа начали применять в 60-е гг. в сельском хозяйстве и строительстве. Использование кузовов «Multilift» позволяет минимизировать время погрузки, транспортировки и разгрузки кузова минимум в два раза. Кузов загружается в отсутствие авто­мобиля, который в это время транспортирует другой кузов с грузом. При­менение двух-трех автомобилей, оснащенных подъемно-транспортным ме­ханизмом типа «Multilift», в одном автохозяйстве позволяет существенно сократить простои в 3-4 раза и снизить издержки в 2,5—3 раза.

Вопрос №46. Схема конструкции кузовного мусоровоза.

Рассмотрим несколько несколько видов кузовнах мусоровозов. На рис. 42 показан кузовной мусоровоз с менипулятором. Специальное оборудование мусоровоза смонтировано на автомобильном шасси 5 и состоит из кузова 2 с толкающей плитой 4, манипулятора 3, механизма опрокидывания кузова 8, пульта управления рабочими ор­ганами 9, гидравлической системы и механизма установки запасного колеса 7. Машина снабжена гидродомкратом 6, расположенным у правого заднего колеса шасси.

Кузов сзади закрыт крышкой 1, а спереди — толкающей плитой, на которой в направляющих закреплен разравнивателъ мусора. В передней части кузова расположено загрузочное отверстие, которое в транспортном положении закрыто крышкой.

Рис. 42. Мусоровоз кузовной с манипулятором

Мусоровоз с задней загрузкой типа «Rotopress» имеет вращающийся кузов, принцип работы которого напоминает работу шнека (рис. 43). Загрузка в бункер конического типа осуществляется из контейнеров при помощи кантователя или вручную. Вращаясь в загрузочном бункере, мусор по шнеку заднего борта попадает в цилиндрический кузов. Кузов начинает вращаться по часовой стрелке, мусор, попадая на направляю­щие винтовые ребра (шнеки) лабиринтного уплотнителя, перемещается к передней стенке кузова. На конце загрузочного бункера смонтирова­ны режущие кромки, которые по мере вращения кузова выполняют роль измельчителя крупных отходов. Измельченные отходы приобретают большую подвижность и более равномерно распределяются по всей дли­не кузова. При выгрузке задний борт поднимается, кузов вращается в обратную сторону и мусор подается назад по направляющим ребрам ла­биринтного уплотнителя.

Рис. 43. Большегрузный мусоровоз с роторным кузовом и задней загрузкой:

1 — рабочие площадки для обслуживающего персонала; 2 — софиты рабочего освещения; 3 — откидной задний борт; 4 — гидроцилиндры привода заднего борта; 5 - вращающийся кузов для сбора мусора; 6 - лабиринтный уплотнитель; 7 - противоподкатный брус; 8 — гидростатичес­кий привод кузова; 9 — ведомый круг с зубчатым венцом; 10 - подшипник качения кузова; 11 -шнеки кузова; 12 — режущие кромки для измельчения мусора; 13 - шнек для сжатия мусора

Мусоровозы с фронтальной загрузкой используют с конца 80-х годов. Машина представляет соединение фронтального погрузчика и транспор­тного мусоровоза (рис. 44). Однако большие габариты транспортного мусоровоза и переднее расположение кантователя требуют большой пло­щади для маневрирования. Такие машины удобно использовать при опо­рожнении евроконтейнеров вместимостью 2,0—5,0 м³. Загрузка контей­нера с отходами производится кантователем через люк в верхней части кузова. Разгрузка кузова осуществляется либо самосвальным способом с одновременной подачей прессующей плиты назад, либо только прес­сующей плитой. Все операции по загрузке и разгрузке водитель выпол­няет из кабины.

Рис. 44. Большегрузный мусоровоз кузовной с передней загрузкой:

1 — гидроцилиндры горизонтального положения захватов кантователя; 2 - стрела кантователя; 3 — защитный козырек; 4 - окно приемного бункера; 5 — кузов для сбора мусора; 6 - выталки­вающая плита; 7 - гидроцилиндр заднего борта; 8 — подъемный задний борт; 9 - ресиверы гидро- и пневмосистем; 10 - противоподкатный брус; 11 - гидроцилиндр положения стрелы кантователя; 12 - гидроцилиндр захвата кантователя; 13 — фиксаторы и захваты для еврокон-тейнеров; 14 - приемный захват кантователя; 15 – кантователь

Мусоровоз кузовной с задней загрузкой МКЗ-40 смонтирован на базе автомобиля КамАЗ. Кузов этого мусоровоза перемещается в наклонное положение двумя гидроцилиндрами, размещенными по бортам кузова. В связи с большими размерами кузова по длине его задняя крышка-борт выполнена в виде емкости, которая при разгрузке открывается двумя гидроцилиндрами. На нижней стенке крышки-борта смонтировано за­пасное колесо. Отбор мощности для привода гидронасоса гидравличес­кой системы автомобиля осуществляется коробкой отбора мощности на правой стороне коробки передач автомобиля. Коробкой отбора мощно­сти управляют дистанционно с помощью электропневматического кла­пана из кабины водителя.

Мусоровоз кузовной с задней загрузкой МКЗ-40/СА-10 состоит из уста­новленного на автомобильном шасси спецоборудования, которое вклю­чает в себя кузов с выталкивающей плитой, задний борт с уплотняющим механизмом, устройство для выгрузки контейнеров, гидросистему и сис­тему автоматического управления уплотняющим механизмом (рис. 45).

Рис. 45. Кузовной мусоровоз с задней загрузкой МКЗ-40 (ЭКОМТЕХ-РАРЗ):

1 — базовый автомобиль КамАЗ; 2 — кузов; 3 — телескопический гидроцилиндр выталкивающей плиты; 4 — выталкивающая плита; 5 -задний борт с уплотняющим механизмом; 6 - опрокидыватель контейнеров; 7 - гидроцилиндр заднего борта; 8 — опоры кузова; 9 -гидронасос с приводом

Кузов представляет собой сварную металлоконструкцию из панелей и обвязки. Он опирается на лонжероны шасси шестью опорами: двумя передними (с амортизаторами), двумя средними и двумя задними (шар­нирными). В уплотнительном отсеке кузова в прямолинейных направ­ляющих установлена выталкивающая плита, совершающая возвратно-поступательные перемещения при помощи телескопического гидроци­линдра. В передней части кузова размещены маслобак и стойки, служа­щие для крепления кронштейна телескопического гидроцилиндра. Для подъема кузова краном в верхней его части предусмотрены четыре про­ушины.

Выталкивающая плита состоит из усиленного профилями стального щита и рамы с направляющими элементами. В нижней части плиты рас­положен центральный шарнир для крепления телескопического гидро­цилиндра двойного действия. Выталкивающая плита перемещается вдоль кузова по центральной направляющей, имеющей форму двутавра и рас­положенной на полу кузова.

Плита является перемещающейся передней стенкой кузова. Во время загрузки она служит элементом сопротивления давлению прессуемого мусора. Гидравлическая система управления, регулируя пошаговое отодви­гание выталкивающей плиты в процессе загрузки, обеспечивает равно­мерное по всему объему кузова уплотнение мусора. Кроме этого, вытал­кивающая плита осуществляет выгрузку мусора из кузова (рис. 46).

Задний борт представляет собой сварную металлоконструкцию и слу­жит для крепления в нем уплотняющего механизма. Задний борт верх­ней своей частью шарнирно закреплен на кузове, а в нижней части удер­живается автоматическими фиксаторами. Внизу заднего борта, между боковыми стенками, вварен загрузочный бункер, вместимость которого составляет 1,5 м³. Для слива жидких фракций из загрузочного бункера в нем предусмотрены два отверстия, закрываемые винтовыми пробками.

Уплотняющий механизм установлен в заднем борте и состоит из по­дающей плиты (каретки) и прессующей плиты (ножа).

Рис. 46. Специальное оборудование мусоровоза

1 - масляный бак; 2 — телескопический гидроцилиндр выталкивающей плиты; 3 — выталкивающая плита; 4 — кузов; 5 - уплотнительный отсек кузова; б — подающая плита (каретка); 7 — прессующая плита (нож); 8 — задний борт; 9 — опрокидыватель контейнеров;

10 — опорная площадка (подножка); 11 — передняя опора кузова (амортизатор); 12 — средняя опора кузова; 13 - задняя шарнирная опора кузова; 14 — упор для заднего борта; 15 — загрузочный бункер; 16 — лонжерон шасси

Рис. 47. Большегрузный мусоровоз со сменными контейнерами-накопителями и

системой «мультилифт»:

1 - съемный контейнер закрытого типа; 2 - скоба подъема заслонки; 3 - подъемная заслонка контейнера; 4 — крышка приемного бункера; 5 — камера для прессования мусора; 6 - стрела гидроманипулятора; 7 - место водителя; 8 — трехфункциональный манипулятор; 9 - внешние пульты управления; 10 - захват гидроманипулятора; 11 - погрузочно-разгрузочная рама; 12 — ролики контейнера

Вопрос 47. Транспортные мусоровозы: назначение, схема конструкции.

Транспортные мусоровозы предназначены для механизированной двухэтапной транспортировки ТБО с мусоросборочных станций к мусороперерабатывающим предприятиям. Мусоровоз загружается мусором из собирающих мусоровозов на мусороперегрузочной станции, где осуще­ствляется уплотнение мусора в кузове. Мусор транспортируется и выгру­жается в местах обезвреживания и утилизации. Транспортные мусоровозы предназначены для транспортировки ТБО на значительные расстояния (50—100 км) от перегрузочных станций до мест утилизации или заводов по переработке ТБО.

Транспортные мусоровозы работают с крупными съемными накопи­тельными контейнерами и оборудованы системой «Multilift». Они по­явились в РФ в конце 80-х годов. К числу транспортных мусоровозов можно отнести машины, перевозящие большие съемные накопительные контейнеры. Контейнеры транспортируют на машинах и двух- и трех­осных прицепах, оборудованных подъемно-транспортными механизма­ми типа «Multilift». Загрузка в таких мусоровозах осуществляется, как правило, насыпным способом, разгрузка — либо самосвальным с одно­временным выталкиванием мусора толкающей плитой, либо только тол­кающей плитой, либо, что применяется редко, специальным автомобилеопрокидывателем. Приводы систем уплотнения и разгрузки кузова мо­гут располагаться как на самом прицепе или полуприцепе, так и в каби­не тягача. На мусоропрессовочных станциях в качестве транспортных мусоровозов используют крупнотоннажные грузовые автомобили, при­цепы и полуприцепы, в которые брикетированный мусор загружают фронтальным погрузчиком.

Транспортный мусоровоз выполняется в виде седельного тягача, на­пример, КамАЗ-54112, и полуприцепа, на котором смонтировано специ­альное оборудование, состоящее из кузова, загрузочного бункера, толка­ющей плиты, гидросистемы, системы управления, механизмов привода гидронасоса. Иногда седельному тягачу придаются два полуприцепа. В этом случае минимизируются потери времени при работе мусоровоза. В передней части кузова размещен бункер с толкающей плитой, а также гидроцилиндры перемещения плиты и бункера. На верхней пане­ли кузова над бункером имеется загрузочное отверстие, которое при транспортных переездах и выгрузке отходов закрывается надвижной крышкой, перемещаемой с помощью двух гидроцилиндров. Бункер обо­рудован боковыми, передней и задней стенками и может перемещаться вдоль кузова, опираясь на продольные направляющие, которые при­креплены к внутренней стороне боковин обшивки. Толкающая плита переме­щается механизмом шагового типа, который работает с помощью при­водной поворотной штанги. На штанге, расположенной на дне кузова, вдоль его продольной оси, в специальных направляющих приварены за­цепы на расстоянии 1400 мм один от другого, что соответствует шагу перемещения толкающей плиты по кузову. Первый из зацепов выпол­нен специальной поворотной конструкции, благодаря чему достигается возвратно-поступательное движение толкающей плиты при загрузке ку­зова отходами. Гидроцилиндры, обеспечивающие привод штанги, соеди­нены с ней с помощью траверсы.

Машина работает следующим образом. Тягач с порожним кузовом размещают под бункером мусороперегрузочной станции (см. рис.48.), после чего открывают сдвижную крышку. Отходы, поступающие в бун­кер, размещаются перед толкающей плитой. Сдвижную крышку закры­вают, а гидроцилиндры начинают перемещать штангу, первый зацеп ко­торой обеспечивает рабочий ход толкающей плиты. Толкающая плита, двигаясь в сторону задней части кузова, перемещает туда отходы, разме­щенные перед ней, после чего возвращается в исходное положение, а отходы опять заполняют бункер. Процесс повторяется, тем самым обес­печивается постепенное заполнение кузова и уплотнение отходов. Прак­тика применения транспортного мусоровоза показывает, что его кузов вмещает содержимое семи мусоровозов.

рис.48. Схема работы транспортного мусоровоза.

1 – седельный тягач; 2 – базовый полуприцеп с кузовом; 3 – загрузочный бункер мусороперегрузочной станции; 4 – кузовной мусоровоз; 5 – кузов; 6 – внутренний бункер кузова; 7 – уплотняющая плита; 8 – загрузочный проём кузова.

Вопрос №49.

Схемы загрузки твердых бытовых отходов в кузов мусоровоза.

Выгрузка твердых бытовых отходов из стандартного контейнера и загрузка их в мусоровоз производится при помощи манипулятора че­рез люк в крышке кузова. Манипулятор захватывает, поднимает, оп­рокидывает, встряхивает и устанавливает контейнер на место. Мани­пулятор (рис. 1) состоит из подвижной рамы 1, стрелы 4, каретки 6, захвата 3 и гидроцилиндров 2, 5, осуществляющих все необходимые движения манипулятора. Подвижная рама, на которой смонтирована стрела манипулятора, одним концом шарнирно закреплена на надрамнике под кузовом, а вторым установлена на роликах в направляю­щих, приваренных к надрамнику сбоку кузова. Такая конструкция позволяет ей с помощью гидроцилиндра перемещаться по направ­ляющим вдоль кузова. На подвижной раме шарнирно закреплена стрела, которая с помощью гидроцилиндра может быть "поднята или опущена. Грузоподъемность манипулятора составляет 500...600 кг.

Рис. 49. Манипулятор для подъема — опускания мусоросборника

Внутри стрелы манипулятора гидроцилиндром перемещается ка­ретка, увеличивая или уменьшая ее вылет при надвижке захвата на контейнер. Захват представляет собой специальную рамку, состоя­щую из подвижной и неподвижной лап. Для захвата контейнера 7 ла­пами необходимо повернуть их на 90°, а затем осуществить маневри­рование манипулятором, т. е. наклон, перемещение, изменение вы­лета, и после выставления манипулятора на уровень контейнера про­извести захват контейнера передвижением подвижной лапы к неподвижной. Для предотвращения самопроизвольного опускания манипулятора в конструкцию гидроцилиндра наклона стрелы введен обратный клапан с гидроуправлением (гидрозамок).

На рис. 50 показан мусоровоз с уплотняющим механизмом в виде качающейся плиты. На базовом шасси грузового автомобиля 1 смонтировано рабочее оборудование, осуществляющее загрузку отходов в кузов 2, перемещение и уплотнение их внутри кузова и вы­грузку в местах складирования.

Мусор из контейнера 4 манипулятором 3 подается в приемную ванну заднего борта и перемещается в уплотнительный отсек кузова уплотняющим механизмом «Эко-пресс».

Рис. 50. Мусоровоз с уплотняющим механизмом в виде возвратно-поступа­тельной плиты

Дата добавления: 2014-01-04