Способ и система для проталкивания и транспортировки твердых отходов - RU2492303C2

Чертежи

Показать все 21 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПРЕДЛАГАЕМОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Предлагаемое изобретение относится к способу и системе для трубопроводной транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания к по меньшей мере одной станции сбора отходов.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Существующие пневматические системы сбора твердых отходов PSWCS (Pneumatic Solid Waste Collection Systems - пневматические системы сбора твердых отходов) осуществляют перемещение твердых отходов с помощью движения воздуха от нескольких областей промежуточного удержания отходов IНА (intermediate holding areas - области промежуточного удержания [отходов]), при этом отходы из домов по мусоропроводам под действием силы тяжести или через дворовые контейнеры поступают на центральный сборный пункт, называемый станцией сбора отходов RCS (Refuse Collection Station - станция сбора отходов) по сети наземных и подземных труб и воздушных клапанов. Твердые отходы, которые временно накапливаются в заторах, размельчаются с помощью воздушного потока для перемещения твердых отходов в разреженном или дисперсном состоянии, что создает условия для перемещения твердых отходов в виде размельченных частиц.

Станция сбора отходов как таковая представляет собой автономную установку, в которой сочетаются основные компоненты одного или большего количества сепараторов отходов, одного или большего количества уплотнителей отходов, одного или большего количества контейнеров для отходов, вакуумного оборудования, системы сжатого воздуха, одной или большего количества фильтрационных систем, одной или большего количества дезодорирующих систем, клапаны, трубопроводы, система управления и щит электрического питания.

При крупных масштабах сбора отходов может использоваться несколько станций сбора отходов, каждая из которых занимает свою секцию предприятия. Ограничением для системы является максимальное расстояние перемещения твердых отходов от самой дальней области промежуточного удержания отходов до станции сбора отходов, которое составляет приблизительно 2,5 км, за пределами которого система становится крайне неэффективной с точки зрения энергозатрат.

Идея пневматических систем сбора твердых отходов хорошо воспринимается большинством владельцев зданий и менеджеров, однако самыми большими препятствиями остаются высокая стоимость инвестиций, отсутствие на предприятиях достаточных площадей и необходимость обслуживания специализированного оборудования таких установок квалифицированными специалистами.

Существующий способ, с помощью которого обеспечивается возможность минимизации площадей и капитальных затрат, базируется на использовании многочисленных временных отсеков удержания на основе мусоропроводных коллекторов, соединенных со стационарным коллекторным трубопроводом для твердых отходов, который ведет к одной или большему количеству погрузочных станций, к которым от передвижного вакуумного уборочного оборудования периодически подводится гибкий всасывающий рукав для удаления этих твердых отходов из упомянутых временных отсеков удержания. Хотя при таком решении в отсутствие постоянного машинного зала капитальные затраты ниже, все же вакуумное уборочное оборудование должно приезжать часто, оно обходится дорого, в режиме всасывания оно создает много шума, и количество поставщиков таких услуг ограничено ввиду больших затрат на содержание этого оборудования. Еще одна проблема рассматриваемого известного способа состоит в том, что вакуумная установка смонтирована на грузовике, что делает этот грузовик очень тяжелым. Кроме того, собственный вес грузовика с вакуумной установкой таков, что он требует много топлива, и его техническое обслуживание обходится дорого. Короче говоря, капитальные затраты предпринимателя сокращаются, однако рабочий цикл очень дорог и зависит от ограниченного контингента поставщиков услуг.

В обычных пневматических системах сбора твердых отходов используются трубы диаметром от 400 мм до 500 мм, хотя в исключительных случаях, когда требуется перемещать твердые отходы на большие расстояния, диаметр этих труб может достигать 600 мм. Обычно для транспортировки отходов во всей системе применяют трубы одного диаметра. В случае использования для транспортировки твердых отходов труб диаметра 600 мм возникает проблема, заключающаяся в том, что для поддержания в трубах минимальной скорости воздуха, требующейся для транспортировки отходов, вакуумное оборудование должно производить глубокое разрежение, для того чтобы вызвать перемещение большого количества воздуха. Это вынуждает использовать очень дорогое и энергоемкое вакуумное оборудование, способное создавать достаточно глубокое разрежение, чтобы вызвать движение воздуха, что, в свою очередь, влечет высокие расходы, связанные с работой пневматической системы сбора твердых отходов.

Еще один недостаток существующей технологии, косвенно приводящий к несообразно высоким начальным вложениям, состоит в длительных простоях системы между рабочими циклами. На сравнительно некрупных предприятиях время работы вакуумного оборудования обычно составляет не более 90 минут в день.

Еще одна проблема, связанная с существующей технологией высокоскоростной транспортировки больших масс твердых отходов на очень большие расстояния, это проблема износа труб. По этой причине в качестве подходящего материала для труб часто выбирают сталь. Однако этому материалу присущ такой недостаток, как подверженность коррозии, так как транспортируемые твердые отходы часто являются влажными и выделяют едкую жидкость, называющуюся свалочным фильтратом, которая разъедает металлы. Воздействие коррозии как на внутреннюю, так и на наружную поверхности трубы можно уменьшить с помощью катодной защиты, что дорого и требует регулярной проверки и обслуживания. В целом, чем длиннее труба в системе, тем больше охватываемая площадь, тем выше загрузка отходами, тем больше износ труб и тем толще должны быть трубы, результатом чего является увеличение капитальных затрат.

Проблема, связанная с традиционными пневматическими системами сбора твердых отходов, состоит в том, что сравнительно некрупные предприятия, имеющие на обслуживании одно или два здания, стремятся избежать инвестирования в эти системы по причине высоких капитальных вложений и больших площадей, требуемых для станций сбора отходов.

Предлагаемым изобретением предлагаются пути решения этих проблем, чтобы обеспечить более легкое внедрение этих систем в крупные предприятия и в районы, которые могут планироваться под застройку, застраиваться и даже быть застроенными, но находящимися в процессе модернизации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к способу трубопроводной транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу или к по меньшей мере одной станции сбора отходов, включающему стадию отгрузки твердых отходов из одной зоны удержания в трубопровод для транспортировки отходов (транспортировочный трубопровод), при этом способ дополнительно включает стадии проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов по транспортировочному трубопроводу к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу или к по меньшей мере одной станции сбора отходов с помощью транспортировочных средств и управления упомянутыми транспортировочными средствами с целью возвращения их в первоначальное положение.

Предлагаемое изобретение относится также к системе пневматической транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания к по меньшей мере одной станции сбора отходов или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу, причем по меньшей мере одна зона удержания соединена с транспортировочным трубопроводом, при этом система включает по меньшей мере одно транспортировочное средство, расположенное внутри упомянутого транспортировочного трубопровода, выполненного с возможностью транспортировки через него твердых отходов, отгружаемых от каждой зоны удержания к по меньшей мере одной станции сбора отходов или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к способу пневматической транспортировки твердых отходов от по меньшей мере двух зон удержания к по меньшей мере двум станциям сбора отходов или к по меньшей мере двум коллекторным трубопроводам, при этом по меньшей мере два типа твердых отходов собираются в по меньшей мере двух зонах удержания, при этом способ включает следующие стадии: отгрузку в упомянутых по меньшей мере двух зонах удержания одного из упомянутых по меньшей мере двух типов твердых отходов для загрузки из каждой зоны удержания в транспортировочный трубопровод, который содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство, расположенное внутри этого транспортировочного трубопровода, создание разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства для перемещения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства с целью проталкивания твердых отходов по направлению к упомянутым по меньшей мере двум станциям сбора отходов или к упомянутым по меньшей мере двум коллекторным трубопроводам и создание разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства для перемещения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства с целью его возвращения в первоначальное положение.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к системе пневматической транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одного пункта порождения отходов к по меньшей мере одной станции сбора отходов или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу, при этом упомянутый по меньшей мере один пункт порождения отходов соединен с транспортировочным трубопроводом, при этом система содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство, расположенное внутри упомянутого транспортировочного трубопровода, для перемещения твердых отходов, отгружаемых от каждого пункта порождения отходов к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предлагаемое изобретение станет еще более понятно из приводимого ниже его подробного описания и прилагаемых чертежей, которые служат только для иллюстрации и не ограничивают объем предлагаемого изобретения.

На фиг.1, фиг.1(а), фиг.1(b), фиг.1(с), фиг.1(d) и фиг.1(е) схематично изображена система транспортировки твердых отходов от одной зоны удержания к станции сбора отходов с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства.

На фиг.2, фиг.2(а), фиг.2(b) и фиг.2(с) схематично изображена система транспортировки твердых отходов от комбинации, состоящей из по меньшей мере одного внутридомового мусоропровода высотного здания и по меньшей мере одного контейнера, расположенного за пределами застроенного участка, к станции сбора отходов с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства.

На фиг.3, фиг.3(а), фиг.3(b), фиг.3(с) и фиг.3(d) схематично изображены стационарная часть системы транспортировки твердых отходов и подвижная часть системы транспортировки твердых отходов от зоны удержания к установленному на транспортном средстве контейнеру.

На фиг.4 схематично показана сеть по меньшей мере одной зоны удержания для сбора твердых отходов.

На фиг.5 схематично изображена сеть, распространенная на пункт порождения твердых отходов.

На фиг.6 схематично изображена сеть, распространенная на пункт порождения твердых отходов, при этом упомянутый пункт порождения твердых отходов расположен вертикально по отношению к трубопроводу для транспортировки отходов (транспортировочному трубопроводу).

На фиг.7 схематично изображен сливной ватерклозет, соединенный с по меньшей мере одной зоной удержания или с пунктом порождения твердых отходов.

На фиг.8 схематично изображена система, в которой по меньшей мере два типа разделенных твердых отходов из зоны удержания могут транспортироваться одновременно по соответствующим трубопроводам транспортировки отходов с помощью соответствующих транспортировочных средств.

На фиг.9 схематично изображена вращающаяся карусель, содержащая несколько камер, расположенных ниже упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства, позволяющая разделить твердые отходы на типы и транспортировать отходы каждого типа по трубопроводу транспортировки отходов к станции сбора отходов.

На фиг.10 схематично изображена вращающаяся карусель, содержащая несколько камер, расположенных выше упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства, позволяющая разделить твердые отходы на типы и транспортировать отходы каждого типа по трубопроводу транспортировки отходов к станции сбора отходов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к способу и системе для проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания (10) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) для проталкивания твердых отходов через транспортировочный трубопровод (14). Предлагаемое изобретение известно также как автоматизированная челночная система транспортировки отходов AWSTS (аббревиатура от Automated Waste Shuttle Transport System - автоматизированная челночная система транспортировки отходов). Упомянутая по меньшей мере одна зона удержания отходов может представлять собой как внутридомовые мусоропроводы, расположенные внутри зданий, так и находящиеся вне зданий мусорные контейнеры, расположенные вне застроенных участков в таких местах, как парки и зоны отдыха. Твердые отходы, к которым применимо предлагаемое изобретение, могут быть как рециклируемыми, так и не подлежащими повторному использованию.

Два варианта осуществления предлагаемого изобретения проиллюстрированы на фиг.1-фиг.1(е) и фиг.2-фиг.2(с). Способ, осуществляемый с помощью автоматизированной челночной системы транспортировки отходов, содержит операцию периодической и систематической отгрузки твердых отходов (20) из каждой зоны удержания (10) к транспортировочному трубопроводу (14). В каждой зоне удержания имеется по меньшей мере одно регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки твердых отходов (20). Упомянутое по меньшей мере одно регулировочное средство может представлять собой, например, систему выпускных клапанов. Транспортировочный трубопровод (14) содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) для проталкивания в трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов (20) к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) или к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28). Возможно также такое решение, при котором на твердые отходы (20) и вокруг них разбрызгивают жидкость, которая служит в качестве смазывающего вещества для транспортировочного средства, проталкивающего твердые отходы (20) по транспортировочному трубопроводу (14). В качестве такой смазочной жидкости могут использоваться вода, масло и другие жидкости. Отгрузка твердых отходов (20) начинается с создания разности давлений между каждой из зон удержания (10) и соответствующим транспортировочным трубопроводом (14) для обеспечения отгрузки твердых отходов (20) в транспортировочный трубопровод (14). Как создать разность давлений между каждой из зон удержания (10) и соответствующим транспортировочным трубопроводом (14), известно специалистам в данной отрасли. Эта разность давлений может быть создана разными средствами, но во всяком случае в упомянутой по меньшей мере одной зоне удержания (10) давление должно быть выше, а в транспортировочном трубопроводе (14) давление должно быть ниже.

Для создания разности давлений между упомянутой по меньшей мере одной зоной удержания (10) и соответствующим транспортировочным трубопроводом (14) к упомянутой по меньшей мере одной зоне удержания (10) должен нагнетаться воздух и/или от соответствующего транспортировочного трубопровода (14) должен отсасываться воздух. Разность давлений может создаваться следующим способом:

(а) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается повышенное (по сравнению с атмосферным) давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается атмосферное давление или давление ниже атмосферного,

(б) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается атмосферное давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается давление ниже атмосферного.

Упомянутый по меньшей мере один трубопровод (32) более высокого воздушного давления и упомянутый по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подсоединены к управляющему устройству (на прилагаемых чертежах не показано) одним концом, а другим концом каждый из них подсоединен к по меньшем мере одному воздушному клапану (30), соединенному с транспортировочным трубопроводом (14) посредством по меньшей мере одного соединительного трубопровода (68). Поэтому упомянутый по меньшей мере один соединительный трубопровод (68) выполнен с возможностью нагнетания воздуха в транспортировочный трубопровод (14) или отсоса воздуха из него способом, описанным выше, и создавать требуемую разность давлений между упомянутой по меньшей мере одной зоной удержания (10) и транспортировочным трубопроводом (14). Как только требуемая разность давлений создана, упомянутое по меньшей мере одно регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки твердых отходов открывается и твердые отходы проталкиваются в транспортировочный трубопровод (14).

В случае применения решения, при котором в транспортировочном трубопроводе (14) создается воздушное давление ниже атмосферного, в этом транспортировочном трубопроводе (14) находится по меньшей мере один зональный клапан (24) для герметизации с целью удержания давления в упомянутом транспортировочном трубопроводе (14). Как только между упомянутой по меньшей мере одной зоной удержания (10) и транспортировочным трубопроводом (14) создана разность давлений, упомянутое регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки твердых отходов открывается и твердые отходы проталкиваются в транспортировочный трубопровод (14).

Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) используется для герметизации транспортировочного трубопровода (14) в по меньшей мере одной зоне транспортировки (16) с целью обеспечения в каждой зоне транспортировки (16) воздушного потока с целью побуждения к движению упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), для того чтобы последнее проталкивало твердые отходы (20) по направлению к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу. Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) обеспечивает регулирование разности давлений внутри соответствующей одной зоны транспортировки (16) без влияния на другие зоны транспортировки (16).

Упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) побуждается к движению и проталкиванию твердых отходов в транспортировочном трубопроводе (14) путем создания разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), благодаря чему обеспечивается приведение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в движение. При любом решении приведение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в движение обеспечивается изменением давления с одной или с обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), результатом чего является перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в направлении более низкого давления. Разность давлений может создаваться разными способами. Чтобы создать разность давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), воздух должен нагнетаться к транспортировочному трубопроводу (14) и/или отсасываться от него с одной или обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22). Это осуществляется путем открывания по меньшей мере одного воздушного клапана (30), соединенного с по меньшей мере одним трубопроводом (32) более высокого воздушного давления или с трубопроводом (34) более низкого воздушного давления, где обеспечено давление, отличающееся от давления в транспортировочном трубопроводе (14). Разность давлений может создаваться следующими способами:

(а) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается повышенное (по сравнению с атмосферным) давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается атмосферное давление или давление ниже атмосферного,

(б) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается атмосферное давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается давление ниже атмосферного.

Упомянутый по меньшей мере один трубопровод (32) более высокого воздушного давления и упомянутый по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подсоединены к управляющему устройству (на прилагаемых чертежах не показано) одним концом, а другим концом каждый из них подсоединен к по меньшем мере одному воздушному клапану (30), соединенному с транспортировочным трубопроводом (14) посредством по меньшей мере одного соединительного трубопровода (68). Поэтому упомянутый по меньшей мере один соединительный трубопровод (68) выполнен с возможностью нагнетания воздуха в транспортировочный трубопровод (14) или отсоса воздуха из него и создания требуемой разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) для приведения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в движение с целью проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов.

Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) у упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) открывается, обеспечивая для упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) возможность проталкивать по трубе твердые отходы (20) в направлении упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или упомянутого по меньшей мере одного коллекторного трубопровода (26). Твердые отходы (20) проталкиваются в контейнер или бункер, находящийся внутри станции сбора отходов (28), с помощью упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22). Прежде чем твердые отходы (20) достигнут упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28), они подвергаются сжатию с помощью сжимающего средства для удаления смазочного вещества, которое разбрызгивалось на твердые отходы и вокруг них до их отгрузки в транспортировочный трубопровод (14).

После доставки твердых отходов (20) на упомянутую по меньшей мере одну станцию сбора отходов (28) упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) закрывается и разность давлений по разные стороны упомянутого транспортировочного средства (22) меняется на обратную, чтобы обеспечить перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) назад в первоначальное положение. При любом решении движение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) обеспечивается за счет изменения давления с одной или с обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), результатом чего является перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в сторону более низкого давления.

Когда твердые отходы доставлены к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26), появляется возможность их перегрузки из упомянутого по меньшей мере одного коллекторного трубопровода (26) в мусорный контейнер, установленный на передвижном транспортном средстве (36), как это показано на фиг.3-фиг.3 (d). Твердые отходы (20) из коллекторного трубопровода (26) транспортируются к станции сбора мусора (48) перед погрузкой в мусорный контейнер, установленный на передвижном транспортном средстве (36). Упомянутое передвижное транспортное средство (36) с установленным на нем мусорным контейнером выполнено с возможностью сообщения с упомянутой станцией сбора мусора (48) с помощью по меньшей мере одного убирающегося трубопровода (38), который смонтирован на передвижном транспортном средстве (36) и соединяет станцию сбора мусора (48) с передвижным транспортным средством (36). Упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), с помощью которого осуществляется проталкивание твердых отходов (20) к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26), осуществляет дальнейшее проталкивание этих твердых отходов в мусорный контейнер, установленный на передвижном транспортном средстве (36) через станцию сбора мусора (48) и по меньшей мере один убирающийся трубопровод (38). Упомянутая станция сбора мусора (48) содержит по меньшей мере один зональный клапан для регулирования перемещения твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного коллекторного трубопровода (26) к упомянутому по меньшей мере одному убирающемуся трубопроводу (38) и регулирования давления, при котором находятся твердые отходы (20). Согласно альтернативному варианту осуществления предлагаемого изобретения твердые отходы (20) могут быть подвергнуты уплотнению с образованием пробки в упомянутом по меньшей мере одном коллекторном трубопроводе (26) и затем могут транспортироваться за счет создания разности давлений между упомянутым по меньшей мере одним коллекторным трубопроводом (26) и мусорным контейнером, установленным на передвижном транспортном средстве (36). Когда для трубопроводной транспортировки твердых отходов (20) в мусорный контейнер, установленный на передвижном транспортном средстве (36), используется упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), это по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) должно быть возвращено к коллекторному трубопроводу (26) до того, как упомянутый по меньшей мере один убирающийся трубопровод (38) будет отсоединен от станции-сбора мусора (48). Возвращение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) осуществляется за счет создания обращенной разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) для обеспечения перемещения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в первоначальное положение. Во всяком случае, перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) осуществляется путем изменения давления с одной или с обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), результатом чего является перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в сторону меньшего давления.

Предлагаемое изобретение относится также к системе или устройству для трубопроводной транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания (10) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26). Упомянутая по меньшей мере одна зона удержания (10) содержит по меньшей мере одно регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки твердых отходов (20) к транспортировочному трубопроводу (14). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14) содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), выполненное с возможностью перемещения и проталкивания твердых отходов, отгружаемых от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10) к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (16). Упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) может напоминать челнок, выполненный с возможностью транспортировки твердых отходов по направлению к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу. Упомянутые зоны удержания (10) находятся как внутри зданий, так и вне зданий. Вне зданий зоны удержания могут быть оборудованы как площадки с мусорными контейнерами, расположенные вне застроенных участков в таких местах, как парки и зоны отдыха. Кроме того, когда упомянутая по меньшей мере одна зона удержания (10) находится рядом с пунктом порождения отходов, например кухней, то представляется предпочтительным такое решение, при котором она снабжена ватерклозетом (40) для смывания твердых отходов в упомянутую по меньшей мере одну зону удержания (10), откуда твердые отходы перегружаются в транспортировочный трубопровод (14), и с помощью упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) осуществляется проталкивание твердых отходов (20) по направлению к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) или к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28).

Как только твердые отходы (20) отгружены в транспортировочный трубопровод (14), создается разность давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) с целью проталкивания твердых отходов к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26). После перемещения твердых отходов (20) к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) создается разность давлений, которая меняется на обратную для обеспечения перемещения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в его первоначальное положение. Во всяком случае перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) осуществляется путем изменения давления с одной или с обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), результатом чего является перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в сторону меньшего давления. Разность давлений может быть создана следующим способом:

(а) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается повышенное (по сравнению с атмосферным) давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается атмосферное давление или давление ниже атмосферного,

(б) в трубопровод (32) более высокого воздушного давления подается атмосферное давление воздуха, которое создается в упомянутом по меньшей мере одном трубопроводе (32) более высокого воздушного давления, а в по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подается давление ниже атмосферного.

Для обеспечения плавной работы упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) и управления им для управления движением воздуха с целью изменения давления с одной или с обеих сторон упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) используется управляющая и следящая система (50). Для определения положения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) используются соответствующие средства, например радиометка RFID (аббревиатура от radio frequency identification [tag] - радиометка) или магнит, что известно специалистам в данной отрасли; такое средство размещается внутри упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) и отслеживается с помощью чувствительных элементов, соединенных с электронной управляющей и следящей системой (50).

Упомянутые по меньшей мере один трубопровод (32) более высокого воздушного давления и по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления одним концом подсоединены к аппарату регулирования воздуха (на прилагаемых чертежах не показан), а другим концом упомянутый по меньшей мере один трубопровод (32) более высокого воздушного давления и упомянутый по меньшей мере один трубопровод (34) более низкого воздушного давления подсоединены к по меньшей мере одному воздушному клапану (30), который соединен с транспортировочным трубопроводом (14) посредством по меньшей мере одного соединительного трубопровода (68). Поэтому упомянутый по меньшей мере один соединительный трубопровод (68) выполнен с возможностью нагнетания воздуха в транспортировочный трубопровод (14) или отсоса воздуха из него и создания требуемой разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) для приведения упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) в движение. Управление вышеописанной системой осуществляется с помощью управляющей системы (50).

Согласно другому варианту осуществления предлагаемого изобретения, в котором система содержит по меньшей мере один зональный клапан (24) в транспортировочном трубопроводе (14), благодаря чему обеспечивается возможность создания разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного зонального клапана, когда он закрыт. В общем случае упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) требуется тогда, когда есть необходимость в создании в транспортировочном трубопроводе (14) давления ниже атмосферного с целью обеспечения возможности отгрузки твердых отходов (20) от зоны удержания (10) или трубопроводной транспортировки твердых отходов (20) по транспортировочному трубопроводу (14). Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) обеспечивает по меньшей мере одну зону транспортировки (16) в транспортировочном трубопроводе (14). Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) обеспечивает возможность регулирования разности давлений в пределах соответствующей одной зоны транспортировки (16), не затрагивая другие зоны транспортировки (16).

В вышеописанной системе перед транспортировкой твердых отходов к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) осуществляется их транспортировка к по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42). Упомянутая по меньшей мере одна первичная зона транспортировки (42) содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), выполненное с возможностью перемещения (трубопроводной транспортировки) твердых отходов к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14) и упомянутая по меньшей мере одна первичная зона транспортировки (42) имеют ассортимент трубных диаметров в пределах от 0,075 м до 1,0 м. Упомянутый по меньшей мере один коллекторный трубопровод (26) выполнен с возможностью соединения с контейнером, установленным на передвижном транспортном средстве (36), с помощью по меньшей мере одного убирающегося трубопровода (38). Трубопроводная транспортировка и проталкивание по трубе твердых отходов в упомянутом по меньшей мере одном коллекторном трубопроводе (26) осуществляется с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) к станции сбора мусора (48), которая в предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения содержит по меньшей мере один зональный клапан (24), с помощью которого осуществляется управление перемещением твердых отходов к контейнеру, установленному на передвижном транспортном средстве (36), с помощью по меньшей мере одного убирающегося трубопровода (38).

На фиг.4 схематично показана описанная выше система, которая предназначена для трубопроводной транспортировки твердых отходов (20) от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) для проталкивания твердых отходов (20) по транспортировочному трубопроводу (14). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14) содержит по меньшей мере один зональный клапан (24). Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан (24) обеспечивает в транспортировочном трубопроводе (14) по меньшей мере одну зону транспортировки (16). Перед перемещением твердых отходов к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) твердые отходы подвергаются уплотнению в предусмотренной для этой цели компрессионной камере (70), в которой из твердых отходов (20) выжимается избыточная жидкость. Способ трубопроводной транспортировки твердых отходов (20) от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) аналогичен описанному выше при рассмотрении вариантов осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированных на фиг.1-фиг.1(е) и фиг.2-фиг.2(с).

На фиг.5 схематично показан по меньшей мере один пункт порождения отходов (52) для транспортировки твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного пункта порождения отходов (52) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22). Способ транспортировки твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного пункта порождения отходов (52) к транспортировочному трубопроводу (14) аналогичен описанному выше при рассмотрении вариантов осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированных на фиг.1-фиг.1(е) и фиг.2-фиг.2(с). От упомянутого транспортировочного трубопровода (14) твердые отходы (20) перемещаются к по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42), прежде чем они будут собраны на упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14) и упомянутая по меньшей мере одна первичная зона транспортировки (42) содержат по меньшей мере один зональный клапан (24) для управления давлением в по меньшей мере одной зоне транспортировки (16) и перемещением твердых отходов (20) по транспортировочному трубопроводу (14) и для управления давлением в упомянутой по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42) и перемещением твердых отходов (20) в упомянутой по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42) к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) соответственно. Упомянутый транспортировочный трубопровод (14) и упомянутая по меньшей мере одна первичная зона транспортировки (42) содержат по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) для трубопроводной транспортировки и проталкивания по трубе твердых отходов (20) по направлению к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28). В рассматриваемом случае размеры транспортировочных трубопроводов (14) и упомянутой по меньшей мере одной первичной зоны транспортировки (42) увеличиваются по ходу технологической линии в направлении перемещения твердых отходов (20) для того, чтобы справляться с увеличивающейся загрузкой транспортировочных трубопроводов (14) из упомянутой по меньшей мере одной первичной зоны транспортировки (42) твердыми отходами (20). Упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) также имеет размеры, обеспечивающие его эффективную работу внутри соответствующего транспортировочного трубопровода (14).

На фиг.6 схематично показан по меньшей мере один пункт порождения отходов (52), которым может быть, например, кухня, такой пункт порождения отходов расположен по вертикали по отношению к транспортировочному трубопроводу (14а) для транспортировки по нему твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного пункта порождения отходов (52) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22). Способ транспортировки твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного пункта порождения отходов (52) к транспортировочному трубопроводу (14а) аналогичен описанному выше при рассмотрении вариантов осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированных на фиг.1-фиг.1(е) и фиг.2-фиг.2(с). От упомянутого транспортировочного трубопровода (14а) твердые отходы (20) перемещаются к по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (52), прежде чем они будут собраны на упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28). Упомянутый пункт порождения отходов (52) расположен по вертикали по отношению к транспортировочному трубопроводу (14а). Упомянутый пункт порождения отходов (52) содержит по меньшей мере одно регулировочное средство (60) для регулирования отгрузки твердых отходов (20) от упомянутого по меньшей мере одного пункта порождения отходов (52) к транспортировочному трубопроводу (14а). От транспортировочного трубопровода (14а) твердые отходы (20) проталкиваются и транспортируются с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), установленного в упомянутом транспортировочном трубопроводе (14а). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14а) содержит по меньшей мере одно регулировочное средство (62) для регулирования отгрузки твердых отходов (20) от транспортировочного трубопровода (14а) к по меньшей мере одной первичной транспортировочной зоне (54). Упомянутый транспортировочный трубопровод содержит по меньшей мере один зональный клапан (24), выполненный с возможностью управления разностью давлений внутри транспортировочного трубопровода (14а). Упомянутый транспортировочный трубопровод (14а) может быть подсоединен к транспортировочному трубопроводу (14), используемому в системе, о которой идет речь выше, при этом перед транспортировкой к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) из транспортировочного трубопровода (14) твердые отходы перемещаются к транспортировочному трубопроводу (14а). Этот сценарий применим для более крупной системы транспортировки твердых отходов, которая содержит некоторую совокупность транспортировочных трубопроводов (14).

На фиг.7 схематично показана по меньшей мере одна зона удержания (10) или по меньшей мере один пункт порождения отходов (52), например кухня, которая содержит смывной ватерклозет (40), подсоединенный непосредственно к упомянутой по меньшей мере одной зоне удержания (10), выполненной с возможностью смыва твердых отходов (20) до того, как они будут подвергнуты транспортировке к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) по транспортировочному трубопроводу (14). Дальнейшие стадии процесса транспортировки твердых отходов (20) от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10) к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) были описаны выше.

На фиг.8 схематично изображена система, в которой по меньшей мере два типа разделенных твердых отходов (20а, 20b) из по меньшей мере одной зоны удержания (10) могут транспортироваться одновременно по соответствующим транспортировочным трубопроводам (14). Каждый из транспортировочных трубопроводов (14) имеет по меньшей мере одно регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки твердых отходов, посредством которого осуществляется контролирование типа твердых отходов (20а, 20b), который подлежит отгрузке в транспортировочный трубопровод (14). Соответствующий транспортировочный трубопровод (14) содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), выполненное с возможностью проталкивания и транспортировки твердых отходов (20а, 20b), отгружаемых от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10). Соответствующий транспортировочный трубопровод (14) содержит также по меньшей мере один зональный клапан (24), который отделяет в транспортировочном трубопроводе по меньшей мере одну зону транспортировки (16). Упомянутый по меньшей мере один зональный клапан выполнен с возможностью регулирования давления в каждой зоне транспортировки (16). Твердые отходы (20а, 20b) из транспортировочного трубопровода подвергаются отгрузке к по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42). В упомянутой первичной зоне транспортировки (42) установлено по меньшей мере одно транспортировочное средство (22), выполненное с возможностью проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов (20а, 20b) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28а, 28b). Упомянутая по меньшей мере одна станция сбора отходов (28а, 28b) содержит также мусорные контейнеры, предназначенные для каждого типа твердых отходов (20а, 20b), поступающих из упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10). Имеется управляющая система, содержащая чувствительные элементы, с помощью которых определяется тип твердых отходов (20а, 20b), которые должны отгружаться в транспортировочный трубопровод (14), а также управляющая система, выполненная с возможностью определения, из которого транспортировочного трубопровода должны отгружаться твердые отходы (20а, 20b) данного типа в данной по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42) и к соответствующей станции сбора отходов (28а, 28b). Один из по меньшей мере двух типов твердых отходов (20а, 20b) в по меньшей мере двух зонах удержания отгружается в транспортировочный трубопровод (14), который содержит по меньшей мере одно транспортировочное средство, выполненное с возможностью проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов к по меньшей мере одной первичной зоне транспортировки (42). Отгрузка твердых отходов (20а, 20b) и перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства (22) с целью проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов и перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства обратно в его первоначальное положение описаны выше при рассмотрении вариантов осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированных на фиг.1-фиг.1(е) и фиг.2-фиг.2(с). Аналогично, упомянутая по меньшей мере одна первичная зона транспортировки содержит по меньшей мере один зональный клапан.

На фиг.9 схематично показана вращающаяся карусель (44), содержащая по меньшей мере две камеры (46), расположенные над упомянутым регулировочным средством (12) для регулирования отгрузки твердых отходов. Упомянутые камеры (46) обеспечивают возможность разделения и раздельной транспортировки по транспортировочному трубопроводу (14) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) по меньшей мере двух типов твердых отходов (20а, 20b), сбрасываемых вниз через по меньшей мере одну зону удержания (10). Рассматриваемый вариант осуществления предлагаемого изобретения представляет собой систему, в которой переключатели (64) для по меньшей мере одного типа твердых отходов (20а, 20b) в упомянутой по меньшей мере одной зоне удержания на разных этажах соединяются с каруселью (44) для избавления от по меньшей мере одного типа твердых отходов (20а, 20b). Для сброса в соответствующую камеру (46) карусели (44) выбирается тот или иной тип твердых отходов (20а, 20b) в по меньшей мере одной зоне удержания (10). Как только по меньшей мере один тип твердых отходов (20а, 20b), подлежащих транспортировке по транспортировочному трубопроводу (14), выбран, карусель (44) приходит в движение в соответствии с упомянутым по меньшей мере одним типом твердых отходов (20а, 20b), либо выше упомянутым по меньшей мере одним транспортировочным средством (22), как можно видеть на фиг.10, либо ниже упомянутым по меньшей мере одним транспортировочным средством (22), как можно видеть на фиг.9. После этого упомянутое по меньшей мере одно транспортировочное средство (22) используется для транспортировки упомянутого по меньшей мере одного типа твердых отходов (20а, 20b) через регулировочное средство (12) для регулирования отгрузки по меньшей мере одного типа твердых отходов к транспортировочному трубопроводу (14), где упомянутый по меньшей мере один тип твердых отходов (20а, 20b) будет транспортироваться от упомянутого транспортировочного трубопровода (14) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) или к по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу (26) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22), прежде чем оно будет возвращено в свое первоначальное положение выше или ниже карусели (44).

Преимущества предлагаемого изобретения состоят в сокращении начальных капиталовложений в систему транспортировки твердых отходов, снижении потребления оборудованием электрической энергии, возможности использовать транспортировочные трубопроводы разных диаметров, коррозионной стойкости трубопроводов, минимизации пространства, занимаемого оборудованием, улучшении качества воздуха, выпускаемого в атмосферу, уменьшении количества электрической энергии, расходуемой на работу системы, уменьшении шума, возникающего как при работе оборудования, так и при трубопроводной транспортировке отходов, более эффективном управлении транспортировкой рассортированных отходов, устранении необходимости использовать пластиковые мешки для избавления от отходов, расширении ассортимента материалов, которые могут подвергаться трубопроводной транспортировке на самые дальние расстояния, понижении содержания жидкости в отходах до их сбора в контейнере, более легкой подаче отходов на передаточную станцию, возможности разделения отходов или их переработки для получения энергии с помощью соответствующих установок, где для сбора твердых отходов используется мобильная система с убирающимся трубопроводом, с увеличением, таким образом, общей эффективности при сокращении недостатков по сравнению с существующими системами.

В заключение следует еще раз подчеркнуть, что предлагаемое изобретение относится к способу и системе для транспортировки твердых отходов (20) от упомянутой по меньшей мере одной зоны удержания (10) к по меньшей мере одной станции сбора отходов (28) с помощью по меньшей мере одного транспортировочного средства (22). Перемещение упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства для проталкивания по трубе и трубопроводной транспортировки твердых отходов обеспечивается за счет создания разности давлений по разные стороны упомянутого по меньшей мере одного транспортировочного средства.

Реферат

Изобретение относится к способу и системе для трубопроводной транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания к по меньшей мере одной станции сбора отходов. Технический результат: снижение потребления электроэнергии, снижение начальных капиталовложений, повышение эффективности мусороудаления. Способ транспортировки твердых отходов от по меньшей мере одной зоны удержания в по меньшей мере один коллекторный трубопровод или к по меньшей мере одной станции сбора отходов содержит стадию отгрузки твердых отходов от каждой зоны удержания к транспортировочному трубопроводу и дополнительно включает следующие стадии: (а) проталкивание и транспортировку твердых отходов в транспортировочном трубопроводе к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу или по меньшей мере одной станции сбора отходов с помощью транспортировочного средства путем создания разности давлений по разные стороны упомянутого транспортировочного средства с обеспечением проталкивания и транспортировки упомянутых твердых отходов по направлению к упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов или к упомянутому по меньшей мере одному коллекторному трубопроводу и (б) управление упомянутым транспортировочным средством с целью его возвращения в первоначальное положение, при этом возвращение упомянутого транспортировочного средства в его первоначальное положение осуществляют путем создания разности давлений по разные стороны упомянутого транспортировочного средства с обеспечением перемещения транспортировочного средства от упомянутой по меньшей мере одной станции сбора отходов и�

Формула