Введение: Основная задача первичного двухвального шредера для твердых коммунальных отходов (ТКО/MSW) и подготовки топлива из отходов (RDF) — преобразовать непредсказуемый поток сырья в стабильный поток материала, удобный для транспортировки.
Бытовые отходы в мешках, коммерческие отходы, пластиковые пленки, текстиль, крупногабаритные пластиковые изделия и иногда свернутые ковры поступают на линию совместно. От шредера, установленного в начале линии, не требуется производить мелкие частицы одинакового размера. Его задача — вскрывать мешки, уменьшать объем отходов и защищать последующие сортировочные установки и этапы подготовки топлива от слишком крупных предметов и спутанных материалов.
Линия подготовки RDF/SRF подает материал на установку энергетической утилизации отходов или совместной переработки. Согласно иерархии обращения с отходами, используемой Агентством по охране окружающей среды США (EPA), приоритет отдается сокращению образования отходов, повторному использованию и переработке, тогда как энергетическая утилизация предпочтительнее окончательного удаления отходов. Следовательно, первичный шредер является частью цепочки извлечения ресурсов: он способствует выделению металлов и получению пригодной для использования топливной фракции, а не просто подготавливает отходы к захоронению.
Магнитные сепараторы, вихретоковые сепараторы, грохоты и воздушные классификаторы должны получать поток материала, в котором мешки уже вскрыты, а отходы разрыхлены. Целые мешки и крупногабаритные предметы могут вызывать засорение оборудования или проходить через этапы сортировки без надлежащего разделения. Поэтому первичный шредер располагают в начале технологической цепочки — между площадкой приема отходов и основным оборудованием для разделения материалов.
Обычно отходы поступают с разгрузочной площадки в загрузочный бункер или на конвейер, затем проходят через низкооборотный двухвальный шредер с высоким крутящим моментом. После этого материал направляется на извлечение черных металлов, отделение цветных металлов, грохочение и дальнейшую подготовку топлива.
Крупные или опасные предметы следует удалять до измельчения. Однако полная предварительная сортировка не всегда практична, поскольку сортировка отходов внутри закрытых мешков требует много времени и дает нестабильные результаты. Двухвальный шредер вскрывает мешки, разрыхляет скопления бумаги и пленки, уменьшает размеры крупногабаритных предметов и освобождает материалы, находящиеся внутри упаковки.
Такой разрыхленный и более однородный поток делает последующие этапы технологического процесса более предсказуемыми. Инструмент EPA «Managing and Transforming Waste Streams» распространяет тот же подход на планирование проектов на уровне сообществ: перед выбором механической схемы обработки рекомендуется определить состав муниципальных и коммерческих отходов.
Основной эксплуатационный риск заключается не в отклонении размера частиц от заданных требований, а в остановке оборудования. Если первичный шредер забивается, подающий конвейер останавливается, сепараторы остаются без материала, а предприятие теряет производительность в течение части рабочей смены.
Поэтому машина должна перерабатывать влажные мешки, пластиковые пленки, текстиль и жесткие пластмассы без наматывания материала на роторы, заклинивания и необходимости открывать режущую камеру для ручного устранения проблемы. Главная цель — поддерживать стабильный поток материала на протяжении всего запланированного рабочего дня.
Стремление к получению мелких частиц усложняет достижение этой цели. Для производства небольших однородных фрагментов смешанные отходы пришлось бы дольше удерживать внутри камеры измельчения. Это увеличивает энергопотребление, износ ножей и вероятность наматывания пленок и волокон на роторы.
Первичный двухвальный шредер — не гранулятор. Его выходной материал следует оценивать как крупный, разрыхленный и уменьшенный в объеме поток, а не как чистые частицы одинакового размера. Разделение материалов выполняется на последующих этапах, а окончательная настройка размера топлива должна осуществляться в оборудовании для вторичного измельчения или доработки после сортировки.
Если требовать от первичного шредера самостоятельного соблюдения строгой спецификации топлива, оборудование может оказаться чрезмерно мощным, недостаточно загруженным или вынужденным тратить слишком много времени на устранение засоров. У первичного измельчения должна быть одна четкая задача: обеспечивать непрерывное движение материала по линии.
Производительность необходимо согласовывать со всей технологической линией, а не выбирать только по значению в каталоге машины. Начните с определения доступных часов работы и количества тонн отходов, поступающих ежедневно. Средний объем служит базовым ориентиром, а пиковая нагрузка при одновременном прибытии нескольких мусоровозов определяет верхний предел потребности.
Конвейеры, сортировочное оборудование и накопительные бункеры имеют собственную расчетную производительность. Шредер должен обеспечивать производительность выше среднего потребления материала последующими сортировочными установками, а кратковременные пики должны компенсироваться буферным хранением.
Фактическая производительность зависит от технологических условий. На нее влияют тип отходов, влажность, насыпная плотность и возможность регулировать скорость подачи. Поэтому производители двухвальных шредеров обычно указывают диапазон производительности, а не одно фиксированное значение.
Например, промышленный двухвальный шредер SOYU имеет заявленную общую производительность от 1 до 30 т/ч и предназначен для первичной обработки материалов MSW и RDF/SRF. Такой диапазон помогает определить первоначальные границы запроса, но для подтверждения часовой производительности конкретного проекта необходимы годовые данные об отходах. Весенняя партия садовых отходов существенно отличается по свойствам от зимней партии, состоящей преимущественно из упаковки и пластиковых пленок.
Гравитационная выгрузка без сита является не только конструктивной особенностью машины, но и решением по компоновке технологической линии. Измельченный материал выпадает через нижнюю часть камеры сразу после того, как роторы разрывают его и освобождают. Нет ситовой корзины, которая удерживает материал до достижения заданного размера, и нет возвратного конвейера для обработки слишком крупных фрагментов.
Благодаря этому под шредером можно предусмотреть достаточное пространство для разгрузочного конвейера. Кроме того, окружающая зона остается более доступной для технического обслуживания.
Поскольку длина выходного материала различается, конвейеры и разгрузочные желоба должны справляться с длинными полосами пленки, тканью и разорванной упаковкой без образования сводов и засоров. Обычно под шредером устанавливают прочный ленточный конвейер с защитой от ударных нагрузок. По бокам необходимо предусмотреть достаточный зазор, чтобы отдельные длинные фрагменты могли проходить без зацепления.
Свободная выгрузка также способствует формированию более равномерного слоя материала на конвейере, что может повысить эффективность последующего магнитного разделения. Быстрый выход материала полезен и для системы хранения: камера измельчения не превращается во внутренний накопитель, который постепенно заполняется и останавливает машину.
SOYU сочетает конструкцию гравитационной выгрузки без сита с системой управления Siemens PLC, которая автоматически меняет направление вращения роторов при перегрузке. Это помогает устранять блокировки, вызванные влажными пленками или волокнистыми материалами, без необходимости проникновения персонала внутрь машины.
Данные о подаваемом материале, предоставляемые в запросе, должны охватывать полный год, а не только один рабочий день. Состав твердых коммунальных отходов меняется в зависимости от сезона: праздничная упаковка, летние садовые отходы и строительные остатки после завершения работ влияют на долю пленок, текстиля, влаги и жестких материалов, поступающих в шредер.
Коммерческие отходы также различаются в зависимости от отраслей и предприятий, обслуживаемых объектом. Если имеются записи взвешивания и сортировки, они часто полезнее одного лабораторного отчета при выборе оборудования, поскольку показывают реальный диапазон колебаний состава отходов.
В запросе следует указать среднюю производительность в тоннах в час за обычный рабочий день, пиковый поток, размер самого крупного ожидаемого предмета, долю пленок и текстиля, содержание влаги, поступают ли отходы россыпью или в прессованных кипах, а также номинальную производительность стационарных конвейеров и сепараторов на последующих этапах.
Полный профиль эксплуатации позволяет поставщику преобразовать общий диапазон производительности в конкретные требования к мощности двигателя, конфигурации ножей и настройкам управления для данной линии.
Безопасность оборудования также должна входить в эту спецификацию. Рекомендации британского Управления по охране труда и технике безопасности (HSE) для оборудования по переработке отходов подчеркивают необходимость правильно спроектированных защитных ограждений, безопасных процедур изоляции источников энергии и контролируемого доступа к загрузочным отверстиям.
Автоматический реверс при перегрузке не отменяет необходимости отключать, изолировать и блокировать источники энергии перед устранением засоров или техническим обслуживанием. Эти требования к безопасному доступу должны учитываться при проектировании компоновки с самого начала.
Первичный шредер для MSW/RDF следует выбирать по способности поддерживать движение материала по всей линии, а не по способности производить мелкие частицы. Размещайте его в начале технологического процесса, рассчитывайте на крупный и неоднородный выходной материал и оценивайте производительность с учетом всей системы сортировки и подготовки топлива.
В запросе укажите средний и пиковый тоннаж, сезонный состав отходов, содержание влаги, состояние материала при подаче и производительность последующего оборудования. Уточните, как выбранный способ выгрузки будет сочетаться с расположением конвейеров и накопительных емкостей.
Промышленный двухвальный шредер SOYU предлагает практическую отправную точку для выбора оборудования: диапазон производительности от 1 до 30 т/ч, гравитационная выгрузка без сита, возможность первичной обработки материалов MSW и RDF/SRF, а также автоматический реверс при перегрузке на базе Siemens PLC. До оформления заказа необходимо подтвердить требуемую часовую производительность и конфигурацию машины на основании фактических данных об отходах проекта.
О: Первичный двухвальный шредер служит узлом регулирования потока в начале линии подготовки RDF/SRF. Он вскрывает мешки и прессованные кипы, разрыхляет крупногабаритные и спутанные отходы и создает рыхлый поток материала, пригодный для дальнейшей обработки магнитными сепараторами, вихретоковыми сепараторами, грохотами и воздушными классификаторами. Тонкое измельчение намеренно оставляют для последующего оборудования доработки.
О: Рассчитайте базовую производительность, разделив средний суточный объем отходов на запланированное количество часов работы, и добавьте достаточный резерв для компенсации пиков при одновременном прибытии мусоровозов. Фактическая производительность также зависит от состава отходов, влажности и скорости подачи в бункер. Поэтому поставщик должен выполнять расчет на основании сезонных данных об отходах вашего объекта, а не только среднего значения из каталога.
О: Смешанные ТКО содержат пленки, текстиль и влажные органические материалы, которые могут наматываться на ситовую корзину или забивать ее отверстия. При гравитационной выгрузке без сита материал покидает камеру сразу после измельчения роторами. Это уменьшает накопление отходов внутри камеры, поддерживает непрерывную подачу и устраняет необходимость очищать или заменять сито.
