Опытный пресс для уплотнения отходов. Эксперименты по уплотнению отходов были выполнены с использованием трехпоршневого гидравлического пресса для брикетирования металлолома, предназначенного для «Дженерал моторе» (рис. 5.1). Сечение камеры составляло примерно 40X50 см. Первые два поршня в основном собирали твердые отходы и уплотняли их под действием давления соответственно 650 и 3950 кПа. Конечное уменьшение объема достигалось с помощью третьего поршня (высокого давления) при давлениях, которые могли меняться в интервале от 0 до 24 150 кПа. Кроме того, было создано регулировочное устройство уплотнительной камеры; с его помощью можно было уменьшать площадь, на которую передавалось давление третьего поршня. Это дало возможность прессовать образцы при давлениях до 41 350 кПа. Свойства брикетов, обусловленные . характеристиками уплотненных материалов (например, плотность, упругое последействие) , связаны, главным образом, с различиями в соотношении размеров уплотнительной камеры и приложенного давления при различных методах уплотнения.[ ...]
Плотность отходов до уплотнения. Плотность рыхлых смесей бытовых отходов колеблется в интервале примерно от 61 до 254 кг/м3. Наиболее высокая плотность отмечена у очень влажного образца, наиболее низкая плотность — у очень сухого. Поскольку поглощенная влага, естественно, увеличивает массу твердых веществ, то разумно было предположить, что основной причиной повышения плотности является рост содержания воды в отходах. Однако результаты, полученные при исследовании процесса уплотнения, показали, что это не так. Образцы, характеризуемые более высокой плотностью, независимо от тоге, являлись ли они сухими или влажными, имели заметно меньшие объемы пустот, чем образцы с меньшей плотностью. Это свидетельствует, что плотность, в основном, зависит от объема пустот.[ ...]
Вариации значений плотности компонентов, содержащихся в образцах бытовых отходов, были определены экспериментально путем измерения плотности брикетов. Как правило, изменение плотности твердых отходов различного состава, включая зимние и весенние, а также сухие и влажные, не превышает 30% (табл. 5.1). В противоположность этому содержание пустот в образцах рыхлых отходов, определенное путем измерения максимального уменьшения объемов, достигало 300%.[ ...]
Уменьшение объема и увеличение плотности в камере уплотнения. Уменьшение объема и связанное с ним увеличение плотности были определены как при передаче давления в уплотнительную камеру, так и вне ее, после снятия давления с материалов.[ ...]
Около 200 образцов бытовых отходов были уплотнены на трехпоршневом прессе (см. рис. 5.1) при конечных давлениях во всех экспериментах примерно 650 и 3950 кПа, последовательно приложенных за время работы первого и второго поршней, что привело к ограничению сечения брикетов из твердых отходов примерно до 40X50 см. Окончательное уменьшение объема достигалось приложением давления (во время работы третьего поршня) в направлении только уменьшения высоты брикета (два других измерения оставались неизменными). Давление, создаваемое третьим поршнем, в разных экспериментах менялось примерно от 4500 до 24 000 кПа. В нескольких опытах давление было доведено до 41 500 кПа.[ ...]
Опыты показали, что объем каждого исследованного образца непрерывно уменьшался при увеличении давления. Однако уменьшение объема было более явно выражено при давлениях ниже 7000 кПа. Соответственно наименьшее уменьшение объема происходило в интервале давлений примерно от 14 000 до 24 000 кПа. Результирующее уменьшение объема в зависимости от приложенного давления (в направлении высоты брикета) графически представлено на рис. 5.2.[ ...]
Относительное сжатие (табл. 5.2) различных образцов (одинакового начального объема) смесей бытовых отходов, уплотненных при одном и том же давлении, изменяется в широких пределах. Различия в относительном сжатии образцов, уплотненных при давлении примерно 24 000 кПа, составляют более 300%. Как правило, образцы с меньшей начальной плотностью уплотняются в большей степени, чем образцы с высокой начальной плотностью (табл. 5.2).[ ...]
Сопоставление объемов брикетов, полученных в уплотнительной камере при высоком давлении и образованных из образцов одинакового объема и равной начальной плотности (или массы), показывает, что приблизительно 30% отклонений в относительном уменьшении объема связано не с различиями в объеме пустот бытовых отходов, а с различиями в плотности специфических твердых материалов и количествах поглощенной влаги. Вычисления показывают, что при одинаковой (по массе) загрузке отходами, например 45,36 кг, они занимают после уплотнения объем, равный примерно 29,4± 15% дм3 (28,3±15% дм3 при массе 42,18 кг), независимо от начальной плотности образцов.[ ...]
Упругое последействие. Объем любых уплотненных образцов бытовых отходов, включая отходы, полученные в рассыпанном рыхлом виде, в мешках или измельченные, а также любые другие, содёржащие волокнистые или упругие материалы, после снятия давления немедленно увеличивается.[ ...]
В настоящем исследовании отходы уплотнялись в небольшие блоки размером примерно 40X50 см при переменной высоте. При этом, естественно, возрастает напряжение изгиба крупных волокнистых и упругих предметов, входящих в состав отходов и, следовательно, силы упругого последействия внутри брикетов. Крупные брикеты испытывают заметно меньшее упругое последействие. Опыты показали, что объем свободно лежащих брикетов продолжает возрастать. Спустя 24—72 ч полное увеличение объема отдельно лежащих брикетов составляло примерно 80%, а в некоторых случаях 100% от начального объема уплотнительной камеры. Однако силы упругого последействия, влияющие, в основном, только на внешний слой брикетов, невелики, а так как маловероятно, чтобы брикеты хранились или перевозились, не будучи сложенными в штабеля, то можно утверждать, что последующее увеличение объемов может быть предотвращено. Таким образом, для уплотнения смесей бытовых отходов в небольшие брикеты, вероятно, целесообразно использовать значения, которые были определены спустя 1 или 2 мин после начала роста объема брикетов (см. табл. 5.4).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Уплотнение отходов под высоким давлением |
 |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Экспериментальные данные |