Пункт селективного сбора отходов ("пссо")
Использование: устройства сбора и удаления твердых бытовых отходов (ТБО) с отделением ТБО от пищевых отходов и их последующей переработки; реализация специализированных пунктов селективного сбора отходов (пунктов ПССО) с устройствами обработки данных сбора. Сущность: создание технологического комплекса для селективного сбора ТБО на начальном этапе сбора отходов на участке сбора, размещенном на площадке в зоне жилого района. Технический результат: повышение степени кондиционности сортировки ТБО посредством разделения пищевых и непищевых фракций мусора на первичном этапе сбора и предварительной переработки при регистрации их количества (веса), повышение ресурсосбережения, реализация возможности безотходного вторичного использования ТБО, исключая необходимость возведения полигонов (свалок) ТБО. 1 с. и 6 з. п.п. ф-лы, 1 фиг.
Техническое решение относится к устройствам сбора и удаления твердых бытовых отходов (ТБО) с отделением ТБО от пищевых отходов и их последующей переработки и может быть использовано при реализации специализированных пунктов селективного сбора отходов (пунктов ПССО) с устройствами обработки данных сбора.
Традиционными устройствами для сбора бытовых отходов являются контейнеры (например [7, 8, 14-16]), размещенные в зоне жилого района и связанные посредством транспортных средств с участками переработки отходов (например, мусороперерабатывающими заводами [4, 5]), либо непосредственно с полигонами (свалками) по их утилизации (например [9-11). Контейнеры, предназначенные для раздельного сбора ТБ? в зоне жилых районов, как правило, малоэффективны [12].
В последнее время запатентован ряд технических решений для подготовки и переработки ТБО: комплекс [7] для сбора и переработки, технологические линии [3, 6] переработки ТБО, устройство [2] для подготовки ТБО к вторичному использованию, комплекс [1] для переработки ТБО и твердых производственных отходов. Однако, такие установки (см. например [2, 3]) являются по сути участками мусороперерабатывающих заводов и не обеспечивают достаточной кондиционности разобранного мусора из-за перемешивания (и загрязнения) пищевых и непищевых отходов,
что затрудняет подготовку ТБО к вторичному их использованию, снижает ресурсосбережение и препятствует их безотходной переработке.
Принятый за прототип известный комплекс [1] переработки ТБО включает участок сбора отходов, размещенный на площадке в зоне жилого района и связанный посредством транспортных средств с участком переработки отходов.
Однако, комплекс [1] не предусматривает селективного сбора ТВО на первичном этапе сбора мусора в контейнеры, размещенные на участке сбора, а сортировка ТБО и их предварительная обработка осуществляется уже на участке переработки, что снижает эффективность отделения пищевой фракции от ТБО и затрудняет последующее разделение непищевых фракций по видам (бумага, стекло и т.п.). Недостатком комплекса [1], как и других аналогов, является также отсутствие технических средств для регистрации количества сданных пользователями бытовых отходов при разделении их по видам и, как следствие, - отсутствие возможности повышения производительности за счет рациональной эргономики)1 (см. примечания в конце описания) и ее синергии с процессом и техническими средствами сбора и предварительной обработки отходов. При этом комплекс [1] не обеспечивает необходимой экологичности зон жилых районов и ресурсосбережения для безотходной переработки ТБО при вторичном использовании.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании технологического комплекса для селективного сбора ТБО на начальном этапе сбора отходов на участке сбора, размещенном на площадке в зоне жилого района.
Основной технический результат предлагаемого технологического комплекса (специальное название: пункт селективного сбора отходов - ПССО) - повышение степени кондиционности сортировки ТБО посредством разделения пищевых и непищевых фракций мусора на первичном этапе сбора и предварительной переработки, а также увеличение объема
селективно обработанных кондиционных отходов при регистрации их количества (веса). Пункты ПССО позволяют повысить ресурсосбережение (увеличение вторичных ресурсов), реализуют возможность безотходного вторичного использования ТБО, исключая необходимость возведения полигонов (свалок) ТБО, и обеспечивают экологичность жилых районов и природных зон, предназначенных для полигонов, при рациональной эргономике и оптимальном использовании технических средств. Технический результат достигается следующим образом. Пункт селективного сбора отходов содержит участок сбора отходов, размещенный на площадке в зоне жилого района и связанный посредством транспортных средств с участком переработки отходов.
Отличительной особенностью предложенного комплекса является то, что участок сбора отходов является специализированным пунктом селективного сбора отходов (ПССО) и выполнен в виде павильона, оборудованного рабочими местами для сортировщиков, снабженными модулем сбора пищевых отходов, модулем сбора непищевых отходов, участком временного депонирования однородных рассортированных отходов и модулем обработки данных пользователей ПССО, причем модуль сбора пищевых отходов включает разделочный стол, выполненный с бортом и желобом для слива жидкой фракции пищевых отходов, и ферментационный узел, выполненный в виде емкости с двойным дном и снабженный придавливающим отходы грузом. Модуль сбора непищевых отходов включает емкости-отсеки для однородных рассортированных непищевых отходов, измельчитель и пресс для пакетирования однородных фракций непищевых отходов.
Модуль обработки данных пользователей ПССО включает блок ввода данных (БВД), блок памяти данных (БПД), устройство информационного поиска (УИП), формирователь модели пользователя ПССО (ФМП) и блок воспроизведения информации (БВИ), при этом первый выход БВД соединен с входом БПД, второй выход БВД соединен с первым входом УИП, второй и
третий входы которого соединены с первым выходом БПД и выходом ФМП соответственно, второй выход БПД соединен с входом ФМП, а выход УИП соединен с входом БВИ.
Отличием ПССО также является то, что ФМП является формирователем данных пользователя ПССО множеством записей конкатенации и выполнен в виде вычислительного блока, реализующего алгоритм формирования конкатенации в виде
где Xm - индекс-идентификатор m-го пользователя ПССО (m=1, 2,...);
Вm - возраст пользователя ПССО;
Дi - дата посещения ПССО пользователем (i=1, 2,...);
T n, Mn, Сn - соответственно условный тип отходов, их масса (и/или количество) и стоимость единицы массы (и/или количества) для n-го типа отходов (n=1, 2,...);
«:», «.», «
» - разделители,
а также алгоритм выбора из множества конкатенации для индексов-идентификаторов Хm максимального значения
по сумме дат Дi и присвоения соответствующему индексу-идентификатору рейтинга «премиальный».
Кроме того, отличием ПССО является то, что он включает от 2-х до 4-х рабочих мест для сортировщиков, оборудованных модулями сбора пищевых и непищевых отходов и участками временного депонирования однородных рассортированных отходов, причем, по крайней мере, одно из рабочих мест снабжено модулем обработки данных пользователей ПССО.
При этом ПССО отличается тем, что в качестве блоков БВД, БПД, УИП, ФМП и БВИ использованы блоки, входящие в состав компьютерной системы, или персональный компьютер, или портативный компьютер типа «Ноутбук».
ПССО отличается также тем, что он содержит входную дверь, приемное окно и окно выгрузки для последующей транспортировки селективно обработанных отходов на участок дальнейшей переработки и вторичного использования отходов.
Отличительной особенностью ПССО, кроме того, является то, что модуль обработки данных пользователей ПССО снабжен весами для взвешивания непищевых отходов с последующим занесением значений веса сданных отходов в запись данных пользователей ПССО.
В частных случаях ПССО может быть выполнен мобильным и размещен на подвижном шасси с возможностью перемещения посредством прицепной транспортной тяги.
На чертеже приведена общая конструктивная схема пункта селективного сбора отходов (ПССО).
ПССО содержит павильон 1, рабочие места 2 для сортировщиков, модули 3 сбора пищевых отходов, модули 4 сбора непищевых отходов, участок 5 временного депонирования однородных рассортированных отходов, модуль 6 обработки данных пользователей ПССО, разделочные столы 7, ферментационные узлы 8, емкости-отсеки 9 для однородных рассортированных непищевых отходов, измельчитель 10, пресс 11. Модуль 6 обработки данных пользователей ПССО включает блок 12 БВД, блок 13 БПД, устройство 14 УИП, формирователь 15 ФМП и блок 16 БВИ. Павильон 1 снабжен приемным окном 17 и окном 18 выгрузки.
Селективный сбор отходов и обработка данных пользователей в ПССО осуществляются следующим образом.
ПССО (см. чертеж) выполнен в виде отдельно стоящего крытого павильона 1 размерами от 3×5 до 6×10 м в зависимости от проектного объема поступления отходов, либо другой формы в зависимости от архитектурно-дизайнерских решений по привязке к зоне жилого района, при этом ПССО содержит входную дверь, приемное окно 17 и окно 18 выгрузки для последующей транспортировки селективно обработанных отходов на
участок дальнейшей переработки и вторичного использования отходов. Сданные пользователями ПССО в нерассортированном виде в приемное окно 17 павильона 1 отходы на рабочих местах 2 сортировщиков разделяются по видам и направляются в модули 3 сбора пищевых отходов и модули 4 сбора непищевых отходов. Павильон 1 ПССО может включать от 2-х до 4-х рабочих мест 2 для сортировщиков, оборудованных модулями 3 сбора пищевых и модулями 4 сбора непищевых отходов.
В модуле 3 пищевые отходы поступают на разделочные столы 7, выполненные с бортом и желобом для слива жидкой фракции пищевых отходов, а затем - в ферментационный узел 8, верхнее дно емкости которого выполнено перфорированным, а у нижнего дна емкости, являющегося ее основанием, вмонтирован кран для удаления жидкой фракции пищевых отходов. В ферментационном узле 8 происходит отстаивание и обезвоживание пищевых отходов в течение 40-48 часов при обеззараживании и остановке дальнейшего разложения с, последующим направлением их на переработку в качестве сырья для производства органических удобрений, например биогумуса. В качестве препарата для обеззараживания и остановки дальнейшего разложения используется препарат, воздействующий на отходы посредством эффективных микроорганизмов, например, препарат «Байкал-ЭМ-1».
В модуле 4 сбора непищевые отходы селектируются в емкости-отсеки 9 для однородных рассортированных непищевых отходов: полиэтилена, макулатуры, текстиля, стекла, металла и резины. Работа измельчителя 10, который выполнен со сменными ножами и с возможностью установки различной скорости вращения для каждого из однородных видов отходов, известна и аналогична работе устройства [13]. Далее, в модуле 4 непищевые отходы прессуются (пакетируются) прессом 11 при управлении режимом давления в зависимости от вида прессуемого материала с последующей механической обвязкой брикетов.
В модуле 6, которым снабжено, по крайней мере, одно из рабочих мест 2 производится обработка данных пользователей ПССО, которые вводятся в блок 12 БВД и сохраняются в блоке 13 БПД. По введенным данным формирователь 15 ФМП формирует данные пользователей ПССО множеством записей конкатенации) 2 в виде (1), определяет из этого множества для различных индексов-идентфикаторов максимальное значение в соответствии с выражением (2) и присваивает соответствующему индексу-идентификатору рейтинг «премиальный»)3. Устройство 14 УИП служит для поиска конкатенации, соответствующих заданным с блока 12 БВД индексам-идентификаторам, а блок 16 БВИ воспроизводит обработанную информацию, например, на дисплее персонального компьютера или портативного компьютера типа «Ноутбука. Модуль 6 может быть снабжен весами для взвешивания непищевых отходов с последующим занесением значений веса сданных отходов в запись данных пользователей ПССО (в блок 12 БВД).
Селективно обработанные в модулях 3 и 4 отходы поступают на участок 5 временного депонирования (хранения однородных рассортированных отходов) и, далее, к окну 18 выгрузки.
В частных случаях ПССО может быть выполнен мобильным и размещен на подвижном шасси с возможностью перемещения посредством прицепной транспортной тяги.
Таким образом, устройство технологического комплекса ПССО посредством введения новых конструктивных признаков позволяет достигнуть технический результат: повышение степени кондиционности и сортировки ТБО на первичном этапе сбора при регистрации их количества (веса). Реализация ПССО в городах Уфе и Анапе в 2006 г. подтвердила достаточно высокую эффективность комплекса: повышено ресурсосбережение, налажено производство биогимуса (компоста) из пищевых отходов, вторичное использование таких видов ТБО как полиэтилен, пищевой металл, макулатура, текстиль, стеклобой стало
практически безотходным, возросла экологичность жилых районов, а также природных зон, предназначенных ранее для полигонов)4 .
ПРИМЕЧАНИЯ
1. Эргономика - деятельность человека (группы людей) в условиях современного производства для обеспечения оптимального использования технических средств и среды (см. [5, с.650]).
2. Конкатенация - операция соединения цепочек (последовательность символов, знаков в одну цепочку, т.е. объединение символов в одну текстовую запись (см., например: Заморин А.П., Марков А.С. Толковый словарь по вычислительной технике и програмированию. Основные термины. - М.: Рус. яз., 1988, 221 с., с.84, 208, 48). При формировании конкатенации повсеместно принята буквенно-цифровая форма. Примеры использования формирователей конкатенации в устройствах сбора и обработки данных приводятся, например в [17-19].
3. Работу модуля 6 обработки данных пользователей ПССО можно проиллюстрировать следующими примерами.
Так, сформированная формирователем 15 ФМП конкатенация в соответствии с выражением (1) в виде
И:62:20.04.07:{T1.5.1}+{Т 2.20.0,1}+{Т3.15.0,2}
{T1.20.1}+{Т2 .180.0,1}+{Т3.160.0,2}
означает, что пользователь ПССО И., пенсионер в возрасте 62 лет 20 апреля 2007 г. сдал следующие ТБО: макулатуру (вид отходов T 1) 5 кг при стоимости отходов 1,0 руб./кг; пластиковые бутылки емкостью 1,5 л (вид отходов T2) - 20 шт. при стоимости 10 коп./шт.; алюминиевые банки 0,5 л (вид отходов Т3) - 15 шт. при стоимости 20 коп./шт., а стоимость общего количества сданных отходов (макулатуры, пластиковых бутылок и алюминиевых банок) пользователя И. на 20.04.2007 г. составляет:
(20×1)+(180×0,1)+(160×0,2)=20+18+32=70 руб.
За определенный период (полугодие, год) из множества конкатенации для различных индексов-идентификаторов (для различных пользователей ПССО) посредством блока 15 ФМП выбирается максимальное значение (по сумме дат) общей стоимости сданных отходов, соответствующему индексу-идентификатору присваивается рейтинг (показатель достижений) «премиальный», а соответствующему пользователю ПССО вручается установленная премия (например, телевизор).
4. Рациональная эргономика и оптимальное использование технических средств ПССО позволяет, кроме того, повысить эффективность сбора отходов путем социального аспекта: приема за вознаграждение бытовых отходов от определенных групп населения - пользователей ПССО (пенсионеры, студенты), активность которых по сбору отходов стимулируется премиальной системой [12].
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 37500 U1, 27.04.2004 (прототип).
2. RU 18244 U1, 10.06.2001 (аналог).
3. RU 23801 U1, 20.07.2002 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 2162380 С1, 27.01.2001.
5. Новый политехнический словарь / Под ред. А.Ю.Ишлинского. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - 671 с. (с.314).
6. RU 2001113001 А, 10.03.2004.
7. RU 35258 U1, 10.01.2004.
8. RU 24404 U1, 10.08.2002.
9. RU 2004104796 А, 20.07.2005.
10. RU 51538 U1, 27.02.2006.
11. RU 2146152 С1, 10.03.2000.
12. Даянов Р.Г. Я победил мусор / Буклет. - Анапа, 2006. - 22 с.
13. RU 49467 U1, 27.11.2005.
14. RU 05581 U1, 16.12.1997.
15. RU 36416 U1, 10.03.2004.
16. RU 30344 U1, 27.06.2003.
17. RU 16966 U1, 27.02.2001.
18. RU 51252 U1, 27.01.2006.
19. RU 52222 U1, 10.03.2006.
1. Пункт селективного сбора отходов, содержащий участок сбора отходов, размещенный на площадке в зоне жилого района и связанный посредством транспортных средств с участком переработки отходов, отличающийся тем, что участок сбора отходов является специализированным пунктом селективного сбора отходов (ПССО) и выполнен в виде павильона, оборудованного рабочими местами для сортировщиков, снабженными модулем сбора пищевых отходов, модулем сбора непищевых отходов, участком временного депонирования однородных рассортированных отходов и модулем обработки данных пользователей ПССО, причем модуль сбора пищевых отходов включает разделочный стол, выполненный с бортом и желобом для слива жидкой фракции пищевых отходов, и ферментационный узел, выполненный в виде емкости с двойным дном и снабженный придавливающим отходы грузом, модуль сбора непищевых отходов включает емкости-отсеки для однородных рассортированных непищевых отходов, измельчитель и пресс для пакетирования однородных фракций непищевых отходов, а модуль обработки данных пользователей ПССО включает блок ввода данных (БВД), блок памяти данных (БПД), устройство информационного поиска (УИП), формирователь модели пользователя ПССО (ФМП) и блок воспроизведения информации (БВИ), при этом первый выход БВД соединен с входом БПД, второй выход БВД соединен с первым входом УИП, второй и третий входы которого соединены с первым выходом БПД и выходом ФМП соответственно, второй выход БПД соединен с входом ФМП, а выход УИП соединен с входом БВИ.
2. ПССО по п.1, отличающийся тем, что ФМП является формирователем данных пользователя ПССО множеством записей конкатенации и выполнен в виде вычислительного блока, реализующего алгоритм формирования конкатенации в виде
где Хm - индекс-идентификатор m-го пользователя ПССО (m=1, 2, ...);
В m - возраст пользователя ПССО;
Дi - дата посещения ПССО пользователем (i=1, 2,...);
Т n, Мn, Сn - соответственно условный тип отходов, их масса (и/или количество) и стоимость единицы массы (и/или количества) для n-го типа отходов (n=1, 2, ...);
«:», «.», «» - разделители,
а также алгоритм выбора из множества конкатенации для индексов-идентификаторов Хm максимального значения
по сумме дат Дi и присвоения соответствующему индексу-идентификатору рейтинга «премиальный».
3. ПССО по п.1, отличающийся тем, что включает от 2-х до 4-х рабочих мест для сортировщиков, оборудованных модулями сбора пищевых и непищевых отходов и участками временного депонирования однородных рассортированных отходов, причем, по крайней мере, одно из рабочих мест снабжено модулем обработки данных пользователей ПССО.
4. ПССО по п.1, отличающийся тем, что в качестве блоков БВД, БПД, УИП, ФМП и БВИ использованы блоки, входящие в состав компьютерной системы, или персональный компьютер, или портативный компьютер типа «Ноутбук».
5. ПССО по п.1, отличающийся тем, что содержит входную дверь, приемное окно и окно выгрузки для последующей транспортировки селективно обработанных отходов на участок дальнейшей переработки и вторичного использования отходов.
6. ПССО по п.1, отличающийся тем, что модуль обработки данных пользователей ПССО снабжен весами для взвешивания непищевых отходов с последующим занесением значений веса сданных отходов в запись данных пользователей ПССО.
7. ПССО по п.1, отличающийся тем, что он выполнен мобильным и размещен на подвижном шасси с возможностью перемещения посредством прицепной транспортной тяги.
