Установка дезактивації ґрунту

Установка дезактивації ґрунту, що включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол зневоднювання ґрунту, вузол класифікації ґрунту, вузли транспортування дезактивова 3 38552 листого шару, що покриває зерна піску і гальки, далі, у бутарі здійснюється механічний поділ ґрунту на фракції: кускову (гальку) і пульпу, що містить частки з розміром менше 3-х міліметрів. Пульпа надходить самопливом з бутари в зумпф, відкіля пісковим насосом №1 подається в модуль класифікації. Модуль класифікації включає: односпіральний класифікатор; гідроциклон; пісковий насос №2; зумпф №2; стрічковий конвеєр №2 вивантаження піскової фракції (3...+0,1мм). На стапелі цього модуля розміщався також рамний фільтрпрес з конвеєром вивантаження дисперсної фракції (0,1...+0,0мм). Класифікацію ґрунту проводять в дві стадії. На першій стадії пульпа після дезинтеграцї подається насосом у гідроциклон, що представляє собою відцентровий класифікатор із самопливним розвантаженням фракцій. Суспензія, що містить частки крупніше 0,1мм, розвантажується через піскову насадку, а рідкий злив, що містить частки менше 0,1мм, виводиться через зливальну насадку гідроциклона. Піски з гідроциклона подаються на другу стадію класифікації, у спіральний класифікатор. У класифікаторі сполучені дві операції: класифікація пульпи по класу 0,1 мм і промивання піскової фракції (3...+0,1мм) чистою водою від мулистих, глинистих і інших дисперсних суспензій. Злив спірального класифікатора об'єднується зі зливом гідроциклона, і обидва продукти самопливом надходять у з умпф, відкіля пісковим насосом №2, подаються в модуль згущення і фільтрації. Модуль згущення і фільтрації призначений для концентрування дисперсної, твердої складової суспензії і зневоднювання згущеної суспензії. Основними апаратами, що входять до складу модуля є: контактні чани; радіальний згущувач; шламовий насос; дозуючі насоси №1 і №2; рамний фільтр прес, установлений на стапелі модуля класифікації. На стапелі модуля згущення і фільтрації також розміщається бак оборотної води і два водяних насоса. Пульпа, з розміром часток менше 0,1мм подається пісковим насосом №2 у контактний чан №3, де змішується з першим компонентом флокулянта, що готови ться в контактному чані №1, і подається з нього першим дозуючим насосом. Суміш пульпи і першого компонента флокулянта з контактного чана №3, самопливом надходить у радіальний згущувач. Туди ж, другим дозуючим насосом подається другий компонент флокулянта, що готовиться в контактному чані №2. Згущена пульпа зі згущувача подається шламовим насосом на зневоднювання безпосередньо у фільтрпрес. Збезводнена дисперсна фракція, що містить до 90% радіонуклідів від їх кількості у ви хідному ґрунті, вивантажується в контейнери і направляється на поховання як радіоактивні відходи, а фільтрат надходить у бак оборотної води. Загальними ознаками аналогу і рішення, що заявляється, є: установка дезактивації ґрунту, що включає модуль дезинтеграції ґрунту, модуль класифікації ґрунту, вузли транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту. 4 Переміщення установки на інше місце являється трудомістким процесом. Так, для транспортування установки з заводу виготовлювача на робочу площадку потребувалось п'ять автопоїздів з напівпричепами довжиною 13,6 м. Переміщення установки займає багато часу через вантажнорозвантажувальні, монтажно-демонтажні, пусконалагоджувальні роботи. Відсутність маневреності обмежує можливості її застосування. Наприклад, використання такої установки для дезактивації локальних ділянок узбережжя моря (морських пляжів) проблематично із-за необхідності її постійного переміщення по узбережжю. Кім того, така установка не може бути використана для дезактивації морського шельфу на локальних ділянках залягання монацитових пісків. Як прототип вибрана установка дезактивації грунту [патент України на корисну модель №26206, МПК7 В09С1/00, В09С1/02, G21F9/28, G21F9/30, дата подання заявки 23.04.2007], яка включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол дезинтеграції ґрунту, вузол класифікації ґрунту, системи оборотної води і радіаційного контролю. Зазначені вузли і системи встановлені на самохідному шасі з двигуном, електричним генератором і кабіною оператора-водія. Завантажувальний вузол включає ківш, що виконаний в вигляді підбирача ґрунту, і вхідний транспортер, який з'єднаний з шасі. Ківш з'єднаний з транспортером з можливості повороту з горизонтального в вертикальне положення і навпаки. В горизонтальному положенні відбувається завантаження ковша ґрунтом при переміщенні установки. В вертикальному положенні ковша ґрунт із ковша подається на вхідний транспортер. Вузол дезинтеграцї ґрунту включає послідовно з'єднані вібраційний грохот, зумпф і насос пульпи. В вібраційному грохоті відбувається механічний поділ ґрунту на фракції: кускову (гальку) і пісок. Кускова фракція після виділення в вібраційному грохоті виводиться з технологічного циклу. Пісок поступає в зумпф де утворюється пульпа, яка насосом подається до вузла класифікації. Вузол класифікації ґрунту включає послідовно з'єднані гідроциклон і гвинтовий сепаратор. В гідроциклоні відбувається часткове зневоднення пульпи, а в гвинтовому сепараторі - класифікація ґрунту. Вузол зневоднювання фракцій ґрунту включає осаджувальну центрифугу, фільтруючу центрифугу. Під осаджувальною центрифугою розташований герметичний контейнер. Вихід фільтруючої центрифуги з'єднаний з вихідним транспортером. Система оборотної води включає бак оборотної води і ємність для води, як власне джерело водопостачання. Ємність є буферним резервуаром для накопичення води і збору дренажів, що виникають у процесі переробки ґрунту. Система радіаційного контролю складається з трьох датчиків гама випромінювання і приладів звукової і світлової сигналізації. За допомогою датчиків здійснюється контроль радіоактивності вихідного ґрунту і радіоактивності продуктів класифікації ґрунту. 5 38552 Установка дезактивації ґрунту працює таким чином. Оператор-водій опускає навантажувальний ківш на шар ґрунту, наприклад монацитового піску, і приводить в рух установку. Це приводить до забору монацитового піску і подачі його через вхідний транспортер на вібраційний грохот для видалення кускового матеріалу (галька, сміття природне і побутове) крупніше 6мм. Пісок разом з водою з ємності подається в зумпф для утворення пульпи, яка насосом подається в гідроциклони для збагачення по класу 0-0,1мм. Рідкий злив гідроциклонів виводиться в бак, а збагачений продукт надходить на гвинтові сепаратори, з виходів яких важка фракція, у якій переважає монацит, виводиться в осаджувальну центрифугу, а легка фракція, у якій переважає кварцовий пісок, виводиться в фільтруючу центрифугу. Після зневоднювання в осаджувальній центрифузі важка фракція завантажується в герметичний контейнер. Легка фракція після зневоднювання в фільтруючій центрифузі поступає на вихідний транспортер. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є установка дезактивації ґрунту, що включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол зневоднювання ґрунту, вузол класифікації ґрунту, вузли транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту. Технологічні вузли установки дезактивації ґрунту і особливості їх компоновки забезпечують маневреність і автономність установки, які необхідні для дезактивації локальних ділянок узбережжя моря (морських пляжів). Але така установка не може бути використана для дезактивації морського шельфу на локальних ділянках залягання монацитових пісків. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення установки дезактивації ґрунту, в якій за рахунок конструктивних особливостей забезпечується можливість її використання для дезактивації морського шельфу на локальних ділянках залягання монацитових пісків. Поставлена задача вирішується тим, що в установці дезактивації ґрунту, яка включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол зневоднювання ґрунту, вузол класифікації ґрунту, вузли транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту, відповідно до корисної моделі, зазначені вузли встановлені на судні, до бортів якого пришвартовані плавучі засоби роздільного накопичення дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів, завантажувальний вузол виконаний в вигляді земснаряду, вузли транспортування виконані з можливістю переміщення дезактивованого ґрунту на плавучий засіб накопичення дезактивованого ґрунту, а радіоактивних компонентів - на плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів. Зазначені ознаки складають сутність корисної моделі. Суттєві ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. 6 Так, відмітні ознаки корисної моделі (технологічні вузли встановлені на судні, до бортів якого пришвартовані плавучі засоби роздільного накопичення дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів, завантажувальний вузол виконаний в вигляді земснаряду, вузли транспортування виконані з можливістю переміщення дезактивованого ґрунту на плавучий засіб накопичення дезактивованого ґрунту, а радіоактивних компонентів - на плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів) в сукупності з істотними ознаками, спільними з прототипом, забезпечують можливість використання установки для дезактивації морського шельфу на локальних ділянках залягання монацитових пісків. Зазначене виконання установки дезактивації ґрунту надає їй можливість самостійно переміщатися в акваторії морського шельфу до локальних ділянок залягання монацитових пісків, завантажувати ґрунт з морського дна, виконувати його переробку з виділенням радіоактивних компонентів монацитових пісків при повній автономності установки. Нижче приводиться докладний опис установки дезактивації ґрунту з посиланнями на креслення, на яких представлено: Фіг.1 - Установка дезактивації ґрунту, вигляд збоку в розрізі. Фіг.2 - Установка дезактивації ґрунту, вигляд зверху. Установка дезактивації ґрунту в загальному виді включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол зневоднювання ґрунту, вузол класифікації ґрунту, засоби транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту. Зазначені вузли встановлені на судні, яке включає корпус 1, рубку 2, дизель-генератор 3, силову установку 4 з ходовим гвинтом 5, ємність для палива 6 та інші типові елементи судна. До бортів судна пришвартовані плавучі засоби 7, 8 роздільного накопичення дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів відповідно. Завантажувальний вузол виконаний в вигляді земснаряду 9, рукава 10 подачі пульпи на судно, та насосу пульпи 11. Вузол зневоднювання ґрунту включає віброгрохот 12, фільтр 13 часткового зневоднювання пульпи. Вузол класифікації ґрунту включає послідовно з'єднані гідроциклон 14, гвинтовий сепаратор 15, центрифугу фільтруючу 16. Вихід гідроциклона 14 з'єднаний з входом гвинтового сепаратора 15. Гвинтовий сепаратор 15 має два виходи - ви хід дезактивованого ґрунту та вихід радіоактивних компонентів ґрунту. Вихід радіоактивних компонентів ґрунту з'єднаний з входом центрифуги фільтруючої 16. Засоби транспортування виконані з можливістю переміщення дезактивованого ґрунту на плавучий засіб 7 накопичення дезактивованого ґрунту, а радіоактивних компонентів - на плавучий засіб 8 накопичення радіоактивних компонентів. Дезактивований ґрунт з гвинтового сепаратора 15 переміщують на плавучий засіб 7 за допомогою послідовно розташованих транспортерів 17, 18. 7 38552 Радіоактивні компоненти з виходу центрифуги фільтруючої 16 завантажують в герметичні контейнери 19, які переміщують в накопичувач 20 і далі на плавучий засіб 8 через люк 21 вручну або механізовано. Система радіаційного контролю складається з трьох датчиків 22, 23, 24 гама випромінювання і приладів звукової і світлової сигналізації. За допомогою датчика 22 здійснюється контроль радіоактивності вихідного ґрун ту на вході вузла дезинтеграцї. Датчик 23 контролює радіоактивність дезактивованого ґрунту на ви ході гвинтового сепаратора 15. Датчик 24 контролює радіоактивні компоненти на виході центрифуги фільтруючої 16. Установка дезактивації ґрунту працює таким чином. Оператор запускає завантажувальний вузол і ґрунт, розмитий земснарядом 9, через рукав 10 та насос подачі пульпи 11 поступає віброгрохот 12 і далі до фільтру 13. На віброгрохоті 12 видаляється кусковий матеріал (галька) крупніше 6 мм. На фільтрі 13 пульпа часткового зневоднюється. Пісок в вигляді пульпи, подається в гідроциклон 14 де збагачується по класу 0-0,1 мм. Рідкий злив гідроциклона 14 виводиться за борт, а збагачений про Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 8 дукт надходить до гвинтового сепаратора 15, з виходів якого важка фракція (радіоактивні компоненти) виводиться до центрифуги фільтруючої 16 і далі завантажуються в герметичні контейнери 19, а легка фракція (дезактивований ґрунт), у якій переважає кварцовий пісок, поступає на транспортер 17. Контейнери 19 через накопичувач 20 та люк 21 переміщаються вручну або механізовано на плавучий засіб 8 накопичення радіоактивних компонентів. Легка фракція в вигляді дезактивованого кварцового піску передається транспортерами 17, 18 на плавучий засіб 7 накопичення дезактивованого ґрунту і використовується для рекультивації та облагороджування пляжних територій, або в промисловості, наприклад металургійній. Контейнери 20 з радіоактивними компонентами переміщують через трап 21 вручну або механізовано на плавучий засіб 6 накопичення радіоактивних компонентів грунту. Подальше радіоактивні компоненти використовують як сировину для виробництва цінних мінералів (ільменіту (FeTiO 3), гранатового піску, цирконового концентрату, а також монациту, з якого одержують рідкоземельні метали і торій (Th-333). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601