Установка дезактивації ґрунту

1. Установка дезактивації ґрунту, що включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол класифікації ґрунту, засоби транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту, яка відрізняється тим, що зазначені вузли та засоби встановлені на понтоні з дизель-генераторною установкою, до бортів якого 3 38553 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 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 0,1мм 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 зумпф, 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 готовиться 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 вихідному 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. 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 13,6м. Переміщення 4 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 проблематично через необхідність її постійного переміщення по узбережжю. Як прототип вибрана установка дезактивації ґрунту [патент України на корисну модель №26206, МПК7 В09С 1/00, В09С 1/02, G21F 9/28, G21F 9/30, дата подання заявки 23.04.2007], яка включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол дезинтеграцї 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, з умпф 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 те хнологічного 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 (збагачення) 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. 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). Пісок разом з водою з ємно 5 38553 сті подається в зумпф для утворення пульпи, яка насосом подається в гідроциклон для збагачення. Рідкий злив гідроциклона виводиться в бак, а збагачений продукт надходить на гвинтові сепаратори, з виходів яких важка фракція, в 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 ви хідний транспортер. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є установка дезактивації ґрунту, що включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол класифікації ґрунту, вузли транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту. Маневреність установки обмежена наявністю під'їзних доріг до вибраної ділянки узбережжя моря і придатністю території для переміщення установки по даній ділянці морського узбережжя. При відсутності під'їзних доріг та непридатності території для переміщення установки використання такої установки для дезактивації узбережжя моря стає неможливим. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення установки дезактивації ґрунту, в якій за рахунок конструктивних особливостей забезпечується можливість її використання для дезактивації морського узбережжя в умовах відсутності під'їзних доріг та непридатності території для переміщення установки, тобто підвищення маневреності установки. Поставлена задача вирішується тим, що в установці дезактивації ґрунту, яка включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол класифікації ґрунту, засоби транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту, відповідно до корисної моделі, зазначені вузли та засоби встановлені на понтоні з дизель-генераторною установкою, до бортів якого пришвартований плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів ґрунту, а вузол транспортування радіоактивних компонентів ґрунту виконаний з можливістю переміщення радіоактивних компонентів на плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів ґрунту. Зазначені ознаки складають сутність корисної моделі. Доцільно на понтоні закріпити підвісні мотори з гребними гвинтами для автономного переміщення понтона. Можливе виконання завантажувального вузла в вигляді гідромонітора з можливістю забору ґрунту в прибережній зоні морського шельфу. Суттєві ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним резуль татом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (технологічні вузли та засоби встановлені на понтоні з дизель-генераторною установкою, до бортів якого пришвартований плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів ґрунту, а вузол транспортування радіоактивних компонентів ґрунту викона 6 ний з можливістю переміщення радіоактивних компонентів на плавучий засіб накопичення радіоактивних компонентів ґрунту) в сукупності з істотними ознаками, спільними з прототипом, забезпечують можливість використання установки для дезактивації локальних ділянок морського узбережжя в умовах відсутності під'їзних доріг та непридатності території для переміщення установки. Це пояснюється тим, що зазначене виконання установки дезактивації ґрунту надає їй можливість переміщатися до локальних ділянок морського узбережжя, а також в межах локальних ділянок, з сторони моря незалежно від особливостей та рельєфу узбережжя. 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 на Фіг.1. Фіг.3 - Установка дезактивації ґрунту, вигляд зверху на Фіг.1, забір ґрунту з прибережної зони морського шельфу. Установка дезактивації ґрунту в загальному виді включає послідовно взаємозв'язані завантажувальний вузол, вузол класифікації ґрунту, засоби транспортування дезактивованого ґрунту та радіоактивних компонентів ґрунту. Зазначені вузли та засоби встановлені на понтоні, який включає корпус 1, дизель-генератор 2, поплавки 3 та інші типові елементи понтона. Доцільно на корпусі 1 понтона закріпити підвісні мотори 4 з гребними гвинтами 5 для переміщення понтона. До корпуса 1 понтона пришвартований плавучий засіб 6 для накопичення радіоактивних компонентів ґрунту. Завантажувальний вузол містить береговий блок збору та попередньої підготовки вихідного ґрунту, який включає прийомний бункер - зумпф 7, водяний насос 8 подачі морської води в зумпф, завантажувач вихідного ґрунту через вібросито (не показані) в прийомний бункер - зумпф 7. В прийомному бункері - зумпфі 7 утворюється пульпа вихідного ґрунту - пульпа «чорного піску». Завантажувальний вузол також включає трубопровід пульпи 9 та усмоктувальний насос пульпи 10. Усмоктувальний насос пульпи 10 розташований на понтоні, трубопровід пульпи 9 з'єднує бункер - зумпф 7 з насосом пульпи 10 і підтримується на поверхні води за допомогою поплавків 11. Для забору ґр унту в прибережній зоні морського шельфу (переробка шельфових розсипів) завантажувальний вузол може бути виконаний з гідромоніторною насадкою 12 на забірному кінці трубопроводу пульпи 9. На трубопроводі пульпи 9 можлива установка фільтру 13 для часткового зневоднювання пульпи. Вузол класифікації ґрунту включає послідовно з'єднані гідроциклон 14, гвинтовий сепаратор 15, центрифугу осаджувальну 16. Вхід гідроциклона 14 з'єднаний з виходом усмоктувального насоса пульпи 10. Гвинтовий сепаратор 15 має два ви ходи - вихід дезактивованого ґрунту та ви хід радіоактивних компонентів ґрунту. Ви хід радіоактивних компонентів ґрунту з'єднаний з входом центрифуги 7 38553 осаджувальної 16. Вихід дезактивованого ґрунту з'єднаний з засобами транспортування дезактивованого ґрунту. Засоби транспортування дезактивованого ґрунту виконані в вигляді нагнітального насосу 17, вхід якого з'єднаний з виходом дезактивованого ґрунту гвинтового сепаратора 15, а вихід - з трубопроводом 18 пульпи дезактивованого ґрунту, який виходить на узбережжя і підтримується на поверхні води за допомогою поплавків 19. Засоби транспортування радіоактивних компонентів виконані в вигляді герметичних контейнерів 20, які розташовують під виходом центрифуги осаджувальної 16, і після завантаження радіоактивними компонентами переміщують через трап 21 вручн у або механізовано на плавучий засіб 6 накопичення радіоактивних компонентів ґрунту. Система радіаційного контролю, яка складається з трьох датчиків 22, 23, 24 гама випромінювання і приладів звукової і світлової сигналізації (не показані). За допомогою датчика 22 здійснюється контроль радіоактивності вихідного ґрунту на вході гідроциклона 14. 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. Переміщення понтона до вибраної ділянки узбережжя моря і в межах ділянки виконують за допомогою підвісних моторів 4 з гребними гвинтами 5, що закріплені на корпусі 1 понтона. При заборі ґрунту з морського узбережжя, вихідний ґрунт відповідним завантажувачем заван 8 тажують в прийомний бункер - зумпф 7 через вібросито. На віброситі видаляється кусковий матеріал (галька). В прийомний бункер - зумпф 7 водяним насосом 8 також подають морську воду. В прийомному бункері - зумпфі 7 утворюється пульпа вихідного ґрунту - пульпа «чорного піску» -, яка через трубопровід 9 усмоктувальним насосом 10 подається до понтону. При заборі ґрунту в прибережній зоні морського шельфу (переробка шельфових розсипів) вихідний ґрунт розмивається гідромоніторною насадкою 12 і в вигляді пульпи по трубопроводу 9 подається до понтону з допомогою усмоктувального насоса 10. Пісок в вигляді пульпи після усмоктувального насоса 10, подається в гідроциклон 14, де попередньо збагачується. Рідкий злив гідроциклона 14 виводиться за борт, а збагачений продукт надходить до гвинтового сепаратора 15, з виходів якого важка фракція (радіоактивні компоненти) виводиться до центрифуги осаджувальної 16 і далі завантажується в герметичні контейнери 20, а легка фракція (дезактивований ґрунт), у якій переважає кварцовий пісок, поступає до нагнітального насосу 17 і далі через трубопровід 18 виводиться на узбережжя, де використовується для рекультивації та облагороджування пляжних територій. Контейнери 20 з радіоактивними компонентами переміщують через трап 21 вручну або механізовано на плавучий засіб 6 накопичення радіоактивних компонентів ґрунту. Подальше радіоактивні компоненти використовують як сировину для виробництва цінних мінералів (ільменіту (FeTiO3), гранатового піску, цирконового концентрату, а також монациту, з якого одержують рідкоземельні метали і торій (Th-333). 9 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 38553 Підписне 10 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