BE1027822A1 - Cycloon - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het verwerken van organisch afval, waarbij de werkwijze bevat: - verzamelen van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een verzameltank; - circuleren van het verzamelde materiaal door een cycloon om via de cycloon een vooraf bepaalde zware fractie uit het materiaal af te scheiden; - via de cycloon periodiek afvoeren van de vooraf bepaalde zware fractie; via de cycloon periodiek doorvoeren van verzamelde materiaal naar een vergister.

Description

Cycloon De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwerken van afvalstromen die organisch afval bevatten.

Organisch afval is een belangrijk onderdeel van verschillende soorten afvalstromen. Bij het verwerken van afval wordt steeds getracht om een maximale hoeveelheid waarde te creëren uit het afval. Voor anorganische afvalstromen, zoals papier, kunststoffen en metalen, wordt typisch gekozen voor recyclage. Daarbij wordt het afvalmateriaal gesorteerd en herwerkt tot grondstof. Bij organisch materiaal wordt vaak gekozen voor vergisting. Door vergisting komt biogas vrij dat als grondstof kan gebruikt worden of als brandstof in een verder proces. Het biogas kan bijvoorbeeld gevoerd worden naar een warmtekrachtkoppeling, hierna WKK genoemd, waar biogas omgezet worden in warmte en elektriciteit. De warmte en de elektriciteit kan enerzijds gebruikt worden om het verwerkingsproces van het organisch afval te voeden en/of verbeteren, overschotten van de warmte en/of de elektriciteit kunnen verkocht worden. Zo kan de WKK gekoppeld worden met het elektriciteitsnet om stroom te leveren aan het net.

Afvalstromen bevatten in vele gevallen ook andere materialen dan enkel zuiver organisch materiaal, bijvoorbeeld verpakt voedmgsafval, etensresten en laagwaardige afvalstromen uit productiebedrijven. Afvalstromen die organisch materiaal bevatten, bevatten daarom vaak ook verpakkingsmateriaal. Het verpakkingsmateriaal levert geen toegevoegde waarde m de vergister, mtegendeel. Daarom wordt het verpakkingsmateriaal voorafgaand aan het verwerken van het organisch afval gescheiden van het organisch materiaal, waarna enkel het organisch materiaal in een vergister wordt gebracht.

Omdat afvalstromen die organische materialen bevatten zeer uiteenlopende vormen aannemen, waarbij organisch materiaal in verschillende soorten verpakkingen, bestaande uit verschillende materialen, en in verschillende vormen en groottes, is het scheiden van het verpakkingsmateriaal en het organisch materiaal omslachtig. Met name de efficiëntie waarmee de scheidmg kan uitgevoerd worden, alsook de kostprijs tegen dewelke de scheiding kan worden uitgevoerd, is sterk wisselend. Hoe beter de scheiding gerealiseerd wordt, hoe hoger de waarde zal zijn die uit elk van de deelstromen, zijnde het verpakkingsmateriaal enerzijds, en het organisch afval anderzijds, kan bekomen worden. In de praktijk zal een afvalstroom typisch in drie stromen verdeeld worden: een relatief zuivere verpakkingsmateriaalstroom, een relatief zuivere organische materiaalstroom en een restmengeling van verpakkingsmateriaal en organisch materiaal. De relatief zuivere verpakkingsmateriaalstroom kan verwerkt worden, meer bepaald gerecycleerd worden om een nieuwe grondstof te vormen. In de praktijk is het moeilijk om een zuivere verpakkingsmateriaalstroom af te scheiden. De relatief zuivere materiaalstroom kan in een vergister optimaal omgezet worden naar biogas. De restmengeling wordt in de praktijk vaak naar een verbrandingsoven gevoerd of naar een stortplaats gebracht. In de praktijk zal meestal de gehele verpakkingsmateriaalstroom mee in de restmengeling terechtkomen. De restmengeling wordt daarom niet omgezet naar een grondstof met een waarde, en de verwerking daarvan zal typisch een hoge kostprijs hebben. Het uitgangspunt is steeds organisch en anorganisch materiaal zo goed mogelijk te scheiden om enerzijds geen vervuiling te hebben in het organisch materiaal en anderzijds geen organisch materiaal naar een dure verbranding of stortplaats te sturen. Het 1s een doel van de uitvinding om een organische afvalstroom meer optimaal te verwerken en om het aandeel aan restmengeling die niet kan verwerkt worden te minimaliseren.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het verwerken van organisch afval, waarbij de werkwijze bevat: - verzamelen van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een verzameltank; - circuleren van het verzamelde materiaal door een cycloon om via de cycloon een vooraf bepaalde zware fractie uit het materiaal af te scheiden; - via de cycloon periodiek afvoeren van de vooraf bepaalde zware fractie; - via de cycloon periodiek doorvoeren van verzamelde materiaal naar een vergister. Volgens de uitvinding wordt niet enkel organisch materiaal verzameld in een vergister, maar wordt organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een vergister verzameld. Dit wil zeggen, verwijzend naar de uitleg hierboven, dat de restmengeling mee naar de vergister gevoerd wordt. Het gevolg hiervan is dat het organisch materiaal dat in de restmengeling zit, ook minstens gedeeltelijk zal vergist worden m de vergister. De biogasopbrengst zal daardoor gevoelig stijgen. Verder hebben tests uitgewezen dat het verpakkingsmateriaal geen noemenswaardig negatieve mvloed heeft op het vergistingsproces. Het verpakkingsmateriaal neemt wel plaats in de vergister in, waardoor het totale rendement van de vergister daalt, echter dit is verwaarloosbaar in verhouding met de meerwaarde die gerealiseerd wordt door het vergisten van het organisch materiaal dat m de restmengeling zit. De verhouding aan biogas ten opzichte van de grootte van de afvalstroom stijgt noemenswaardig door het toepassen van de uitvinding in vergelijking met toepassing van de hierboven beschreven werkwijze.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat met name lichte verpakkingsmaterialen in een vergister geen noemenswaardige negatieve invloed hebben op het vergistingsproces. Een vergister wordt m de praktijk typisch gebouwd als een afgesloten opslagtank waarin het verpakkingsmateriaal en het organisch materiaal een vooraf bepaalde tijd verblijven, zodanig dat het organisch materiaal in de vergister kan vergisten. Dit gebeurt typisch via een biologisch proces,

waarbij in cen zuurstofvrije omgeving het organisch materiaal, ook de biomassa genoemd, in contact wordt gebracht met facultatief anaerobe micro-organismen die middels vier opeenvolgende processen, met name hydrolyse, acidogenese of fermentatie, acetogenese en methanogenese, het organisch materiaal omzetten in biogas en digestaat, dat vast en/of vloeibaar, bij voorkeur zo vloeibaar mogelijk, kan zijn. De verblijftijd in de vergister is afhankelijk van het vergistingsproces en van het soort organisch materiaal en wordt typisch door een vakman of specialist bepaald. De vergister wordt typisch periodiek of continu gevoed met nieuw organisch materiaal, en periodiek of continu wordt minstens gedeeltelijk vergist materiaal, ook digestaat genoemd, uit de vergister verwijderd. Deze technieken zijn bekend, en worden in de praktijk toegepast, en worden daarom niet verder beschreven in deze beschrijving. Wat voor deze beschrijving wel relevant is, is dat organisch materiaal een zekere verblijftijd heeft in de vergister. Tests hebben uitgewezen dat zware delen van het verpakkingsmateriaal gedurende de verblijftijd de neiging hebben om naar beneden te zakken in de vergister en zich op de bodem op te stapelen. Op korte termijn is de mvloed hiervan op de werking van de vergister verwaarloosbaar. Echter op lange termijn zal dit opstapelen van zware materialen een noemenswaardige ruimte innemen in de vergister, en zal verwijdering noodzakelijk zijn. Bij toepassing van de hierboven beschreven stand van de techniek is deze problematiek niet van toepassing, omdat verpakkingsmateriaal vooraf gescheiden wordt van het organisch materiaal en enkel een relatief zuivere stroom organisch materiaal in de vergister gebracht wordt. Echter wanneer het verpakkingsmateriaal en het organisch materiaal in de vergister gebracht wordt, zoals voorgesteld in de uitvinding, vormt de zware fractie een probleem. Door het verzamelde organisch materiaal en verpakkingsmateriaal voorafgaand aan het doorvoeren naar de vergister over een cycloon te circuleren, worden de zware delen maximaal verwijderd uit het verzamelde organisch materiaal en verpakkingsmateriaal. Het lichtere verpakkingsmateriaal dat wel naar de vergister doorgevoerd wordt, zal ook eenvoudig uit de vergister gehaald kunnen worden, samen met het minstens gedeeltelijk vergiste organisch materiaal.

Vooralleer te worden toegediend aan de vergister, worden de verschillende mputstromen typisch samengevoegd in een grote geroerde verzameltank. Als inputstromen worden vooral organische biologische afvalstromen gebruikt, al dan niet aangevuld met mest en/of energiegewassen. In de onderhavige uitvndmg zullen de biologische afvalstromen ook nog verpakkingsmaterialen bevatten. Door deze voorafgaandelijk samen te brengen in een geroerde tank kan men een geoptimaliseerde nutriënten mix naar de vergister sturen. Men heeft namelijk vastgesteld dat de aanwezigheid van het verpakkingsmateriaal in deze mix geen directe impact heeft op de voor de vergister nutritionele balans van de aangeleverde biomassa. Het verzamelen van verpakkingsmateriaal en organisch materiaal in een verzameltank heeft verder als voordeel dat een homogene en meer continue massa aan organisch materiaal kan bekomen worden, waardoor de energetische waarde en nutritionele balans van het organisch materiaal meer constant wordt over de tjd. In de verzameltank wordt er dus een mengsel gecreëerd van verschillende soorten en typen organisch materiaal en van verschillende soorten en typen verpakkingsmateriaal. Door dit mengsel over een cycloon te circuleren, kunnen zware delen op een relatief eenvoudige en betrouwbare manier verwijderd worden. Door het periodiek doorvoeren van verzameld materiaal naar cen vergister, wordt verder gegarandeerd dat het doorgevoerde materiaal minstens één keer de cycloon gepasseerd heeft. Hierdoor kan met relatieve zekerheid gegarandeerd worden dat het materiaal dat naar de vergister doorgevoerd wordt geen zware delen meer bevat.

Bij voorkeur wordt verpakt organisch materiaal mgevoerd naar een verkleininrichting voor het verklemen van partikels organisch materiaal en verpakkingsmateriaal naar cen vooraf bepaalde maximum grootte alvorens het te verzamelen in de verzameltank. Door het organisch materiaal en verpakkingsmateriaal via een verkleininnchtimg te verklemen, kan het resulterende verkleinde materiaal eenvoudig verpompt worden. Ook wordt hierdoor een ontpakking bekomen waarmee het organisch materiaal ook vrijgesteld 1s uit de verpakking.

Bij voorkeur heeft de verzameltank een uitlaat in een onderste zone en een inlaat in een bovenste zone en waarbij tijdens het circuleren het verzamelde materiaal via de uitlaat uit de verzameltank en naar de cycloon gepompt wordt, en waarbij het verzamelde materiaal vanuit de cycloon naar de inlaat stroomt.

Bij voorkeur wordt de stap van het circuleren uitgevoerd totdat het door de cycloon gecirculeerde volume minstens gelijk is aan minstens één keer, bij voorkeur minstens twee keer het volume aan in de verzameltank verzamelde materiaal.

Bij voorkeur is een uitlaat van de cycloon via een driewegklep verbonden met de verzameltank en met de vergister en waarbij de stap van het circuleren verder bevat instellen van de driewegklep om de uitlaat van de cycloon met de verzameltank te verbinden en waarbij de stap van het periodiek doorvoeren bevat het mstellen van de driewegklep om de uitlaat van de cycloon met de vergister te verbinden.

Bij voorkeur bevat de werkwijze verder: - verzamelen, ten gevolge van het doorvoeren, van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een vergister; - minstens gedeeltelijk vergisten van het organisch materiaal in de vergister; - afvoeren van minstens gedeeltelijk vergist organisch materiaal en verpakkingsmateriaal uit de vergister;

- door een schroefpersfilter voeren van het afgevoerde materiaal om een fractie vaste delen af te scheiden.

Tests hebben uitgewezen dat het verpakkingsmateriaal op een eenvoudige wijze en met een grote accuraatheid kan verwijderd worden via een schroefpersfilter. Materiaal dat uit de 5 vergister gehaald wordt, typisch wanneer het materiaal minstens gedeeltelijk bij voorkeur nagenoeg volledig vergist is, bevat enerzijds het verpakkingsmateriaal, een rest aan organisch materiaal, vezels, nutriënten en water. Via de schroefpersfilter wordt een fractie vaste delen afgescheiden. Deze fractie vaste delen bevat grotere vaste delen, grotere stukken vezelmateriaal en nagenoeg alle verpakkingsmateriaal. De fractie vaste delen die door de schroefpersfilter afgevoerd wordt, is in omvang typisch noemenswaardig kleiner dan de restmateriaalfractie die bij het scheiden van het organisch materiaal en het verpakkingsmateriaal ontstaat. Door toepassing van de uitvinding wordt daarom enerzijds de hoeveelheid produceerbaar biogas sterk verhoogd, en wordt anderzijds de hoeveelheid restmateriaal dat naar een verbrandingsoven of naar een stort moet afgevoerd worden, gevoelig verkleind. Het rendement van het verwerken van de organische afvalstroom is daarmee noemenswaardig verbeterd.

De uitvinding heeft verder betrekking op een mrichting voor het verwerken van organisch afval, waarbij de inrichting bevat: - een verzameltank voor het verzamelen van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal; - een cycloon met een toevoer, een primaire uitlaat en een zware fractie uitlaat; waarbij de verzameltank via een pomp verbonden is met de toevoer om materiaal uit de verzameltank naar de cycloon te pompen, waarbij de zware fractie uitlaat verbonden is met een afvoer om periodiek zware delen af te voeren en waarbij de primaire uitlaat via een regelsysteem verbonden is met de verzameltank en met een vergister om het verzamelde materiaal in een eerste regelstand te circuleren en om het verzamelde materiaal in een tweede regelstand door te voeren.

Bij voorkeur is een verkleininrichting voor het verkleinen van partikels organisch materiaal en verpakkingsmateriaal naar cen vooraf bepaalde maximum grootte voorzien stroomopwaarts van de verzameltank.

Bij voorkeur heeft de verzameltank een uitlaat in een onderste zone die verbonden is met de pomp en een inlaat heeft in een bovenste zone die verbonden is met het regelsysteem, en waarbij in de eerste regelstand het verzamelde materiaal via de uitlaat uit de verzameltank en naar de cycloon gepompt wordt, en waarbij het verzamelde materiaal vanuit de cycloon naar de inlaat stroomt.

Bij voorkeur is een controller voorzien voor de regelmiddelen om de eerste regelstand in te stellen teneinde verzameld materiaal te circuleren totdat het door de cycloon gecirculeerde volume minstens gelijk is aan minstens één keer, bij voorkeur minstens twee keer het volume aan in de verzameltank verzamelde materiaal.

Bij voorkeur bevat het regelsysteem een driewegklep die verbonden is met de verzameltank en met de vergister en waarbij de driewegklep in de eerste regelstand de uitlaat van de cycloon met de verzameltank verbindt en in de tweede regelstand de uitlaat van de cycloon met de vergister verbindt.

Bij voorkeur bevat de inrichting verder: - de vergister, mgericht om organisch materiaal en verpakkingsmateriaal te bevatten en om organisch materiaal te vergisten, waarbij de vergister een afvoer heeft voor het afvoeren van minstens gedeeltelijk vergist organisch materiaal en verpakkmgsmateriaal; - een schroefpersfilter verbonden met de afvoer om een fractie vaste delen uit het afgevoerde materiaal af te scheiden Bij voorkeur bevat de inrichting verder een warmte-kracht-koppeling waarvan een mgang verbonden is met een biogasuitlaat van de vergister en die voorzien is om energie in de vorm van stroom en warmte te produceren uit het biogas.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoerigsvoorbeeld.

In de tekening laat : Figuur 1 een schematische weergave zien van een vergister en schroefpersfilter die volgens een voorkeursvorm van de uitvinding met elkaar interageren; en Figuur 2 de vergister en schroefpersfilter uit figuur 1 zien in een bredere context; Figuur 3 een schematische weergave zien van een cycloon en een verzameltank die volgens de uitvinding met elkaar interageren.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.

Figuur 1 toont een schematische weergave van een inrichting voor het verwerken van organisch afval volgens een uitvoermgsvorm van de uitvmding. Bij het doorlopen van de inrichting uit figuur 1, wordt de werkwijze voor het verwerken van organisch afval toegepast. Figuur 1 illustreert daarom enerzijds de inrichting en zijn technische onderdelen en elementen. Anderzijds illustreert figuur 1 de werkwijze en zijn stappen.

Aan de linkerzijde van de figuur is geïllustreerd hoe een afvalstroom 1 bevattende organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een vergister 2 gebracht wordt. In de vergister 2 wordt het organisch materiaal minstens gedeeltelijk vergist. Dit 1s geïllustreerd met pijlen 3. Zoals hierboven reeds toegelicht, is het vergistingsproces typisch bacterieel waarbij anaerobe bacteriën de organische materialen ontbinden. Hierbij komt biogas vrij dat bovenaan in de vergister 2 verzameld wordt. Het biogas wordt naar een WKK gevoerd, zoals verder zal geïllustreerd worden aan de hand van figuur 2.

Wanneer het organisch materiaal minstens gedeeltelijk vergist is, wordt de afvalstroom 1° uit de vergister 2 naar een schroefpersfilter gevoerd. De afvalstroom 1° verschilt ten opzichte van de afvalstroom 1 omdat de organische materialen in de afvalstroom 1 nog niet noemenswaardig biologisch ontbonden zijn terwijl de organische materialen in afvalstroom 1’ minstens gedeeltelijk bij voorkeur nagenoeg volledig biologisch vergist zijn. Een gevolg hiervan 1s dat de afvalstroom 1’ typisch meer vloeibaar zal zijn, met een lager drogestof-gehalte. Dit maakt de verdere verwerking, namelijk het afscheiden in de schroefpersfilter van een vaste fractie die hieronder verder besproken wordt, eenvoudiger. De afvalstroom 1° bevat het verpakkingsmateriaal en de minstens gedeeltelijk vergiste organische materialen. De afvalstroom die uit de vergister 2 komt, wordt naar de schroefpersfilter 4 gebracht.

In de schroefpersfilter 4 wordt een fractie vaste delen 5 afgescheiden. Hiertoe is een tapse ruimte voorzien tussen een schroef 11 en een filter 10. De schroef heeft een basis of kern en één of meerdere vinnen. De tapse ruimte wordt gevormd tussen de basis of kern van de schroef enerzijds en de filter anderzijds. De vmnen zullen de ruimte overbruggen en voor de geforceerde doorvoer van het materiaal in de ruimte zorgen. De schroef dwingt het afvalmateriaal doorheen de tapse ruimte waardoor een druk actief opgebouwd wordt. Door de druk zal vloeistof en zullen kleine vaste delen door de filter 10 gedrukt worden om verder doorgevoerd te worden. Dit 1s geïllustreerd met pijl 13, die een vloeistof met organische partikels illustreert. De tapse ruimte is m figuur 1 geïllustreerd als een combinatie van een cilindrische filter 10 met een tapse schroef 11. Een vakman begrijpt dat ook een tapse of kegelvormige filter kan voorzien worden rond een schroef met een cilindrische kem. Ook combinaties daarvan zijn mogelijk. Doordat de ruimte 12 taps is, kunnen vloeistof en partikels 13 geforceerd worden doorheen de filter 10 terwijl de fractie vaste delen door de schroef naar een eind van de tapse ruimte gedwongen wordt. Daar wordt deze fractie verzameld en afgevoerd zoals schematisch geïllustreerd met pijl 5.

Hoewel de schroefpersfilter zich stroomafwaarts van de vergister bevindt, zal het effect van de schroefpersfilter zich voornamelijk stroomopwaarts van de vergister manifesteren. De opbouw uit figuur 1 laat namelijk toe om verpakkingsmateriaal mee in de vergister 2 te brengen, waardoor cen maximale hoeveelheid organisch materiaal kan vergist worden. Het verpakkingsmateriaal wordt samen met vaste delen uit het organisch materiaal als fractie vaste delen afgescheiden door de schroefpersfilter 4. Zoals hierboven beschreven, wordt hierdoor een meer optimale verwerking van afval bekomen. Figuur 2 toont de uitvmding m een bredere context. Daarbij toont figuur 2 een verzameltank 20 waarm organisch materiaal samen met verpakkingsmateriaal verzameld wordt. 5 Typisch worden meerdere verschillende afvalstromen 1 naar de verzameltank gebracht om een homogene en uniforme afvalmassa te bekomen die organisch materiaal bevat. Naast organisch materiaal bevat de verzameltank ook verpakkingsmateriaal zoals plastic, karton, glas en metaal. Metaal kan alternatief voorafgaandelijk via een magneet verwijderd worden. Bij de verzameltank 20 wordt een cycloon 22 voorzien. Het materiaal uit de verzameltank 20 wordt gecirculeerd 21 over de cycloon 22. De verschillende afvalstromen 1, vormen in de verzameltank 20 een vloeibaar, typisch licht viskeus mengsel, bevattende een mengeling van organisch materiaal en allerhande soorten verpakkingsmateriaal. Wanneer dit mengsel over de cycloon 22 gecirculeerd wordt, zullen zware delen zoals metaal en glas in de cycloon 22 naar de buitenzijde gedrukt worden, waar ze door de zwaartekracht naar beneden zakken. De vloeistof en de lichte materialen, zoals vezels en plastic, worden terug naar de verzameltank 20 gecirculeerd. Het volume aan afvalmateriaal 1 dat zich m de verzameltank 20 bevmdt, wordt bij voorkeur meermaals gecirculeerd 21 over de cycloon 22. Met de cycloon 22 kunnen op deze manier zware delen worden afgevoerd, zoals geïllustreerd met leiding 23. Dit wordt hieronder verder beschreven aan de hand van figuur 3. Periodiek wordt de cycloon 22 toegepast voor het doorvoeren van afvalmateriaal 1 naar de vergister 2. Uit dit afvalmateriaal 1 dat doorgevoerd 24 is, is een zware fractie 23 reeds verwijderd door het circuleren 21 van de afvalstroom 1 over de cycloon 22. Hierdoor komt geen zware fractie van verpakkingsmateriaal of geen noemenswaardige zware fractie van verpakkingsmateriaal in de vergister 2 terecht. Figuur 2 toont verder hoe een WKK 15 operationeel verbonden 1s met de vergister

2. Het biogas dat gevormd wordt in de vergister 2 wordt als brandstof naar de WKK 15 gevoerd. De WKK zet het biogas om in warmte en elektriciteit. Verder toont figuur 2 hoe de minstens gedeeltelijk vergiste afvalstroom uit de vergister 2 naar de schroefpersfilter 4 gevoerd wordt. Dit is hierboven meer in detail toegelicht aan de hand van figuur 1. Bij de schroefpersfilter wordt de fractie vaste delen 5 afgevoerd. Met name de voorkeurscombmatie van het voorzien van een cycloon 22 waarover het afvalmateriaal gecirculeerd 21 wordt voor de vergister 2 en de schroefpersfilter 4 na de vergister 2, brengt technische voordelen. De cycloon verwijdert de zware delen zoals glas en metaal uit de afvalstroom 1. Doordat de zware delen verwijderd zijn, is in een latere fase de kans op beschadiging van de filter 10 bij het afscheiden van de fractie vaste delen sterk verminderd en minimaal. Dit laat toe om de schroefpersfilter aan een meer optimale hogere werkingsdruk te laten werken, waardoor de fractie vaste delen 5 noemenswaardig krachtiger wordt uitgeperst. Hierdoor zal de hoeveelheid water die nog in de fractie vaste delen 5 zit laag zijn, waardoor het verder verwerken van de restfractie vaste delen 5 gemakkelijker wordt. Deze restfractie vaste delen 5 zal typisch naar de verbrandingsoven of naar een stortplaats gevoerd worden. Doordat deze restfractie relatief droog is en nagenoeg geen organisch materiaal meer bevat, is de hoeveelheid restfractie minimaal. De vloeistof met organische partikels 13 en nutriënten die uit de schroefpersfilter 4 komt, wordt bij voorkeur naar een centrifuge 6 gevoerd. Door de centrifuge wordt een verdere fractie vaste delen 7 afgevoerd. Deze verdere fractie vaste delen 7 wordt bij voorkeur naar een droger 8 gevoerd om, nadat deze verdere fractie gedroogd is, een grondstof of een eindproduct 9 te bekomen. Deze grondstof of dit eindproduct kan bij voorkeur in of als organische meststof gebruikt worden. In dit eindproduct 9 zijn geen noemenswaardige hoeveelheden plastic of ander verpakkingsmateriaal terug te vinden. Uit de centrifuge 6 komt een vloeistof 14 die verder in een waterzuiveringsproces kan verwerkt worden.

Figuur 3 toont een schematische weergave van een verzameltank 20 en een cycloon 22 voor het verwerken van organisch afval volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Bij het doorlopen van de mrichting uit figuur 3 wordt de werkwijze voor het verwerken van organisch afval toegepast. Figuur 3 illustreert daarom enerzijds de mrichting en zijn technische onderdelen en elementen. Anderzijds illustreert figuur 3 de werkwijze en zijn stappen.

Aan de rechterzijde van de figuur wordt geïllustreerd hoe organisch materiaal en verpakkingsmateriaal via een verklemrichting 28 naar de verzameltank 20 wordt gebracht. De materiaalstroom 1A illustreert de ruwe afvalstroom waarbij het organisch materiaal bijvoorbeeld nog mgepakt is. In de verkleminrichting 28 wordt de verpakking kapot geslagen of vermalen totdat de afvalstroom een vooraf bepaalde grootte aan partikels bevat. Dit kan uitgevoerd worden door een — messenschredder, hamershredder, persinrichting of andere bekende technieken om een mechanische verkleining te realiseren. Ook wordt hierdoor een ontpakking bekomen waarmee het organisch materiaal ook vrijgesteld is uit de verpakking. De afvalstroom 1B die naar de verzameltank 20 gevoerd wordt, bevat het organisch materiaal en het verpakkingsmateriaal. Het verpakkingsmateriaal bevat typisch stukken plastic, stukken karton, stukken metaal, stukken glas, enzoverder.

Door het samenbrengen in de verzameltank 20 van het organisch materiaal en verpakkingsmateriaal, wordt in de verzameltank 20 een mengsel gecreëerd. Het mengsel wordt bij voorkeur gevormd met een vooraf bepaalde optimale viscositeit. Hiertoe wordt water toegevoegd aan het mengsel van afvalstromen wanneer het mengsel te droog en derhalve te viskeus is. Het mengsel wordt gecirculeerd over een cycloon 22. Het circuleren is in figuur 3 weergegeven met pijl 21.

Hiertoe heeft de verzameltank 20 een uitlaat 29 die bij voorkeur voorzien 1s in een onderste zone van de verzameltank 20. Ook heeft de verzameltank 20 een inlaat 30 die typisch voorzien is in cen bovenste segment van de verzameltank 20. Met betrekking tot het invoeren van materiaal in de verzameltank 20 is de materiaalstroom 1B in een onderste segment weergegeven.

Dit is slechts ter illustratie en schematisch.

Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat de verzameltank 20 op verschillende manieren en via verschillende invoeren kan gevuld worden.

Zo is het ook mogelijk om de verzameltank 20 langs bovenaf te vullen.

De uitlaat 29 is via een buis verbonden met een cycloontoevoer 32. Tussen de cycloontoevoer 32 en de uitlaat 29 is typisch een pomp 35 voorzien voor het actief verplaatsen van materiaal.

Door materiaal uit de verzameltank 20 in de cycloon 22 te pompen wordt een vortex gecreëerd in de cycloon.

De cycloon is trechtervormig en de trechterpunt is naar beneden gericht.

De inlaat 32 bevindt zich bovenaan de cycloon en is excentrisch geplaatst, zodanig dat wanneer materiaal in de cycloon gepompt wordt, dit materiaal een rondgaande beweging in de trechtervormige behuizing zal maken.

Centraal bovenaan is de trechter voorzien van een cycloonuitlaat 33 die de primaire uitlaat vormt van de cycloon.

Door de vortex of de rondgaande beweging zullen zware delen die zich in het materiaal bevinden naar buiten gedrukt worden tot tegen de wand van de trechter.

Dit is geïllustreerd met 23A.

Referentiecijfer 23 illustreert de zware fractie in het materiaal.

De zware fractie 1s typisch gevormd door stukken metaal, en stukken glas, stukken schelpen van mosselen of oesters, die in het mengsel zitten.

Deze zware fractie zal typisch ten gevolge van de zwaartekracht naar beneden zakken in de cycloon 22. De lichtere fractie en de vloeistoffen zullen door de primaire uitlaat 33 de cycloon 22 verlaten.

Via een regelsysteem 31 kan het materiaal dat uit de cycloon 32 komt teruggevoerd worden naar de verzameltank 20, meer bepaald naar de mlaat 30. Het regelsysteem 31 heeft bij voorkeur een controller en een driewegsklep.

De controller is ingericht om het materiaal uit de verzameltank 20 minstens één keer over de cycloon 22 te circuleren.

Met andere woorden zal de pomp 35 minstens één keer het volume verplaatsen dat gelijk is aan het volume aan materiaal dat zich in de verzameltank 20 bevindt terwijl de driewegklep van het regelsysteem 31 de cycloonuitlaat 33 rechtstreeks verbindt met de inlaat 30. Bij voorkeur wordt het volume uit de verzameltank 20 meermaals over de cycloon 22 gepompt om de scheiding verder te verbeteren.

Periodiek zal de controller van het regelsysteem 31 de cycloonuitlaat 33 verbinden met de vergister 2, zodanig dat een doorvoer 24 gerealiseerd kan worden.

Bij het doorvoeren 24 wordt organisch materiaal en verpakkmgsmateriaal, waarbij de fractie zware delen reeds verwijderd is, doorgevoerd naar de vergister 2.

In de cycloon 22 zal een zware fractie 23A tegen een wand van de trechter gedrukt worden door centrifugale krachten, waar ze door de zwaartekracht naar beneden zullen zakken, zoals geïllustreerd met pijl 23A. De cycloon 22 heeft onderaan de trechter een eerste klep 25, waaronder een ruimte gevormd is die onderaan afgesloten 1s door een tweede klep 26. In een operationele fase van de cycloon 22 zal eerste de eerste klep 25 openstaan en de tweede klep 26 gesloten zijn. Zware delen 23A tegen de wand van de trechter kunnen naar beneden zakken, zoals geïllustreerd met pijl 23B. Wanneer de ruimte nagenoeg gevuld is met zware delen, zal de eerste klep 25 sluiten, kan de tweede klep 26 open, zodat de ruimte geleegd wordt ter plaatse van een cycloonafvoer 34. Dit laat toe de cycloon continue te gebruiken terwijl de zware fractie discontinue afgevoerd kan worden.

De cycloonafvoer 34 vormt de zware fractie uitlaat van de cycloon 22. De zware fractie wordt afgevoerd zoals geïllustreerd met pijl 23C. Optioneel wordt de transportband 27 voorzien om de zware fractie naar een verzamelbak te voeren, zoals geïllustreerd met referentiecijfer 23D. Het zal duidelijk zijn dat de zware fractie ook rechtstreeks kan verzameld worden, zonder transportband 27.

Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij 1s de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoermgsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.

Claims (13)

1. Conclusies l. Werkwijze voor het verwerken van organisch afval, waarbij de werkwijze bevat: - verzamelen van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een verzameltank; - circuleren van het verzamelde materiaal door een cycloon om via de cycloon een vooraf bepaalde zware fractie uit het materiaal af te scheiden; - via de cycloon periodiek afvoeren van de vooraf bepaalde zware fractie; - via de cycloon periodiek doorvoeren van verzamelde materiaal naar een vergister.
2. 2. Werkwijze volgens de voorgaande conclusie, waarbij verpakt organisch materiaal ingevoerd wordt naar een verkleminrichting voor het verkleinen van partikels organisch materiaal en verpakkingsmateriaal naar cen vooraf bepaalde maximum grootte alvorens het verzamelen in de verzameltank.
3. 3. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verzameltank een uitlaat heeft in een onderste zone en een inlaat heeft in een bovenste zone en waarbij tijdens het circuleren het verzamelde materiaal via de uitlaat uit de verzameltank en naar de cycloon gepompt wordt, en waarbij het verzamelde materiaal vanuit de cycloon naar de inlaat stroomt.
4. 4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de stap van het circuleren uitgevoerd wordt totdat het door de cycloon gecirculeerde volume minstens gelijk is aan minstens één keer, bij voorkeur minstens twee keer het volume aan in de verzameltank verzamelde materiaal.
5. 5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een uitlaat van de cycloon via een driewegklep verbonden is met de verzameltank en met de vergister en waarbij de stap van het circuleren verder bevat instellen van de driewegklep om de uitlaat van de cycloon met de verzameltank te verbinden en waarbij de stap van het periodiek doorvoeren bevat het instellen van de driewegklep om de uitlaat van de cycloon met de vergister te verbinden.
6. 6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de werkwijze verder bevat: - verzamelen, ten gevolge van het doorvoeren, van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal in een vergister; - minstens gedeeltelijk vergisten van het organisch materiaal in de vergister; - afvoeren van minstens gedeeltelijk vergist organisch materiaal en verpakkingsmateriaal uit de vergister;

   - door een schroefpersfilter voeren van het afgevoerde materiaal om een fractie vaste delen af te scheiden.
7. 7. Inrichtmg voor het verwerken van organisch afval, waarbij de inrichting bevat: - een verzameltank voor het verzamelen van organisch materiaal en verpakkingsmateriaal; - een cycloon met een toevoer, een primaire uitlaat en een zware fractie uitlaat; waarbij de verzameltank via een pomp verbonden is met de toevoer om materiaal uit de verzameltank naar de cycloon te pompen, waarbij de zware fractie uitlaat verbonden is met een afvoer om periodiek zware delen af te voeren en waarbij de primaire uitlaat via een regelsysteem verbonden is met de verzameltank en met een vergister om het verzamelde materiaal in een eerste regelstand te circuleren en om het verzamelde materiaal in cen tweede regelstand door te voeren.
8. 8. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij een verkleininrichting voor het verkleinen van partikels organisch materiaal en verpakkingsmateriaal naar een vooraf bepaalde maximum grootte voorzien is stroomopwaarts van de verzameltank.
9. 9. Inrichting volgens één van de conclusies 7-8, waarbij de verzameltank een uitlaat heeft in een onderste zone die verbonden is met de pomp en een mlaat heeft in een bovenste zone die verbonden is met het regelsysteem, en waarbij in de eerste regelstand het verzamelde materiaal via de uitlaat uit de verzameltank en naar de cycloon gepompt wordt, en waarbij het verzamelde materiaal vanuit de cycloon naar de mlaat stroomt.
10. 10. Inrichting volgens één van de conclusies 7-9, waarbij een controller voorzien is voor de regelmiddelen om de eerste regelstand in te stellen teneinde verzameld materiaal te circuleren totdat het door de cycloon gecirculeerde volume minstens gelijk is aan minstens één keer, bij voorkeur minstens twee keer het volume aan in de verzameltank verzamelde materiaal.
11. 11. Inrichting volgens één van de conclusies 7-10, waarbij het regelsysteem een driewegklep bevat die verbonden is met de verzameltank en met de vergister en waarbij de driewegklep in de eerste regelstand de uitlaat van de cycloon met de verzameltank verbindt en in de tweede regelstand de uitlaat van de cycloon met de vergister verbindt.
12. 12. Inrichting volgens één van de conclusies 7-11, verder bevattende: - de vergister, mgericht om organisch materiaal en verpakkingsmateriaal te bevatten en om organisch materiaal te vergisten, waarbij de vergister een afvoer heeft voor het afvoeren van minstens gedeeltelijk vergist organisch materiaal en verpakkingsmateriaal: - een schroefpersfilter verbonden met de afvoer om een fractie vaste delen uit het afgevoerde materiaal af te scheiden
13. 13. Inrichting volgens één van de conclusies 7-12, verder bevattende een warmte- kracht-koppeling waarvan een ingang verbonden is met een biogasuitlaat van de vergister en die voorzien is om energie in de vorm van stroom en warmte te produceren uit het biogas.