CN103402643B - 用于研磨垃圾的磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于研磨垃圾R的磨机20。该磨机22包括由侧壁26和底板26所限定的至少一个研磨室24。该磨机还包括围绕各自的大体上垂直的轴线X₁和X₂可旋转的至少两个转子30₁和30₂。转子30中的每一个包括轮毂32和多个链34，该多个链34连接到轮毂32并被设计成在转子30的旋转期间扫过研磨室22的一部分。

Description

用于研磨垃圾的磨机

本发明涉及一种用于磨研垃圾的磨机（mill），特别是用于精细地磨研城市固体废物（MSW）、工业废物、特殊废物、和类似地可处理的废物的磨机，以用于转换成废弃物衍生燃料（RDF）或二级固体燃料的目的。本发明还涉及一种用于从废物中回收能量的装置（plant）。

本发明的优选应用领域是研磨城市固体废物的领域，在下面的描述中将对此进行大量的参考，但不因此排除具有类似要求的其他的可能应用。

关于废物处理，已知一些不同的研磨设备，在下面以其基本特征中的一些的方式简要地描述这些研磨设备。

第一种类型的装置在意大利专利IT1317056中描述。该装置已经被设计成以便实现相对复杂的废物处理方法。因此，其特征在于一系列设备，这些设备中的每一个都被设计成在整个方法的框架内执行特定的功能。在该装置中，城市固体废物（MSW）被转化为所谓的废弃物衍生燃料或RDF。

该已知类型的装置虽然由于完成品的质量而获得赞赏，但也不是没有缺点的。

第一系列的缺点包括与复杂性相关并因此与废物处理方法的精细性质相关的那些缺点。特别地，该装置的弱点已在反向旋转式叶片磨机中被识别，该反向旋转式叶片磨机的运转容易受到难以研磨的材料的影响或被阻止。在城市固体废物的处理期间，尽管最近的法规旨在确保特殊废物的回收或替代处置，但不可能排除具有非常强结构的物体的存在，典型的是非磁性（并因此不能由通常位于研磨阶段上游的装置例如所谓的金属分离器消除）的矿物或金属物体。这样的物体的存在阻止反向旋转式叶片磨机的正确运转，并因此阻止在IT1317056中描述的整个装置的正确运转。因此，每当发生此类事件，就需要停止整个装置，并且维修人员必须进行干预，以移除不能被研磨的物体。

有关这种类型的装置的第二系列的缺点是整个处理操作所需的整体能量消耗的缺点。每处理一吨废物，该能量消耗可能被量化在超过250kW的数字上。这个数字是比较高的，特别是考虑到下列事实，即需要增加在装载机器之前移除可能产生问题的所有这些组分（通常为任何尺寸的金属和矿物块）以及最终减少材料的颗粒尺寸所需要的另外的能量。从装置排出的RDF实际上由具有在25-30mm范围内的颗粒尺寸的部分组成，如果RDF没有与更大量的另一种燃料（通常为化石燃料）相结合，则该颗粒尺寸对于燃烧器的直接燃烧来说太大了。因此，就目前的情况来看，为了能够确保有效的燃烧，由已知类型的装置所生产的RDF必须以25%和35%之间的量使用。可选择地，可以进一步缩小所述RDF的尺寸，以达到约5-10mm的颗粒尺寸，同时能量消耗进一步增加，从而进一步降低了处理方法的整体能量效率。

除了上述缺点外，已经遇到另一个缺点：不能磨碎的物体在MSW中的存在导致大量机械能的使用，这在拖延到移除这样的非磨碎物体的时间时会造成局部的温度上升。在总体上保持在接近室温的温度下的正在被处理的MSW块内，一些点可以因此达到高得多的温度，甚至达到数百摄氏度的量级。这些温度可能容易地产生在MSW中存在的聚合物部分的软化，并最终造成用于磨碎的废物的输出格栅的堵塞。

第二种类型的已知装置是在专利文献EP2062645A1中描述的装置。已专门开发该装置以用于处理所谓的电气及电子装置设备废物（WEEE）。该装置包括由研磨室组成的磨机，转子在研磨室内部运转。转子包括轮毂，一些链连接到轮毂。轮毂的旋转引起链旋转，链受到离心力的作用而径向地排列并拂扫研磨室。从上方引入的WEEE被这些链撞击，并受到一系列的冲击和反弹运动，这导致其逐渐地破碎。

已证明这种类型的磨机的使用只在关于其已经被设计用于的WEEE时才是相对有效的。通常，这样的废物具有相当刚性的结构，该相当刚性的结构因此产生弹性碰撞，并且在更猛烈的冲击后产生吸收少量变形能的弹性脆性断裂。由于WEEE的这些特性，在很短的时间内，产生了大量的撞击和冲击，引起材料有效地分解成可接受的颗粒尺寸。

然而，这种类型的磨机的使用没有被证明是适用于其他类型的废物的，该其他类型的废物通常是MSW以及类似地可处理的废物（以下全部简称为MSW）。实际上，所述废物具有一结构，该结构虽然不能被容易地定义，但与WEEE相比总体上具有迥然不同的相关冲击的性能。事实上，MSW块具有弹塑性性能，或者在存在显著潮湿的部分时甚至具有粘塑性性能。这样的性能造成大多是无弹性的并吸收大量变形能的碰撞。换句话说，从上方引入磨机中的MSW受到链的撞击，并且没有任何反弹动作地粘附到这些链并简单地开始旋转。MSW的这种性能的整体主要影响在于在研磨室内部长的停顿时间和由于破碎过程而产生的高能耗，破碎过程是借助于由摩擦产生的连续撕裂而实现的。除了这些缺点外，还存在由此产生的至少一个其它的缺点。MSW在研磨室内部的长的停留时间和由其所吸收的大量机械能导致正在被处理的块的温度的普遍升高。温度的这种升高可以容易地导致在MSW中存在的聚合物部分的软化，并且在这种情况下，还导致用于磨碎废物的输出格栅的堵塞。

因此，本发明的目的是至少部分地克服以上参照现有技术提到的缺点。

特别地，本发明的一个任务是提供一种适合于研磨不同类型的废物的磨机。

本发明的另一个任务是提供一种具有高能量效率的磨机。

本发明的另一个任务是提供一种具有简单结构的磨机。

本发明的另一个任务是提供一种允许降低在其内部处理的块中存在的细菌含量的磨机。

本发明的另一个任务是提供一种允许从废物特别是从MSW容易且有效地回收能量的装置。

上述的目的和任务通过根据权利要求1所述的磨机并通过根据权利要求13所述的装置来实现。

从参考附图以非限制性示例的方式提供的对实施方式的几个示例的以下提供的描述，本发明的特征特性和另外的优点将显现，在附图中：

图1示出根据本发明的磨机的平面图；

图2示出与图1的磨机类似的磨机的侧视图，其中，为了更加清楚，已经移除了侧壁的一部分；

图3示意性地示出了根据本发明的磨机的另一实施例的平面图；

图4示意性地示出了根据本发明的磨机的另一实施例的平面图；

图5示意性地示出了根据本发明的磨机的另一实施例的平面图；

图6示意性地示出了根据本发明的磨机的另一实施例的平面图；

图7示出了与图1中示出的磨机类似的磨机的平面图；

图8示出了与图1的磨机类似的磨机的平面图，其中，示意性地图示了本发明的第一种操作模式；

图9示出了与图1的磨机类似的磨机的平面图，其中，示意性地图示了本发明的第二种操作模式；

图10.a至图10.f示意性地示出了由图2中的X所表示的细节部的一些实施方式；

图11示出了与图1的磨机类似的磨机的平面图，其中，示出的一些部分是半透明的；

图12示出了与图3的磨机类似的磨机的平面图，其中，示出的一些部分是半透明的；

图13示出了沿着图12的线XIII-XIII的剖视图；以及

图14示出了与图11的磨机类似的磨机的轴测图，其中，为了更加清楚，已经移除一些附件。

参考附图，用于研磨废物或垃圾R的磨机整体地标记为20。

磨机20包括由侧壁24和底板26所限定的至少一个研磨室22。磨机20还包括围绕各自的大体上垂直的轴线X₁和X₂可旋转的至少两个转子30₁和30₂。转子30中的每一个包括轮毂32和多个链34，该多个链34连接到轮毂32并被设计成在转子30的旋转期间扫过研磨室22的一部分。

如上面已经提到的，根据本发明的磨机20的转子30中的每一个限定了特定的旋转轴线X。在本说明书中，已采取了如下一些约定。“轴向”应理解为意指平行于轴线X的任何直线的方向。“径向”应理解为意指起源于轴线X并垂直于轴线X的任何半直线的方向。“周向”（或“切向”）应理解为意指以轴线X为中心并布置在垂直于轴线X的平面内的任何（切向于）圆周（的直线）的方向。

磨机20也受到在图2中由矢量g所表示的重力加速度。除非另外特别地注明，否则，以下的说明是指以工作配置的磨机20，即竖直的、水平的、高的、低的等的共同概念是参照重力加速度g进行特别地定义的。

如在附图（特别是图2和图7）中可以注意到的，研磨室22内部地具有一定数目的研磨容积28，该一定数目相应于磨机20中存在的转子30的数目。在这里，特定转子30的研磨容积28定义为被包括在研磨室22内部的容积，该容积通过轴向地内插圆周（该特定转子30的链34在其内部旋转）进行限定。就其性质而言，该容积的特征在于关于相应的轴线X旋转对称。根据在附图中示出的实施方式，单个转子30的所有链34都具有相同的长度，且因此，研磨容积28呈现出直圆柱体的形状。根据其它实施方式（未示出），所述容积呈现出被认为适合于管理磨机20内部的废物R的流动的其他形状。

根据磨机20的一些实施方式，转子30的研磨容积28彼此分开。

根据在附图1、3、4和6至9中所示的实施方式，研磨室22是从单个转子30的研磨容积28的净总和而得到的。换言之，不存在研磨室22的平面区域的未被包括在研磨容积28中的一个内并因此不受至少一个链34的旋转影响的部分。

根据这些实施方式，侧壁24因此成形为以便精确地遵循研磨容积28的轮廓，并因此遵循研磨室22的轮廓。为了更加清楚，在附图中可以看出在链34的径向端部和侧壁24之间如何示出相对大的距离。在现实中，这个距离显然是较小的。类似地，为了更加清楚，在附图2和7中，示出了在研磨容积28和遵循其轮廓的侧壁24之间的相对大的距离。在现实中，这个距离显然是较小的。

根据图5中所示的实施方式，代替地，研磨室22从三个转子30的研磨容积28加上一些连接容积的总和而得到。换句话说，存在研磨室22的平面区域的未被包括在研磨容积28中的任一个内并因此不受链34的旋转的影响的一些部分。如可以注意到的，实际上，图20中的磨机的研磨容积28与图4中所示的磨机20的研磨容积28是完全相同的，然而相应的研磨室22是不同的。虽然图4中的磨机20的研磨室22具有由遵循研磨容积28的三瓣组成的平面区域，但根据图5的磨机20的研磨室22具有大于上面那个平面区域的圆形平面区域。

如可以注意到的，在附图4至6中，研磨室22内部地具有一些障碍物46。这些障碍物46填充研磨室22的不属于研磨容积中的任一个的空间。障碍物46可以被看作是形成了侧壁24的理想的延续部分。障碍物46的存在具有双重功能。首先，障碍物防止废物块积聚在研磨室22内任何链34都不能达到的位置处。不受链34的动作影响的废物R的积聚和由此造成的其存在将导致该过程的效率的总体降低。此外，障碍物46提供了适合于产生分解废物R所必需的冲击的另外的表面和边缘。

根据某些实施方式，转子30的旋转轴线X既相对于彼此又相对于研磨室22的壁24是固定的。换句话说，同一个磨机20的两个转子30₁和30₂之间的轴间距离是固定的；因此，两个转子30₁和30₂的轴线X₁和X₂既不能朝向彼此移动也不能远离彼此移动。

根据在附图中所示的实施方式，侧壁24是大体上竖直的，并具有至少沿着一些部分的圆柱形形状，而底板26是大体上水平的。根据其他可能的实施方式，侧壁24可以例如是倾斜的，以便具有沿着一些部分的圆锥形构造。该解决方案可以例如对于考虑在设计阶段期间所选择的用于转子30的研磨容积28的特定形式是有用的。此外，底板26可以不是平坦的，可以不是水平的或者可以既不是平坦的也不是水平的。底板可以例如具有倾斜构造，即使是仅沿着一些部分的倾斜构造。这个解决方案在有助于排出磨机20内部正在处理的废物R的某些部分的情况下可以是特别地有用的。

如从附图可以理解的，在每个磨机20的内部，各个转子30的研磨容积28成对地彼此相邻，限定了相切区域38，这两个容积28通过该相切区域38彼此连通。换句话说，在相切区域38内，不存在阻抗材料从一个转子30₁的研磨容积28₁到相邻转子30₂的研磨容积28₂的通过的固定障碍物。

鉴于上述解释，并特别地参照图8和9，现在对根据本发明的磨机20的工作原理进行详细地说明。从上方引入磨机20的废物R借助于重力下降，并以或多或少随机的方式与转子30的链34相接触。如已经关于现有技术所描述的，MSW通常以这样的方式特征性地作出行为，以便引起大体上非弹性的碰撞的产生。

因此，在由于废物穿过各个链34的旋转水平的通过所引起的几次冲击之后，废物本身最终停靠在底板26上并由最低的链34旋转地驱动。然而，不同于发生在已知类型的磨机中的情况，开始在根据本发明的磨机20内部旋转的废物经受另一系列的冲击，该冲击将废物迅速减小到所需的颗粒尺寸。链34的旋转运动向废物R施加高的周向速度，并因而使其受到高的离心加速度。这意味着，任何开始与链34一起旋转的废物都附着到侧壁24，并在周向方向上沿着侧壁24传送远至相切区域38，在相切区域38处，侧壁24遵循与研磨容积28的路径不同的路径。

在这一点上，可能出现两种不同的现象，这取决于两个相邻的转子30的旋转是在同一个方向上还是在不同方向上。

具体参照图8，现在对在同一个方向上旋转的两个相邻的转子30之间的相切区域38中产生的作用进行说明。在这种情况下，被右侧转子所旋转的废物和被左侧转子所旋转的废物相互接触。事实上，作用在这两种废物两者上的离心加速度趋向于引起这两种废物朝着彼此移动。所述废物之间的冲击以非常高的相对速度而发生，该非常高的相对速度是由从右侧和从左侧推进的废物的切向速度的总和来定义的。这些速度在模数上是相似的，但具有相反的方向。这些冲击的作用是便于引起对废物R的快速研磨。该作用的效率可以通过不能磨碎的物体在待处理的废物R的块内部的零星存在而得到帮助。事实上，这些物体保持了冲击其他废物的较高能力，从而引起该其它废物的分解。

具体参照图9，现在对在相反方向上旋转的两个相邻转子30之间的相切区域38中产生的作用进行说明。在这种情况下，被右侧的转子所旋转的废物和被左侧的转子所旋转的废物相互接触。事实上，作用在这两种废物两者上的离心加速度趋向于引起这两种废物朝着彼此移动。冲击发生在废物和由侧壁24定义的角边缘之间。实际上，从右侧和从左侧推进的废物的切向速度具有相同的模数和相同的方向。在这种情况下，这些冲击的影响也便于引起废物的快速研磨。在这种情况下，该作用的效率可以通过不能磨碎的物体在待处理的废物R的块内部的零星存在而得到帮助。事实上，这些物体保持了冲击其他废物的较高能力，从而引起该其它废物抵着角边缘的分解。

根据一种实施方式，链34的端部的切向速度等于约270km/h±30%，因此，切向速度在约190km/h和约350km/h之间变化。

鉴于以上值，在例如图8中示意性地示出的磨机内部的废物之间发生的冲击以约540km/h±30%的相对速度发生，该相对速度由从右侧和从左侧推进的废物的切向速度总和来定义；因此，冲击的速度在约380km/h和约700km/h之间变化。

根据本发明的一些实施方式，链34可以以不同的数目存在并且可以具有不同的形式、尺寸和重量。图1至图6仅示出带有四个链34的转子，其中使用了单一类型的链。图7以示意图的方式代替地示出了链34的一些可能的变化形式。左侧转子使用六条链，而右侧链使用八条链。使用不同数目的链显然是可能的。如本领域技术人员可以容易地理解的，在为每个转子30选择链34的数目时产生的考虑是使转子在旋转期间平衡，以便尽可能地防止振动的产生，振动可能是麻烦的或者甚至引起结构共振。

图7中的左侧转子还包括设置有端锤36的两条链。如果增加链34的重量而不过度增加链接件的尺寸，则该解决方案可以是特别有用的。以这种方式，关于对废物R的块上的冲击的能力和旋转期间的延伸的惯性特征可以增加，而不会消除中间柔性。

与左侧转子的没有端锤36的四条链34相比，右侧转子包括较轻的四条链和较重的四条链。

根据以诸如可以在示出的实施方式中看到的那些环形链接件的环形链接件代替实际链的其它实施方式（未示出），也可以使用具有相似性能的其他弹性元件。为了满足特定要求，有可能使用例如绳索段、线缆、线或类似物等替代适当的链。因此，可以理解的是，术语“链”在本说明书中以其最宽泛的含义使用。

链34的另一个重要的设计参数是沿着轮毂32的轴向位置。图2示意性地示出了一些可能的轴向布置。左侧转子清楚地示出在三个不同高度处的三条链34，而由于轮毂32的特殊位置，第四条链是不可见的。右侧转子反而显示了所有四条链，从那里可以看出，（由于在这种情况下做出的特定选择）单条链占据最高位置，单条链占据最低位置，而彼此直径地相反的两条链共用中间位置。

每个转子30的链34的数目、以及其形式、其尺寸、其重量及其轴向布置可以根据在任何情况下都必须在磨机20内部进行处理的废物R的类型进行选择。

链34实际上是以刚性但可移除的方式连接到相应的转子30。除了有可能改变在研磨期间所用的链34的设计参数以外，该解决方案还允许容易地更换磨损或损坏的链34。

根据本发明的一些实施方式，研磨室22还包括适合于允许在磨机20的操作期间排出磨碎废物的格栅40。换句话说，废物中已经磨碎并且已经达到足够小的颗粒尺寸的部分可以在磨机20的操作期间从格栅40排出。优选地，格栅40占据侧壁24的底部（如在图2的实施方式中）或底板26的一部分（在附图中未示出）。

转子30以及特别是链34的不断地移动正在被处理的废物R的块并且特别地施加离心加速度的动作有利于磨碎废物的排出。因此，根据该移动顺序，废物的尚未磨碎或不能磨碎的块压在废物的已经磨碎的块上，以便推动其穿过格栅40离开研磨室22。在附图10中示出了格栅40的其他可能的实施方式。

图7示意性地示出了格栅40延伸越过的角度α。根据本发明，角度α可以有利地在90°和270°之间。较宽的角度α允许已经磨碎的废物的较容易且较快速的移除，从而降低了其在研磨室22内部的停顿时间。

根据磨机20的某些实施方式，例如在图11至图14中示出的那些实施方式，格栅40将研磨室22从借助于吸入装置（suctionplant）50保持在真空下的一个或多个吸入室48分开。吸入室48的底板与被设计成移除已磨碎废物的进料器螺杆52连通。

下面解释磨机20的这些实施方式的工作原理。吸入装置50的动作产生空气流，空气流自上方从外部进入磨机20，穿过格栅40并沿吸入室48行进。因此，该空气流遵循设想用于废物R的相同路径。空气流防止已磨碎的废物的较易挥发部分不必要地残留在研磨室22内部或防止其能够从磨机的顶部离去。事实上，更易于受到气动力而不是惯性力的影响的这些挥发性部分没有特别地受到转子30所产生的高离心力的影响。出于这个原因，借助于吸入系统50的动作，这些部分可以被从研磨室22有效地除去。因此，不管已磨碎的废物R是由重型废物（通过转子30的离心力作用排出）组成还是由轻型废物（通过吸入装置50的作用吸入）组成，已磨碎的废物R都通过格栅40。一旦通过格栅40排到吸入室48中，废物R的较重部分就落入下面的进料器螺杆52中，进料器螺杆52将该较重部分传送到装置中的后续站点。相反地，较轻的部分可以被空气流沿着吸入室48传送，且然后沿着吸入装置50传送。如在图11中示意性地示出的，吸入装置50包括舒缓室54，在舒缓室54内部，导管的被沿着发生吸入的横截面有相当大的增加。当被装置吸入的空气的流速相同时，导管的横截面的增加导致空气流的速率的急剧降低。该流动的减慢减少了作用于悬浮颗粒上的气动力，这些颗粒然后可以从流分离并下降。对于在任何情况下都是由尽管减慢的空气流传送的甚至更轻和更易挥发的颗粒而言，在舒缓室54的下游设置袋式过滤器56。袋式过滤器56以已知的方式保持有效地操作，例如借助于引起积聚的颗粒下降的周期性摇动运动。由空气流传送并由舒缓室54和袋式过滤器56所捕获的颗粒然后再次传送到已磨碎的废物R的主流中，例如传送到进料器螺杆52。

先前的参考是对非可研磨物体在正在被处理的废物R的块内部的存在而做出的。这种存在虽然是零星的并且由于关于废物处置可适用的特定法律条款而尽管在理论上是不太可能发生的，然而，在诸如根据本发明的磨机20的废物研磨设备的设计阶段和使用期间必须考虑到这种存在。在这方面，上面提到了非可研磨物体的存在如何可以在一定程度上有利于分解作用（由于在不同的研磨容积28之间的相切区域38中的冲击）和磨碎废物的排出（由于作用于非可研磨物体上的离心力和非可研磨物体在磨碎部分上所产生的推力）。然而，要避免积聚过量的非可研磨物体，以便不占用工作体积，也不过度地增加作用在转子30上的工作负荷。根据一些实施方式（例如，参见图7中所示的实施方式），根据本发明的磨机20包括用于允许非可研磨物体的定期移除的至少一个开口42。

图7还示出了用于驱动磨机20的可能构型中的一种。在该特定的构型中，两个转子30中的每一个被相关联的电动机44经由皮带驱动器旋转。

显然，其他驱动构型是可能的。有可能例如借助于单一电动机44驱动多于一个转子30。该解决方案在需要获得不同转子30的同步旋转时可以是特别地有利的。也可以在电动机44和转子30之间布置齿轮箱，以便能够根据具体的处理要求获得转子30的不同旋转速度。

根据图13中所示的实施方式，在通常称为直接驱动器的构型中，电动机44代替地包含在相关联的轮毂12的内部。该构型相比上述的构型可以提供各种优点，所述优点特别是由于消除了任何形式的机械驱动器。尤其是，该系统是更加简单的且因此确保了更大程度的可靠性和更高的效率。机械简单性也降低了制造成本和管理成本。

最后，直接驱动器解决方案的更大紧凑性引起磨机20和/或该装置的其他辅助部件作为一个整体的更容易且更合理的布置。

显然，在不存在中间机械驱动器时，电动机44必须能够直接向转子30施加正确的角速度。因此，必须电子地控制电动机44的旋转速度，使得其可以被保持在所需的值内。

例如，在具有等于约2.5m的转子直径的磨机20的实施方式中，为了确保在链34的端部处约270km/h的切向速度，电动机44在正常操作期间的旋转速度必须是约573rpm。

显然，根据具有不同转子直径的其它实施方式，电动机44在正常操作期间的旋转速度必须是不同的，以便能够将链34的端部的切向速度的值保持在在所需的值内。

电动机44优选地是“转矩电动机”，即也能够以较低的旋转速度产生高转矩的电动机。这些转矩电动机通常是同步永磁电动机，优选三相类型的同步永磁电动机。有利地，可以借助于逆变器以已知的方式来实现对电动机44的旋转速度的调整。

根据某些实施方式，非可研磨物体的移除是借助于开口42的自动地打开来进行的。自动打开可以例如通过电动机44的功率消耗来控制：当电动机趋向于超过预定阈值的消耗时，可以推断出链34沿着底板26拖动相当大量的非可研磨物体。当达到功率阈值时，开口42自动地打开几秒钟，即允许借助于离心力来排出非可研磨物体所需要的时间。功率阈值可以在设计阶段由磨机制造商进行限定，或者更有利地由磨机的用户进行限定。这样，实际上就有可能考虑到不同类型的可以被处理的废物块的具体特征。

根据磨机20的其它实施方式，开口42的自动打开可以由用于检测旋转的废物R的块中的温度的系统来控制。当记录到温度上升时，可以推断出一定量的非可研磨物体正在与废物一起旋转，并且因此产生的摩擦至少局部地升高了温度。当达到阈值温度或当记录到温度上升中的阈值梯度时，开口42将自动地打开几秒钟，即允许借助于离心力排出非可研磨的物体所需要的时间。阈值温度和/或其阈值梯度可以在设计阶段由磨机制造商进行限定，或者更有利地由磨机的用户进行限定。这样，实际上就有可能考虑到不同类型的可以被处理的废物块的具体特征。

根据磨机20的其它实施方式，开口42的自动打开可由算法来控制，该算法考虑到电动机44的功率消耗、废物R的温度和/或温度梯度。

本发明还涉及一种用于从废物回收能量的装置。该装置包括根据如上所述的磨机20和适合于磨机所产生的RDF的最佳燃烧的燃烧器。该燃烧器属于在用于从废物且特别是RDF回收能量的领域中广泛已知的类型。

鉴于上面的描述，对于本领域技术人员来说将清楚的是，根据本发明的磨机20和装置是如何能够克服以上参照现有技术所提到的缺点中的大部分的。

特别地，根据本发明的磨机20如何适合于研磨各种类型的废物将是清楚的。实际上，磨机20尤其适合于研磨MSW，但也适合于WEEE和其他类型的固体废物。

根据本发明的磨机20如何具有明显大于已知类型磨机的能量效率也将是清楚的。在这方面，应当考虑，由本申请人进行的具体研究已量化对于从MSW转化成具有细颗粒尺寸（小于5mm）的RDF的每吨废物的通常小于80kW的能量消耗。

此外，根据本发明的磨机20如何具有能够承受非可研磨材料的存在的简单而坚固的结构也将是清楚的。

使用根据本发明的装置如何有可能实现容易并高效地从废物特别是从MSW回收能量也将是清楚的。

最后，本发明提供了一种允许减少在其内部处理的MSW中存在的细菌含量的磨机。事实上，MSW在研磨室内部的存在和MSW所使用的机械能的量引起其温度以与已经关于已知类型的磨机描述的方式类似的方式逐渐增加。然而，在根据本发明的磨机中，由链所实现的非可研磨物体的容易排出和连续混合大幅度地限制了温度峰值，并同时分散了在正在被处理的整个MSW块内的热量。该温度一般在约60-80°C的范围内，因此没有关于热塑性部分软化以及所造成的格栅堵塞的任何问题。与此相反，这种加热对MSW的影响是类似于巴氏灭菌法的处理，即其中细菌含量大幅度降低（以约90%）的处理的影响。

包括（例如在图1、2、7至9及11至14中示出的）两个转子30的实施方式是磨机20的基本实施方式。其确保了以上提到的所有优点并因此与已知类型的磨机相比呈现出大幅改进。包括（例如在图3和图12中示出的）排成一行的三个转子的实施方式代表另外的改进。考虑到解释分解磨机20内部的废物的机制，实际上本领域技术人员将清楚的是，如何有可能用具有两个相切区域38而不是一个相切区域38的三转子磨机来处理为具有两个转子的基本磨机的废物量大体上两倍的废物量。也将清楚的是，本实施方式如何是特别地有效的，因为当与两转子的形式相比时增加了部件的尺寸和数目，用本实施方式可以实现的处理能力是显著地更大的。

具有三个转子但有几个相切区域38的其他实施方式（例如在图4和5中图示的那些实施方式）或者具有三个以上的转子的另外的实施方式（例如在图6中图示的实施方式）却不那么有利，这主要是由于在运输和安装期间所遇到的并与其整体尺寸相关的物流问题。

如在上面已经提到的，在已知类型的装置中，为了处理废物R以便获得RDF的生产，设计了一系列的几台机器：初级破碎机（其最初将废物R分解成较大尺寸的片）、设置有紧靠着定位的叶片以便减小片的尺寸的次级破碎机、以及最后用于获得约25mm的最终颗粒尺寸的刀片式破碎机。

然而，该颗粒尺寸是相对地粗的，因此为了实现高效燃烧，RDF必须与更大百分比量（65-80%）的煤粉一起使用。

在根据本发明的磨机中，相反地，RDF的生产是在单个周期中进行的。换言之，根据本发明的磨机能够像这样地处理废物块，即像通过废物收集服务进行供应一样，而无需任何中间处理。不依赖于传入的废物R的尺寸，根据本发明的磨机能够独立地实现对废物R的适当粉碎：正在输出的RDF的大部分具有粉末状和/或丝状的一致性和尺寸。

由本申请人进行的特定测试已经表明，从磨机输出的平均80%以上的材料具有小于1mm的特征尺寸。其余百分比的材料具有稍大一点的并且只是偶尔地达到5mm的尺寸。显然，所述数据具有简单的统计性质的值；结果中的轻微变化可以由传入废物R的性质和特征来决定。

正是由于这种粉末状和/或丝状的一致性和尺寸，由根据本发明的磨机生产的RDF能够确保至能够直到100%取代煤粉的点的最佳燃烧。

这样的结果连同实现该结果所需的有限能量消耗一起使得根据本发明的磨机20与已知类型的装置相比表现出明显有利的解决方案。

关于上述磨机20的实施方式，为了满足特定的要求，本领域技术人员可以做出修改和/或以等效元件替换所描述的元件，而不会因此偏离所附权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于研磨垃圾(R)的磨机(20)，包括：

至少一个研磨室(22)，其由侧壁(24)和底板(26)限定，以及

至少两个转子(30₁、30₂)，其围绕各自的大体上垂直的轴线X₁和X₂可旋转，所述转子(30₁、30₂)中的每一个包括轮毂(32)和多个链(34)，所述多个链(34)连接到所述轮毂(32)并被设计成在所述转子(30)的旋转期间扫过所述研磨室(22)的一部分，其中：

所述转子(30₁、30₂)的旋转轴线X₁和X₂是既相对于彼此又相对于所述研磨室(22)的所述侧壁(24)固定的；

其中，对于每一个转子(30)而言，研磨容积(28)是通过轴向地内插圆周而限定的，所述转子(30)的所述链(34)在所述圆周内部旋转，所述转子(30)的所述研磨容积(28)是彼此分开的；

所述侧壁(24)被成形以便精确地遵循所述研磨容积(28)的轮廓；并且

其中所述磨机(20)还包括借助于格栅(40)从所述研磨室(22)分开的一个或多个吸入室(48)，所述吸入室(48)借助于吸入装置(50)保持在真空下。

2.根据权利要求1所述的磨机(20)，其中，所述研磨室(22)是由单个转子(30)的所述研磨容积(28)的净总和而得到的，使得不存在所述研磨室(22)的平面区域的未被包括在所述研磨容积(28)中的一个内且因此不受至少一个链(34)的旋转影响的部分。

3.根据权利要求1所述的磨机(20)，其中，所述研磨室(22)是由单个转子(30)的所述研磨容积(28)加上一些连接容积的总和而得到的，使得存在所述研磨室(22)的平面区域的未被包括在所述研磨容积(28)中的任一个内且因此不受任何链(34)的旋转影响的一些部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，障碍物(46)设置在所述研磨室(22)内，所述障碍物(46)被设计成填充所述研磨室(22)的不属于所述研磨容积(28)中的任一个的空间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，各个转子(30)的所述研磨容积(28)成对地彼此相邻，限定两个研磨容积(28)经由其彼此连通的相切区域(38)。

6.根据权利要求5所述的磨机(20)，其中，在所述相切区域(38)中，不存在阻挡物体从转子(30₁)的一个研磨容积(28₁)到相邻转子(30₂)的研磨容积(28₂)的通过的固定障碍物。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，一些链(34)包括端锤(36)。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，所述链(34)以刚性但可移除的方式连接到相应的转子(30)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，所述研磨室(22)包括格栅(40)，所述格栅(40)被设计成允许在所述磨机(20)的操作期间排出废物中已经磨碎的部分，所述已经磨碎的部分已经达到足够精细的颗粒尺寸。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，其中，所述链(34)的端部的切向速度在190km/h和350km/h之间变化。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，还包括用于旋转地驱动转子(30)的电动机(44)，所述电动机(44)被包含在所述转子(30)的所述轮毂(32)内部。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的磨机(20)，还包括用于允许定期移除非可研磨的组成部分的至少一个开口(42)。

13.根据权利要求12所述的磨机(20)，还包括用于旋转地驱动所述至少两个转子(30₁，30₂)的至少一个电动机(44)，并且其中，所述开口(42)的打开是根据所述电动机(44)的功率消耗而自动地控制的。

14.根据权利要求12所述的磨机(20)，其中，所述开口(42)的打开是根据旋转的废物的块中的温度而自动地控制的。

15.用于从废物中回收能量的装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的磨机(20)和被设计用于由所述磨机(20)所产生的废弃物衍生燃料的最佳燃烧的燃烧器。