CZ2020567A3 - Systém zpracování, úpravy a využití odpadů - Google Patents
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2020567A3 CZ2020567A3 CZ2020567A CZ2020567A CZ2020567A3 CZ 2020567 A3 CZ2020567 A3 CZ 2020567A3 CZ 2020567 A CZ2020567 A CZ 2020567A CZ 2020567 A CZ2020567 A CZ 2020567A CZ 2020567 A3 CZ2020567 A3 CZ 2020567A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- waste
- treatment
- crusher
- thermochemical
- recovery system
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 4
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHVOBYWXERUHMN-KVJKMEBSSA-N 3-[(3s,5r,8r,9s,10s,13s,14s,17s)-10,13-dimethyl-3-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-tetradecahydro-1h-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-2h-furan-5-one Chemical compound O([C@@H]1C[C@H]2CC[C@@H]3[C@@H]([C@]2(CC1)C)CC[C@]1([C@H]3CC[C@@H]1C=1COC(=O)C=1)C)[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O ZHVOBYWXERUHMN-KVJKMEBSSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B15/00—Combinations of apparatus for separating solids from solids by dry methods applicable to bulk material, e.g. loose articles fit to be handled like bulk material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/52—Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů je umístěn na lodi a obsahuje zásobník (1) odpadu opatřený alespoň jedním snímačem (2) množství odpadu a alespoň jedním dalším snímačem (3) pohybu odpadu, ke kterému je připojen přes dávkovač (4) drtič (5) odpadu se zátěžovým čidlem (6). Snímač (2) množství odpadu, další snímač (3) pohybu odpadu a zátěžové čidlo (6) jsou propojeny s řídící jednotkou (7) spojenou s ovladači pohonů dopravníku v zásobníku (1) odpadu, dávkovače (4) a drtiče (5). Za drtičem (5) je úpravna pro mechanické upravení, čištění, sušení, separaci a aglomeraci, za kterou je bioplynová stanice pro zpracování a úpravu organických materiálů k energetickému využití a jejich následnému použití jako kompostu. Dále třídič vzniklého granulátu na jednotlivé druhy plastu na jejich recyklaci a termochemická jednotka (8) pro výrobu energetického paliva v podobě plynu, oleje a uhlíku. Za ní je alespoň jedna nádrž (9) zkapalněného plynu opatřená míchacím zařízením.
Description
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů
Oblast techniky
Technické řešení se týká systému zpracování, úpravy a využití odpadů, obsahujícího třídění, mechanickou úpravu, separaci a zpracování odpadu, zejména u mořského pobřeží.
Dosavadní stav techniky
V současné době nakládání s odpady začíná sběrem odpadu z domácností. Toto probíhá již na bázi základního třídění na plasty, sklo, papír, bioodpad a komunální odpad. Ačkoliv se lidé k třídění začínají stavět pozitivně, není zaručeno, že vytříděný odpad bude následně využit jinak, než uložením na skládce nebo případně zpracován v teplárně na výrobu energií. Při uložení na skládce dochází ke ztrátě možnosti plnohodnotné recyklace, která zajistí opětovné využití a tím i úsporu nerostného bohatství, jako je např. ropa atd. Při tepelném zpracování v teplárnách dochází ke zvýšení emisí a tím ke zhoršení ovzduší a samozřejmě již není žádná možnost opětovného využití, a navíc dochází tímto způsobem k využití pouze 30 % odpadů. Současný systém je tedy z hlediska ekologického a potažmo i ekonomického již zcela nevyhovující a zastaralý a je zapotřebí ho nahradit novým.
Odpady, zejména plasty, představují hrozbu nejen pro zdraví našich moří a pobřežních oblastí, ale i pro naše hospodářství a společnost. Většina odpadů v moři vzniká při činnostech na pevnině. Ačkoliv se lidé k třídění začínají stavět pozitivně, není zaručeno, že vytříděný odpad bude následně využit jinak. Vznikají černé skládky na plážích, kdy dochází ke kontaminaci spodní vody a tím vzniká ekologická zátěž pro životní prostředí.
Při uložení na skládce dochází ke ztrátě možnosti plnohodnotné recyklace, která zajistí opětovné využití a tím i úsporu nerostného bohatství, např. ropa, kovy, sklo atd. Na některých větších ostrovech jsou spalovny odpadů, ale využití získaného teplaje minimální. Současný systém je tedy z hlediska ekologického a potažmo i ekonomického j iž zcela nevyhovuj ící a zastaralý a j e zapotřebí ho nahradit novým.
Nevýhodou stávajících řešení jsou především vysoké náklady na výstavbu spaloven komunálního odpadů a jejich malá energetická účinnost.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny systémem zpracování, úpravy a využití odpadů, obsahujícím třídění, mechanickou úpravu, separaci a zpracování odpadu, který je umístěn na lodi a obsahuje zásobník odpadu opatřený alespoň jedním snímačem množství odpadu a alespoň jedním dalším snímačem pohybu odpadu, ke kterému je připojen přes dávkovač drtič odpadu se zátěžovým čidlem. Snímač množství odpadu, další snímač pohybu odpadu a zátěžové čidlo jsou propojeny s řídící jednotkou spojenou s ovladači pohonů dopravníku v zásobníku odpadu, dávkovače a drtiče. Za drtičem je úpravna pro mechanické upravení, čištění, sušení, separaci a aglomeraci, za kterou je bioplynová stanice pro zpracování a úpravu organických materiálů k energetickému využití a jejich následnému použití jako kompostu, třídič vzniklého granulátu na jednotlivé druhy plastu na jejich recyklaci a termochemická jednotka pro výrobu energetického paliva v podobě plynu, oleje a uhlíku, za kterou je alespoň jedna nádrž zkapalněného plynu opatřená míchacím zařízením. Zásobník odpadu, dávkovač, drtič odpadu, úpravna, bioplynová stanice, termochemická jednotka pro výrobu energetického paliva a alespoň jedna nádrž zkapalněného plynu jsou navzájem propojeny pružnými spoji.
-1 CZ 2020 - 567 A3
Drtič je s výhodou pomaluběžný drtič s přítlačným sítem pro dosažení jednotné granulometric materiálu pro další třídění a zpracování.
Termochemická jednotka je s výhodou opatřena vstupním dávkováním materiálu bez přístupu vzduchu, alespoň třemi zdroji tepla propojenými s řídící jednotkou a teplotními čidly v retortě termochemické jednotky.
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů je ve výhodném provedení opatřen zařízením na zpracování plynů z bioplynové stanice a z termochemické jednotky pro výrobu elektrické energie.
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů může být opatřen biofiltrem s filtračním ložem o výšce 1,0 až 2,0 m sestávajícím ze směsi drcené kůry, rašeliny a kokosových vláken, přičemž na povrchu těchto částic je udržován mikrobiální život pro odstraňování organoleptických organických látek v nízkých koncentracích z proudu odsávaného vzduchu, které je opatřeno regulátorem pH, automatickým protiproudým postřikem a regulátorem teploty v rozmezí od 10 do 40 °C.
Předmětem patentu je výstavba uceleného systému kompletního zpracování, úpravy a využití odpadů na lodi. Cílem je zpracování odpadu, jeho částečná recyklace a jeho částečné energetické využití. Využitelné složky, např. kovy, budou separovány a zbytkový podíl bude po biologické úpravě zpracován pro další využití v např. zemědělství. Výhodou tohoto systému je fakt, že ho lze přizpůsobit dané lokalitě, podmínkám a různému složení odpadů. Součástí technologie je jednotný a ucelený systém řízení materiálových toků a jejich monitoring a tím se dosahuje maximální efektivity zpracování odpadů.
Třídění a separace umožňují po mechanickém upravení separaci odpadu k dalšímu zpracování. Jedinečnost systému a jeho skladba dovoluje reagovat na potřeby ekonomického využití odpadu a lze ho i v průběhu provozu linky upravovat tak, aby reagoval na změny na trhu s komoditami. V zařízení se používají technologicko-optické senzory k důkladnému vytřídění jednotlivých opadů. Veškeré sensory jsou navrženy a umístěny na všech klíčových místech technologie tak, aby každý z procesů byl dokonale zmonitorován. Senzory jsou napojeny do jednotné řídící jednotky řízení linky. Ucelený systém řízení dovoluje reagovat na změny ve složení odpadu a upravovat chod linky tak, aby byly výstupní komodity ve stejné kvalitě a odpad byl co nejlépe ekonomicky využit.
Technologie drcení a přípravy materiálu je navržená a složená pro mechanické upravení a separaci k dalšímu zpracováni. Drtič rozdrtí vstupní materiál na přesnou velikosti jednotlivých odpadů, tak aby se dobře zpracoval v další technologii. Vzhledem k různorodosti vstupního materiálu v odpadu se používá na vstupu po hrubé separaci nadrozměmých kusů v odpadu pomaluběžný drtič se speciálním sítem, kde řízením procesu v drtiči se zajištuje rovnoměrný tlak na síto atím se dosahuje jednotné granulometric materiálu pro další třídění a zpracování.
Úpravna představuje soubor technologie navržené a složené pro mechanické upravení, čištění, sušení, separaci a aglomeraci s následnou přípravou k dalšímu zpracováni nebo prodeji např. granulátu z PET. Vzniklý granulát po mechanické úpravě a vyčištění se dále separuje technologicko-optickými senzory na jednotlivé druhy plastu pro použití na recyklaci nebo v termochemické jednotce. Skladbou optických třídičů a jejich navazbením v technologii umožňuje libovolně z technologie separovat jakýkoli druh plastu pro další separace atím pružně reagovat na potřeby trhu. Ostatní nevytříděný směsný plast nevhodný k prodeji se používá jako příměs do energetického paliva nebo jako vstup do termochemické jednotky.
Bioplynová stanice slouží pro zpracování a úpravu organických materiálů k energetickému využití a jejich následnému použití jako kompostu.
Termochemická jednotka je zařízení na zpracování vytříděných plastů z komunálního odpadu, PET a pneu granulátu a jejímž výstupem je energetické palivo. Rozložení a měření teplot v retortě
-2 CZ 2020 - 567 A3 zajišťuje důkladné rozložení odpadu. Následné čištění plynových a olejových frakcí zajišťuje jejich kontinuita a stabilní kvalitu. Zkapalnění plynu do nádrží a jeho promíchávání v nádržích umožňuje dodržovat kvalitu plynu. Technologie je nastavena tak, že výstupní produkty - plyn, olej a uhlík, vychází z této technologie ve stále stejné kvalitě, tím je zajištěno velmi dobré obchodování s těmito produkty.
Plynové hospodářství a energocentrum umožňuje jeho využití pro výrobu elektrické energie přímo pro loď. Vzhledem k tomu, že výstupní plyn jak z kompostámy, tak i z termochemické jednotky je vyčištěný a ve vysoké kvalitě, může se vyrábět elektrická energie pro vlastní spotřebu. Tím pádem, po zpuštění celého celku technologie je schopna do 1 hodiny jet v ostrovním režimu. Zbytek el. energie se může prodávat do sítě. Všechno teplo vzniklé při výrobě el. energie se spotřebuje na sušení vstupních materiálů, tj. odpadů, nebo pro vytápění místností na lodi.
Dalšími výhodami je jasné a ucelené řešení likvidace odpadu, inteligentní využívání více druhů energií a odbourání environmentální zátěže oblasti. Řešení představuje plně automatický systém progresivní technologie. Dalšími výhodami je zlepšení životního prostředí v podstatě na jakémkoli místě v blízkosti pobřeží. Zásadní výhodou je zužitkování 90 až 97 % odpadů pro opětovné využití
Proces termálního rozkladu je velice ekologický proces, během kterého je možné zpracovávat organické materiály a výstupní komoditou jsou obchodovatelné ropné produkty. Tento systém přináší převratné řešení v oblasti likvidace odpadů.
Objasnění výkresů
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů, obsahující třídění, mechanickou úpravu, separaci a zpracování odpadu podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněno schéma třídění odpadu. Na obr. 2 je znázorněno schéma drcení odpadu. Na obr. 3 je znázorněno schéma termochemické jednotky. Na obr. 4 je znázorněno umístění systému na lodi v bokorysu a na obr. 5 v půdorysu. Na obr. 6 je detail zádě lodi.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příkladný systém zpracování, úpravy a využití odpadů, obsahující třídění, mechanickou úpravu, separaci a zpracování odpadu, který je umístěn na lodi a obsahuje zásobník 1 odpadu opatřený snímači 2 množství odpadu a dalšími snímači 3 pohybu odpadu, ke kterému je připojen přes dávkovač 4 drtič 5 odpadu se zátěžovým čidlem 6. Snímač 2 množství odpadu, další snímač 3 pohybu odpadu a zátěžové čidlo 6 jsou propojeny s řídící jednotkou 7 spojenou s ovladači pohonů dopravníku v zásobníku 1 odpadu, dávkovače 4 a drtiče 5. Za drtičem 5 je úpravna pro mechanické upravení, čištění, sušení, separaci a aglomeraci, za kterou je bioplynová stanice pro zpracování a úpravu organických materiálů k energetickému využití ajejich následnému použití jako kompostu, třídič vzniklého granulátu na jednotlivé druhy plastu na jejich recyklaci a termochemická jednotka 8 pro výrobu energetického paliva v podobě plynu, oleje a uhlíku, za kterou jsou nádrže 9 zkapalněného plynu opatřené míchacím zařízením. Zásobník 1 odpadu, dávkovač 4, drtič 5 odpadu, úpravna, bioplynová stanice, termochemická jednotka 8 pro výrobu energetického paliva a nádrže 9 zkapalněného plynu jsou navzájem propojeny pružnými spoji. Termochemická jednotka 8 je opatřena vstupním dávkováním 11 materiálu bez přístupu vzduchu, zdroji 12 tepla propojenými s řídící jednotkou 7 a teplotními čidly 13 v retortě termochemické jednotky 8. Systém je dále opatřen zařízením na zpracování plynů z bioplynové stanice a z termochemické jednotky 8 pro výrobu elektrické energie.
Systém zpracování, úpravy a využití odpadů je opatřen biofiltrem s filtračním ložem o výšce 1,0 až 2,0 m sestávajícím ze směsi drcené kůry, rašeliny a kokosových vláken, přičemž na povrchu
-3 CZ 2020 - 567 A3 těchto částic je udržován mikrobiální život pro odstraňování organoleptických organických látek v nízkých koncentracích z proudu odsávaného vzduchu, které je opatřeno regulátorem pH, automatickým protiproudým postřikem a regulátorem teploty v rozmezí od 10 do 40 °C.
Odpad bude přivážen svozovými vozidly do haly umístěné na břehu, kde bude vyložen na betonovou podlahu s penetračním nátěrem vyspádovanou do bezodtoké jímky pro případ záchytu kapalných složek odpadu nebo úniku jiných kapalin, které by mohly ohrozit kvalitu životního prostředí.
Příjmovou část haly bude obsluhovat kolový nakladač se lžící, který odpad rozhrne a oddělí z něj balastní předměty, které nejsou vhodné pro zpracování metodou mechanicko-biologické úpravy. Balastní složky budou ukládány do přistaveného kontejneru a ukládány bez úpravy na skládku.
Nakladač odpad uloží do násypky s vynášecím dopravníkem, který přepraví odpad do zpracovatelské části haly. Příjmová část bude odsávána přes biofiltr tak, aby se zabránilo šíření pachových emisí do okolí.
Odpad vstupuje do primárního drtiče, který může být vynesen z lodi a který upraví velikost částic, rozvolní odpad uložený v taškách nebo krabicích. Podrcený odpad postupuje po dopravníku s přesypem na magnetický separátor, kde dojde k oddělení železných kovů obsažených v odpadu. Po oddělení kovů předdrcený odpad postupuje na ruční separaci skla, kamení a zejména plastu. Sklo a železo bude odváženo k recyklaci, kamení bude odváženo na skládku bez dalšího využití. Plasty budou použity na energetické zpracování v termochemické jednotce. Výhodou systému ručního třídění je možnost jednoduše rozšířit počet separovaných druhů odpadů. V případě, že by se v oblasti našel zpracovatel např. papíru, je možné z odpadu začít jednoduše separovat i papír vhodný pro recyklaci.
Zbytková část s velkým podílem biologického odpadu bude nadrcená nájemnou frakci a použita pro aktivní fermentaci s následnou kompostací.
Zpracovatelská linka odpadů bude vybavena odsáváním jednotlivých pracovišť, kde bude docházet k manipulaci nebo přesypu zpracovávaného odpadu. Prvním odsávaným místem bude vstupní drtič, dále přesyp nad magnetickým separátorem, ruční třídící linka a finální drtič. Vzduchotechnika odvede odsávaný vzduch mimo halu, kde budou umístěny látkové odlučovače prachových částic. Za tyto odlučovače bude umístěno ještě biofiltrační zařízení pro snížení pachových emisí.
Kompostáma - hala fermentace
Cílem řízeného procesu aerobní fermentace je dosáhnout snížení biologické aktivity podsítné frakce z třídění směsného komunálního odpadu s vysokým obsahem biologicky rozložitelné složky pod úroveň respirační aktivity spotřeby kyslíku 10 mg O2/g sušiny. Tato aktivita je dostatečně nízká k tomu, aby nedocházelo k anaerobním procesům ve skládkovém tělese za vzniku plynu metanu, který má cca šestinásobně vyšší skleníkový efekt než přirozený produkt biologického rozkladu oxid uhličitý.
Po tomto nuceném oxidačním procesu nebude již možné získávat skládkový plyn pro využití na kogenerační jednotce pro výrobu elektrické energie a využívání odpadního tepla ze spalování plynu.
Jednou z inovativních možností je systém kompostových zakládek umístěných v uzavřené hale s aktivním překopáváním pomocí překopávače umožňujícího zkrápění substrátu přídavným zavlažovacím zařízením. Tento proces je pomalejší, ale podstatně méně nákladný.
-4 CZ 2020 - 567 A3
Navrhované řešení umožní při správném režimu překopávání a vlhčení dosažení stejného efektu jako při využití fermentovacích boxů pouze s tím rozdílem, že proces je cca o 1 měsíc pomalejší. Proto je volena dostatečná plocha, aby zdržení substrátu v procesu bylo dostatečné.
Předpokládá se překopávání 3 až 5krát v týdnu, dle potřeby a ročního období. Plocha haly bude využita pro vytvoření kompostových zakládek. V hale fermentace bude probíhat intenzivní část fermentace po dobu 6 týdnů a následně bude substrát přemístěn na dozrávací plochu.
Hala bude osazena betonovou výplní do výšky 5 m tak, aby bylo možno kompostové zakládky rozmístit po celé ploše haly a byla minimalizována prašnost.
Prostor nad výplněmi bude osazen světlopropustným materiálem, např. polykarbonát. Bude se tedy jednat o uzavřenou halu, která bude osazena systémem odsávání vzduchu a vodních par, odprašování a eliminací pachových látek prosáváním přes biofiltr.
Kompostáma - dozrávací plocha
Z fermentační haly bude materiál převážen na plochu dozrávání kompostu. Bude se jednat o betonovou upravenou plochu vyspádovanou do retenčních nádrží, kde budou kumulovány průsaky dešťových vod kompostovaným materiálem.
Plocha bude využita pro vytvoření kompostových zakládek. Doba zdržení kompostovaného materiálu na ploše bude 6 až 8 týdnů. Kompostové zakládky budou překopávány a vlhčeny dle potřeby cca Ix týdně.
Biofiltr
Biofiltrace odpadního vzduchu je metoda založená na využití mikroorganismů k rozkladu nebo biotransformaci škodlivých látek. Znečištěný vzduch prochází biofiltrem naplněným porézním materiálem, který je pokrytý vrstvou biomasy. Při průchodu plynu biofiltrem dochází k zachycení, tj. sorbci polutantu na povrch biomasy a následné biodegradaci polutantu. Základním principem biofiltrace je tedy kombinace adsorpce kontaminantu a biochemického rozkladu vhodnými bakteriálními kulturami.
Uvnitř biofiltru je třeba neustále udržovat optimální podmínky, mezi které patří především vlhkost, pH, teplota a koncentrace nutrientů. Náplň biofiltru je před jeho spuštěním inokulována vhodnými mikrobními kulturami a zároveň jsou dodány potřebné anorganické živiny.
Biofiltrem bude procházet vzduch z odsávaných prostor a technologií, který by mohl při volném vypouštění do ovzduší šířit pachovou zátěž do okolí areálu. Potřebná kapacita biofiltru a jeho rozměry vyplývají z množství vzduchu vycházejícího ze vzduchotechnických jednotek.
Biofiltr je vybaven filtračním ložem o výšce 1,5 m sestávajícím ze směsi drcené kůry, rašeliny a kokosových vláken. Na povrchu těchto částic je udržován mikrobiální život umožňující odstraňování organoleptických organických látek v nízkých koncentracích z proudu odsávaného vzduchu.
Zařízení má vlastní regulaci pH, automatický protiproudý postřik, regulaci teploty. Během provozu není nutné do zařízení zasahovat. Jediným požadavkem je rozsah vstupní teploty vzduchu v rozmezí od 10 do 40 °C.
Třídění a separace
Technologické zařízení kombinuje ověřené optické a mechanické postupy separace způsobem, který zaručuje vysoce kvalitní vytřídění na recyklovatelné materiálové frakce. Technologický
-5 CZ 2020 - 567 A3 proces zaručuje vysokou a zejména jednotnou kvalitu výstupních materiálů. Směsné plasty jsou odděleny od plastů jednodruhových, které je díky tomu možno okamžitě použít na výrobu granulátů a aglomerátů, použitelných v průmyslu druhotných surovin.
Technologie drcení a přípravy materiálu
Technologie je navržená a složená tak, aby byla schopna zpracovat vyspecifikovaný vstupní materiál, tj. odpad, např. opotřebované pneumatiky. Linka bude postupně drtit vstupní surovinu na jemnější frakce. Jednotlivé části budou propojeny dopravníky. Součástí technologie jsou třídiče a separátory magnetických kovů. Např. ocelová lana spolu s další vytěženou ocelí z pneumatik se předávají k dalšímu zpracování. Obvyklá kapacita celé technologie je 2 až 3 tuny výstupní drti za hodinu.
Úpravna
Soubor technologie navržené a složené pro mechanické upravení, magnetické a optické a barvené separace, rozvlákňovače a aglomeraci s následnou přípravou k dalšímu zpracováni nebo prodeji např. granulátu z PET.
Bioplynová stanice
Základ bioplynové stanice tvoří vyhnívací plynotěsné a vodotěsné komory, tzv. garážového typu, kdy provozní objem jedné komory je cca 800 m3 materiálu. Vyprazdňování a plnění komory se provádí kolovým nakladačem. Naočkování vstupní suroviny je prováděno, jednak smícháním čerstvého bioodpadu - cca 60 % vsázky, s již zfermentovanou biomasou - cca 40 % vsázky, a dále rozstřikováním procesní vody na fermentovanou hmotu, již v uzavřené komoře.
Bioplynová stanice bude projektována a dodána na míru - na základě dostupného množství a druhu surovin, dispozice možného umístění.
Termochemická j ednotka
Systém ECOS (Energy Conversion Processor System) byl navržen tak, aby generoval energii ze všech biologicky rozložitelných nebo syntetických odpadů. Tyto jednotky budou pracovat nepřetržitě při výrobě vysoké jakosti plynných a kapalných paliv. Termochemické systémy ECPS pracují s různými zdroji odpadů, které vytvářejí plynná nebo kapalná paliva z odpadu. Účinnost systémů ECPS je zcela závislá na čistotě a energetickém obsahu odpadu. Celý termochemický systém je navržen tak, aby splňoval veškeré evropské normy na tento druh zařízení. Výrobní cyklus je uzavřený bez prchavých emisí a bezodpadový.
Zařízení je automatické s mnohými bezpečnostními systémy, které po celou dobu termochemického procesu monitorují výrobu, aby se eliminoval lidský faktor.
Tento druh termochemické jednotky se může využít na energetickou recyklaci těchto druhů odpadů:
pneumatik plastů komunálního odpadu kalů z čistíren odpadních vod, kalů z autolakoven, z prádelen a papírenských kalů farmářského a zahradního odpadu, jako je chlévská mrva, kejda, zahradní odpad biomasy a dřeva nemocničního odpadu
-6 CZ 2020 - 567 A3
Plynové hospodářství a energocentrum zařízení na zpracování plynu z kompostace, termochemické jednotky a jeho využití pro výrobu 5 energií
Zařízení na zpracování a energetické využití odpadu se skládá z několika dílčích částí, které jsou uvedeny a popsány výše a které jsou umístěny na lodi a navzájem propojeny. Předpokládaná velikost všech obslužných komunikací, parkovišť a skladovacích prostor na pobřeží, při velikosti io pro zpracování 10 t odpadu za hodinu, je přibližně 400 x 200 m. Vzhledem k variabilitě konceptu lze využít pro stavbu zázemí i stávající nevyužité doky a mola.
Průmyslová využitelnost
Systém podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění především při zpracování, úpravě a využití odpadů, zejména komunálních v pobřežních oblastech.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Systém zpracování, úpravy a využití odpadů, obsahující třídění, mechanickou úpravu, separaci a zpracování odpadu, vyznačující se tím, že je umístěn na lodi a obsahuje zásobník (1) odpadu opatřený alespoň jedním snímačem (2) množství odpadu a alespoň jedním dalším snímačem (3) pohybu odpadu, ke kterému je připojen přes dávkovač (4) drtič (5) odpadu se zátěžovým čidlem (6), přičemž snímač (2) množství odpadu, další snímač (3) pohybu odpadu a zátěžové čidlo (6) jsou propojeny s řídící jednotkou (7) spojenou s ovladači pohonů dopravníku v zásobníku (1) odpadu, dávkovače (4) a drtiče (5), za drtičem (5) je úpravna pro mechanické upravení, čištění, sušení, separaci a aglomeraci, za kterou je bioplynová stanice pro zpracování a úpravu organických materiálů k energetickému využití a jejich následnému použití jako kompostu, třídič vzniklého granulátu na jednotlivé druhy plastu na jejich recyklaci a termochemická jednotka (8) pro výrobu energetického paliva v podobě plynu, oleje a uhlíku, za kterou je alespoň jedna nádrž (9) zkapalněného plynu opatřená míchacím zařízením, přičemž zásobník (1) odpadu, dávkovač (4), drtič (5) odpadu, úpravna, bioplynová stanice, termochemická jednotka (8) pro výrobu energetického paliva a alespoň jedna nádrž (9) zkapalněného plynu jsou navzájem propojeny pružnými spoji.
- 2. Systém zpracování, úpravy a využití odpadů podle nároku 1, vyznačující se tím, že drtič (5) je pomaluběžný drtič s přítlačným sítem (10) pro dosažení jednotné granulometric materiálu pro další třídění a zpracování.
- 3. Systém zpracování, úpravy a využití odpadů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že termochemická jednotka (8) je opatřena vstupním dávkováním (11) materiálu bez přístupu vzduchu, alespoň třemi zdroji (12) tepla propojenými s řídící jednotkou (7) a teplotními čidly (13) v retortě.
- 4. Systém zpracování, úpravy a využití odpadů podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že je opatřen zařízením na zpracování plynů z bioplynové stanice a z termochemické jednotky (8) pro výrobu elektrické energie.
- 5. Systém zpracování, úpravy a využití odpadů podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je opatřen biofiltrem s filtračním ložem o výšce 1,0 až 2,0 m sestávajícím ze směsi drcené kůry, rašeliny a kokosových vláken, přičemž na povrchu těchto částic je udržován mikrobiální život pro odstraňování organoleptických organických látek v nízkých koncentracích z proudu odsávaného vzduchu, které je opatřeno regulátorem pH, automatickým protiproudým postřikem a regulátorem teploty v rozmezí od 10 do 40 °C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020567A CZ2020567A3 (cs) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Systém zpracování, úpravy a využití odpadů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020567A CZ2020567A3 (cs) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Systém zpracování, úpravy a využití odpadů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020567A3 true CZ2020567A3 (cs) | 2022-04-27 |
Family
ID=81653808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020567A CZ2020567A3 (cs) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Systém zpracování, úpravy a využití odpadů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2020567A3 (cs) |
-
2020
- 2020-10-16 CZ CZ2020567A patent/CZ2020567A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102327888B (zh) | 一种零污染零排放无害化城市生活垃圾资源化回收处理方法 | |
| CN202283543U (zh) | 一种城市生活垃圾无害化资源化回收处理系统 | |
| US9776224B2 (en) | Method of utilizing refuses in urban and rural | |
| CN101289336B (zh) | 一种城市生活垃圾综合处置方法 | |
| WO2015062458A1 (zh) | 一种固液分开及有机物与无机物分开垃圾处理方法和装置 | |
| CN101274331A (zh) | 生活垃圾处理方法 | |
| CN102794293A (zh) | 一种城市生活垃圾综合处理方法 | |
| CN106734084B (zh) | 一种固体废弃物处理方法 | |
| CN109761653A (zh) | 一种生活垃圾及餐厨垃圾生物发酵制肥方法 | |
| CN101036916A (zh) | 基于生物预处理的生活垃圾综合处理工艺 | |
| CN101642766A (zh) | 城镇生活垃圾资源化再生循环利用环保处理工艺方法 | |
| CN104928323A (zh) | 一种生活垃圾生物处理方法 | |
| CN1164375C (zh) | 城市垃圾集中处理再生方法 | |
| CN107900069A (zh) | 一种生活垃圾资源化的方法及系统 | |
| CN109821852A (zh) | 一种生活垃圾填埋场治理及生活垃圾处理方法 | |
| CN109261696B (zh) | 一种生活垃圾焚烧处理综合利用生产工艺 | |
| CN105798049B (zh) | 村镇生活垃圾无害化处理工艺 | |
| KR101238096B1 (ko) | 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치 | |
| CN1177525A (zh) | 处理城市有机垃圾的新工艺 | |
| CN1225319C (zh) | 城市生活垃圾快速无害化综合处理法 | |
| CZ2020567A3 (cs) | Systém zpracování, úpravy a využití odpadů | |
| EP4228829B1 (en) | A flexible system for processing, treatment and use of waste | |
| EA045785B1 (ru) | Вариативная система для переработки, обработки и использования отходов | |
| KR20020047440A (ko) | 생활폐기물 매립 전처리 시스템 겸 영구 사용 매립시스템 | |
| KR19990054961A (ko) | 토양 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 처리방법 |