ES2207039T3 - Procedimiento y dispositivo para la realizacion del procedimiento de reciclaje material de desechos domesticos. - Google Patents

Abstract

SE PROPONE UN PROCEDIMIENTO PARA APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DOMESTICOS MEDIANTE LOS CUALES RESULTA POSIBLE APROVECHAR AL MAXIMO TODOS LOS MATERIALES CONSTITUYENTES. EN UN PRIMER SISTEMA DE SEPARACION SE SEPARAN LOS RESIDUOS PRIMERAMENTE ENTRE MATERIALES PEQUEÑOS Y MATERIALES GRUESOS. EN OTRA ETAPA BIOLOGICA SE SOMETEN LOS MATERIALES PEQUEÑOS A UN TRATAMIENTO BIOLOGICO DONDE SE CONVIERTEN LAS SUSTANCIAS ORGANICAS EN BIOGAS Y SE EFECTUA LA DESHIDRATACION MECANICA Y SECADO DE LAS SUSTANCIAS RESTANTES. ESTAS SE TRATAN FINALMENTE EN UN TRATAMIENTO DE MATERIAL FINO. EL OBJETIVO DE LA INVENCION ES REDUCIR AL MINIMO LAS SUSTANCIAS RESTANTES PARA SU TRATAMIENTO TERMICO.

Description

Procedimiento y dispositivo para la realización del procedimiento de reciclaje material de desechos domésticos.

La invención se refiere a un procedimiento, así como a un dispositivo para la realización del procedimiento de reciclaje material y energético de desechos domésticos.

Estado de la técnica

El Ministerio de Agricultura, Protección de la Naturaleza y Medio Ambiente turingio ha publicado un informe de situación con el título "Instalaciones para el tratamiento mecánico-biológico de desechos (MBA)" con edición de 1/1996. En esta referencia bibliográfica se describe una gran cantidad de instalaciones para el tratamiento de desechos que se encuentran en funcionamiento. Especialmente, se remite al diagrama funcional de descomposición final MBA, pág. 58 de la citada referencia bibliográfica.

En primer lugar las consideraciones generales:

En oposición al tratamiento térmico de desechos, también llamado "incineración de basuras", el tratamiento de desechos mecánico- biológico se denomina también como "tratamiento en frío".

Según la situación legislativa actual, los desechos se diferencian en:

- desechos para el reciclaje y

- desechos para la eliminación.

Para esto, las fronteras son difusas. Según una introducción técnica "residuos domésticos" (norma TASi), los "desechos para la eliminación" tienen que presentan a partir del año 2005 una pérdida por calcinación < 5%. Este valor, según el estado actual de la técnica, sólo puede alcanzarse mediante un tratamiento térmico (incineración de basuras). Sin embargo, el tratamiento técnico contradice el pensamiento de la economía de los ciclos.

Según la ley de la economía de los ciclos, los desechos deben evitarse fundamentalmente los desechos, deben reciclarse los desechos reciclables y los desechos inevitables y reciclables deben tratarse antes de su deposición final de tal manera que con ello se regule un valor de calcinación < 5%. Puesto que el tratamiento térmico (incineración de basuras) costará, según la opinión unánime de los expertos, a largo plazo seguramente más de 300 marcos por tonelada, y puesto que la eliminación térmica está en contradicción con las condiciones de la ley de la economía de los ciclos, en el pasado reciente se ha puesto en marcha una gran cantidad de actividades, con el objetivo de reducir las cantidades residuales de los desechos térmicos y conseguir simultáneamente los objetivos de la norma TASi hasta el año 2005.

Según los conocimientos actuales del tratamiento mecánico de desechos, deben cumplirse las siguientes normas:

1.

Separar los materiales perturbadores y problemáticos que impiden el desarrollo del procedimiento;

2.

Obtener beneficios de los materiales útiles;

3.

Confeccionar de los desechos residuales para los procesos de tratamiento conectados posteriormente;

4.

Repartir el flujo de material para el tratamiento posterior, específico del material, entre otros el reciclaje material, el tratamiento biológico y térmico y deposición directa.

Después de un balance de una gran cantidad de instalaciones de este tipo puede constatarse que en una gran cantidad de casos puede renunciarse fundamentalmente a una separación de materiales perturbadores. Sin embargo, en otras instalaciones se produce la separación de materiales perturbadores en las tolvas de suministro con excavadoras de cuchara y cargadores sobre ruedas, que están equipados generalmente con palas de cuchara. En algunas otras instalaciones se hace funcionar además una separación manual de materiales perturbadores. En ellas, la separación manual de materiales perturbadores se realiza con una denominada cinta clasificadora siempre tras una máquina trituradora. Sin embargo, este procedimiento tiene una desventaja crucial.

Los materiales perturbadores como, por ejemplo, aparatos electrónicos, baterías de automóviles, latas o botellas que contienen disolventes, etc., ya no pueden separarse en cintas clasificadoras manuales si anteriormente se han triturado o roto en muchas piezas en una fase de trituración.

Con respecto a la puesta en práctica del paso de tratamiento de la "separación de materiales", en la práctica, se pone en práctica lo siguiente:

La separación de sustancias activas se limita en la mayoría de los casos fundamentalmente a una separación FE (separación de metales). Una gran cantidad de instalaciones conocidas está equipada de manera correspondiente. En una instalación que se encuentra en funcionamiento, se clasifican manualmente materiales útiles, otra instalación dispone para ello de un denominado robot que debe obtener un beneficio de los materiales perturbadores y útiles mediante un sistema de fotorreconocimiento. Sin embargo, este procedimiento se ha demostrado como impracticable.

Casi todos los procedimientos conocidos para el tratamiento mecánico-biológico de desechos están estructurados en sí mismos del mismo tipo. El material suministrado se somete por lo general en la zona de la tolva plana a un control visual, y después se suministra a una máquina trituradora. Además, esta máquina trituradora no abre sólo los sacos, también tritura materiales que perturban en la biología posterior o exigen espacio adicional. Especialmente, la máquina trituradora trata y tritura también aquel 70% de los desechos, que se suministran ya en sí mismos en trozos pequeños. Por ello, las máquinas trituradoras se diseñan demasiado grandes.

En una máquina cribadora conectada posteriormente, puede cribarse el material menudo rico en materia orgánica. Sin embargo, la mezcla de materiales bastos fuertemente contaminada se depone entonces. Pero nos vemos tentados a comercializar esta mezcla de materiales bastos contaminada como "combustible alternativo". El valor calorífico de esta mezcla podría estar seguramente por encima de 11.000 KJ/kg. Sin embargo, puesto que la mezcla no es otra cosa que la parte basta de los desechos suministrados, a este procedimiento podría oponerse dentro de poco una regulación legal.

El material menudo rico en materia orgánica se suministra generalmente a la fase biológica en instalaciones conocidas.

Como ya se ha mencionado, los residuos amontonados en un proceso costoso de este tipo pueden deponerse aún hasta el año 2005. Sin embargo, después quedaría sólo, en el caso de que no haya cambiado la situación legal, el tratamiento térmico (incineración de basuras) con costes inmensamente altos de no menos de 300 marcos por tonelada.

Las realizaciones anteriores dejan reconocer sólo apenas el problema por resolver. Por eso, los especialistas de renombre están de acuerdo en que las instalaciones de tratamiento mecánico-biológico del tipo tradicional pueden ser realmente soluciones parciales en la vía hacia una explotación económica de los desechos. Sin embargo, no están en condiciones, en el estado actual de la técnica, de tratar los desechos residuales como prescribirá en el futuro el legislador. Con esto, está en primer plano el reciclaje material de contenidos de desechos reutilizables.

A partir del documento FR-A-2 376 703 (al igual que el documento DE 28 00 283 A1) se conoce un tambor cribador para clasificar material de embalaje reutilizable, el cual comprende varias fases de tratamiento. A una zona anular de entrada no perforada se junta una zona cilíndrica media, que está perforada y porta elevadores longitudinales. Con ello, las aberturas 9 de la criba presentan un diámetro del orden de magnitud entre 30 y 50 mm. Una zona anular de salida posterior contiene una red cribadora con aberturas, cuyo tamaño deja pasar trozos de cristal de tamaño de partes de la base o del cuello de botellas.

El documento US-A-4 610 396 muestra una instalación para el tratamiento de desechos y, especialmente, para el tratamiento mecánico de basura doméstica con la que puede elaborarse compost. Un tambor cribador correspondiente asume la criba de fracciones voluminosas.

La invención se basa en la tarea de proponer un procedimiento y un dispositivo para la realización del procedimiento del reciclaje material y energético de desechos domésticos, que disminuya considerablemente los costes de la eliminación de desechos y en el que se valore consecuentemente el máximo aprovechamiento posible de todos los contenidos de los desechos suministrados.

Esta tarea se soluciona mediante las reivindicaciones del procedimiento, así como las reivindicaciones del dispositivo. Con esto, las reivindicaciones dependientes correspondientes representan perfeccionamientos ventajosos y útiles del contenido de las reivindicaciones 1 y 10 principales correspondientes.

La invención persigue una serie de objetivos del procedimiento según el establecimiento del objetivo individual, los cuales deben conseguirse de manera fiable también en el caso de condiciones de entrada o condiciones de salida variables. Para esto, se fijaron sucesivamente de manera óptima fundamentalmente cuatro zonas de la instalación que se plantean como sigue:

Primero, se preparan los denominados desechos domésticos en un "tratamiento de materiales bastos", sometiéndose éstos a una separación del material menudo del material basto. Con esto, los materiales bastos separados se subdividen en materiales perturbadores y materiales útiles.

En otra "fase biológica", los materiales menudos se someten a un tratamiento biológico, en el que la parte orgánica se transforma en biogas y los materiales residuales que quedan se someten a un secado tras la deshidratación mecánica.

Los materiales residuales secos o restos amontonados siguen procesándose en una "preparación del material menudo" en una sucesión de otros pasos de preparación mecánica, haciéndose pasar los materiales útiles y los materiales inertes hacia fuera por separado. Con esto, se producen combustibles alternativos de gran valor para el reciclaje energético y se extraen los materiales inertes. Por consiguiente, es objetivo de la invención es reducir al mínimo los materiales residuales que quedan para el tratamiento térmico.

Mediante la combinación de equipos probados, así como de nuevos desarrollos pudo desarrollarse una técnica de procedimiento que es completamente nueva en esta forma y proporciona sorprendentemente buenos resultados. Con esto, la ventaja respecto a procedimientos conocidos no consiste sólo en el hecho de que cerca del 100% de los desechos suministrados pueden conducirse a un reciclado. Más bien, la ventaja está especialmente también en que el procedimiento según la invención también es operativo con la implicación de todas las fases biológicas imaginables. Para ello, podría estar presente en el futuro una técnica del procedimiento que subsista mediante la producción de calor y energía eléctrica a partir de los desechos, casi sin tasas sobre los desechos.

El procedimiento según la invención representa una optimización de pasos de procedimiento conocidos y nuevos, con lo que no sólo se valora un proceso biológico, sino que se valora la funcionalidad de una gran cantidad de zonas de la instalación.

La invención se explicará detalladamente mediante ejemplos de realización que están representados preferiblemente en un diagrama de flujo, así como en dibujos y se explican detalladamente en la descripción posterior. Con esto, muestran:

La figura 1, un diagrama de flujo para la explicación de los pasos de procedimiento en una instalación según la invención,

la figura 2, una representación detallada de un tambor multifunción, especialmente para el paso de procedimiento "preparación de los materiales bastos",

la figura 2a, el clasificador integrado en el tambor multifunción.

Descripción de los ejemplos de realización

Como se deduce a partir de la representación del diagrama de flujo del procedimiento según la figura 1, el procedimiento según la invención contiene con sus dispositivos correspondientes un sistema 1 cargador indicado sólo esquemáticamente en primer lugar, el cual, de la cinta de carga sencilla hasta el sistema de grúa completamente automático, puede contener todas las variaciones para el suministro de los desechos a tratar. Con esto, el material de salida son desechos domésticos no triturados como se presentan en el denominado contenedor gris en casa.

Al sistema 1 cargador, está conectados posteriormente un denominado tambor 2 multifunción, como se muestra detalladamente también en las figuras 2, 2a.

Ya en la preparación inicial del material basto se toman decisiones totalmente fundamentales en el procedimiento según la invención. Bajo el punto de vista de que la separación de materiales perturbadores y la clasificación de materiales útiles sólo funciona si estos contenidos de los desechos llegan casi intactos a una plataforma 4 de control o de clasificación conectada posteriormente, los desechos no depurados a tratar no se trituran, sino que se tratan primero de manera cuidadosa en el "tambor 1 multifunción" con la unidad 3 clasificadora posterior.

El tambor 2 multifunción se compone de tres segmentos 5-7 o secciones como se muestra simbólicamente en las figuras 1 y 2. En la primera sección 5 se disgrega la mezcla de material que entra a través de los deflectores mostrados en la figura 2 y, por tanto, se hace capaz de cribarse. Estos deflectores, que se explicarán detalladamente después, están configurados, por ejemplo, como listones 8 de retención verticales, espigas 9 de desgarro que se autodepuran y/o raseros 11 flexibles fijados a la envoltura 10 del tambor como cables metálicos, cadenas o similares, que posibilitan una apertura y vaciado cuidadosos de los sacos de desechos, por ejemplo. Como se observa a partir de la figura 2, las espigas 9 de desgarro están configuradas de manera que se autodepuran mediante un listón 12 de caída, es decir, en la posición inferior de las espigas de desgarro, los listones de caída caen hacia abajo debido a su propio peso y liberan las espiga, mientras que en la posición superior cubren la espiga 9 de desgarro y, por tanto, desprenden el material adherido a ésta.

La entrada 13 al tambor del tambor 2 multifunción giratorio, se produce mediante una abertura de admisión oblicua. Aquí, es especialmente importante que se produzca un tratamiento de los desechos de manera cuidadosa, por ejemplo, del vidrio de recipientes existente, de tal manera que éste puede seguir reciclándose junto a los desechos domésticos, es decir, pueda conducirse a un reciclado.

En la segunda sección 6, se criba una fracción de material menudo rica en materia orgánica, es decir, una fracción aproximadamente \leq 60 mm y se conduce directamente a una fase 14 biológica. Esta fracción de material menudo rica en materia orgánica está representada con la flecha 15. El conducto de transporte correspondiente está caracterizado por el carácter 16 de referencia. Adicionalmente, la figura 2 muestra en la sección 6 central un listón 17 recogedor giratorio, así como elementos 18 recogedores giratorios.

A la segunda sección 6 en el tambor 2 multifunción está conectada posteriormente una tercera sección 7 que trata el material problemático de la denominada "fracción de pañales". Esta fracción puede constituir, por ejemplo, aproximadamente un 10% de los desechos domésticos cargados. Por consiguiente, en esta tercera sección 7, la "fracción de pañales" se criba con un número de tamiz entre 60 - 150 mm, teniendo que abrirse los pañales en cada caso. La "fracción 19 de pañales" sacada de la tercera sección 7 se subdivide en fracciones 22 ligeras, por ejemplo, láminas, y fracciones 23 pesadas, por ejemplo, pañales, en un clasificador 20 conectado posteriormente a esta fase 7 de la sección o también a una máquina 21 clasificadora oblicua. Con esto, el acoplamiento, por ejemplo, de un clasificador 20 de tubo ascendente a la tercera sección 7 se produce sin un transportador intermedio adicional.

Con esto, la fracción 22 ligera formada en el clasificador 20 de tubo ascendente se suministra a la biología directamente mediante el conducto 16 de transporte (flecha 22') o se extrae como material útil (flecha 22'') mediante el conducto 24, dado el caso mediante la cinta 4 clasificadora (B1, B2). Se eliminan los desechos de metal de la fracción 23 pesada del clasificador mediante un dispositivo 25, transportándose los desechos de metal extraídos con la flecha 26 mediante el conducto 27. La fracción pesada (flecha 28) restante se suministra a un dispositivo 29 triturador y a continuación (flecha 30) a la fase 14 biológica mediante el conducto 16.

A la tercera sección 7 del tambor 2 multifunción está conectada directamente con posterioridad la unidad 3 clasificadora. Mediante crucetas 31 de percusión accionadas (véase la figura 2), el material basto extraído de la sección 7 llega al clasificador 3 posterior de tubo ascendente a través de la abertura 32 regulable, y allí se descompone de nuevo en una fracción 33 ligera y una fracción 34 pesada. La fracción 33 ligera se suministra a la fase 14 biológica mediante el conducto 35 indicado en la figura 1, de nuevo mediante el conducto 24 o el conducto 16, o al igual que la fracción 22'' ligera, se extrae dado el caso como material útil del clasificador 20 a través del lugar 4 de clasificación. Los materiales útiles acumulados en el lugar 4 de clasificación se cargan intermitentemente como monomateriales sobre una cinta 36 colectora y de allí se asignan a monodepósitos.

El material 34 pesado extraído de la unidad 3 clasificadora llega, mediante el conducto 37, a un dispositivo 38 de eliminación de los desechos de metal con una parte (M) de chatarra, también se clasifica posteriormente en la plataforma 4 de clasificación en materiales útiles y perturbadores (camino 39 conductor), y después se extrae como material útil o combustible alternativo según la flecha 40 (B3), o se conduce a la trituradora mediante el conducto 41, y finalmente se somete a la fase biológica mediante el conducto 16.

La unidad 3 clasificadora mostrada en las figuras 2, 2a tiene una pared 42 lateral del clasificador que está configurada como chapa de contención desplazable según la representación 43 de la flecha para ejercer influencia sobre la abertura 32 de entrada. La abertura 32 de entrada tiene en su zona superior un rodillo 44 giratorio que impide que se deposite material en el borde 45 que está detrás. Según la representación de la figura 2a, la fracción 33 ligera se extrae por arriba, debido al aire 46 adicional suministrado desde abajo hacia arriba, y llega a una cámara 47 subsiguiente de deposición que se compone de una chapa 48 perforada. A través de una carcasa 49 que rodea la cámara 47 de deposición puede escaparse el aire 50 de recirculación.

También en la zona de transición entre la cámara 47 de deposición y el canal 51 de clasificación se encuentra de nuevo otro rodillo 52 giratorio que impide que se depositen láminas o similares en el borde 53 de desviación. El material 34 pesado que opone resistencia al aire 46 adicional se extrae por abajo y continúa hacia el conducto 37. Para esto, siguen indicaciones detalladas.

En lugar del clasificador 20, también puede emplearse una máquina 21 clasificadora oblicua, como se conoce, por ejemplo, a partir de la patente Bezner EP 0 123 825 o a partir del documento EP 0 174 967. Sin embargo, también puede realizarse una clasificación posterior en materiales perturbadores y útiles con un dispositivo similar del estado de la técnica.

La plataforma 4 de clasificación asignada a la instalación puede estar configurada similar a la patente Bezner nº 44 16 457. También aquí son posibles variantes similares. Especialmente, puede configurarse la plataforma de clasificación de tal manera que se empleen nuevos sistemas de clasificación como, por ejemplo, robótica, en tanto que se cumplen las tareas correspondientes. Con esto, a la plataforma 4 de control y clasificación le corresponde una gran importancia en el presente procedimiento, puesto que sin control o sin separación de materiales perturbadores no puede fabricarse un combustible alternativo de calidad garantizada. Mediante la extracción de materiales perturbadores se forma una mezcla de material basto "limpia" en su mayor parte, cuyo valor calorífico está aproximadamente en 20.000 kJ/kg. Esta mezcla de materiales bastos puede, según la situación del mercado, comercializarse directamente, y además como combustible alternativo con garantía de calidad y valor calorífico alto, o puede mezclase con un combustible alternativo a partir del tratamiento del material menudo de la presente invención.

También es determinante, para el funcionamiento eficaz del tambor 2 multifunción, el "tratamiento de larga duración" de los desechos a tratar allí. Con esto, se pretende un tiempo de permanencia de aproximadamente 1 a 3 horas. Mediante este tratamiento de larga duración en el tambor multifunción queda tan seca y completamente limpia tanto la fracción ligera del clasificador como la mezcla de material pesado que es posible una pelletización en máquinas tradicionales.

La unidad 3 clasificadora conectada directamente después del tambor 2 multifunción está configurada como clasificador de tubo ascendente. Con esto, este clasificador de tubo ascendente corresponde en su estructura y en su funcionamiento a clasificadores por gravedad clásicos en sí mismos. Sin embargo, difiriendo de estos aparatos, este clasificador de tubo ascendente está orientado de manera consecuente con las propiedades y contenidos especiales de los desechos domésticos. Mientras que, por ejemplo, la extracción de material se produce en el caso de los clasificadores por gravedad clásicos mediante al menos un distribuidor por rueda celular o un dispositivo similar, todas las fracciones producidas en el clasificador 3 de tubo ascendente de la presente invención se extraen por abajo sin presión en caída libre.

Las láminas, cintas, cordones largos y contenidos de desechos similares, pero también las "trenzas" que no pueden evitarse por completo se superan sin problemas y sin molestias mediante esta característica constructiva. Con esto, el sistema opera en el funcionamiento de aire de recirculación, como se muestra en la figura 2a. Por ello, el separador tradicional y la técnica de filtros que se conecta a él se hacen innecesarios.

El aire del proceso se expande en la cámara 47 de deposición de gran superficie fabricada a partir de las chapas 48 perforadas. Por ello, la fracción 33 ligera del clasificador arrastrada cae sin presión hacia abajo en un sistema de transporte subsiguiente. Puesto que la cámara de deposición está rodeada completamente por una campana 49 de extracción, sobran las técnicas de filtros costosas. Todas las zonas de entrada críticas, así como las placas conductoras y distribuidoras están equipadas con los rodillos 44, 52 lisos accionados. Por ello, se evita de manera segura el depósito no deseado de contenidos de desechos.

Además, como se deduce del diagrama de flujo del procedimiento según la figura 1, la fase biológica comprende un tratamiento biológico, así como una instalación 54 de biogas conectada posteriormente. Con esto, los materiales menudos añadidos mediante el conducto 16 se someten a un tratamiento biológico, en el cual se transforma la parte orgánica en biogas y los materiales residuales que quedan se tratan posteriormente, según una deshidratación mecánica, en una fase 55 de deshidratación y a continuación en una fase 56 de secado.

La fase 14 biológica puede estar configurada fundamentalmente según el tipo de objeto del documento DE 196 02 489 A1 (Wittmer). En principio, en la fase 14 biológica tienen lugar los siguientes procesos.

Mediante la hidrólisis conducida fuertemente de manera aeróbica, las células cerradas de la materia orgánica de los desechos se abren mediante una acción enzimática y se libera el agua celular. Por ello, en el proceso de prensado subsiguiente puede liberarse fundamentalmente más agua con menos gasto de energía, como en el caso de desechos que proceden de una fermentación anaeróbica. En el caso de la fermentación anaeróbica con un tiempo de tratamiento de aproximadamente 20 días bajo cubierta hermética, la parte de sustancia seca después del proceso de prensado es de cómo máximo el 40% - al 45% TS. Por el contrario, el contenido (TS) de sustancia seca después del proceso de prensado, en el caso de la hidrólisis mencionada anteriormente con un tiempo de tratamiento de aproximadamente 2 días, con el mismo rendimiento en gas y la misma estructura de masa orgánica, está entre el 60% hasta un máximo del 70% TS.

Esto significa que, por ejemplo, el material de partida del proceso de hidrólisis (también llamado percolación) puede seguir secándose de manera biológica o térmica fundamentalmente más rápido para llegar a la TS (sustancia seca) requerida del 85%, porque respecto al material prensado de la fermentación puede extraerse mucha menos agua mediante, por ejemplo, evaporación, a saber, en el caso de la fermentación + 40%, en el caso de la percolación + 15%.

La desecación mediante el secado en la fase 56 de secado puede producirse de varias maneras:

a) Secado biológico mediante un procedimiento de acumulación conectado posteriormente (elaboración de compost), en el cual se extrae el agua residual de la fermentación mediante el calentamiento propio con una gran aireación, o

b) mediante secado térmico, suministrándose calor externo, por ejemplo (calor de escape de la instalación generadora con motor de gas). Aquí pueden emplearse diferentes técnicas conocidas, como:

- Secador de tambor rotativo

- Secador de cinta sin fin

- Secador de discos, etc.,

En suma, el gasto de energía en el caso de ambos sistemas es aproximadamente comparable, porque en el caso de la elaboración del compost el proceso dura aproximadamente 14 días con una gran aireación. El secado térmico dura, por ejemplo, aproximadamente 3 horas con alimentación de calor, no obstante, a un nivel de temperatura más alto. En el caso de ambos sistemas, tiene que emplearse una energía mecánica o térmica y/o combinada por litro de evaporación de agua, que es de cómo mínimo 1,3 kwh. Para decidir, qué sistema debe emplearse son determinantes condiciones locales y la duración de los ciclos.

Del biogas de la fase biológica, se necesita un máximo del 40% para poder realizar todo el proceso biológico/mecánico. La energía sobrante de aproximadamente el 60% puede utilizarse externa, para lo cual sirve la instalación 54 de biogas. Esta se compone, por ejemplo, de un contenedor 57 de gas, un motor 58 conectado posteriormente y un motor 59 de gas conectado a continuación. El motor 58 desarrolla gases 60 de escape y produce agua 61 caliente con su enfriamiento. La energía G eléctrica que se produce está indicada con el carácter 62 de referencia.

En la instalación de depuración de aguas residuales asignada a la fase 14 biológica, pueden tratarse las aguas residuales en diferentes fases de tratamiento según los requisitos de vertido. Esta instalación 63 depuradora de aguas residuales está conectada a continuación de la fase 55 de deshidratación y conduce a un vertido en la canalización (vertido indirecto). Sin embargo, también puede estar previsto un tratamiento para el vertido en aguas públicas (cauce de desagüe). Esta evacuación "D" de aguas residuales está indicada con el carácter 64 de referencia.

Al tratamiento biológico con la deshidratación y secado posteriores le sigue un denominado "tratamiento de los materiales menudos". Con esto, los materiales residuales secos se someten a otros varios pasos mecánicos de tratamiento, y con esto se van pasando hacia fuera por separado materiales útiles y materiales inertes, es decir, materiales sin valor calorífico como arena, piedras, etc.,. Especialmente, se producen combustibles alternativos como combustible de mayor valor respecto al material de partida para el reciclaje energético. El objetivo es, minimizar los materiales residuales que quedan de la instalación 5 de clasificación para el tratamiento térmico.

El "tratamiento de materiales menudos" se produce en una instalación 64 de preparación que se carga mediante el conducto 66. Con esto, los restos amontonados secados ampliamente, por ejemplo, mediante el proceso de fermentación y acumulación se suministran a un grupo compacto de máquinas cribadoras y clasificadoras. En esta parte de la instalación se produce casi una separación completa de los contenidos minerales (materiales inertes). Si esta parte inerte hubiera permanecido en los residuos del material útil, tampoco podría conseguirse mediante un secado artificial el valor calorífico inferior de 11.000 kJ/kg prescrito por el legislador para combustibles alternativos.

El grupo compacto de máquinas cribadoras y clasificadoras de la instalación 65 de tratamiento del material menudo combina cribas 67-72 planas conectadas una tras otra y, eventualmente, mesas de composición correspondientes con un sistema 73 de clasificación conectado posteriormente. Con esto, este sistema de clasificación está estructurado en principio igual a la fase 3 de clasificación del tambor 2 multifunción explicado anteriormente. El sistema de clasificación funciona también con recirculación de aire. No son necesarios filtros adicionales. Todas las fracciones se extraen por abajo en gran medida sin presión en caída libre. Esto representa una posibilidad óptima de tratar los desechos domésticos también sin obstáculos cuando dentro están incluidos cordones, cintas, soportes de sonido, cadenas, cuerdas o similares. Estas sustancias del contenido bloquean cada distribuidor por rueda celular sin las que no funcionan los sistemas de clasificación tradicional. El sistema 73 de clasificación se compone a su vez de clasificadores 74-79 individuales que se muestran sólo esquemáticamente en la figura 1 y que están asignados respectivamente a la criba 67-72 plana. Con esto, las cribas 67-72 planas criban de manera continua componentes cada vez más menudos a partir de la fracción que cae a través de la criba y las conducen a continuación a los clasificadores 74-79. Por eso, el producto 92, 93 de partida del clasificador está configurado de manera distinta según el tamaño del grano que ha quedado.

El flujo residual de la instalación 67-72 de criba plana se conduce mediante el conducto 80 a una trituradora 81 conectada posteriormente y, finalmente, se vuelve a conducir mediante el conducto 82 al conducto 66 y, por tanto, al circuito de la instalación 65 de tratamiento del material menudo.

Los flujos de material sacados del sistema 73 de clasificación o que se originan en él en el tratamiento del material menudo se componen, por ejemplo, de desechos de metal (el separador no se muestra detalladamente), combustibles (92, B4) alternativos y una fracción (93, C) mineral (arena, piedras, etc.,) como materiales 93 residuales. Éstos se captan con un sistema 83 central de transporte y se conducen a un sistema de carga.

El "tratamiento de material menudo" está estructurado consecuentemente según los fundamentos físicos válidos para la criba y la clasificación. Con esto, pueden utilizarse las cribas planas de la serie BSM de la empresa Bezner y las mesas de composición, por ejemplo, de la empresa Trennso-Technik.

Tanto en el tambor 2 multifunción como en las cribas 67-72 planas pueden producirse influencias perturbadoras debidas a la denominada "formación de trenzas". Esto es aplicable preferiblemente para los tambores 2 de criba.

Estas trenzas se originan porque se enrollan cordones, cuerdas, cadenas, cintas y otros contenidos de los desechos alrededor de un núcleo. De este modo, según la resistencia del "cable portador" se originan trenzas de varios 100 kg de peso. El comienzo de una formación de trenzas es fundamentalmente el mismo. El "núcleo" se enreda en la máquina cribadora. El extremo suelto está sobre el cuerpo del tambor y gira con la velocidad periférica del tambor. Con esto, la velocidad periférica de la trenza es un múltiplo de la del tambor debido a su menor perímetro. Por tanto, se produce el "hilado" de más contenidos de los desechos y finalmente trenzas de varios metros de longitud y pesos de más de 100 kg. Este tipo de trenzas conducen totalmente de manera forzosa en los siguientes pasos del proceso a perturbaciones o paradas en las instalaciones.

Como ya se ha mencionado, especialmente en el caso del tambor 2 multifunción, pueden evitarse en gran medida o como mínimo reducirse intensamente este tipo de formaciones de trenzas mediante medidas de montaje adecuadas en el tambor de criba. Las trenzas, que se originan a pesar de ello, se extraen como fracción 34 pesada mediante el clasificador 3 posterior y se pasan hacia fuera en la siguiente estación 4 de control o de clasificación.

Los deflectores del tambor multifunción son de diferentes tipos.

Como ya se ha descrito con respecto a la figura 2, primero están previstos listones 8 verticales de retención que están fijados de manera fija en el bastidor 84 del tambor. Con esto, el listón 8 de retención sobresale hasta 2 m en el interior del tambor y desprende, por ejemplo, los sacos de desechos recogidos por las espigas 9 de desgarro. El contenido de los desechos como, por ejemplo, láminas, papel y tejidos, etc., se descompacta y se libera de granos adherentes.

Entre las secciones 6 y 7 pueden estar previstos unos denominados discos 85 de retención adicionales que están fijados en la cubierta 10 del tambor.

Las espigas 9 de desgarro que se autodepuran, mostradas en la figura 2, también se encuentran en la cubierta 10 del tambor. Con esto, un acero 86 plano que ha probado su eficacia con espigas está dotado con el listón 12 de caída configurado en forma de U que sirve como una especie de "listón de limpieza". En la zona inferior de paso, el listón 12 de limpieza está sobre el acero plano, de manera que la espiga de desgarro sobresale del listón de limpieza y, por tanto, es activa. En la zona superior de paso, el listón de limpieza correspondiente cae en su soporte debido al peso de su hierro. Por tanto, se cubre la espiga 9 de desgarro. Mediante esto, se desprenden los contenidos de los desechos que han quedado enganchados.

Las espigas 9 de desgarro impiden también la formación de trenzas porque este tipo de trenzas se sacan del flujo de desechos directamente después de su formación, lo cual se apoya mediante los discos 85 de retención. Por ello, se evita en la mayor medida un "hilado" de otros contenidos de la basura.

Para evitar la formación de trenzas, están previstos en el tambor multifunción cuerdas de limpieza y cadenas 18 de limpieza adicionales o elementos de la cinta similares que están fijados por un lado en el bastidor del tambor (de manera fija) o en el cuerpo del tambor (de manera giratoria). Pueden estar apoyados con la totalidad de su longitud sobre las superficies de criba y limpiarlas de manera continua. También mediante estos deflectores, se dificulta considerablemente la formación de trenzas. Con el carácter 17 de referencia se muestra, en principio, una varilla de rodillos giratoria.

Los cuerpos de limpieza también pueden ser cuerpos fijados a cuerdas o cadenas de limpieza de forma diferente hechos de metal, hormigón, piedra natural, madera, plástico, etc.,. Están apoyados de manera continua o temporalmente sobre las chapas perforadas y provocan allí un tipo de "efecto de marca" que, por un lado, impide la formación de trenzas y, por otro lado, libera el grano adherente, que todavía está presente, del sustrato. Según la forma, el material, y el peso, este tipo de elementos de limpieza contribuyen ellos mismos para mantener limpio el piso perforado. Con el carácter 18 de referencia se representa en principio un elemento recogedor giratorio de este tipo.

También las crucetas 31 de percusión mostradas en la figura 2 están dotadas con un motor de accionamiento mediante un eje giratorio que conduce a través del clasificador 3 de tubo ascendente, de manera que se accionan aunque sean fijas. Sirven para descompactar el flujo de material basto y, por tanto, para la carga simultánea de la unidad clasificadora posterior. Los últimos residuos de grano adherente se desprenden del sustrato y se criban con la fracción de pañales en la sección 7.

Las realizaciones citadas anteriormente prueban la diferencia del procedimiento según la invención con partes de dispositivos correspondientes en comparación con el estado tradicional de la técnica. Las sustancias del contenido de los desechos residuales domésticos se han investigado en el pasado con frecuencia. Los resultados de ello no fueron sorprendentes. En los desechos residuales domésticos está incluido todo lo que se produjo alguna vez y que puede tirarse en los contenedores tradicionales de basura.

Representan una excepción las denominadas "materias primas secundarias" que el ciudadano suministra o confía voluntariamente o debido a las leyes o decretos, a otras vías de reciclaje. Éstas son, principalmente, vidrio, papel y últimamente también los denominados envases de la compra.

Las ventajas del procedimiento según la invención respecto al estado de la técnica pueden mostrarse de nuevo como sigue.

A partir del tratamiento del material basto se produce un resultado de criba mejorado debido al tambor multifunción. Con esto, se produce primero una criba y, sólo después, una trituración. El material basto se conduce a través de una plataforma de clasificación para conseguir una garantía de la calidad mediante la recuperación de la materia orgánica residual y mediante la exclusión flexible hacia fuera de materias perturbadoras. Tras la trituración, se produce una higienización de la "fracción de pañales" mediante un tratamiento biológico.

El tratamiento biológico posterior posibilita una preparación óptica para el tratamiento posterior de los restos de basura. El tratamiento posterior conduce a una estabilización biológica en seco.

En el tratamiento final de los materiales menudos se produce un reciclaje casi completo del material menudo mediante la técnica combinada de criba/clasificación. Mediante una separación de los contenidos minerales inertes se produce un reciclaje material o deposición basada en la norma PASi sin un tratamiento posterior. Finalmente, se produce una separación de los combustibles (CA) alternativos.

Mediante el reciclaje casi completo de todos los restos de la basura, los costes de tratamiento que pueden esperarse son considerablemente más bajos que en las instalaciones conocidas.

1.

Sistema 1 cargador

2.

Tambor multifunción

3.

Unidad clasificadora

4.

Plataforma de clasificación

5.

Segmento/sección

6.

Segmento/sección

7.

Segmento/sección

8.

Listones verticales??

9.

Espigas de desgarro

10.

Bastidor del tambor

11.

Rasero

12.

Listón de caída

13.

Entrada al tambor

14.

Fase biológica

15.

Fracción menuda rica en materia orgánica

16.

Conducto de transporte

17.

Listón recogedor

18.

Elementos recogedores giratorios

19.

Fracción de pañales

20.

Clasificador

21.

Máquina clasificadora oblicua

22.

Fracciones conductoras

23.

Fracciones pesadas

24.

Conducto

25.

Dispositivo de eliminación de chatarra

26.

Chatarra

27.

Conducto

28.

Fracción pesada restante

29.

Instalación trituradora

30.

Flecha

31.

Crucetas de percusión accionadas

32.

Abertura

33.

Fracción ligera

34.

Fracción pesada

35.

Conducto

36.

Rectángulo

37.

Conducto

38.

Dispositivo de eliminación de chatarra

39.

Camino conductor

40.

Flecha

41.

Conducto

42.

Conducto

43.

Pared lateral del clasificador

44.

Flecha

45.

Borde

46.

Aire adicional

47.

Cámara de deposición

48.

Chapa perforada

49.

Carcasa

50.

Aire de recirculación

51.

Canal de clasificación

52.

Rodillo giratorio

53.

Borde de desviación

54.

Instalación de biogas

55.

Fase de deshidratación

56.

Fase de secado

57.

Contenedor

58.

Motor de gas

59.

Generador

60.

Gases de escape

61.

Agua caliente

62.

Energía eléctrica

63.

Instalación depuradora de aguas residuales

64.

Evacuación de aguas residuales

65.

Instalación de tratamiento

66.

Conducto

67.

Criba plana

68.

Criba plana

69.

Criba plana

70.

Criba plana

71.

Criba plana

72.

Criba plana

73.

Sistema de clasificación

74.

Clasificadores

75.

Clasificadores

76.

Clasificadores

77.

Clasificadores

78.

Clasificadores

79.

Clasificadores

80.

Conducto

81.

Trituradora

82.

Conducto

83.

Sistema de transporte

84.

Bastidor del tambor

85.

Disco de retención

86.

Acero plano

87.

Material perturbador/materiales residuales

88.

Materiales útiles

89.

Biogas de 14

90.

Materiales residuales de 14

91.

Materiales residuales secados

92.

Combustibles alternativos

93.

Materiales residuales

Claims (11)

1. Procedimiento para el tratamiento material y energético de desechos domésticos con los siguientes pasos de procedimiento:

1) los desechos domésticos no triturados se someten a una separación del material menudo del basto en un tambor (2) multifunción;

2) sobre una plataforma (4) de clasificación se divide una fracción (34) pesada separada en materiales (87) perturbadores o residuales y útiles y siguen procesándose por separado;

3) los materiales (15) menudos que pueden sacarse del tambor (2) multifunción se someten a un tratamiento biológico en una etapa (14) biológica, en la que una parte orgánica se transforma en biogas (89) y los materiales (90) residuales que quedan se someten a una deshidratación (55) mecánica y a un secado (56) posterior;

4) los residuos (91) secados se suministran a una instalación (65) mecánica posterior de tratamiento de materiales menudos, produciéndose una separación de los materiales (92) residuales útiles y los materiales (93) inertes mediante la criba (67 a 72) y mediante la clasificación (74 a 79), fabricándose combustibles (92) alternativos con valores caloríficos altos, estables al secado y almacenables, y que no tengan un olor fuerte para el reciclaje energético.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tambor (2) multifunción y una unidad (3) clasificadora forman una unidad estructural, en la que el tambor (2) multifunción está subdividido preferiblemente en tres secciones (5 a 7) y sirve, por un lado, para cribar una fracción rica en materia orgánica (< 60 mm) y, por otro lado, para cribar una denominada "fracción de pañales" (60 a 150 mm) y produciéndose preferiblemente en el siguiente clasificador (3) la separación en una fracción (3) ligera y una fracción (34) pesada.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque a la sección (7) de criba para la separación de la fracción (19) de pañales está conectada posteriormente un clasificador (20) o una máquina (21) clasificadora oblicua para la separación en fracciones ligeras y pesadas.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la fracción ligera puede conducirse a partir del clasificador (20) o de la máquina (21) clasificadora oblicua a una etapa (14) biológica y porque la fracción (23) pesada puede conducirse preferiblemente a una fase (25) de eliminación de la chatarra, a una fase (29) de trituración y después también a una fase (14) biológica.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones citadas anteriormente, caracterizado porque la fracción (33) ligera extraída de la unidad (3) clasificadora puede conducirse a un reciclaje (B1, B2) como láminas o similares.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones citadas anteriormente, caracterizado porque la fracción (34) pensada que puede sacarse de la unidad (3) clasificadora puede conducirse, dado el caso, a una plataforma (4) de clasificación manual después de una fase (38) de eliminación de la chatarra.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones citadas anteriormente, caracterizado porque la fase (14) biológica comprende un tratamiento biológico y una producción de biogas, accionando el biogas un motor (58) de gas y éste, a su vez, un generador (59).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones citadas anteriormente, caracterizado porque a la fase (14) biológica están conectadas una fase (55) de deshidratación y una fase (56) de secado, con lo que la fase (56) de secado comprende un secado biológico o un secado térmico.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones citadas anteriormente, caracterizado porque los residuos (91) secados pueden suministrarse a una instalación (65) de tratamiento de materiales menudos, que está compuesta de cribas planas y/o mesas de composición conectadas en sucesión, así como de clasificadores conectados posteriormente, produciéndose una separación en materiales (92, B4) útiles combustibles y materiales (93, c) inertes no combustibles.

10. Procedimiento para la realización del procedimiento según una o varias de las reivindicaciones citadas anteriormente, con un tambor (2) multifunción que comprende varias secciones (5 a 7), presentando al menos una sección una red cribadora con aberturas mayores de 50 mm, comprendiendo una primera sección (5) sin red cribadora medios mecánicos como listones de retención, espigas de desgarro o similares para la separación y descompactación mecánicas de la basura, caracterizado porque una sección (6) posterior sirve para la extracción de una fracción menuda rica en materia orgánica < 60 mm, porque en una tercera sección (7) subsiguiente se produce la criba de una fracción de pañales con un tamaño de 60 a 150 mm, y porque al tambor (2) multifunción está asignado directamente una unidad (3) clasificadora que sirve para la separación de fracciones (33) ligeras y fracciones (34) pesadas.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque al tambor (2) multifunción está asignado directamente un clasificador (3) de tubo ascendente que produce todas las fracciones sin presión en caída libre, estando prevista en la recirculación de aire para la fracción (33) ligera preferiblemente una cámara (47) de deposición fabricada de chapas perforadas, en la que la fracción ligera cae sin presión hacia abajo, y estando rodeada preferiblemente la cámara de deposición en toda la superficie por una campana (48) de extracción.