GR1009924B - Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers - Google Patents

Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers Download PDF

Info

Publication number
GR1009924B
GR1009924B GR20190100318A GR20190100318A GR1009924B GR 1009924 B GR1009924 B GR 1009924B GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A GR 1009924 B GR1009924 B GR 1009924B
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
waste
waste treatment
treatment method
production
anaerobic
Prior art date
Application number
GR20190100318A
Other languages
Greek (el)
Other versions
GR20190100318A (en
Inventor
Μιχαηλ Κορναρος
Κωνσταντινα Βασιλειου Ζαφειρη
Κωνσταντινα Ιωαννη Τσιγκου
Παναγιωτα Γεωργιου Τσαφρακιδου
Δημητριος Παναγιωτη Ζαγκλης
Original Assignee
Green Technologies Μελετες Και Εργα Για Το Περιβαλλον Ε.Π.Ε.
Πανεπιστημιο Πατρων
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Green Technologies Μελετες Και Εργα Για Το Περιβαλλον Ε.Π.Ε., Πανεπιστημιο Πατρων filed Critical Green Technologies Μελετες Και Εργα Για Το Περιβαλλον Ε.Π.Ε.
Priority to GR20190100318A priority Critical patent/GR20190100318A/en
Publication of GR1009924B publication Critical patent/GR1009924B/en
Publication of GR20190100318A publication Critical patent/GR20190100318A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/06Means for pre-treatment of biological substances by chemical means or hydrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/026Separating fibrous materials from waste
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30Defibrating by other means
    • D21B1/32Defibrating by other means of waste paper
    • D21B1/322Defibrating by other means of waste paper coated with synthetic materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to a holistic approach process using disposable diapers in the production of gaseous biofuels and soil conditioners. Said process involves: the pretreatment of disposable diapers or personal hygienic products for the recovery of reusable plastics, the separation of biodegradable materials in the form of hydrolyzate from plastics streams, the separation of the superabsorbent polymer, the merge of the hydrolyzate with other biodegradable organic waste such as foodstuff unfit for human consumption (ABT), for the production of gaseous biofuels such as methane (ch4), hydrogen (h2) and / or mixtures thereof and the production of compost with the use of anaerobic runoff. An alternative process is also presented herein, using the disposable diaper hydrolyzate as the sole supply for the production a soil improver via the anaerobic reactor’s runoff as well as of gaseous biofuels such as methane (ch4), hydrogen (h2) and / or mixtures thereof.

Description

Μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων και προ-επεξερ γασίας πανών μιας χρήσης για την ανάκτηση επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών και την παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων και εδαφοβελτιωτικού. Method of waste treatment and pre-treatment of disposable diapers for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil conditioner.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION

ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ FIELD OF THE PATENT

Η παρούσα ευρεσιτεχνία αναφέρεται στην προεπεξεργασία των πανών μίας χρήσης για την ανάκτηση επαναχρησιμοποιήσιμων πλαστικών και το διαχωρισμό των βιοαποικοδομήσιμων συστατικών τους και στις μεθόδους επεξεργασίας τους μαζί με άλλα βιοαποικοδομήσιμα οργανικά απόβλητα, ή ως μοναδικό ρεύμα τροφοδοσίας, μέσω αναερόβιας χώνευσης και κομποστοποίησης του στερεού κλάσματος της αναερόβιας απορροής. Οι πάνες μίας χρήσης περιλαμβάνουν προϊόντα ακράτειας από βρέφη και ενήλικες, που διαφέρουν, κυρίως, στο ποσοστό του περιεχομένου τους σε κυτταρίνη. The present invention relates to the pre-treatment of disposable diapers for the recovery of reusable plastics and the separation of their biodegradable components and to methods of treating them together with other biodegradable organic wastes, or as a single feed stream, through anaerobic digestion and composting of the solid fraction of the anaerobic runoff. Disposable diapers include both infant and adult incontinence products, which differ primarily in their percentage of cellulose content.

ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΤΗΣ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ BACKGROUND OF THE PATENT

Ένα σημαντικό πρόβλημα στις αστικές περιοχές είναι η παραγωγή στερεών αποβλήτων και η επεξεργασία τους, καθώς, τουλάχιστον στην Ευρώπη, έχουν εκδοθεί διάφορες οδηγίες σχετικά με τη διαχείριση των στερεών αποβλήτων. Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2008/98/ΕΚ καθορίζει την ακόλουθη ιεράρχηση στη διαχείριση των αποβλήτων: πρόληψη, προετοιμασία για επαναχρησιμοποίηση, ανακύκλωση, άλλες μορφές ανάκτησης (όπως η ανάκτηση ενέργειας) και διάθεση, ενώ η οδηγία 1999/31/ΕΚ της 31ης Απριλίου 1999 σχετικά με την υγειονομική ταφή αποβλήτων θέτει σημαντικούς περιορισμούς στη διάθεση βιοαποικοδομήσιμων υλικών στους χώρους υγειονομικής ταφής. Σύμφωνα με την τελευταία οδηγία, μέχρι το 2016 τα βιοαποικοδομήσιμα αστικά απόβλητα που καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής θα έπρεπε να έχουν μειωθεί στο 35% της συνολικής ποσότητας (κατά βάρος) των βιοαποικοδομήσιμων αστικών αποβλήτων που παρήχθησαν το 1995 (έτος αναφοράς). Οι πάνες μιας χρήσης διευκολύνουν τους καταναλωτές, αλλά χαρακτηρίζονται από μικρή διάρκεια ζωής. Στην Ευρώπη, το 2013 για παράδειγμα, η εκτιμώμενη ποσότητα χρησιμοποιημένων πανών μίας χρήσης ήταν 4 εκατομμύρια τόνοι, που αντιστοιχούσαν στο 1.7 % των συνολικών αστικών αποβλήτων και στο 0.5 % των συνολικών στερεών αποβλήτων. A major problem in urban areas is the production of solid waste and its treatment, as, at least in Europe, various guidelines have been issued on solid waste management. European Directive 2008/98/EC defines the following hierarchy in waste management: prevention, preparation for re-use, recycling, other forms of recovery (such as energy recovery) and disposal, while Directive 1999/31/EC of 31 April 1999 regarding with landfilling of waste places significant limitations on the disposal of biodegradable materials in landfills. According to the latest directive, by 2016 biodegradable municipal waste ending up in landfills should have been reduced to 35% of the total quantity (by weight) of biodegradable municipal waste produced in 1995 (reference year). Disposable diapers are convenient for consumers, but they are characterized by a short shelf life. In Europe, in 2013 for example, the estimated amount of used disposable diapers was 4 million tons, corresponding to 1.7 % of total municipal waste and 0.5 % of total solid waste.

Οι πάνες συνήθως αποτελούνται από μια δομή τεσσάρων στρωμάτων που επιτρέπουν τη μεταφορά και τη διανομή της υγρασίας σε ένα βασικό απορροφητικό στρώμα. Το πρώτο στρώμα, το οποίο είναι σε επαφή με το δέρμα, είναι συνήθως κατασκευασμένο από πολυπροπυλένιο (ΡΡ) και σπάνια από πολυγαλακτι κό οξύ (PLA) και επιτρέπει την ταχεία μεταφορά υγρών στο επόμενο στρώμα. Το επόμενο στρώμα ονομάζεται στρώμα πρόσκτησης και διανομής (acquisition and distribution layer) (ΣΠΔ), απορροφά και αποθηκεύει τα υγρά πριν από τη διάχυσή τους στο απορροφητικό στρώμα της πάνας, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει την εξάπλωσή τους σε μεγαλύτερη περιοχή για να διατηρηθεί η χαμηλή υγρασία του προηγούμενου στρώματος. Τα υπεραπορροφητικά πολυμερή (super absorbent polymer) (ΥΑΠ) απαιτούν μικρό χρονικό διάστημα για να απορροφήσουν πλήρως όλο το υγρό. Ως εκ τούτου, η παρουσία και η αποτελεσματικότητα του ΣΠΔ παίζει σημαντικό ρόλο στη διαχείριση της υγρασίας. Το ΣΠΔ αποτελείται συνήθως από ΡΡ, PLA και μη πλεγμένα υφάσματα (nonwoven fabrics). Το τρίτο και σημαντικότερο στρώμα είναι ένα απορροφητικό στρώμα, αποτελούμενο από υπεραπορροφητικό πολυμερές (ΥΑΠ) καθώς και ένα μείγμα ινών κυτταρίνης (fluffy pulp). Το ΥΑΠ μπορεί να απορροφήσει μεγάλες ποσότητες υγρού συγκριτικά με τη μάζα του (μέχρι 1000% του βάρους του στην περίπτωση του νερού) και να διογκωθεί. Τα κοινά ΥΑΠ είναι γενικά λευκά υγροσκοπικά υλικά που μοιάζουν με ζάχαρη (Zohuriaan-Mehr & Kabiri, 2008). Αυτό το υλικό είναι κυρίως υπεύθυνο για την απορροφητικότητα της πάνας. Το τελευταίο στρώμα (στρώμα οπίσθιου φύλλου) παρέχει ένα αδιαπέραστο από υγρά φράγμα ώστε να περιορίζεται η υγρασία εντός της δομής της πάνας και αποτελείται κυρίως από πολυαιθυλένιο (ΡΕ), πολυεστέρα ή μη πλεγμένο ύφασμα. Ένα μικρό ποσοστό κολλητικών ουσιών, βαφών/εκτυπώσεων και ταινιών μπορεί επίσης να βρεθεί στις περισσότερες πάνες (EDANA, 2015). Η σύνθεση της πάνας αλλάζει σύμφωνα με την χρήση για την οποία προορίζεται. Οι βρεφικές πάνες περιέχουν σημαντικά μικρότερο κλάσμα οργανικής ύλης σε σύγκριση με τις πάνες ενηλίκων, ενώ παράλληλα το ποσοστό τους σε ΥΑΠ είναι διπλάσιο από τις πάνες ενηλίκων. Οι πάνες μίας χρήσης πωλούνται σε διάφορα μεγέθη για διαφορετικά βάρη χρηστών. Το βιοδιασπώμενο μέρος μιας χρησιμοποιημένης πάνας μιας χρήσης αποτελείται κυρίως από οργανική ύλη, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρινικού (αφράτου) πολτού, των κοπράνων και των ούρων. Σύμφωνα με πειραματικά και δημοσιευμέvη δεδομένα (Col aI . , 2013), το μέσο βάρος μιας καθαρής πάνας βρεφών είναι περίπου 40 g, ενώ το μέσο βάρος μίας χρησιμοποιημένης βρεφικής πάνας είναι 170 g (ίδια στοιχεία). Diapers usually consist of a four-layer structure that allows for the transport and distribution of moisture in a basic absorbent layer. The first layer, which is in contact with the skin, is usually made of polypropylene (PP) and rarely of polylactic acid (PLA) and allows rapid transfer of fluids to the next layer. The next layer is called the acquisition and distribution layer (ACD), it absorbs and stores liquids before they diffuse into the absorbent layer of the diaper, while at the same time ensuring their spread over a larger area to maintain the low humidity of the diaper. previous layer. Super absorbent polymers (SUPP) require a short period of time to fully absorb all the liquid. Therefore, the presence and effectiveness of the DPF plays an important role in moisture management. The SPD usually consists of PP, PLA and nonwoven fabrics. The third and most important layer is an absorbent layer, consisting of a superabsorbent polymer (SUPP) as well as a mixture of cellulose fibers (fluffy pulp). The YAP can absorb large amounts of liquid compared to its mass (up to 1000% of its weight in the case of water) and swell. Common PAHs are generally white hygroscopic materials that resemble sugar (Zohuriaan-Mehr & Kabiri, 2008). This material is mainly responsible for the absorbency of the diaper. The final layer (backsheet layer) provides a liquid-impermeable barrier to limit moisture within the diaper structure and is primarily composed of polyethylene (PE), polyester, or nonwoven fabric. A small percentage of adhesives, dyes/prints and tapes can also be found in most diapers (EDANA, 2015). The composition of the diaper changes according to the use for which it is intended. Baby diapers contain a significantly smaller fraction of organic matter compared to adult diapers, while at the same time their percentage of PAD is twice that of adult diapers. Disposable diapers are sold in different sizes for different user weights. The biodegradable part of a used disposable diaper consists primarily of organic matter, including cellulosic (fluffy) pulp, feces, and urine. According to experimental and published data (Col aI . , 2013), the average weight of a clean baby diaper is about 40 g, while the average weight of a used baby diaper is 170 g (same data).

Παρόλο που τα οργανικά υλικά υπάρχουν σε ένα αξιοσημείωτο ποσοστό σε αυτό το είδος αποβλήτων, αυτά εξακολουθούν να διατίθενται σε χώρους υγειονομικής ταφής ή να οδηγούνται σε αποτέφρωση ó(Coet a l . , Διαφορες μέθοδοι έχουν Although organic materials are present in a significant proportion in this type of waste, they are still disposed of in landfills or incinerated (Coet al . , Various methods have

προταθεί για την επεξεργασία αποβλήτων όπως οι πάνες μιας χρήσης. Στο Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας Η.Π.Α. No. 5,558,745 που εκδόθηκε το 1996 στις 24 Σεπτεμβρίου, οι Conway και συνεργάτες περιγράφουν μια μέθοδο επεξεργασίας για απορροφητικά προϊόντα υγιεινής με σκοπό την αξιοποίηση των υλικών που προκύπτουν για ανακύκλωση ή εκ νέου χρήση. Χρησιμοποιούν ένα στάδιο απολυμάνσεως του στερεού κλάσματος με αντιμικροβιακούς παράγοντες, ένα στάδιο διαχωρισμού του στερεού κλάσματος με υδροκυκλώνες (hydro-cyclones), φυγοκεντρικούς καθαριστήρες θετικής εκτόπισης (posi-flow centrifugal cleaner) και απογυμνωτές πυρήνα (core cleaner), ένα στάδιο όπου το δικτυωμένο υπεραπορροφητικό πολυμερές διαχωρίζεται από το κυτταρινικό κλάσμα χρησιμοποιώντας παρόμοιες διεργασίες και φίλτρανση. recommended for the treatment of waste such as disposable nappies. In U.S. Pat. No. 5,558,745 issued in 1996 on September 24, Conway et al describe a processing method for absorbent sanitary products with the purpose of utilizing the resulting materials for recycling or reuse. They use a solid fraction disinfection stage with antimicrobial agents, a solid fraction separation stage with hydro-cyclones, posi-flow centrifugal cleaners and core cleaners, a stage where the reticulated superabsorbent polymer is separated from the cellulosic fraction using similar processes and filtration.

Στο Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας Η.Π.Α. No. 5,429,31 1 που εκδόθηκε την 4η Ιουλ 1995, οι Υ Cina και Ε Parag περιγράφουν επίσης μια μεθοδολογία για τον διαχωρισμό του κυτταρινικού περιεχομένου των χρησιμοποιημένων πανών με σκοπό την ανακύκλωση. Η συγκεκριμένη ευρεσιτεχνία επικεντρώνεται στην επιλεκτική συλλογή κυτταρίνης σε μια τραχιά επιφάνεια με τον διαχωρισμό του νερού και των εκροών. In U.S. Pat. No. 5,429,31 1 issued Jul 4, 1995, Y Cina and E Parag also describe a methodology for separating the cellulosic content of used diapers for recycling. This particular patent focuses on the selective collection of cellulose on a rough surface by separating water and effluents.

Άλλες ευρεσιτεχνίες που έχουν αναπτυχθεί που αποσκοπούν κυρίως στην ανάκτηση υλικών από πάνες μιας χρήσης ή παρόμοια υλικά είναι: η ευρεσιτεχνία Η.Π.Α. No. 5,618,003 που εκδόθηκε το 1997 στις 8 Απριλίου, η DE 19821473 Α1 που εκδόθηκε το 1998 στις 25 Νοεμβρίου, το Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ No. 8,979,005 Β2 έκδοση 2015 17 Μαρτίου, και το Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ No. 4,500,040 που εκδόθηκε το 1985 στις 19 Φεβρουάριου. Other patents that have been developed that are primarily aimed at recovering materials from disposable diapers or similar materials are: U.S. Pat. No. 5,618,003 issued in 1997 on Apr. 8, DE 19821473 A1 issued in 1998 on Nov. 25, US Patent No. 8,979,005 B2 issued 2015 Mar. 17, and US Patent No. 4,500,040 issued in 1985 on February 19.

Η παρούσα ευρεσιτεχνία περιγράφει μία μέθοδο που περιλαμβάνει την προεπεξεργασία και επεξεργασία πανών μιας χρήσεως και άλλων οργανικών βιοαποικοδομήσι μων υλικών για την αξιοποίησή τους ως πρώτη ύλη προκειμένου να παραχθούν αέρια βιοκαύσιμα, εδαφοβελτιωτι κό και ένα ξεχωριστό ρεύμα πλαστικών για ανακύκλωση. The present invention describes a method that involves the pretreatment and processing of disposable diapers and other organic biodegradable materials for their utilization as feedstock to produce gaseous biofuels, soil conditioner and a separate stream of plastics for recycling.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ DESCRIPTION OF THE PROPOSED ARRANGEMENT FOR THE PROCESS

Στο Σχ.1Α παρουσιάζεται ένα διάγραμμα της διεργασίας, συ μπεριλαμβανομένης της προ-επεξεργασίας των πανών μίας χρήσης (ΠΜΧ), της αναερόβιας επεξεργασίας του βιοαποικοδομήσιμου κλάσματος τους μαζί με άλλα οργανικά απόβλητα, τρόφιμα ακατάλληλα προς βρώση (ΑΒΤ) απεικονίζονται ως παράδειγμα, και της αξιοποίησης της αναερόβιας απορροής για την παραγωγή εδαφοβελτιωτικού . Πρέπει να σημειωθεί ότι τα επιμέρους στοιχεία της διεργασίας είναι συσκευές και μηχανήματα με γνωστές και καθιερωμένες μεθόδους λειτουργίας, εκτός αν αναφέρεται κάτι διαφορετικό. Fig. 1A shows a diagram of the process, including the pre-treatment of disposable diapers (DSDs), the anaerobic treatment of their biodegradable fraction together with other organic wastes, non-edible food (NDF) is illustrated as an example, and the utilization of anaerobic runoff for the production of soil conditioner. It should be noted that the individual elements of the process are devices and machines with known and established methods of operation, unless otherwise stated.

Ειδικότερα, στο Σχ.1Α τα στοιχεία που περιλαμβάνονται είναι: (1) ψυγείο, (2) θραυστήρας, (3) μηχάνημα άλεσης, (4) τεμαχιστής, (5) συσκευή πλύσης, (6) δεξαμενή συλλογής της απορροής της πλύσης, (7) δεξαμενή καθίζησης, (8) συλλέκτης ΥΑΠ, (9) παστεριωτής/δεξαμενή υδρόλυσης, (10) δεξαμενή τροφοδοσίας οξέος, (11) δεξαμενή τροφοδοσίας βάσης, (12) δεξαμενή τροφοδοσίας, (13) οξεογόνος αντιδραστήρας, (14) μεθανογόνος αντιδραστήρας, (15) ταχυθερμοσίφωνας, (16) διαχωριστής στερεού/υγρού, (17) κομποστοποιητής. In particular, in Fig. 1A the elements included are: (1) refrigerator, (2) crusher, (3) grinding machine, (4) shredder, (5) washing device, (6) tank for collecting the washing runoff, ( 7) settling tank, (8) YAP collector, (9) pasteurizer/hydrolysis tank, (10) acid feed tank, (11) base feed tank, (12) feed tank, (13) oxygenating reactor, (14) methanogenic reactor , (15) rapid water heater, (16) solid/liquid separator, (17) composter.

Το πρώτο στάδιο της διεργασίας αποτελείται από τη φυσική προεπεξεργασία των ΑΒΤ και ΠΜΧ που προαιρετικά μπορούν να διατηρηθούν σε ψυγείο (1) προκειμένου να αποφευχθούν οι άσχημες οσμές και να διατηρηθούν τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά τους. Κανονικά, τα ΑΒΤ και οι ΠΜΧ μπορούν να υφίστανται επεξεργασία απευθείας μετά τη συλλογή τους ή να διατηρούνται σε κλειστά δοχεία πριν από την επεξεργασία τους. Το μέγεθος σωματιδίων των προ-επεξεργασμένων αποβλήτων πρέπει να είναι αρκετά μικρό για να είναι το υπόλοιπο της διεργασίας λειτουργικό. Αυτό επιτυγχάνεται σε δύο ή περισσότερες υπο-διεργασίες, μία για τις ΠΜΧ και μία ή περισσότερες για τα άλλα βιοαποικοδομήσιμα απόβλητα, παρουσιάζονται τα ΑΒΤ ως παράδειγμα. Τα ΑΒΤ ή παρόμοια υλικά τροφοδοτούνται σε ένα θραυστήρα (2) που παράγει ένα προϊόν με μειωμένο μέγεθος σωματιδίων (5-8 mm) και στη συνέχεια, υφίστανται περαιτέρω επεξεργασία με ένα μηχάνημα άλεσης ή παρόμοια συσκευή (3) που οδηγεί στην παραγωγή ενός υλικού που μοιάζει με πάστα (0.075-0.15 mm μέγεθος σωματιδίων). Πριν από την περαιτέρω επεξεργασία, οι ΠΜΧ πρέπει να κοπούν σε μικρά κομμάτια με τη χρήση τεμαχιστή ή παρόμοια συσκευή (4). Οι τεμαχισμένες πάνες μιας χρήσεως τροφοδοτούνται σε μια συσκευή πλύσης (5) όπου πλένονται με νερό βρύσης και χημικά αντιδραστήρια που προκαλούν την αφυδάτωση του ΥΑΠ και τη μείωση του όγκου του για να βοηθήσουν τον ακόλουθο διαχωρισμό του από τα βιοαποικοδομήσιμα υλικά. Τα αντιδραστήρια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό είναι αλκαλικά μέταλλα, μέταλλα αλκαλικών γαιών, αργίλιο, δισθενής χαλκός, τρισθενής σίδηρος και ψευδάργυρος. Τυπικά, χρησιμοποιούνται MgCI2και CaCI2, λαμβάνοντας υπόψη την τιμή των αντιδραστηρίων, την ασφάλεια του προσωπικού σχετικά με τη διαχείρισή τους και τις πιθανές αρνητικές επιπτώσεις που μπορεί να έχουν στην αναερόβια χώνευση. Σε κάθε περίπτωση, άλλα αντιδραστήρια και συνδυασμοί αυτών δεν πρέπει να θεωρούνται αποκλεισμένα από αυτή τη διεργασία. Τα πλαστικά ανακτώνται τυπικά από το εσωτερικό της συσκευής πλύσης (5) μετά από έναν ή περισσότερους κύκλους πλύσης λόγω του μεγέθους των σωματιδίων τους σε σύγκριση με το συσπειρωμένο ΥΑΠ και τα άλλα βιοαποδομήσιμα υλικά που διέρχονται από τις οπές του τυμπάνου πλύσης. Η θερμοκρασία του νερού που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια του σταδίου πλύσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τη θερμοκρασία τήξης των πλαστικών, χρωμάτων, κολλών και άλλων υλικών της πάνας. Το ρεύμα που περιέχει το ΥΑΠ, τις ίνες κυτταρίνης και τα κόπρανα/ούρα συλλέγεται σε δεξαμενή (6) και στη συνέχεια τροφοδοτείται σε μία δεξαμενή καθίζησης (7) συνήθως χρησιμοποιώντας αντλία ή παρόμοιο εξοπλισμό. Εκεί, με την κατάλληλη ανάδευση, οι ίνες κυτταρίνης παραμένουν σε αιώρηση, ενώ το ΥΑΠ παραμένει στο κάτω μέρος της δεξαμενής. Στη συνέχεια, απομακρύνεται το ΥΑΠ αφαιρώντας κατάλληλη ποσότητα μείγματος νερού-ΥΑΠ από τον πυθμένα της δεξαμενής καθίζησης σε ξεχωριστή δεξαμενή εξοπλισμένη με φίλτρο σακούλας ή άλλη διάταξη διαχωρισμού στερεών, το δοχείο συλλογής ΥΑΠ (8). Το ΥΑΠ συγκροτείται στον συλλέκτη ΥΑΠ, ενώ το υγρό και οι ίνες κυτταρίνης από τα (7) και (8) τροφοδοτούνται σε μία δεξαμενή παστερίωσης/υδρόλυσης (9). Αυτή η διάταξη λειτουργεί προαιρετικά ως παστεριωτής, ανάλογα με τη φύση των οργανικών αποβλήτων προς επεξεργασία και την νομοθεσία που διέπει την επεξεργασία τους π.χ. τα παραπροϊόντα ζωικής προέλευσης και το κρέας εμπίπτουν σε αυτή την κατηγορία για τις χώρες της ΕΕ, σύμφωνα με τον κανονισμό (EE) No 142/201 1. Ομοίως, η φύση των προς επεξεργασία αποβλήτων υποδεικνύει εάν απαιτείται υδρόλυση και η διάταξη θα χρησιμοποιηθεί για αυτό το σκοπό. Στη συνέχεια, η πάστα ΑΒΤ προστίθεται στο υγρό μίγμα κυτταρίνης και, μετά την προσθήκη επαρκούς ποσότητας οξέος από την αντίστοιχη δεξαμενή τροφοδοσίας (10), ανάλογα με την τιμή pH του μείγματος, το μείγμα θερμαίνεται στους 70 °C για 1 ώρα ή σε διαφορετικές συνθήκες διάρκειας και θερμοκρασίας που θα μπορούσαν να παρέχουν το ίδιο αποτέλεσμα. Στη συνέχεια, το μείγμα ψύχεται και το pH ρυθμίζεται μέσω προσθήκης βάσης από τη δεξαμενή τροφοδοσίας βάσης (11). Τέλος, μέσω μιας δεύτερης αντλίας ή παρόμοιας συσκευής, το προ-επεξεργασμένο υλικό τροφοδοτείται στην μονάδα αναερόβιας χώνευσης. Το 2ο στάδιο της διεργασίας είναι η αναερόβια χώνευση. Το προ-επεξεργασμένο υλικό από τις ΠΜΧ και τα ΑΒΤ ή άλλο βιοαποικοδομήσιμο υλικό αναμιγνύονται σε έναν ομογενοποιητή (δεξαμενή ανάμειξης) (στο Σχ.1Α απεικονίζεται ως δύο χωριστές δεξαμενές τροφοδοσίας) (12) και αντλείται αυτόματα προς έναν οξεογόνο αντιδραστήρα (13). Η απορροή του οξεογόνου αντιδραστήρα στη συνέχεια αντλείται προς το μεθανογόνο αντιδραστήρα (14). Σε αυτό το σημείο, πρέπει να σημειωθεί ότι η διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης μπορεί να λειτουργήσει είτε ως σύστημα δύο σταδίων, δηλαδή ένα ξεχωριστό οξεογόνο αντιδραστήρα που ακολουθείται από ένα μεθανογόνο αντιδραστήρα, ή σε ένα μόνο στάδιο (ένας αντιδραστήρας), παρακάμπτοντας τον οξεογόνο αντιδραστήρα, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της πρώτης ύλης προς επεξεργασία. Τα παραγόμενα βιοκαύσιμα μπορούν να αξιοποιηθούν για διάφορες εφαρμογές, όπως η παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας με χρήση μιας μηχανής καύσης για συμπαραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού (CHP) μέσω καύσης του μείγματος βιοκαυσίμων (μεθάνιο και υδρογόνο) μετά από κατάλληλη επεξεργασία (π.χ. αποθείωση κλπ.), τροφοδότηση στο κεντρικό σύστημα διανομής φυσικού αερίου, χρήση ως καύσιμο αυτοκινήτων μετά τη συμπίεση κλπ. Ο ταχυθερ μοσίφωνας με κυκλοφορητή νερού (15), ή άλλη διάταξη παροχής θερμού νερού, χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας τόσο του μεθανογόνου όσο και του οξεογόνου αντιδραστήρα. Το θερμό νερό κυκλοφορεί στα διπλά τοιχώματα των αντιδραστήρων ή σε διατάξεις μεταφοράς θερμότητας προς το περιεχόμενο των αντιδραστήρων, όπως για παράδειγμα εναλλάκτες θερμότητας ή αγωγούς μεταφοράς του θερμού νερού. Μπορεί επίσης να παρέχεται ζεστό νερό για τη θέρμανση των αντιδραστήρων (π.χ. σε μονάδες πλήρους κλίμακας) με ανάκτηση θερμότητας από την καύση των παραγόμενων βιοκαυσίμων. Το τελικό στάδιο της διεργασίας είναι η διαχείριση του ρεύματος αναερόβια απορροής με ή χωρίς διαχωρισμό των στερεών. Στην πρώτη περίπτωση, η απορροή του μεθανογόνου αντιδραστήρα (αναερόβια απορροή) τροφοδοτείται σε έναν διαχωριστή στερεού/υγρού (16) για να παραχθούν δύο ξεχωριστά ρεύματα, συγκεκριμένα ένα με αυξημένη συγκέντρωση στερεών (τυπικά 15-25% κ.β. στερεά) και ένα ρεύμα υγρού που περιέχει τα συστατικά της αναερόβιας απορροής μετά το διαχωρισμό των στερεών. Το προϊόν χώνευσης που παράγεται από τον αντιδραστήρα θα μπορούσε εναλλακτικά να αντιμετωπιστεί ως ένα ενιαίο ρεύμα χωρίς διαχωρισμό στερεών/υγρών για εφαρμογές όπως η υγρή λίπανση. Το ρεύμα υγρού μετά το διαχωρισμό των στερεών μπορεί να οδηγηθεί απευθείας στο αποχετευτικό δίκτυο ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υγρό λίπασμα με ή χωρίς περαιτέρω κατεργασία, όπως επεξεργασία μέσω μεμβρανών διήθησης. Η αφυδατωμένη λάσπη (στερεό κλάσμα της αναερόβιας απορροής) μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ως υλικό κομποστοποίησης ή κατάλληλα αναμεμιγμένο με άλλα οργανικά υπολείμματα ή ξηρό υλικό/παράγοντα διόγκωσης, όπως πέλλετ ξύλου και να υποστεί κομποστοποίηση σε σωρούς ή σε άλλες κατάλληλες διαμορφώσεις. Στην περίπτωση χρήσης ενός μηχανικού κομποστοποιητή, αυτός μπορεί να λειτουργεί χειροκίνητα ή πλήρως αυτόματα και να είναι συνεχούς λειτουργίας είτε διαλείποντος έργου. Όλα τα στάδια της διεργασίες ελέγχονται από συγκεκριμένους χρόνους λειτουργίας που εξαρτώνται από τον υδραυλικό χρόνο παραμονής του μεθανογόνου και του οξεογόνου αντιδραστήρα, μεταξύ άλλων παραμέτρων. The first stage of the process consists of the physical pre-treatment of ABT and PMX which can optionally be kept in a refrigerator (1) in order to avoid unpleasant odors and preserve their physicochemical characteristics. Normally, ABTs and PMCs can be processed directly after collection or kept in closed containers prior to processing. The particle size of the pre-treated waste must be small enough for the remainder of the process to be operable. This is achieved in two or more sub-processes, one for MSW and one or more for other biodegradable wastes, ABT is shown as an example. The ABT or similar materials are fed to a crusher (2) which produces a product with a reduced particle size (5-8 mm) and are then further processed with a milling machine or similar device (3) which results in the production of a material which looks like a paste (0.075-0.15 mm particle size). Before further processing, PMCs should be cut into small pieces using a slicer or similar device (4). The shredded disposable diapers are fed to a washer (5) where they are washed with tap water and chemical reagents that cause the LAP to dehydrate and shrink in volume to aid its subsequent separation from biodegradable materials. Reagents that can be used for this purpose are alkali metals, alkaline earth metals, aluminum, ferrous copper, ferric iron and zinc. Typically, MgCl2 and CaCl2 are used, taking into account the cost of the reagents, the safety of personnel in handling them, and the possible negative effects they may have on anaerobic digestion. In any case, other reagents and combinations thereof should not be considered excluded from this process. Plastics are typically recovered from the inside of the washer (5) after one or more wash cycles due to their particle size compared to the aggregated MSW and other biodegradable materials that pass through the wash drum holes. The temperature of the water used during the washing step should not exceed the melting temperature of the plastics, paints, glues and other materials of the diaper. The stream containing the NAP, cellulose fibers and faeces/urine is collected in a tank (6) and then fed to a settling tank (7) usually using a pump or similar equipment. There, with proper agitation, the cellulose fibers remain in suspension, while the YAP remains at the bottom of the tank. Then, the SAF is removed by removing an appropriate amount of water-SAF mixture from the bottom of the settling tank into a separate tank equipped with a bag filter or other solids separation device, the SAF collection vessel (8). The YAP is assembled in the YAP collector, while the liquid and cellulose fibers from (7) and (8) are fed to a pasteurization/hydrolysis tank (9). This device optionally functions as a pasteurizer, depending on the nature of the organic waste to be treated and the legislation governing its treatment, e.g. animal by-products and meat fall into this category for EU countries, according to regulation (EE) No 142/201 1. Similarly, the nature of the waste to be treated indicates whether hydrolysis is required and the device will be used for this the purpose. The ABT paste is then added to the liquid cellulose mixture and, after adding a sufficient amount of acid from the corresponding feed tank (10), depending on the pH value of the mixture, the mixture is heated at 70 °C for 1 hour or at different conditions duration and temperature that could provide the same effect. The mixture is then cooled and the pH adjusted by addition of base from the base feed tank (11). Finally, through a second pump or similar device, the pre-treated material is fed to the anaerobic digestion unit. The 2nd stage of the process is anaerobic digestion. The pre-treated material from PMXs and ABTs or other biodegradable material is mixed in a homogenizer (mixing tank) (shown in Fig. 1A as two separate feed tanks) (12) and automatically pumped to an oxygenating reactor (13). The effluent of the acidogenic reactor is then pumped to the methanogenic reactor (14). At this point, it should be noted that the anaerobic digestion process can operate either as a two-stage system, i.e. a separate oxygen reactor followed by a methanogen reactor, or in a single stage (one reactor), bypassing the oxygen reactor, depending on the characteristics of the raw material to be processed. The produced biofuels can be exploited for various applications, such as the production of electricity and thermal energy using a combustion engine for combined heat and power (CHP) by burning the mixture of biofuels (methane and hydrogen) after appropriate treatment (e.g. desulfurization etc.), supply to the central natural gas distribution system, use as automobile fuel after compression, etc. The water circulator rapid-fire heater (15), or other hot water supply device, is used to regulate the temperature of both the methanogen and oxygen reactor. The hot water circulates in the double walls of the reactors or in heat transfer devices to the contents of the reactors, such as for example heat exchangers or hot water transfer ducts. Hot water can also be provided to heat reactors (e.g. in full-scale units) by recovering heat from the combustion of the produced biofuels. The final stage of the process is the management of the effluent stream anaerobically with or without solids separation. In the first case, the methanogenic reactor effluent (anaerobic effluent) is fed to a solid/liquid separator (16) to produce two separate streams, namely one with an increased solids concentration (typically 15-25 wt% solids) and one liquid stream containing the components of anaerobic effluent after solids separation. The digestate produced by the reactor could alternatively be treated as a single stream without solid/liquid separation for applications such as liquid lubrication. The liquid stream after solids separation can be directed directly to the sewer system or can be used as a liquid fertilizer with or without further treatment, such as treatment through filtration membranes. Dewatered sludge (solid fraction of anaerobic effluent) can be used directly as compost material or suitably mixed with other organic residues or dry material/bulking agent such as wood pellets and composted in piles or other suitable configurations. In the case of using a mechanical composter, it can operate manually or fully automatically and be continuous or intermittent. All stages of the processes are controlled by specific operating times that depend on the hydraulic residence time of the methanogen and oxygen reactor, among other parameters.

Μία εναλλακτική της πιο πάνω διάταξης απεικονίζεται στο Σχ.1Β όπου χρησιμοποιούνται μόνο ΠΜΧ ως τροφοδοσία της διεργασίας. Η διαφορά αυτής της προτεινόμενης διεργασίας είναι ότι (9) η δεξαμενή παστερίωση/υδρόλυσης, (10) δεξαμενή τροφοδοσίας οξέος, (11) δεξαμενή τροφοδοσίας βάσης συνήθως απουσιάζουν, καθώς δεν υπάρχει ανάγκη για παστερίωση/υδρόλυση του υδρολύματος ΠΜΧ και ρύθμισης του pH. Επιπροσθέτως, (13) ο οξεογόνος αντιδραστήρας και (14) ο μεθανογόνος αντιδραστήρας αντικαθίστανται από έναν αναερόβιο βιοαντιδραστήρα ανοδικής ροής (Up Flow - Anaerobic Sludge Blanket Reactor - UASB) ή άλλο βιοαντιδραστήρα τύπου υψηλού ρυθμού (18) για την παραγωγή βιοαερίου. An alternative to the above arrangement is illustrated in Fig. 1B where only PMXs are used as process feed. The difference of this proposed process is that (9) pasteurization/hydrolysis tank, (10) acid feed tank, (11) base feed tank are usually absent, as there is no need for pasteurization/hydrolysis of PMX hydrolyzate and pH adjustment. In addition, (13) the acidogenic reactor and (14) the methanogenic reactor are replaced by an Up Flow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) or other high rate type bioreactor (18) for biogas production.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι διάφοροι αισθητήρες μέτρησης θερμοκρασίας, pH, αναλυτές αερίων ή/και άλλες συσκευές μέτρησης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στη διεργασία και θα μπορούσαν να συνδεθούν με συσκευές παρακολούθησης και καταγραφής για τον έλεγχο των παραμέτρων λειτουργίας. Δίδονται δύο παραδείγματα ώστε να γίνει καλύτερα κατανοητή η διαδικασία. It should be noted that various sensors measuring temperature, pH, gas analyzers and/or other measuring devices could be used in the process and could be connected to monitoring and recording devices to control the operating parameters. Two examples are given to better understand the process.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ I EXAMPLE I

Οι χρησιμοποιημένες βρεφικές πάνες από ένα παιδικό σταθμό την Ελλάδα και τα ακατάλληλα προς βρώση τρόφιμα (ΑΒΤ) από μια ελληνική αλυσίδα Super Market, συλλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν ως πρώτη ύλη για τη μονάδα επεξεργασίας αποβλήτων. Τα ΑΒΤ αποτελούνταν από διάφορα φρούτα και λαχανικά που δεν μπορούν να πουληθούν. Το σενάριο λειτουργίας αυτού του παραδείγματος είναι: 18 πάνες ημερησίως, 3 λίτρα νερού βρύσης ανά πάνα, 36 kg ΑΒΤ ημερησίως, 2 ημέρες υδραυλικό χρόνο παραμονής στον οξεογόνο αντιδραστήρα και 20 ημέρες στον μεθανογόνο αντιδραστήρα σε σταθερή θερμοκρασία λειτουργίας 37 ± 0.2 °C. Για αυτή την ποσότητα ΠΜΧ και την αντίστοιχη ποσότητα ΥΑΠ, χρησιμοποιήθηκαν 47.7 g CaCI2*2Η2O και 192.06 g MgCI2*6H2O για την προ-επεξεργασία. Τα αποτελέσματα λειτουργίας 97 ημερών έδειξαν 75.3 % αφαίρεση COD και 93.7 % αποδόμηση υδατανθράκων, ενώ η παραγωγή Η2και CH4έφθασε σε ικανοποιητικά επίπεδα. Η παραγωγή βιοαερίου ήταν σταθερή στα 0.65 L CΗ4/( L αντιδραστή ρα d) (12.9 L CΗ4/ Lτροφοδοσίας) με το μεθάνιο να αντιστοιχεί στο 62.2 % του παραγόμενου βιοαερίου από τον μεθανογόνο αντιδραστήρα, ενώ η απόδοση του οξεογόνου αντιδραστήρα σε Η2έφθασε 0.86 L Η2/ L τροφοδοσίας - Used baby diapers from a kindergarten in Greece and unfit food (UNF) from a Greek Super Market chain were collected and used as raw material for the waste treatment plant. ABTs consisted of various fruits and vegetables that cannot be sold. The operating scenario of this example is: 18 diapers per day, 3 liters of tap water per diaper, 36 kg ABT per day, 2 days hydraulic residence time in the oxygenating reactor and 20 days in the methanogenic reactor at a constant operating temperature of 37 ± 0.2 °C. For this amount of PMX and the corresponding amount of YAP, 47.7 g of CaCl2*2H2O and 192.06 g of MgCl2*6H2O were used for the pre-treatment. The results of 97 days of operation showed 75.3 % COD removal and 93.7 % carbohydrate degradation, while H2 and CH4 production reached satisfactory levels. Biogas production was stable at 0.65 L CH4/(L reactor d) (12.9 L CH4/L feed) with methane corresponding to 62.2% of the biogas produced by the methanogenic reactor, while the yield of the oxygenating reactor in H2 reached 0.86 L H2 / L feed -

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ II EXAMPLE II

Οι χρησιμοποιημένες πάνες ενηλίκων από ένα γηροκομείο στην Ισπανία και τα ακατάλληλα προς βρώση τρόφιμα (ΑΒΤ) από μια ισπανική αλυσίδα Super Market, συλλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν ως πρώτη ύλη για τη μονάδα επεξεργασίας αποβλήτων. Τα ΑΒΤ αποτελούνταν από μη βρώσιμα κρέατα, ψάρια, προϊόντα ζαχαροπλαστικής, ψωμί και λαχανικά. Το σενάριο λειτουργίας αυτού του παραδείγματος είναι: 6 πάνες ημερησίως, 10 L νερού βρύσης ανά πάνα, 5.22 kg ΑΒΤ ανά ημέρα, 2 ημέρες υδραυλικό χρόνο παραμονής στον οξεογόνο αντιδραστήρα και 20 ημέρες στον μεθανογόνο αντιδραστήρα σε θερμοκρασία λειτουργίας 37 ± 0.2 °C. Για αυτή την ποσότητα ΠΜΧ και την αντίστοιχη ποσότητα ΥΑΠ, χρησιμοποιήθηκαν 17.49 g CaCI2*2H2Ο και 70.42 g MgCI2*6H2Ο για την προεπεξεργασία. Η απομάκρυνση COD και υδατανθράκων ήταν επίσης σε ικανοποιητικά επίπεδα, της τάξης του 67.6 % και 97.1 % αντίστοιχα. Η παραγωγή υδρογόνου στον οξεογόνο αντιδραστήρα έφθασε τα 0.74 L Η2/(Lαντιδραστήρα d ) ( 1.47 L H2/Lτροφοδοσίας), ενώ η παραγωγικότητα σε μεθάνιο ήταν 0.56 L C Η 4/(Lαντιδραστήρας d) (11.15 L CH4/Lτροφοδοσίας) . Used adult diapers from a nursing home in Spain and unfit food (UNF) from a Spanish Super Market chain were collected and used as raw material for the waste treatment plant. FFAs consisted of non-edible meats, fish, confectionery, bread and vegetables. The operating scenario of this example is: 6 diapers per day, 10 L tap water per diaper, 5.22 kg ABT per day, 2 days hydraulic residence time in the oxygen reactor and 20 days in the methanogen reactor at an operating temperature of 37 ± 0.2 °C. For this amount of PMX and the corresponding amount of YAP, 17.49 g of CaCl2*2H2O and 70.42 g of MgCl2*6H2O were used for the pretreatment. The removal of COD and carbohydrates was also at satisfactory levels, of 67.6 % and 97.1 % respectively. The hydrogen production in the oxygenating reactor reached 0.74 L H2/(Lreactor d) (1.47 L H2/L feed), while the methane productivity was 0.56 L C H 4/(Lreactor d) (11.15 L CH4/L feed).

Αν και τα προηγούμενα παραδείγματα που παρουσιάζονται από τους συγγραφείς της ευρεσιτεχνίας παρουσιάζουν τις βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας της διεργασίας της ευρεσιτεχνίας, η εφαρμογή της παραπάνω ευρεσιτεχνίας δεν περιορίζεται σε αυτές. Δηλώνεται ότι διάφορες προσθήκες, τροποποιήσεις και αναδιατάξεις των συνθηκών της παρούσας ευρεσιτεχνίας μπορούν να γίνουν χωρίς να παρεκκλίνουν από το πεδίο και τον σκοπό της αρχικής ιδέας της ευρεσιτεχνίας. Although the foregoing examples presented by the inventors show the optimal operating conditions of the process of the invention, the application of the above invention is not limited thereto. It is stated that various additions, modifications and rearrangements of the conditions of the present invention may be made without departing from the scope and purpose of the original idea of the invention.

Claims (14)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ 1. Μια μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων και προ-επεξεργασίας πανών μιας χρήσης για την ανάκτηση επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών και την παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων και εδαφοβελτιωτικού μέσω αναερόβιας χώνευσης του βιοαποικοδομήσιμου περιεχομένου τους που περιλαμβάνει τα εξής στάδια:1. A method of waste treatment and pre-treatment of disposable diapers for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil conditioner through anaerobic digestion of their biodegradable content comprising the following steps: - τη μηχανική επεξεργασία των αποβλήτων προκειμένου να διευκολυνθεί η βιολογική διεργασία που ακολουθεί,- the mechanical treatment of the waste in order to facilitate the biological process that follows, - την προεπεξεργασία των πανών μιας χρήσης προκειμένου να διαχωριστούν τα επαναχρησιμοποιήσιμα πλαστικά και το υπεραπορροφητικό πολυμερές (ΥΑΠ) που θα μπορούσαν να προκαλέσουν προβλήματα στους βιοαντιδραστήρες λόγω της διόγκωσης του ,- the pretreatment of disposable diapers in order to separate reusable plastics and superabsorbent polymer (SUPP) that could cause problems in bioreactors due to its swelling, - τη βιολογική διεργασία της αναερόβιας χώνευσης,- the biological process of anaerobic digestion, - την παραγωγή εδαφοβελτιωτικού από το στερεό κλάσμα της απορροής του αναερόβιου αντιδραστήρα (αναερόβια απορροή).- the production of soil conditioner from the solid fraction of the effluent of the anaerobic reactor (anaerobic effluent). 2. Μία μέθοδο επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου υδατικό διάλυμα τουλάχιστον ενός από τα μέταλλα των κυρίων ομάδων ή των στοιχείων μετάπτωσης του περιοδικού πίνακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες αναλογίες για την προεπεξεργασία των πανών και την απο-διόγκωση του ΥΑΠ ως προεπεξεργασία για την αναερόβια χώνευση που ακολουθεί.2. A waste treatment method according to claim 1, wherein an aqueous solution of at least one of the metals of the main groups or transition elements of the periodic table can be used in various proportions to pre-treat the diapers and de-swell the YAP as a pre-treatment for the anaerobic digestion that follows. 3. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία το ΥΑΠ διαχωρίζεται από το κυτταρινικό υδρόλυμα που παράγεται από την προεπεξεργασία των πανών μίας χρήσης στη δεξαμενή καθίζησης.3. A waste treatment method according to claim 1, in which the YAP is separated from the cellulosic hydrolyzate produced by the pretreatment of the disposable diapers in the settling tank. 4. Μία μέθοδο επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία κυτταρίνη από πάνες μιας χρήσεως ή/και κυτταρινικό υδρόλυμα μπορεί να υδρολυθεί ανεξάρτητα από το αν γίνεται προσθήκη οργανικών ή ανόργανων οξέων ή ενζύμων, σε κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και χρόνου στον παστεριωτή/δεξαμενή υδρόλυσης.4. A waste treatment method according to claim 1, in which cellulose from disposable diapers and/or cellulose hydrolyzate can be hydrolyzed regardless of whether organic or inorganic acids or enzymes are added, under suitable temperature and time conditions in the pasteurizer/tank hydrolysis. 5. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία απόβλητα μπορούν να παστεριωθούν ανεξάρτητα από το αν γίνεται προσθήκη οργανικών ή ανόργανων οξέων ή ενζύμων, σε κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και χρόνου στον παστεριωτή/δεξα μενή υδρόλυσης.5. A waste treatment method according to claim 1, in which waste can be pasteurized regardless of whether organic or inorganic acids or enzymes are added, under appropriate temperature and time conditions in the pasteurizer/hydrolysis tank. 6. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία μπορεί να προστεθεί βάση στον παστεριωτή/δεξαμενή υδρόλυσης για να ρυθμιστεί η τιμή pH.A waste treatment method according to claim 1, in which base can be added to the pasteurizer/hydrolysis tank to adjust the pH value. 7. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου αναερόβια χώνευση υδρολύματος ΠΜΧ μαζί με άλλα βιοαποικοδομήσιμα οργανικά απόβλητα πραγματοποιείται σε ένα στάδιο (με τη χρήση ενός αντιδραστήρα) ή δύο στάδια (με τη χρήση δύο αντιδραστήρων) ή περισσότερα στάδια όπου οι αντιδραστήρες είναι διασυνδεδεμένοι .7. A waste treatment method according to claim 1, wherein anaerobic digestion of PMX hydrolyzate together with other biodegradable organic waste is carried out in one stage (using one reactor) or two stages (using two reactors) or more stages where the reactors they are interconnected. 8. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία μόνο υδρόλυμα ΠΜΧ χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την αναερόβια χώνευση, η οποία μπορεί να διεξαχθεί σε ένα στάδιο (με τη χρήση ενός αντιδραστήρα) ή δύο στάδια (με τη χρήση δύο αντιδραστήρων) ή περισσότερο στάδια όπου οι αντιδραστήρες είναι διασυνδεδεμένοι.8. A waste treatment method according to claim 1, in which only PMX hydrolyzate is used as raw material for the anaerobic digestion, which can be carried out in one stage (using one reactor) or two stages (using two reactors ) or more stages where the reactors are interconnected. 9. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου προστίθενται τουλάχιστον 0.5 L νερού ανά πάνα προκειμένου να διευκολυνθεί η διαδικασία πλύσης και ο διαχωρισμός του ΥΑΠ, των πλαστικών και της κυτταρίνης.9. A waste treatment method according to claim 1, wherein at least 0.5 L of water is added per diaper in order to facilitate the washing process and the separation of YAP, plastics and cellulose. 10. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου τα βιοαποδομήσιμα οργανικά απόβλητα όπως και τα ακατάλληλα προς βρώση τρόφιμα υφίστανται μηχανική κατεργασία για τη μείωση του μεγέθους τους για να διευκολυνθεί η ροή τους στους σωλήνες και η βιολογική επεξεργασία τους.10. A waste treatment method according to claim 1, wherein the biodegradable organic waste as well as the inedible food is mechanically treated to reduce its size to facilitate its flow through the pipes and its biological treatment. 11. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου η αναερόβια χώνευση πραγματοποιείται σε μεσόφιλες ή θερμόφιλες συνθήκες.A waste treatment method according to claim 1, wherein the anaerobic digestion is carried out in mesophilic or thermophilic conditions. 12. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου οι πάνες μιας χρήσης μπορούν να συν-χωνευτούν με άλλα βιοαποικοδομήσιμα οργανικά απόβλητα σε διάφορες αναλογίες.12. A waste treatment method according to claim 1, wherein the disposable diapers can be co-digested with other biodegradable organic waste in various proportions. 13. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου το οργανικό κλάσμα των αποβλήτων χρησιμοποιείται για την παραγωγή αερίων βιοκαυσίμων, το κλάσμα των πλαστικών μπορεί να ανακυκλωθεί και το στερεό κλάσμα της αναερόβιας απορροής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εδαφοβελτιωτικού.13. A waste treatment method according to claim 1, wherein the organic fraction of the waste is used to produce gaseous biofuels, the plastics fraction can be recycled and the solid fraction of the anaerobic effluent can be used to produce soil conditioner. 14. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου εκτός από το στερεό κλάσμα της αναερόβιας απορροής, προστίθενται και άλλα οργανικά υπολείμματα ή/ και διογκωτικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων λιγνοκυτταρινικών αποβλήτων και ξύλου, ή πέλλετ.14. A waste treatment method according to claim 1, wherein in addition to the solid fraction of the anaerobic effluent, other organic residues and/or bulking agents are added, including lignocellulosic waste and wood, or pellets.
GR20190100318A 2019-07-25 2019-07-25 Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers GR20190100318A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20190100318A GR20190100318A (en) 2019-07-25 2019-07-25 Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20190100318A GR20190100318A (en) 2019-07-25 2019-07-25 Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
GR1009924B true GR1009924B (en) 2021-02-01
GR20190100318A GR20190100318A (en) 2021-02-15

Family

ID=75107720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20190100318A GR20190100318A (en) 2019-07-25 2019-07-25 Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR20190100318A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558745A (en) * 1990-10-29 1996-09-24 Knowaste Technologies Inc. Treatment of absorbent sanitary paper products

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558745A (en) * 1990-10-29 1996-09-24 Knowaste Technologies Inc. Treatment of absorbent sanitary paper products

Also Published As

Publication number Publication date
GR20190100318A (en) 2021-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khoo et al. Recent technologies for treatment and recycling of used disposable baby diapers
CN109467266A (en) A kind of changing food waste into resources treatment process
WO2018100865A1 (en) Method for recycling used absorbent articles
CN102503595A (en) Reutilization treatment method of kitchen waste
US20090111164A1 (en) Method and plant for anaerobic treatment of effluent containing cellular materials
CN104148357A (en) Method and device for treating organic solid waste
CN104148358A (en) Method and device for treating organic solid waste
CN115069739B (en) Kitchen waste bidirectional reinforced multi-source synergistic full-volume recycling treatment system and process
JP2001226180A (en) System for recycling kitchen effluent and method for the same
Tsigkou et al. Used Disposable Nappies: environmental burden or resource for biofuel production and material recovery?
CN103435986A (en) Method for preparing degradable mulching film from excess activated sludge and mulching film
CN108326006A (en) A kind of Food waste treatment method
CN105164061B (en) Method and apparatus for waste treatment
JPH10216785A (en) Treatment of night soil, garbage and sludge
CN108083864A (en) A kind of livestock and poultry fecal pollution and processing factory's debirs and stalk cooperative processing method
JP7055164B2 (en) How to recycle used absorbent goods
DE102006035794A1 (en) Anaerobic treatment of cellulose-containing waste comprises comminuting, suspending in water, decomposition, hygienization and methanization, separating composted residue into plastic-containing and cellulose-rich fractions and working-up
CN109912150A (en) A kind of process of anaerobism drying and other treatment residual active sludge
GR1009924B (en) Waste treatment and diapers pre-treatment unit for the recovery of reusable materials and the production of gaseous biofuels and soil improvers
CN108083593A (en) A kind of livestock and poultry fecal pollution processing method
CN108117420A (en) A kind of livestock and poultry fecal pollution and straw cooperative processing method
JP2022101095A (en) Methane fermentation system of organic waste
KR19990083953A (en) Biogas method and plant of living waste and animal carcass
CN114195561A (en) Method for producing organic fertilizer matrix by utilizing kitchen dehydration solid waste
Bong et al. Review on the characteristic and feasibility of leachate for biogas production by anaerobic digestion

Legal Events

Date Code Title Description
PG Patent granted

Effective date: 20210316