GR20190100318A - Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου - Google Patents
Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου Download PDFInfo
- Publication number
- GR20190100318A GR20190100318A GR20190100318A GR20190100318A GR20190100318A GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A GR 20190100318 A GR20190100318 A GR 20190100318A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- waste
- waste treatment
- treatment method
- production
- anaerobic
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 31
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 title claims description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 title abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000247 superabsorbent polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 6
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 claims description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 claims 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 19
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002361 compost Substances 0.000 abstract description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- ZTOJFFHGPLIVKC-CLFAGFIQSA-N abts Chemical compound S/1C2=CC(S(O)(=O)=O)=CC=C2N(CC)C\1=N\N=C1/SC2=CC(S(O)(=O)=O)=CC=C2N1CC ZTOJFFHGPLIVKC-CLFAGFIQSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000002053 acidogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 208000015707 frontal fibrosing alopecia Diseases 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000004583 superabsorbent polymers (SAPs) Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
- C12M45/06—Means for pre-treatment of biological substances by chemical means or hydrolysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/02—Separating plastics from other materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/40—Treatment of liquids or slurries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
- D21B1/026—Separating fibrous materials from waste
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/30—Defibrating by other means
- D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
- D21B1/322—Defibrating by other means of waste paper coated with synthetic materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper 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
Περιγράφεται μία διεργασία ολιστικής προσέγγισης της αξιοποίησης πανών μίας χρήσης για την παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων και εδαφοβελτιωτικού. Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία χρησιμοποιημένων πανών μίας χρήσης αλλά και σε πάνες μίας χρήσης ως παραπροϊόν/ρεύμα αποβλήτων μίας εταιρείας παραγωγής πανών μίας χρήσης ή προϊόντων προσωπικής υγιεινής. Η διεργασία περιλαμβάνει την προεπεξεργασία των πανών μίας χρήσης για την ανάκτηση επαναχρησιμοποιήσιμων πλαστικών και το διαχωρισμό των βιοαποικοδομήσιμων υλικών με τη μορφή υδρολύματος από τα ρεύματα πλαστικών και του υπεραπορροφητικού πολυμερούς, το βήμα της συνχώνευσης του υδρολύματος με άλλα βιοαποικοδομήσιμα οργανικά απόβλητα όπως τα ακατάλληλα προς βρώση τρόφιμα (ΑΒΤ), για την παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων όπως το μεθάνιο (CH4), το υδρογόνο (Η2) και/ή μείγματά τους και την παραγωγή κομπόστ με τη χρήση της αναερόβιας απορροής. Παρουσιάζεται επίσης μία εναλλακτική διεργασία με τη χρήση του υδρολύματος πανών μίας χρήσης ως μοναδική τροφοδοσία για παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων όπως το μεθάνιο (CH4), το υδρογόνο (Η2) και/ή μείγματά τους και την παραγωγή εδαφοβελτιωτικού με τη χρήση της αναερόβιας απορροής.
Description
Μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων και προ-επεξερ γασίας πανών μιας χρήσης για την ανάκτηση επαναχρησι μοποι ήσι μων υλικών και την παραγωγή αέριων βιοκαυσίμων και εδαφοβελτιωτικού.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ
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.
ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΤΗΣ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ
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 1 999 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.
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 δημοσιευμένων 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).
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(nCoet aI . , Δ2φορες μέθοδοι έχουν
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.
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.
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.
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.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ
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.
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.
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.
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.
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.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 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 C Η4/( Lαντ ι δ ρ α σ τ ή ραd) (12.9 L CΗ4/ Lτροφοδοσιας) 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 -
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 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*2H2O και 70.42 g MgCI2*6H2O 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 H2/(Lαντιδραστήραd ) ( 1.47 L H2/Lτροφοδοσίας),ενώ η παραγωγικότητα σε μεθάνιο ήταν 0.56 L C Η4/( Ι·α ντ ι δ ρ α σ τ ή ρ α ςd) (11.15 L CH4/Lτροφ ο δ οσ ίας) .
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.
Claims (14)
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:
- τη μηχανική επεξεργασία των αποβλήτων προκειμένου να διευκολυνθεί η βιολογική διεργασία που ακολουθεί,
- 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 ,
- τη βιολογική διεργασία της αναερόβιας χώνευσης,
- την παραγωγή εδαφοβελτιωτικού από το στερεό κλάσμα της απορροής του αναερόβιου αντιδραστήρα (αναερόβια απορροή).
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.
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.
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
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.
11. Μία μέθοδος επεξεργασίας αποβλήτων σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου η αναερόβια χώνευση πραγματοποιείται σε μεσόφιλες ή θερμόφιλες συνθήκες.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100318A GR20190100318A (el) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100318A GR20190100318A (el) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009924B GR1009924B (el) | 2021-02-01 |
| GR20190100318A true GR20190100318A (el) | 2021-02-15 |
Family
ID=75107720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20190100318A GR20190100318A (el) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR20190100318A (el) |
Citations (1)
| 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 |
-
2019
- 2019-07-25 GR GR20190100318A patent/GR20190100318A/el active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| 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 |
|---|---|
| GR1009924B (el) | 2021-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khoo et al. | Recent technologies for treatment and recycling of used disposable baby diapers | |
| CN109467266A (zh) | 一种餐厨垃圾资源化处理工艺 | |
| WO2018100865A1 (ja) | 使用済み吸収性物品のリサイクル方法 | |
| CN102503595A (zh) | 一种餐厨垃圾资源化处理方法 | |
| US20090111164A1 (en) | Method and plant for anaerobic treatment of effluent containing cellular materials | |
| CN104148357A (zh) | 一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置 | |
| CN104148358A (zh) | 一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置 | |
| CN115069739B (zh) | 厨余垃圾双向强化多源协同全量资源化处理系统及工艺 | |
| JP2001226180A (ja) | 厨房排出物のリサイクルシステムおよびその方法 | |
| Tsigkou et al. | Used Disposable Nappies: environmental burden or resource for biofuel production and material recovery? | |
| CN108326006A (zh) | 一种餐厨垃圾处理方法 | |
| CN105164061B (zh) | 废物处理的方法和设备 | |
| CN103435986A (zh) | 一种利用剩余活性污泥制备可降解地膜的方法及地膜 | |
| CN108059489A (zh) | 利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法 | |
| CN108083864A (zh) | 一种畜禽污粪及加工厂有机废物及秸秆协同处理方法 | |
| JP7055164B2 (ja) | 使用済み吸収性物品のリサイクル方法 | |
| DE102006035794A1 (de) | Verfahren und Anlage zur anaeroben Behandlung von zellstoffhaltigen Abfällen | |
| CN109912150A (zh) | 一种厌氧干化处理剩余活性污泥的工艺方法 | |
| GR20190100318A (el) | Μοναδα επεξεργασιας αποβλητων και προ-επεξεργασιας πανων μιας χρησης για την ανακτηση επαναχρησιμοποιησιμων υλικων και την παραγωγη αεριων βιοκαυσιμων και εδαφοβελτιωτικου | |
| CN108083593A (zh) | 一种畜禽污粪处理方法 | |
| CN108117420A (zh) | 一种畜禽污粪和植物秸秆协同处理方法 | |
| KR19990083953A (ko) | 생활쓰레기 및 동물사체의 메탄가스화 방법 및 장치 | |
| JP2022101095A (ja) | 有機性廃棄物のメタン発酵システム | |
| CN114195561A (zh) | 一种利用餐厨脱水固废生产有机肥基质的方法 | |
| 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 |