PL184655B1 - Sposób rozkładu odpadów zawierających przynajmniej częściowo składniki nadające się do ponownego wykorzystania - Google Patents

Abstract

1. Sposób rozkladu odpadów zawie- rajacych przynajmniej czesciowo skladniki nadajace sie do ponownego wykorzystania, zasadniczo sztuczne tworzywa i tekture oraz metale, w którym odpady dla rozkladu mie- sza sie w wodzie przy mechanicznym od- dzialywaniu sily, zas zawarte w odpadach duze czesci, zasadniczo czesci z tworzywa sztucznego rozdrabnia sie zgrubnie, a roz- puszczalne skladniki, glównie tekture, roz- puszcza sie tworzac zawiesine, przy czym z zawiesiny oddziela sie skladniki metalowe jako produkt ciezki, a tworzace zawiesine drobne skladniki fazy stalej oddziela sie jako najdrobniejszy material przez odwodnienie, znamienny tym, ze pozostala zgrubna faze stala zasadniczo tworzywa sztuczne, odpro- wadza sie razem z zawiesina i oddziela sie mechanicznie od zawiesiny. F i g . 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób rozkładu odpadów zawierających przynajmniej częściowo składniki nadające się do ponownego wykorzystania, zasadniczo tworzywa sztuczne, tekturę oraz metale.

Przy usuwaniu odpadów, z biegiem lat osiągnięto wstępne przeprowadzanie sortowania śmieci pochodzących z handlu, przemysłu i gospodarstw domowych, bezpośrednio w miejscu ich powstawania. To wstępne sortowanie przeprowadza się głównienapięć frakcji obejmujących mianowicie; szkło, papier, odpady nie nadające się do ponownego wykorzystania, odpady organiczne oraz odpady zawierające składniki nadające się do ponownego wykorzystania. Odpady zawierające składniki nadające się do ponownego wykorzystania utworzone są w przeważającej części przez odpady w postaci opakowań i składają się głównie z najróżnorodniejszych sztucznych tworzyw oraz z materiałów kompleksowych utworzonych z tektury laminowanej folią z tworzywa sztucznego i/lub folią metalową, a także z puszek metalowych. Oddzielanie z tego rodzaju odpadów składników nadających się do ponownego wykorzystania przeprowadzano dotychczas na taśmach sortowniczych zwanych też taśmami przebierczymi, z których ręcznie wybiera się składniki w sposób widoczny nadające się do wykorzystania, takie jak na przykład metalowe opakowania, puste pojemniki z tworzywa sztucznego, uchwytne kłębki folii i tym podobne. Stopień odzyskiwania wykorzystywalnych materiałów przy sposobie wybierania ręcznego jest stosunkowo mały, gdyż praktycznie oddzielić można tylko te składniki, które dają się uchwycić ręką zaopatrzoną w rękawicę.

W brytyjskim opisie GB-A-1 512 257 opisany jest sposób odzyskiwania tworzyw sztucznych z niesortowanych odpadów miejskich, w którym przeprowadza się bardzo duże rozdrobnienie składników w fazie stałej czyli tak zwanych materiałów stałych tak, aby te składniki, zwłaszcza w postaci tworzyw sztucznych, można było zbierać z powierzchni cieczy zawiesinowej w zawiesinie utworzonej z pozostałych składników odpadów rozpuszczalnych w wodzie, względnie nasiąkalnych wodą. Powstają przy tym trudności przy przeprowadzanym następnie rozdzielaniu na poszczególne rodzaje tworzywa sztucznego, a ponadto przy oddzielaniu z cieczy zawiesinowej na jej powierzchnię wypływają nie tylko cząstki sztucznego tworzywa.

Z europejskiego opisu EP-A-0 570 757 znany jest sposób, w którym odpady zawierające głównie papier przerabia się w tak zwanej hydropulperze, czyli w rozwłókniarce wirowej, w celu odzyskania włókien papieru. Oddzielanie włóknistej pulpy od części z tworzywa sztucznego i części metalowych, które znajdują się we wprowadzanym materiale, następuje w hydropulperze jeszcze w tak zwanym produkcie ciężkim tak, że rozdzielanie tego “produktu ciężkiego” na tworzywa sztuczne i metale przeprowadza się w kolejnej operacji obróbki wstępnej rozpoczynającej się rozdrabnianiem tego produktu ciężkiego zawierającego tworzywa sztuczne i metale. Rozdrobniony materiał sortuje się następnie pracochłonnym sposobem.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu umożliwiającego większy stopień odzysku przy rozdzielaniu tego rodzaju odpadów zawierających składniki nadające się do ponownego wykorzystania i większą wydajność uzyskiwania składników nadających się do ponownego wykorzystania.

184 655

Sposób rozkładu odpadów, zawierających przynajmniej częściowo składniki nadające się do ponownego wykorzystania zasadniczo sztuczne tworzywa i tekturę oraz metale, w którym odpady dla rozkładu miesza się w wodzie przy mechanicznym oddziaływaniu siły, zaś zawarte w odpadach duże części, zasadniczo części z tworzywa sztucznego rozdrabnia się zgrubnie, a rozpuszczalne składniki, głównie tekturę, rozpuszcza się tworząc zawiesinę, przy czym z zawiesiny oddziela się składniki metalowe jako produkt ciężki, a tworzące zawiesinę drobne składniki fazy stałej oddziela się jako najdrobniejszy materiał przez odwodnienie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pozostałą zgrubną fazę stałą, zasadniczo tworzywa sztuczne, odprowadza się razem z zawiesiną i oddziela się mechanicznie od zawiesiny.

Zgrubną fazę stałą po oddzieleniu z zawiesiny płucze się czystą wodą.

W sposobie według wynalazku zgrubną fazę stałąw przynajmniej jednym stopniu osadzania grawitacyjnego urządzenia rozdzielającego rozdziela się na przynajmniej dwie frakcje zgodnie z ich gęstością.

Rozdzielanie przez osadzanie grawitacyjne ustawia się tak, że jako lekki pływający produkt odprowadza się poliolefinowe tworzywa sztuczne.

Rozdzielanie przez osadzanie grawitacyjne dokonuje się w polu działania siły odśrodkowej.

Zgrubną fazę stałąprzed wprowadzeniemjej do rozdzielania przez osadzanie grawitacyjne w urządzeniu rozdzielającym poddaje się przynajmniej jednemu dodatkowemu rozdrabnianiu.

Otrzymany z rozdzielania przez osadzanie grawitacyjne w urządzeniu rozdzielającym produkt opadający poddaje się działaniu pola prądów wirowych w oddzielaczu wirowym oddzielając niemagnetyczne składniki metalowe, zasadniczo aluminium.

Produkt opadający pozbawiony metali rozluźnia się w warstwie wirowej, a następnie oddziela się w elektrostatycznym oddzielaczu wolnospadowym zasadniczo składniki PCW.

Produkt opadający w przynajmniej jednej operacji rozdzielania gęstościowego rozdziela się przynajmniej na dwie frakcje.

Produkt ciężki oddzielony z zawiesiny poddaje się działaniu pola prądów wirowych w oddzielaczu wirowym oddzielając niemagnetyczne składniki metalowe, zasadniczo aluminium.

Po oddzieleniu z zawiesiny zgrubnej fazy stałej, oddziela się i odwadnia składniki materiału włóknistego.

Obrabiany materiał rozkłada się przez mieszanie w kąpieli wodnej porcjami, zaś czas mieszania dobiera się w zależności od stopnia rozkładu.

Rozkład obrabianego materiału prowadzi się porcjami, przez mieszanie przynajmniej w dwóch kolejno po sobie następujących kąpielach wodnych.

Rozkład obrabianego materiału prowadzi się przez mieszanie w wodzie, przy ciągłym przepływie.

Przed rozkładem i/lub po rozkładzie poprzez wodę, z obrabianego materiału usuwa się składniki ferromagnetyczne poprzez rozdzielanie magnetyczne.

Obrabiany materiał przed wprowadzeniem go do rozkładu przez wodę, poddaje się działaniu stopnia suchej obróbki wstępnej.

Prowadzi się przynajmniej jednostopniową klasyfikację odpadów, przez przesiewanie i/lub klasyfikację powietrzną, zaś do wody wprowadza się zasadniczo tylko frakcje uzyskane przez klasyfikację, nadające się do rozkładu w wodzie.

Określenie “odpady” obejmuje tutaj zarówno odpady o składzie istniejącym przy ich dostarczaniu, jak i o składzie powstającym po wstępnym sortowaniu.

Podczas gdy przy sortowaniu odpadów na taśmie przebierczej odpady muszą być dostarczane bez zagęszczenia, w postaci sypkiej, to sposób według wynalazku ma tę zaletę, że tutaj odpady mogą być w pewnym stopniu zwarte, gdyż przy wprowadzeniu do wody działanie siły powoduje rozbicie wszystkich aglomeratów i skupień. Zwartość ta nie może być jednak zbyt wielka, aby na przykład metalowe puszki były całkowicie zgniecione a znajdujące się w nich inne składniki odpadów były w nich trwale zamknięte.

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie znacznie wyższego stopnia wydajności odzysku materiałów nadających się do ponownego wykorzystania niż jest to możliwe przy spo184 655 sobie wykorzystującym sortowanie ręczne. Wskutek mieszania w wodzie, tektury i laminujące je folie z tworzywa sztucznego i/lub folie metalowe zostająod siebie oddzielone, tak że przy odpowiednim czasie obróbki składniki tekturowe rozpuszczają się i tworzą zawiesinę w postaci materiału włóknistego. Wskutek działania siły w kąpieli wodnej, opakowania o dużych rozmiarach utworzone ze wspomnianego materiału kompleksowego, a także duże pojemniki puste wykonane z tworzywa sztucznego, takie jak butelki po środkach piorących lub kosmetyczkach oraz puszki aluminiowe po napojach, ulegają połamaniu.

Wskutek działania siły w kąpieli wodnej jestjednak zapewnione, że wspomniane elementy są rozdrobnione jedynie zgrubnie, na przykład do wymiaru 300 mm. Celowym jest przy tym, gdy rozdrabnianie w wodzie ma przebieg ścinająco - tnący. Dokonywane tylko zgrubne rozdrabnianie ma tę zaletę, że zachodząnastępnie oddzielanie z zawiesiny zgrubnych składników materiału w fazie stałej oraz przeprowadzana następnie ich obróbka, są łatwiejsze do wykonania. Oddzielone zgrubne materiały stałe, zależnie od składu obrabianego materiału, można wykorzystywać bezpośrednio, lub mogą być obrabiane w kolejnych stopniach sortujących, gdy wymaga tego sposób dalszego wykorzystywania. W przypadku drobnego ciała stałego oddzielonego z zawiesiny, zależnie od tego jak dużo materiału włóknistego rozpuszczone jest w pozostającej zawiesinie, w kolejnym stopniu można oddzielić nie nadające się do wykorzystania materiały takie jak piasek, pyły, organiczne zanieczyszczenia i tym podobne. Wskutek działania zwłaszcza sił ścinająco - tnących składniki metalowe w postaci metalowych puszek lub tym podobne zawarte w obrabianym materiale, ulegają zgrubnemu rozdrobnieniu w określonym stopniu. Wskutek ich gęstości stosownie do użytego sposobu mieszania, te metalowe składniki opadają na dno zastosowanego do tego urządzenia i odprowadzane są razem z innymi składnikami ciężkimi jako produkt ciężki. Można też dokonywać zmian wprowadzanej energii służącej do wytwarzania działania siły, w zależności od zmieniającego się składu odpadów.

Ponieważ skład w pewnym stopniu zależy od rodzaju zbierania odpadów, więc celowym jest zastosowanie sortowania wstępnego prowadzącego do odciążenia głównego sposobu.

W korzystnym wykonaniu wynalazku zgrubne materiały stałe utworzone głównie z tworzywa sztucznego, przy ich oddzielaniu z zawiesiny płucze się czystą wodą. Można to przeprowadzić na przykład w procesie odsiewania, przy którym pozostające zgrubne materiały stałe natryskuje się czystą wodą. Celowe jest przy tym, gdy oddzielane, względnie już oddzielone składniki stałe poddaje się przemieszczeniu warstw pod działaniem siły, przy jednoczesnym dostarczaniu czystej wody. Przemieszczenie warstw można przeprowadzać za pomocą działania czysto mechanicznego, na przykład przez wprowadzanie materiału do przesiewacza bębnowego, i/lub przez natryskiwanie wodą pod ciśnieniem tak, że działanie siły natryskiwanej wody powoduje przemieszczenie warstw zgrubnych składników materiału stałego. Możliwe jest także, aby oddzielone z zawiesiny materiały stałe wprowadzić do kąpieli wodnej i rozluźnić zapomocąmieszania oraz wypłukać.

Ponieważ, jak wspomniano uprzednio, zgrubne materiały stałe utworzone są głównie ze składników z tworzywa sztucznego, stanowiących mieszankę wszystkich rodzajów stosowanych w praktyce tworzyw sztucznych, takich na przykład jak tworzywa sztuczne na bazie poliolefinów, tworzywa sztuczne chloroetylenowe, polistyreny i politereftalan etylenu, w dalszym rozwinięciu wynalazku celowe jest zastosowanie przynajmniej jednego sortowania uwzględniającego różnorodność sztucznych tworzyw, gdyż taka niejednorodna mieszanka tworzyw sztucznych praktycznie nie nadaje się do ponownego wykorzystania i przetwarzania. Celowe jest, gdy zgrubne materiały stałe przy zastosowaniu osadzania grawitacyjnego rozdzielone zostają przynajmniej na dwie frakcje, zależnie od ich gęstości. Korzystne jest przy tym, gdy proces osadzania grawitacyjnego jest tak prowadzony, że jako produkt pływający (lekki) odprowadzane są sztuczne tworzywa poliolefinowe.

Korzystne jest to, że różnica gęstości pomiędzy poliolefinowymi tworzywami sztucznymi i innymi, wymienionymi wyżej tworzywami sztucznymi, jest tak wyraźna, że w praktyce możliwe jest 100 % oddzielenie poliolefinowych tworzyw sztucznych od masy tworzyw sztucznych innych rodzajów, wskutek czego produkt pływający można oddzielić z odpadu jako dobry suro6

184 655 wiec wtórny nadający się do ponownego wykorzystania. W porównaniu do taśmy sortowniczej, na której z obrabianego materiału odsortować można tylko rozpoznawalne przez doświadczony personel wielkoformatowe produkty z poliolefinowego tworzywa sztucznego stanowiące składniki odpadów, sposób według wynalazku stwarza możliwość oddzielenia prawie całej zawartości poliolefinowych tworzyw sztucznych znajdujących się w obrabianym materiale w postaci odpadów. W celu zwiększenia ostrości podziału pomiędzy obiema rozdzielanymi frakcjami, celowe jest, aby osadzanie grawitacyjne przeprowadzać w polu o działaniu odśrodkowym.

Zależnie od zastosowanego sposobu oddzielania frakcji tworzywa sztucznego zawartych w zgrubnych materiałach stałych, może być celowe aby zgrubne materiały stałe przed ich poddaniem osadzaniu grawitacyjnemu poddać przynajmniej jednemu dodatkowemu rozdrabnianiu. W podstawowym rozdzielaniu w zawiesinie możliwe jest rozdrabnianie dużych części na kawałki o wymiarach równych lub większych niż 300 mm. Taka wielkość kawałków zależnie od zastosowanego osadzania grawitacyjnego, zwłaszcza zachodzącego w polu odśrodkowym, może okazać się zbyt duża tak, że konieczne jest zastosowaniejeszcze dodatkowego rozdrabniania, przy którym zgrubne materiały stałe zostaną rozdrobnione do wymiarów równych lub mniejszych niż 30 mm, lub jeszcze w następnym stopniu rozdrabniania zmniejszeniu do wymiarów równych lub mniejszych niż 5 mm. Rozdrabnianie przeprowadza się za pomocą cięcia.

W rozwiązaniu według wynalazku, produkt ciężki uzyskiwany przy podstawowym rozdzielaniu i/lub produkt ciężki uzyskiwany przy osadzaniu grawitacyjnym, który zawiera zawsze składniki niemagnetyczne, głównie aluminium, poddaje się działaniu pola prądów wirowych tak, że wskutek działania powstającego pola elektromagnetycznego składniki niemagnetyczne zostają wyrzucone z pozostałego produktu opadającego. Celowe jest przy tym, gdy oddzielone składniki metalowe zostaną następnie poddane procesowi płukania.

Zależnie od składu i/lub możliwości dalszego wykorzystania resztkowych materiałów pochodzących z pola prądów wirowych, mogą być one usunięte jako odpad, na przykład w ramach spalania odpadów, lub przy dużej w nich zawartości tworzyw sztucznych, jako mieszanka tworzyw sztucznych, mogą zostać poddane rozdzielaniu na dalsze frakcje. Mieszanka tworzyw sztucznych uzyskiwana w oddzielaczu z użyciem prądów wirowych składa się głównie z tworzyw sztucznych takich jak poliwęglan, polistyren i politereftalan etylenu oraz polichlorek winylu. Jeżeli usunie się z tej mieszanki materiałów polichlorek winylu, który działa zakłócająco przy chemicznej obróbce tej frakcji resztkowej, to powstaje możliwość dalszego wykorzystania tej pozostałości tworzyw sztucznych przez ich dalsze chemiczne przetwarzanie.

W tym celu, w sposobie według wynalazku celowejest, aby produkt opadający uwolniony od składników metalowych rozluźniony został w warstwie wirowej w celu kodycjonowania, a następnie w elektrostatycznym oddzielaczu wolnospadowym został oddzielony od składników PCW.

Zależnie od możliwości dalszego przetwarzania produkt opadający pozbawiony PCW stanowiący surowiec w postaci sztucznego tworzywa, można poddawać dalszej obróbce w ramach chemicznego przetwarzania lub w ramach sposobów przekształcania. Zależnie od istniejących możliwości wykorzystania celowe może być, gdy uwolniony od PCW produkt opadający, przy zastosowaniu dodatkowego sposobu rozdzielania gęstościowego, na przykład cyklonu lub wirówki, podzielony zostanie na co najmniej dwie frakcje.

Przy tym sposobie podziału oddziela się, na przykład polistyreny, natomiast pozostałe tworzywo sztuczne składuje się jako materiały odpadowe lub spala się. W celu oddzielenia polistyrenów sposób oddzielania gęstościowego można zastosować także przed oddzielaniem PCW.

Główna operacja sposobu według wynalazku polega na tym, że obrabiany materiał miesza się w wodzie działając na niego mechanicznie i w ten sposób dokonując jego rozkładu tak, że uzyskuje się produkt ciężki zawierający głównie metale, oraz uzyskuje się zgrubne materiały stałe składające się głównie z tworzyw sztucznych, a także drobne materiały stałe w zawiesinie wodnej stanowiące głównie materiały włókniste, przy czym zgrubne materiały stałe otrzymuje się jako mieszankę tworzywa sztucznego w postaci oczyszczonej, którą zależnie od przeznaczenia wykorzystuje się dalej jako mieszankę lub też, jak na to wskazują opisane uprzednio poszczególne operacje sposobu, mieszankę tą poddaje się dalszemu rozkładowi.

184 655

Główną operację sposobu według wynalazku można przeprowadzić w innym wykonaniu. W tym wykonaniu według wynalazku przewiduje się, że rozkład obrabianego materiału przeprowadza się przez mieszanie porcjami w kąpieli wodnej, a czas trwania mieszania dobiera się zależnie od stopnia rozdzielania.

W sposobie tym można uwzględnić to, że obrabiany materiał zależnie od dostawy może się znacznie różnić składem.

Poza tym możliwe jest również, aby w różnych odstępach czasowych dostarczane były partie zawierające głównie czyste opakowania z tworzywa sztucznego, natomiast bardzo niewiele opakowań tekturowo- foliowych. Przy tego rodzaju partiach wystarczający jest tylko krótki czas mieszania tak, że już po krótkim czasie mieszania można dokonać rozdziału materiałów stałych od zawiesiny. Możliwe jest także dostarczanie partii materiału składających się głównie z opakowań tekturowo- foliowych. Przy tego rodzaju partiach konieczny jest dłuższy czas mieszania, aby uzyskać niezawodne oddzielenie folii od warstw tektury i rozdzielenie tektury na włóknistąpapkę.

W innym wykonaniu wynalazku przewiduje się przeprowadzenie rozkładu obrabianego materiału porcjami, przez mieszanie go w przynajmniej dwóch przestrzennie lub czasowo następujących po sobie kąpielach wodnych. Przy tego rodzaju sposobie postępowania, przy przestrzennym rozdziale kąpieli wodnych możliwe jest, aby obrabiany materiał dostarczać w sposób ciągły a przez odpowiednią liczbę kąpieli wodnych powodować stopniowe rozdzielanie. Wskazane jest przy tym, aby w pierwszej kąpieli wodnej przeprowadzić pierwsze rozdrabnianie, a następnie w kolejnej kąpieli wodnej, również z wykorzystaniem mieszania, przeprowadzić rozdzielenie włókien. Celem takiego prowadzenia sposobu jest odprowadzenie głównej ilości zanieczyszczeń wraz z pierwszą wodąpłuczącą. Materiały włókniste tworzą zawiesinę w drugiej kąpieli wodnej. Przy takim wykonaniu sposobu materiały włókniste są praktycznie wolne od organicznych zanieczyszczeń.

W innym wykonaniu wynalazku rozdzielanie obrabianego materiału dokonuje się przez mieszanie go w wodzie przy ciągłym jego przebiegu. Tego rodzaju postępowanie jest celowe zwłaszcza wtedy, gdy ma się do dyspozycji duże ilości odpadów, przy czym ewentualnie przed ich wprowadzeniem do stopnia rozdzielania odpady dostarczane z punktów zbiorczych są w pewnym stopniu homogenizowane we wstępnym stanowisku mieszającym.

Jakjuż wspomniano, celowe może być aby dostarczane odpady zależnie od ich składu, rozdzielać wstępnie. Według wynalazku celowe okazało się, gdy przed i/lub po rozdzieleniu odpadów w wodzie usuwa się z nich składniki ferromagnetyczne za pomocą sortowania magnetycznego. Dotyczy to głównie opakowań z blachy białej, które w dostarczanych odpadach mogą stanowić do 30% ich ciężaru. Przez uprzednie oddzielenie ich z obrabianego materiału uzyskuje się znaczne odciążenie następującego kolejno mokrego rozdzielania.

Zależnie od jakości i składu odpadów, w rozwiązaniu według wynalazku celowe jest, aby obrabiany materiał przed wprowadzeniem go do rozdzielania w wodzie, poddać suchej klasyfikacji. Możliwe jest przez to już w stopniu wstępnym usunięcie szeregu frakcji z materiału poddawanego później mokremu rozdzielaniu, które to frakcje mogłyby zakłócać rozdzielanie mokre. Dotyczy to zwłaszcza drobno zmielonego materiału składającego się z kamieni, szkła, piasku, odpadów organicznych i tym podobnych, a z zakresu tworzyw sztucznych, ze składników foliowych.

W wykonaniu sposobu według wynalazku celowe jest, aby klasyfikację przeprowadzić przynajmniej jednostopniowo przez przesiewanie i/lub klasyfikację powietrzną tak, aby do rozdzielania w wodzie podawane były tylko części nadające się do rozdzielania w wodzie.

Oprócz klasyfikacji przez odsiewanie i/lub klasyfikację powietrzną, w zakresie suchych operacji wstępnych istnieje możliwość oddzielania z odpadów specjalnych składników, np. kartonowych opakowań cieczy i/lub butelek z polietylenu. Tego rodzaju dobierane celowo odsortowywanie możliwe jest do przeprowadzenia za pomocą tak zwanego systemu autosortującego, w którym pomiar promieniowania podczerwonego w rozluźnionych przesuwanych odpadach umożliwia rozpoznanie składników przeznaczonych do odsortowania i automatyczne usunięcie ich, na przykład za pomocą sprężonego powietrza. Tego rodzaju urządzenie autosortujące może być wykonane jako wielostopniowe tak, że na przykład najpierw usunięte zostająkartony opako8

184 655 wań cieczy, a następnie wspomniane butelki z polietylenu. Pozostałość doprowadza się do rozdzielania mokrego.

Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat synoptyczny sposobu podstawowego, a fig. 2 - schemat synoptyczny sposobu podstawowego ze stopniem obróbki wstępnej.

Przykład wykonania sposobu podstawowego przedstawiony na fig. 1 rysunku ma umożliwić by wszystkie składniki nadające się do wtórnego wykorzystania, a zawarte w obrabianym materiale, oddzielić od siebie i doprowadzić do wtórnego wykorzystania. Zależnie od potrzeby sposób rozkładu można “przerwać” w wybranym miejscu schematu.

Przeznaczony do rozkładu wprowadzany materiał składa się z odpadów, które zawierają przynajmniej częściowo nadające się do wtórnego wykorzystania składniki, a zwłaszcza metale, tworzywa sztuczne i kartony, zwłaszcza kartony laminowane folią, które na przykład przy usuwaniu odpadów dostarcza się w tak zwanych “żółtych pojemnikach” lub “żółtych workach”, lub w postaci sypkiej tworzone są w zakładach sortujących te materiały. W przypadku występującego najczęściej dostarczania tego materiału w workach, dokonuje się najpierw rozerwania worków, która to operacja nie jest tu przedstawiona jako czynność sposobu. Jak będzie to jeszcze bliżej wyjaśnione, operacja ta nie jest niezbędnie konieczna, jednakże jest ona celowa.

Odpady dostarczane w postaci mniej lub bardziej zwięzłej przeprowadza się najpierw poprzez sortownik magnetyczny 1, w którym z wprowadzanego materiału usunięte zostają w znacznym stopniu części ferromagnetyczne. Podstawą sposobu jest tak zwany stopień mokry służący do rozdzielania odpadów. Odpady doprowadzone z sortownika magnetycznego 1 lub z innego poprzedzającego sortownika suchego wprowadza się w określonych ilościach do kąpieli wodnej utworzonej w zbiorniku 2. W obszarze dna zbiornika 2 znajduje się obrotowy mieszalnik 3 napędzany silnikiem, za pomocą którego uzyskuje się odpowiednie działanie siły na zawartość zbiornika. Pod działaniem siły ciekła część zawartości ulega zmieszaniu w postaci toroidałnego strumienia, przy czym różnego rodzaju części materiału w fazie stałej i to zarówno tworzywa sztuczne jak i pozostałe produkty ciężkie, zwłaszcza metale nieżelazne, zostają pochwycone i wchodzą ciągle w obszar oddziaływania mieszalnika. Wszystkie większe składniki materiału w fazie stałej, na przykład butelki z tworzywa sztucznego, puszki aluminiowe, lub opakowania napojów wykonane z tektury pokrytej folią czyli z tak zwanego materiału kompleksowego, ulegają przy tym mechanicznemu połamaniu tak, że zależnie od czasu działania mieszalnika, uzyskują one wymiar wynoszący maksymalnie 300 mm. Zawarte w odpadach składniki papierowe i tekturowe, zwłaszcza opakowania kompleksowe, tekturowo - foliowe, wskutek ciągłego wprowadzania w ruch cyrkulacyjny w kąpieli wodnej zostająod siebie oddzielone, a ich tekturowa część składowa takjak i inne składniki papierowe i tekturowe zawarte we wprowadzanym materiale, zostają rozluźnione do postaci włókien. Czas trwania pracy mieszalnika ustala się zgodnie z żądanym stopniem rozdzielania, który przy pewnym doświadczeniu można ocenić optycznie po kolorze tworzącej się zawiesiny. Zawarte w obrabianym materiale ciężkie materiały, zwłaszcza metale nieferromagnetyczne, opadają najpóźniej po zakończeniu mieszania na dno zbiornika 2 i odprowadzane są osobno poprzez odpowiednią śluzę odprowadzającą 4. Zawiesinę odprowadza się ze zbiornika 2 poprzez zawór spustowy 5 i doprowadza się do urządzenia rozdzielającego 6.

Ponieważ obrabiany materiał doprowadza się do zbiornika 2 porcjami, więc możliwa jest wcześniejsza optyczna kontrola jego podstawowego składu. Jeżeli stwierdzonoby przy tym, że w danej porcji składowej znajdująsię składniki z tworzywa sztucznego pokryte resztkami środków spożywczych, na przykład pojemniki jogurtu lub tym podobne, to istnieje możliwość aby obrabiany materiał zamieszać w kąpieli wodnej w mieszalniku 2, z niewielką siłą i w ten sposób materiał ten przepłukać bez przeprowadzania jednoczesnego rozdrabniania. Wodę płuczącą odprowadza się wtedy poprzez zawór spustowy i doprowadza do urządzenia do oczyszczania wody. Następnie zbiornik ponownie napełnia się wodą tak, że można teraz przeprowadzić właściwy przebieg procesu. Jeżeli stwierdzonoby, że w obrabianym materiale jest bardzo dużo zamkniętych pojemników z tworzywa sztucznego, na przykład butelek i/lub kanistrów, to zbiornik 2

184 655 napełnia się najpierw wodą a mieszalnik 3 krótkotrwale napędza się ze zwiększoną prędkością obrotowątak, że powstaje działanie siły powodujące połamanie pojemników z tworzywa sztucznego. Następnie mieszalnik 3 pracuje przy swej normalnej prędkości obrotowej.

W urządzeniu rozdzielającym 6, na przykład w przesiewaczu bębnowym zgrubnie rozdrobniony materiał w fazie stałej składający się głównie z kawałków z tworzywa sztucznego, zostaje oddzielony od pozostałej zawiesiny. Zawiesinę, zależnie od zawartych w niej materiałów, odwadnia się i w postaci szlamu składuje się lub spala.

Przy wysokim udziale tektury celowe jest jednak aby zawiesinę przepuścić przez urządzenie oddzielające włókna 1 na przykład przez przesiewacz obrotowy o ukośnej osi lub przez sito tłukowe, gdzie oddziela się składniki włókniste od innych drobnych części. Składniki włókniste odwadnia się następnie za pomocą, prasy 8 i jako surowiec wtórny stosuje się do wyrobu tektury lub papieru. Pozostająca w urządzeniu 7 reszta zawiesiny po odwodnieniu odprowadzana jest jako szlam.

Odwadnianie przeprowadza się jednostopniowo lub tak jak przedstawiono, dwustopniowo, poprzez zagęszczacz 9 i urządzenie sedymentacyjne 10.

Ponieważ przy tym sposobie przede wszystkim chodzi o to, aby odzyskiwać z odpadów sztuczne tworzywa możliwie czyste, w urządzeniu oddzielającym 6, po oddzieleniu od zawiesiny spłukuje się czystą wodą przylegające jeszcze pewne ilości zawiesiny, aby uzyskaną mieszankę tworzywa sztucznego doprowadzić do dalszego przetwarzania w możliwie czystym stanie. Ponieważ wskutek rozdrabniania powstałe części tworzywa sztucznego w przeważającej ilości są płaskie i z tego względu spoczywają na sobie warstwowo, więc w urządzeniu rozdzielającym przeprowadza się tak zwane przemieszczenie warstw na przykład mechanicznie przez zastosowanie sita bębnowego i/lub doprowadzanie wody pod ciśnieniem tak, że pod działaniem sił strumienia doprowadzanej wody płuczącej; ewentualnie we współdziałaniu z oddziaływaniem mechanicznym, dokonuje się znaczne oczyszczenie z przylegającej zawiesiny.

Stosownie do istniejących możliwości ponownego wykorzystania tak oczyszczona i odprowadzona z urządzenia rozdzielającego 6 mieszankę sztucznego tworzywa doprowadza się bezpośrednio do stopnia wykorzystania. Ponieważ jednak uzyskana mieszanka tworzywa sztucznego pod względem składu asortymentowego jest bardzo różnorodna więc ze względu na lepsze dalsze wykorzystanie celowe jest rozdzielenie tej mieszanki przynajmniej na dwie dalsze frakcje, przy czym szczególnie korzystne jest oddzielenie z tej mieszanki tworzyw sztucznych poliolefinowych.

Zależnie od zastosowanego sposobu oddzielania celowe jest, aby uzyskane z urządzenia oddzielającego 6 stosunkowo duże części tworzywa sztucznego poddać rozdrobnieniu na kawałki o wymiarach równych lub mniejszych niż 30 mm, np. w dołączonym urządzeniu rozdrabniającym 11, które może być wykonane jako wolnobieżna rozdrabniarka tnąca.

Jeżeli przy sposobie rozdzielania konieczne jest dodatkowe rozdrabnianie, to można je przeprowadzić w dodatkowym szybciej pracującym młynie tnącym, gdzie uzyskuje się rozdrobnienie na kawałki o wymiarach w zakresie równym lub mniejszym od 10 do 5 mm.

Taką mieszankę tworzyw sztucznych doprowadza się do urządzenia rozdzielającego 12, na przykład do rozdzielacza, w którym prowadzi się osadzanie grawitacyjne, które nastawione jest na rozdzielanie gęstościowe wynoszące 1 g/cm³. Ponieważ różnice gęstości poszczególnych rodzajów tworzywa sztucznego są niewielkie więc korzystne jest, gdy rozdzielanie grawitacyjne odbywa się w polu działania sił odśrodkowych, na przykład w odpowiednio wykonanej wirówce sedymentacyjnej bez przegród perforowanych. W urządzeniu rozdzielającym 12 jako produkt pływający 13 odprowadza się tworzywa sztuczne poliolefinowe. Produkt opadający 14wpostaci mieszanki sztucznego tworzywa zawiera pozostałe frakcje sztucznego tworzywa, zwłaszcza poliwęglan, poliestyren, politereftalan etylenu i polichlorek winylu oraz aluminium wypływające ze zbiornika 2 przed swoim opadnięciem.

Ponieważ oddzielony w zbiorniku 2 produkt ciężki z reguły zawiera dużo aluminium, a rozdrabniany resztkowy produkt opadający 14 też może zawierać składniki aluminiowe, celowe jest jeżeli zarówno produkt ciężki odprowadzony ze zbiornika 2 jak i produkt resztkowy po10

184 655 chodzący z urządzenia rozdzielającego 12 przeprowadza się przez oddzielacz wirowy 15 wykorzystujący prądy wirowe, w którym oddziela się aluminium oraz inne metale niemagnetyczne. Pozostała reszta może być usunięta jako odpad przez spalenie lub zmagazynowanie.

Jeżeli produkt resztkowy wychodzący z oddzielacza wirowego 15 ma być dalej wykorzystywany, to celowe jest, aby zawarte w tym produkcie składniki z tworzywa sztucznego w postaci polichlorku winylu zostały oddzielone, gdyż przy dalszym przetwarzaniu pozostałych resztkowych tworzyw sztucznych składniki te mogą działać zakłócająco. W tym celu produkt resztkowy 16 wychodzący z oddzielacza wirowego 15 wykorzystującego prąd wirowy rozluźniany jest najpierw w stopniu kondycjonowania 17 o złożu zawiesinowym, a następnie w oddzielaczu wolnospadowym 18 poddaje się go działaniu pola elektrostatycznego, w którym przy odpowiednim nastawieniu ostrości podziału frakcja z polichlorku winylu wraz z pewną częścią resztkowych tworzyw sztucznych odprowadzanajest poprzez wylot 19. Pozostałą mieszankę tworzyw sztucznych składającą się z poliwęglanów; polistyrenów i politereftalanu etylenu jako produkt w postaci sztucznego tworzywa można doprowadzać do dalszego wykorzystania.

Jeżeli wskazane jest aby ten produkt resztkowy złożony z mieszanki sztucznych tworzyw poddany był dalszemu rozdzielaniu, to można przeprowadzić dodatkowe rozdzielanie na przykład za pomocą stołu powietrznego uzyskując przy tym frakcję produktu lekkiego zawierającą, głównie polistyren i frakcję produktu ciężkiego z pozostałą resztką.

Jeżeli wskutek oddzielania magnetycznego, z obrabianego materiału składniki ferromagnetyczne zostały już usunięte i w związku z tym w resztkowym tworzywie sztucznym odprowadzanym z urządzenia oddzielającego 6 praktycznie zawarte sąjeszcze tylko składniki aluminiowe (o ile te nie zostałyjuż oddzielone jako produkt ciężki), to istnieje jeszcze możliwość oddzielenia tych aluminiowych składników przed urządzeniem rozdzielającym 12. Wykorzystuje się przy tym dużąróżnicę gęstości aluminium w stosunku do tworzyw sztucznych. Oddzielanie można więc przeprowadzać przez włączony wcześniej stopień osadzania grawitacyjnego 12, ze wsparciem napływającej wody. Wskutek tego można wyeliminować podawanie opadającego produktu pochodzącego z drugiego urządzenia rozdzielaj ącego 12 do oddzielacza wirowego 15.

Usuwanie niemagnesowalnych części metalowych z produktu resztkowego 14 można przeprowadzać za pomocą koronowego oddzielacza walcowego zamiast oddzielacza wykorzystującego prądy wirowe.

Na figurze 2 przedstawione jest schematycznie inne rozwiązanie sposobu według wynalazku. W stosunku do rozwiązania przedstawionego na fig. 1 różnica polega na tym, że przed tak zwanym stopniem mokrym I włączony jest stopień suchej obróbki wstępnej II. Odpady dostarczane w postaci mniej lub bardziej związanego materiału sypkiego, na przykład z nieuwidocznionego tu urządzenia otwierającego pojemniki z odpadami, w celu sortowania podawane są na pierwsze sito przesiewania 21 mające wielkość otworów wynoszącąprzykładowo 180 do 200 mm. Uzyskany produkt podsitowy jako średni i drobny, podawany jest do oddzielacza magnetycznego 22 w celu oddzielania metali ferromagnetycznych. Następnie materiał średni i drobny podaje się na drugie sito 23 o otworach do 20 mm. Uzyskany tu produkt podsitowy 24 składający się głównie z kamieni, piasku, szkła i składników organicznych, odprowadza się w celu składowania jako odpad. Produkt nadsitowy doprowadza się do klasyfikacji powietrznej 25. Uzyskany tu produkt ciężki może, ale nie musi, przechodzić przez tak zwane urządzenie do auto-sortowania 26, w którym przy zastosowaniu sposobów optycznych wykorzystujących pomiar promieniowania podczerwonego można automatycznie odsortować jako odpad 27 i na przykład kartony po cieczach oraz specjalne sztuczne tworzywa, a także na przykład butelki z polietylenu, jako odpad 28. Pozostałą resztę doprowadza się następnie do stopnia mokrego I i rozdziela zgodnie ze sposobem opisanym w związku z fig. 1.

Produkt gruby oddzielony w pierwszym sicie przesiewania 21 doprowadza się do klasyfikacji powietrznej 29 gdzie oddziela się produkt lekki 30 w postaci wielkopowierzchniowych folii z tworzywa sztucznego. Produkt ciężki uzyskany przy klasyfikacji powietrznej 29 doprowadza się ewentualnie do sortownika magnetycznego 31 w celu oddzielenia większych składników ferromagnetycznych, a następnie podaje się go do stopnia mokrego I.

184 655

Ponieważ uzyskany przy klasyfikacji powietrznej 29, składający się z folii, produkt lekki 30 składa się już tylko z wielkopowierzchniowych folii i/lub wielkopowierzchniowych materiałów kompleksowych składających się z tworzywa sztucznego i tektury, więc wystarczające jest jeżeli ten produkt zostanie wstępnie rozdrobniony w stopniu rozdrabniania 32, a następnie doprowadzi się go do stopnia mokrego III o budowie i funkcji odpowiadającym mokremu stopniowi I.

Zawiesinę powstającą w mokrym stopniu III składającą się głównie z pulpy wyłóknistej doprowadza się do urządzenia 7 oddzielającego włókna i należącego do stopnia mokrego I, gdzie podlega ona odpowiedniej obróbce opisanej w związku z fig. 1.

Materiał w fazie stałej uzyskany w stopniu mokrym III jako mieszanka sztucznego tworzywa, poddaje się wstępnemu rozdrobnieniu w stopniu rozdrabniania 11.1, a następnie w stopniu oddzielającym 12.1 rozkłada sięten materiał na co najmniej dwie frakcjejakto zostało opisane na podstawie fig. 1 dla odpowiedniej operacji w mokrym stopniu I.

Jak przedstawiono na fig. 2, do urządzenia rozdrabniającego 11 w stopniu mokrym i może być dołączony tak zwany spad produktu ciężkiego 33, z którego produkt ciężki 34 dodaje się do produktu ciężkiego odprowadzonego poprzez ujście 4 zbiornika 2 i następnie przeprowadza poprzez następny sortownik magnetyczny 35. Przelew z sortownika magnetycznego 35, tak jak to opisano w związku z fig. 1, doprowadza się do oddzielacza wirowego 15.1 wykorzystującego prądy wirowe, w którym oddziela się aluminium i zawarte w inne metale niemagnetyczne.

Opisane poprzednio przyporządkowane tak zwanego spadu produktu ciężkiego 33 i dodatkowego sortownika magnetycznego 35 może mieć również zastosowanie w podstawowym sposobie przedstawionym na fig. 1.

Podobnie zgodnie z fig. 1 dołączone do oddzielacza wirowego 15.1 mogąbyć zastosowane opisane uprzednio czynności obróbki wstępnej.

184 655

184 655

	/
_2°
	i		f

WODA

184 655

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób rozkładu odpadów zawierających przynajmniej częściowo składniki nadające się do ponownego wykorzystania, zasadniczo sztuczne tworzywa i tekturę oraz metale, w którym odpady dla rozkładu miesza się w wodzie przy mechanicznym oddziaływaniu siły, zaś zawarte w odpadach duże części, zasadniczo części z tworzywa sztucznego rozdrabnia się zgrubnie, a rozpuszczalne składniki, głównie tekturę, rozpuszcza się tworząc zawiesinę, przy czym z zawiesiny oddziela się składniki metalowe jako produkt ciężki, a tworzące zawiesinę drobne składniki fazy stałej oddziela się jako najdrobniejszy materiał przez odwodnienie, znamienny tym, że pozostałą zgrubną fazę stałą, zasadniczo tworzywa sztuczne, odprowadza się razem z zawiesiną i oddziela się mechanicznie od zawiesiny.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zgrubną fazę stałą po oddzieleniu z zawiesiny płucze się czystą wodą.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zgrubną fazę stałą w przynajmniej jednym stopniu osadzania grawitacyjnego urządzenia rozdzielającego (12) rozdziela się na przynajmniej dwie frakcje zgodnie z ich gęstością.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że rozdzielanie przez osadzanie grawitacyjne ustawia się tak, że jako lekki pływający produkt (13) odprowadza się poliolefmowe tworzywa sztuczne.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że rozdzielanie przez osadzanie grawitacyjne dokonuje się w polu działania siły odśrodkowej.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że zgrubną fazę stałą, przed wprowadzeniemjej do rozdzielania przez osadzanie grawitacyjne w urządzeniu rozdzielającym (12), poddaje się przynajmniej jednemu dodatkowemu rozdrabnianiu.
7. 7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że otrzymany z rozdzielania przez osadzanie grawitacyjne w urządzeniu rozdzielającym (12), produkt opadający (14) poddaje się działaniu pola prądów wirowych w oddzielaczu wirowym (15) oddzielając niemagnetyczne składniki metalowe, zasadniczo aluminium.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że produkt opadający (14) pozbawiony metali rozluźnia się w warstwie wirowej (17), a następnie oddziela się w elektrostatycznym oddzielaczu wolnospadowym zasadniczo składniki PCW.
9. 9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że produkt opadający (14) w przynajmniej jednej operacji rozdzielania gęstościowego rozdziela się przynajmniej na dwie frakcje.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że produkt ciężki oddzielony z zawiesiny poddaje się działaniu pola prądów wirowych w oddzielaczu wirowym (15) oddzielając niemagnetyczne składniki metalowe, zasadniczo aluminium.
11. 11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po oddzieleniu z zawiesiny zgrubnej fazy stałej, oddziela się i odwadnia składniki materiału włóknistego.
12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obrabiany materiał rozkłada się przez mieszanie w kąpieli wodnej porcjami, zaś czas mieszania dobiera się w zależności od stopnia rozkładu.
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład obrabianego materiału prowadzi się porcjami, przez mieszanie przynajmniej w dwóch kolejno po sobie następujących kąpielach wodnych.
14. 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład obrabianego materiału prowadzi się przez mieszanie w wodzie, przy ciągłym przepływie.

    184 655
15. 15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed rozkładem i/lub po rozkładzie poprzez wodę, z obrabianego materiału usuwa się składniki ferromagnetyczne poprzez rozdzielanie magnetyczne.
16. 16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obrabiany materiał przed wprowadzeniem go do rozkładu przez wodę, poddaje się działaniu stopnia suchej obróbki wstępnej (II).
17. 17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że prowadzi się przynajmniej jednostopniowąklasyfikację odpadów, przez przesiewanie (21) i/lub klasyfikację powietrzną (29), zaś do wody wprowadza się zasadniczo tylko fakcje uzyskane przez klasyfikację, nadające się do rozkładu w wodzie.