PL185601B1 - Sposób rozdzielania mieszaniny odpadów - Google Patents

Abstract

1. Sposób rozdzielania mieszaniny odpadów, w którym mieszanine poddaje sie obróbce biolo- gicznej, a nastepnie rozdzielaniu, znamienny tym, ze kompostuje sie mieszanine w zamknietym po- jemniku jako intensywnie gnijace zloze przy wymu- szonym napowietrzaniu przez 5 do 10 dni i suszy do wilgotnosci 15% i nastepnie rozdziela sie skladniki mieszaniny na frakcje palna i frakcje niepalna, przy czym rozdzielanie frakcji przeprowadza sie przez przesiewanie i nastepujaca potem separacje pneu- matyczna frakcji drobnoziarnistej i frakcji srednio- ziamistej oraz oddzielona przy przesiewaniu frakcje gruboziarnista rozdziela sie na sucha frakcje palna i sucha frakcje obojetna, przy czym frakcja niepalna zawiera mniej niz 5% substancji organicznych. PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu rozdzielania mieszaniny odpadów.

Mieszaniny odpadów trzeba rozdzielać w celu umożliwienia utylizacji różnych frakcji w odpowiedni sposób. W skład takich procesów rozdzielania wchodzi rozdzielanie mieszaniny, w miarę możliwości, na poszczególne typy substancji. Jednakże mieszaniny odpadów są pod tym względem bardzo trudnymi mieszaninami substancji. Stale zmieniające się składy odpadów wymagają stosowania procesów umożliwiających sortowanie niejednorodnych wieloskładnikowych mieszanin odpadów przed ich rozdzieleniem. Sprawdziły się procesy polegające na gęstościowym rozdzielaniu substancji, dzięki czemu można zastosować gazowe lub cieczowe środki transportu.

Ze względu na wzrost wymaganych stopni czystości rozdzielanych substancji rosną koszty znanych dotychczas technologii i urządzeń. Wykorzystanie substancji zależy od stopnia jej czystości i ceny rynkowej, którą można ustalać jako konkurencyjna do ceny surowców.

W przypadku oczyszczania odpadów komunalnych, pozostają frakcje resztkowe, które trzeba albo wyrzucać na wysypiska albo spalać i wyrzucać na wysypiska. Planuje się wprowadzenie przepisów, według których ilość odpadów organicznych na wysypiskach śmieci ma wynosić poniżej 3% w przypadku odpadów budowlanych i poniżej 5% w przypadku odpadów z gospodarstw domowych. W celu uzyskania takiego poziomu, trzeba oddzielać substancje obojętne i przetwarzać substancje palne uwzględniając ryzyko emisji i erozji, jakie występuje również w tym przypadku.

Stosowana dotychczas obróbka biologiczno-mechaniczna odpadów po eliminacji substancji użytecznych dzięki ich zbiórce z podziałem na rodzaje ma na celu głównie zmniejszenie ilości substancji organicznych w odpadach do wymaganych poziomów ilościowych, odpowiednio 3% i 5%. Jednakże wymaga to znacznego zwiększenia obszaru zajmowanego przez instalacje technologiczne, ponieważ biologiczny rozkład substancji organicznych trudnych do degradacji przebiega bardzo powoli (6 do 8 miesięcy) i w okresie tym odpady te trzeba sprawdzać i kontrolować. Następnie odpady te trzeba czasami rozdzielać na poszczególne substancje, stosując w tym celu znane techniki sortowania w stanie wilgotnym (około 35%).

185 601

W publikacji WLB Wasser, Luft und Boden, 11-12/1995, strona 60, ujawniono sposób do mechaniczno-biologicznej obróbki odpadów z wykorzystaniem odpadów substancji organicznych. Jest to dynamiczna technologia mechaniczno-biologicznej, tlenowej obróbki odpadów z zastosowaniem wieloetapowego intensywnego gnicia w bębnie gnilnym.

W niemieckim opisie patentowym DE 44 34 611 C2 ujawniono technologię biologiczno-mechanicznej obróbki odpadów, w - której doprowadzone odpady sortuje się na sicie, rozdrabnia i homogenizuje. Następnie odpady te poddaje się procesowi rozkładu biologicznego w bębnie gnilnym. Uzyskany w procesie gnicia materiał rozdziela się na frakcję organiczną i nieorganiczną za pomocą rozdzielania na mokro.

W niemieckim opisie patentowym DE-PS 32 48 494 ujawniono technologię produkcji paliwa dla instalacji do spalania odpadów. W celu uzyskania możliwości wytwarzania paliwa pozbawionego substancji szkodliwych i o większej kaloryczności, odpady z gospodarstw domowych rozdziela się w pierwszym bębnie sitowym na substancje nadsitowe i podsitowe. Substancje nadsitowe poddaje się procesowi oddzielania metali. Po rozkładzie w reaktorze biologicznym, substancje, które przeszły przez sito, są rozdzielane w drugim bębnie sitowym na frakcję drobną uzyskiwaną w postaci kompostu i na frakcję nadsitową.

W opisie europejskiego zgłoszenia EP 0706 839 Al ujawniono sposób odzyskiwania energii z odpadów obejmujący pierwszy etap rozdrabniania odpadów, drugi etap fermentacji odpadów w obecności powietrza i trzeci etap spalania odpadów. Sposób pozwala na odzyskanie energii wytworzonej przy spalaniu odpadów z wydajnością co najmniej o 50% wyższą niż uprzednio znane sposoby oraz nie wymaga rozdzielania odpadów na różne składniki.

Problem, jaki ma być rozwiązany przez wynalazek, dotyczy opracowania technologii wspomnianego powyżej rodzaju, które zapewniają, że zawarte w odpadach substancje niepalne nie dochodzą do instalacji do spalania i nie są odprowadzane na wysypisko, jeżeli zawierają, odpowiednio, więcej niż 3% i więcej niż 5% substancji organicznych.

Sposób rozdzielania mieszaniny odpadów, w którym mieszaninę poddaje się obróbce biologicznej, a następnie rozdzielaniu odznacza się według wynalazku tym, że kompostuje się mieszaninę w zamkniętym pojemniku jako intensywnie gnijące złoże przy wymuszonym napowietrzaniu przez 5 do 10 dni i suszy do wilgotności 15% i następnie rozdziela się składniki mieszaniny na frakcję palną i frakcję niepalną, przy czym rozdzielanie frakcji przeprowadza się przez przesiewanie i następującą potem separację pneumatyczną frakcji drobnoziarnistej i frakcji średnioziamistej oraz oddzieloną przy przesiewaniu frakcję gruboziarnistą rozdziela się na suchą frakcję palną i suchą frakcję obojętną, przy czym frakcja niepalna zawiera mniej niż 5% substancji organicznych.

Korzystnie rozdzielanie frakcji prowadzi się za pomocą, sortowania cieczowego.

Korzystnie mieszaninę przed obróbką biologiczną rozdrabnia się i/lub homogenizuje.

Korzystnie mieszaninę przed obróbką biologiczną względnie rozdrabnianiem i/lub homogenizacją i/lub po przesiewaniu wykorzystuje się jako materiał do dalszego przerobu.

Jeżeli zgodnie z wynalazkiem stosuje się rozdrabnianie i/lub homogenizację, to po tych zabiegach mieszaninę poddaje się obróbce biologicznej, tj. kompostuje i/lub stabilizuje w warunkach wymuszonej wentylacji. Odbywa się to w zamkniętym pojemniku. Po tym procesie składniki obrobionej w ten sposób mieszaniny rozdziela się na frakcję palną i frakcję niepalną. Rozdzielanie to odbywa się w taki sposób, że w skład frakcji niepalnej wchodzi poniżej 5% substancji organicznych. Obróbkę biologiczną, innymi słowy kompostowanie i/lub stabilizację, przeprowadza się w formie tak zwanego intensywnego gnicia. Takie intensywne gnicie trwa od pięciu do dziesięciu dni, następnie bardziej korzystnie od sześciu do ośmiu dni, a najbardziej korzystnie przez około siedmiu dni, na zakończenie intensywnego gnicia materiał ten suszy się. Oznacza to, że intensywne gnicie kończy się suszeniem. Oddzielona w ten sposób frakcja niepalna, którą można również nazwać frakcją obojętną, może zawierać substancje mineralne i/lub żelazowce, oraz/lub metale nieżelazne.

Rozdzielanie frakcji wykonuje się techniką przesiewania, przy czym stosuje się rozdzielanie pneumatyczne. Korzystnie frakcje rozdziela się dodatkowo techniką sortowania cieczowego. Korzystnie, sortowanie cieczowe stosuje się po sortowaniu sitowym i po sortowaniu pneumatycznym.

185 601

Następne korzystne rozwiązanie cechuje się tym, że przed obróbką biologiczną względnie przed rozdrabnianiem i/lub homogenizacją, mieszaninę poddaje się recyklingowi, to znaczy wykorzystuje się ją jako materiał do dalszego przerobu. Korzystne jest zwłaszcza jeżeli mieszaninę utylizuje się zamiast lub oprócz sortowania sitowego substancji. Zatem, korzystnie, przeprowadza się recykling mieszanki, korzystnie, po sortowaniu sitowym, jeszcze bardziej korzystnie przed obróbką biologiczną i rozdrabnianiem i/lub homogenizacją.

Sposób według wynalazku można zrealizować w urządzeniu do obróbki biologicznej mieszanki odpadów. W skład tego urządzenia wchodzi zamknięty pojemnik z wymuszoną wentylacją oraz zespół do następnego rozdzielania mieszaniny na frakcję palną i frakcję niepalną, w postaci zespołu sitowowego i separatora pneumatyczny i korzystnie cieczowe urządzenie sortujące.

Korzystnie, stosuje się urządzenie rozdrabniające i/lub urządzenie homogenizujące. Również korzystnie, stosuje się urządzenie do recyklingu substancji.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia, że znajdujące się w odpadach substancje niepalne (np. kamienie, przedmioty ceramiczne, piasek, szkło, metale i inne substancje ciężkie) nie dostają się do instalacji do spalania, ani na wysypisko zawierając substancję organiczną w ilości ponad 3% (w przypadku wysypisk z gruzem budowlanym) i 5% (w przypadku wysypisk z odpadami z gospodarstw domowych), oraz że ilość znajdujących się we frakcji palnej substancji niepalnych zmniejsza się w procencie wagowym do poziomu poniżej 10%». Zapewnia to maksymalny stopień dokładności rozdzielania, który można osiągnąć za pomocą rozwiązań według wynalazku, pod warunkiem usunięcia z odpadów wilgotnych i łatwych do rozkładu biologicznego substancji organicznych.

Podczas prowadzenia sposobu według wynalazku można stosować znane instalacje do realizacji takich procesów ze znanymi urządzeniami do rozdzielania odpadów, a zwłaszcza z zespołami sortującymi sitowymi, pneumatycznymi, grawitacyjnymi, wirowymi i/lub flotacyjnymi.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia oddzielanie frakcji obojętnych i organicznych w znacznie krótszym czasie niż dotychczas (około jednego tygodnia) przed i/lub po rozkładzie biologicznym łatwo rozkładalnych substancji organicznych z suchych odpadów (korzystnie, odpady suszy się do zawartości wilgoci poniżej 15%) stosując kombinowaną technikę sortowania na sucho i sortowania na mokro. Istnieje ponadto możliwość poradzenia sobie ze szkodliwymi substancjami złączonymi z substancjami bez konieczności ich rozpuszczania lub jeżeli są one ruchliwe - usunięcia ich podczas procesu płukania i, po oddzieleniu za pomocą środków mechaniczno-biologicznych, osobnego usunięcia ich z ciekłego czynnika w stanie stężonym.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie realizacji na rysunku, który przedstawia schematycznie sposób i urządzenie do rozdzielania mieszaniny odpadów.

W przykładzie pokazanym na rysunku, odpady, innymi słowy mieszaninę odpadów, rozdrabnia się i homogenizuje. Następnie przeprowadza się proces suszenia biologicznego. Obejmuje on kompostowanie i/lub stabilizację w zamkniętym pojemniku w warunkach wymuszonej wentylacji. Wytworzoną w ten sposób substancję poddaje się przesiewaniu. Frakcję silnie rozdrobnioną i frakcję średnio rozdrobnioną doprowadza się do separatora pneumatycznego. Pneumatyczne rozdzielanie frakcji silnie rozdrobnionej i frakcji średnio rozdrobnionej może odbywać się oddzielnie. W wyniku separacji pneumatycznej otrzymuje się suchą, silnie rozdrobnioną frakcję organiczną i suchą stabilną frakcję palną. Pozostałą frakcję poddaje się sortowaniu cieczowemu. Zatem proces sortowania cieczowego odbywa się za instalacją do sortowania sitowego i rozdzielania stabilnej substancji wysuszonej biologicznie. W wyniku procesu sortowania cieczowego otrzymuje się wilgotną frakcję obojętną. Ciecz jest odbierana poprzez obieg za pomocą zespołu do oczyszczania ścieków. W wyniku procesu sortowania cieczowego i oczyszczania ścieków następuje oddzielenie frakcji mokrej z drewnem i substancjami organicznymi.

Frakcję słabo rozdrobnioną, oddzieloną podczas sortowania sitowego, dzieli się na suchą frakcję palną (substancję stabilną) i suchą frakcję obojętną. W skład suchej frakcji palnej (substancji stabilnej) wchodzi również sucha, silnie rozdrobniona frakcja organiczna.

185 601

Po sortowaniu sitowym frakcję słabo rozdrobnioną (sucha frakcja obojętna i sucha, stabilna frakcja palna) korzystnie poddaje się recyklingowi czyli wykorzystuje się ją jako materiał do dalszego przerobu. Recykling można również przeprowadzić przed rozdrabnianiem i homogemzają Recykling przeprowadza się metodą rozdzielania wirowego, sortowania ręcznego, separacji magnetycznej, separacji wizualnej lub za pomocą innych, odpowiednich technologii.

Sposób według wynalazku rozdzielania mieszaniny odpadów można realizować w oparciu o separację sitową, pneumatyczną, oddzielanie frakcji pływającej, oddzielanie frakcji tonącej i/lub flotację. Różne substancje składowe o w przybliżeniu takiej samej gęstości można oddzielać przed i/lub po stabilizacji biologicznej, w pojemniku gnilnym na frakcje palne i niepalne. Można to zrealizować przy zachowaniu czystości substancji wyższej od 95%. W wyniku można wytwarzać substancje obojętne o zawartości składników organicznych poniżej 3% (w przypadku wysypisk śmieci klasy I) i poniżej 5%o (w przypadku wysypisk śmieci klasy II). W skład frakcji substancji palnych może wchodzić poniżej 10% składników mineralnych.

Po sitowym rozdzielaniu metodą mokrą i/lub rozdzielaniu grawitacyjnym, frakcję zawiesinową cieczy flotacyjnej można zastosować w stanie czystym jako środek do wzbogacania gleby i/lub jako paliwo. Tę ilość pozostałej frakcji, której nie można wykorzystać jako materia! do dalszego przerobu, można zapakować w bele jako suchą substancję stabilną. Suchą substancję stabilną można spalać luzem lub w belach i/lub w formie brykietów. Elementy składowe wytwarzanych substancji można mieszać z innymi substancjami. Sortowanie cieczowe można przeprowadzić przed biologicznym suszeniem odpadów. Ale można je również przeprowadzić po biologicznym suszeniu odpadów. Sortowanie cieczowe ciężkiej frakcji osuszonych biologicznie odpadów można przeprowadzić po sortowaniu sitowym i sortowaniu wirowym lub po sortowaniu sitowym, sortowaniu wirowym i/lub sortowaniu pneumatycznym, przy czym hydrofobowość powstająca w rezultacie suszenia biologicznego wspomaga oddzielanie pływających palnych składników odpadów.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób rozdzielania mieszaniny odpadów, w którym mieszaninę poddaje się obróbce biologicznej, a następnie rozdzielaniu, znamienny tym, że kompostuje się mieszaninę w zamkniętym pojemniku jako intensywnie gnijące złoże przy wymuszonym napowietrzaniu przez 5 do 10 dni i suszy do wilgotności 15% i następnie rozdziela się składniki mieszaniny na frakcję palną i frakcję niepalną, przy czym rozdzielanie frakcji przeprowadza się przez przesiewanie i następującą potem separację pneumatyczną frakcji drobnoziarnistej i frakcji średnioziamistej oraz oddzieloną przy przesiewaniu frakcję gruboziarnistą rozdziela się na suchą frakcję palną i suchą frakcję obojętną, przy czym frakcja niepalna zawiera mniej niż 5% substancji organicznych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielanie frakcji prowadzi się za pomocą sortowania cieczowego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że mieszaninę przed obróbką biologiczną rozdrabnia się i/lub homogenizuje.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mieszaninę przed obróbką biologiczną względnie rozdrabnianiem i/lub homogenizaccą i/lub po przesiewaniu wykorzystuje się jako materiał do dalszego przerobu.