СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СМЕСИ ОТХОДОВ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ РАЗДЕЛЕНИЕ И КОМПОСТИРОВАНИЕ УКАЗАННОЙ СМЕСИ
METHOD AND APPARATUS FOR TREATING A MIXTURE OF WASTES, COMPRISING SEPARATING AND COMPOSTING SAID MIXTURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области обработки отходов, в частности, к обработке бытовых отходов и отходов, образующихся в результате экономической деятельности, с целью их повторного использования, повышения ценности или повторной обработки.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом значительная часть массы указанной смеси отходов образована биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом значительная часть массы указанной смеси образована биологически не разлагаемыми возвратными отходами, например, по меньшей мере 10% массы.
Настоящее изобретение также относится к установке для обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом значительная часть массы указанной смеси отходов образована биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом значительная часть массы указанной смеси образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами, например, по меньшей мере 10% массы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционно, переработка отходов в промышленном масштабе требует предварительной сортировки отходов, что позволяет разделить указанные отходы по видам и обеспечить переработку отходов на отдельных и специализированных линиях переработки. Например, такие линии специализируются на переработке металлов, стекла, различных видов бумаги и картона, на компостировании биологически разлагаемых отходов или на производстве топлива из отходов. Многокомпонентные отходы и другие отходы, которые не соответствуют критериям, позволяющим их обработку на упомянутых линиях, обычно подвергают сжиганию или захоронению, что является особенно вредным для окружающей среды и вероятно приводит к загрязнению воздуха и почвы.
Как известно, можно попросить домохозяйства, генерирующие бытовые отходы, самостоятельно сортировать или по меньшей мере предварительно сортировать свои бытовые отходы. В дальнейшем необходимо организовать селективный сбор отходов, предназначенных для компостирования, для переработки, и других отходов, явно неизвлекаемых и поэтому предназначенных для сжигания или захоронения. Однако несмотря на возрастающую информированность домохозяйств в отношении сортировки и ее благоприятных последствий для окружающей среды, в большинстве случаев такую сортировку или предварительную сортировку нельзя рассматривать как надежную. Действительно, домохозяйства или общины могут быть неспособны сортировать отходы надлежащим образом, что требует частности, подходящей инфраструктуры (несколько контейнеров для сбора отходов, организацию селективного сбора), иногда дорогостоящей, громоздкой и генерирующей дополнительный трафик. Кроме того, домохозяйства могут быть не в состоянии осуществлять сортировку правильным способом, например, из-за игнорирования конкретной природы отходов или возможностей повышения ценности отходов или даже из-за отсутствия желания выполнять такую сортировку.
Таким образом, значительное количество отходов обычно захоранивают или сжигают, тогда как их можно было бы подвергнуть компостированию, переработке или превращению в топливо из отходов. Например, на практике переработке подвергают обычно не более 20% от массы бытовых отходов. Кроме того, прежде чем направить отходы на переработку обычно необходимо повторно отсортировать отходы, которые были предварительно отсортированы домохозяйствами, поскольку многочисленные ошибки при сортировке способствовали загрязнению указанной смеси предварительно отсортированных отходов, которые до сих пор невозможно обработать иначе, чем путем захоронения или сжигания. Такая дополнительная работа по сортировке приводит к дополнительным затратам и значительным потерям времени.
ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, задачи, поставленные перед настоящим изобретением, направлены на устранение различных перечисленных выше недостатков и обеспечение нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, позволяющих повысить ценность очень существенной части указанной смеси отходов.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих селективное повышение ценности одной или нескольких части(ей) смеси отходов несмотря на неоднородность указанной смеси отходов.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, являющихся многофункциональными и универсальными и обеспечивающих обработку любого вида отходов.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих получение продуктов, ценность которых заметно выше первоначальной ценности смеси отходов.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, являющихся экономичными и легко осуществимыми.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих сокращение количества различных видов инфраструктуры для сбора и обработки отходов, генерируемых общинами.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих упрощение организации сбора отходов, генерируемых общинами, бизнесом и домохозяйствами.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих обработку смеси отходов почти автоматизированным способом, даже полностью автоматизированным способом.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов, обеспечивающих сортировку смеси отходов в промышленном масштабе.
Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, реализуют с помощью способа обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом значительная часть массы указанной смеси отходов образована биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом значительная часть массы указанной смеси образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом указанный способ обработки характеризуется тем, что он включает следующие последовательные стадии:
- Стадию Е1, на которой указанную смесь отходов разделяют с помощью первого ряда разделительных отверстий на первую фракцию отходов, размер которых меньше примерно 180 мм, предпочтительно меньше 140 мм, и на остаточную вторую фракцию отходов, при этом указанный первый ряд разделительных отверстий содержит первичные отверстия и вторичные отверстия, размер которых больше размера первичных отверстий, так что смесь отходов сначала приводят в контакт с вторичными отверстиями, а затем с первичными отверстиями,
- Стадию Е2, на которой первую фракцию отходов подвергают процессу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов.
Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, также реализуют с помощью установки для обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом значительная часть массы указанной смеси отходов образована биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом значительная часть массы указанной смеси образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом указанная установка для обработки характеризуется тем, что она содержит:
- сортировочную машину, выполненную с возможностью разделения смеси отходов на первую фракцию отходов, размер которых меньше примерно 180 мм, предпочтительно меньше 140 мм, с помощью первого ряда разделительных отверстий, содержащего первичные отверстия и вторичные отверстия, размер которых больше размера первичных отверстий, так что смесь отходов сначала приводят в контакт с вторичными отверстиями, а затем с первичными отверстиями, и на остаточную вторую фракцию отходов,
- установку для компостирования, выполненную с возможностью воздействия на первую фракцию отходов процесса компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны и будут проявляться более подробно после прочтения описания, представленного ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, приведенные только в качестве иллюстративного и неограничивающего примера, на которых:
- На фигуре 1 с помощью блок-схемы изображен способ обработки смеси отходов согласно настоящему изобретению, а также показана детализация порядка осуществления стадий указанного способа, в частности, стадии Е1 разделения и стадии Е2 компостирования.
- На фигуре 2 с помощью блок-схемы более подробно показан ход выполнения стадии Е2 компостирования согласно способу, показанному на фигуре 1.
- На фигуре 3 с помощью блок-схемы более подробно показан ход выполнения стадии C, включенной в стадию Е2, изображенную на фигуре 2.
- На фигуре 4 в перспективном виде схематически изображена продольная секция сортировочной машины, которую можно использовать для реализации способа обработки, показанного на фигуре 1, в частности, стадии Е1, при этом на фигуре 4 показана, в частности, внутренняя часть первой и второй барабанных секций указанной сортировочной машины, в том числе, соответственно, первая разделительная стенка и вторая разделительная стенка.
- На фигуре 5 в вертикальной проекции схематически изображена деталь первой разделительной стенки, показанной на фигуре 4.
- На фигуре 6 в вертикальной проекции схематически показана деталь второй разделительной стенки, показанной на фигуре 4.
- На фигуре 7 в боковой проекции показана продольная секция средства разделения, содержащая баллистический ленточный сепаратор, который можно использовать в способе обработки, показанном на фигуре 1, в частности, на стадии Е2.
- На фигуре 8 в перспективном виде изображено средство разделения, показанное на фигуре 7.
- На фигуре 9 в перспективном виде показана продольная секция сушильного/компостирующего отсека, которую можно использовать в способе обработки, показанном на фигуре 1, в частности, на стадии Е2.
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ РЕАЛИЗАЦИИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится по существу к способу обработки смеси отходов 2 с целью очистки, повышения ценности и/или переработки всех или части отходов, содержащихся в указанной смеси, и, в частности, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов, подходящих для повторного использования отходов и горючих отходов.
Смесь отходов 2 предпочтительно образуется бытовыми отходами, но она также может быть образована отходами, возникающими в результате экономической или промышленной деятельности, или и теми и другими отходами, при этом указанные отходы не подвергались какой-либо предварительной сортировке или измельчению.
Таким образом, указанная смесь отходов 2 преимущественно образована отходами, генерируемыми домохозяйствами, в результате потребления домохозяйств и в процессе их повседневной жизни.
Смесь отходов 2 предпочтительно не подвергалась какой-либо обработке и образует сырьевую смесь отходов 2. В частности, такая сырьевая смесь отходов не подвергалась ни измельчению, ни какой-либо предварительной сортировке с целью отделения одного вида отходов от другого и, в частности, для разделения биологически разлагаемых отходов и биологически не разлагаемых подходящих для повторного использования отходов. Смесь отходов 2 предпочтительно была собрана, например, мусороуборочными машинами от домашних хозяйств и/или из мест осуществления экономической деятельности без указанных домашних хозяйств и/или из мест осуществления экономической деятельности, в которых осуществляли какую-либо сортировку или предварительную селекцию собранных отходов. В частности, сбор смеси отходов 2 не был селективным. Таким образом, согласно особенно интересному варианту настоящего изобретения способ, предложенный в настоящем изобретении, представляет собой способ обработки сырьевой смеси неизмельченных отходов.
Разумеется, не отклоняясь от объема настоящего изобретения, смесь отходов 2 на самом деле может быть очищена от части содержащихся в ней подходящих для повторного использования отходов, например, домохозяйствами во время предварительной сортировки, или указанная смесь могла быть подвергнута предварительной сортировке, выполненной, например, указанными домохозяйствами.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения отходы, содержащиеся в смеси отходов 2, собирают примитивным и недифференцированным способом, смешивают в мешках, таких как пластмассовые мешки для мусора, которые закрывают члены домохозяйств. Преимущественно, перед стадией Е1 (описанной ниже) предложенный способ включает стадию Е7 раскрытия мешков 24, таких как пластмассовые мешки для мусора, в которых содержится смесь отходов 2, для высвобождения указанной смеси отходов 2 из указанных мешков 24 и выполнения стадии Е1. Такая стадия раскрытия мешков является автоматизированной, что позволяет исключить ручную обработку.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения смесь отходов 2, высвобождаемую из мешков 24 таким образом, перегруппировывают для получения смеси отходов 2, используемой в предложенном способе обработки. Например, раскрытие мешков 24 с отходами можно осуществить с помощью устройства для раскрытия мешков, что позволяет обеспечить высвобождение отходов из указанных мешков 24, предпочтительно без повреждения или изменения указанных отходов.
В частности, из-за отсутствия какой-либо предварительной сортировки перед введением смеси отходов 2 в способ обработки согласно настоящему изобретению, указанные отходы имеют неодинаковые размеры, формы и консистенции, предпочтительно имеют разную природу и происхождение. В частности, рассматриваемая смесь отходов 2 может одновременно содержать мягкие, твердые, острые, жидкие, порошкообразные, твердые, плоские, полые, цельные, липкие, скользкие, жирные, ломкие, гибкие, сжимаемые, несжимаемые, горючие, негорючие отходы или даже отходы, объединяющие несколько из перечисленных характеристик. Смесь отходов 2 содержит большую часть применяемых и нежелательных компонентов, например, пищевые отходы, газетную бумагу, разные виды бумаги, разные виды картона, стекло, пластмассу, металл, ткани, различные горючие и негорючие вещества, композиционные материалы, опасные бытовые отходы, инертные отходы, объемные отходы.
Согласно настоящему изобретению значительная часть массы указанной смеси отходов 2 образуется биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, и значительная часть массы указанной смеси образуется биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами 26, например, по меньшей мере 10% массы.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20% массы указанной смеси отходов 2 образуется биологически разлагаемыми отходами и по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20% массы указанной смеси образуется биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами 26.
В контексте настоящего изобретения под «биологически разлагаемыми отходами» понимают отходы, которые под воздействием окружающей природной среды, содержащей например, живые организмы и/или воздух и/или воду, могут разлагаться, естественно и самопроизвольно, на различные компоненты, которые, вероятно, могут причинять вред окружающей природной среде (высокая потребность в кислороде, выделение продуктов выщелачивания), если они не будут стабилизированы например, путем компостирования. В частности, живые организмы могут быть образованы микроорганизмами, такими как бактерии, грибы или водоросли, которые вероятно разлагают биологически разлагаемые отходы посредством биохимических реакций. Под «биологически разлагаемыми отходами» предпочтительно понимают отходы, которые могут разлагаться таким образом в пределах шкалы, соответствующей продолжительности человеческой жизни, в течение десяти лет или более предпочтительно в течение одного года или в течение нескольких месяцев, предпочтительно в течение нескольких недель. Под «биологически разлагаемыми отходами» предпочтительно понимают отходы, которые вероятно можно использовать при производстве и получении компоста путем компостирования указанных отходов.
В контексте настоящего изобретения «биологически неразлагаемые» отходы представляют собой другие отходы, которые не подвергаются, самопроизвольно и естественно, указанному разложению или которые подвергаются такому разложению слишком медленным способом. В частности, «биологически неразлагаемые» отходы не подходят для введения в состав компоста путем компостирования указанных отходов.
В контексте настоящего изобретения «подходящие для повторного использования» отходы образуют отходы, которые можно легко подвергнуть превращению, например, химическим или механическим способом, с получением переработанного вещества, аналогичного сырьевому материалу, которое можно использовать, например, в производстве какого-либо объекта. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения термин «подходящие для повторного использования отходы» исключает биологически разлагаемые отходы, хотя на практике их превращение в компост придает им свойство повторного использования. В контексте настоящего изобретения подходящие для повторного использования отходы могут содержать, например:
- неметаллические отходы, в частности, полимеры, стекло, разного вида бумагу, картон, газетную бумагу, крупный песок, древесину, ткань, электронику и т.п.
- металлические отходы, образованные любым типом металлов.
В контексте настоящего изобретения термин «не подходящие для повторного использования отходы» относится к любым отходам, которые не попадают в какую-либо из описанных выше категорий «подходящих для повторного использования отходов» и «биологически разлагаемых отходов». В частности, не подходящие для повторного использования отходы перегруппировывают с получением конкретных отходов с теплотворной способностью, которая вероятно позволяет превратить их в топлива из отходов и другие неподходящие конечные отходы (многокомпонентные отходы и т.п.), предназначенные, например, для захоронения или сжигания.
Преимущественно, предложенный способ представляет собой промышленный способ, в котором стадии выполняют в промышленном масштабе и параллельно друг другу. Например, в то время, как некоторые отходы подвергаются заданной стадии, другие отходы одновременно подвергаются другой стадии.
Как показано на фигурах 1 и 2, способ обработки согласно настоящему изобретению включает стадию Е1, на которой указанную смесь отходов 2 разделяют на первую фракцию отходов 13, размер которых меньше примерно 180 мм, предпочтительно меньше 140 мм, и остаточную вторую фракцию отходов 14.
Под «размером» в целом подразумевают пространственный размер отходов вдоль их наибольшей длины или характеристический размер. Под «размером» отходов понимают характеристику геометрического размера отдельных отходов, которая позволяет им, например, проходить через сито с соответствующим размером, если размер отходов меньше размера сита, или, с другой стороны, препятствует прохождению отходов, если размер указанных отходов больше размера указанного сита.
Под «остаточной второй частью отходов» подразумевают оставшуюся часть отходов, которая не соответствует критериям разделения первой части отходов 13, в данном случае критерию размера. Однако в контексте настоящего изобретения ничто не препятствует тому, чтобы отходы, которые соответствовали бы критерию разделения, в данном случае критерию размера, первой части отходов 13 могли бы также существовать в остаточной второй части отходов 14. Например, остаточная вторая часть отходов 14 может содержать отходы, размер которых меньше 50 мм.
Таким образом, первая фракция отходов 13 преимущественно образована отходами, средняя объемная масса которых больше, чем масса отходов, содержащихся в остаточной второй фракции отходов 14, поскольку на практике, размер отходов с самой большой объемной массой предпочтительно меньше 180 мм.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения стадию Е1 осуществляют с помощью сортировочной машины 1, описанной ниже, вариант реализации которой изображен на фигурах 4-6.
Таким образом, согласно настоящему изобретению стадия Е1 предложенного способа включает отделение отходов, размер которых является достаточно маленьким, объемная масса которых является самой большой, динамическая инерция которых является наиболее высокой, наиболее липких, жирных, грязных и влажных отходов, содержащихся в смеси отходов 2, с получением первой фракции отходов. Таким образом, указанная первая фракция преимущественно образована по меньшей мере большей частью отходов, имеющих перечисленные свойства. Соответственно, в данном случае, первая фракция отходов 13 предпочтительно концентрирует главным образом органические и/или биологически разлагаемые отходы, которые в большинстве случаев имеют описанные выше свойства. Таким образом, значительная часть массы первой фракции отходов 13 предпочтительно образуется биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 50% массы первой фракции отходов 13 или даже по меньшей мере 60% или еще предпочтительнее по меньшей мере 80%. Кроме того, значительная часть массы остаточной второй части отходов 14 преимущественно образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами, которые можно отделить и извлечь в дальнейшем. При завершении стадии Е1 остаточная вторая фракция отходов 14 предпочтительно содержит незначительную долю биологически разлагаемых отходов.
Значительная часть массы остаточной второй фракции отходов 14 предпочтительно образуется подходящими для повторного использования отходами, например, по меньшей мере 50% массы остаточной второй фракции отходов 14 или даже по меньшей мере 60% или еще предпочтительнее по меньшей мере 80%. Кроме того, значительная часть, но пониженная, насколько это возможно, массы первой фракции отходов 13 преимущественно образуется биологически разлагаемыми отходами, которые можно в дальнейшем отделить и извлечь упрощенным способом. На этом этапе менее 40% массы остаточной второй фракции отходов 14 предпочтительно образуется биологически разлагаемыми отходами, предпочтительно менее 25% или даже менее 10%.
При завершении такого процесса первого разделения, выполняемого на стадии Е1, первую фракцию отходов 13 и остаточную вторую фракцию отходов 14 можно с большей легкостью обработать на следующих стадиях согласно предложенному способу, в частности, поскольку на этом этапе отходы, содержащиеся в остаточной второй фракции отходов 14, очищают от большинства органических и/или биологически разлагаемых, липких, грязных и гниющих отходов.
Отходы, содержащиеся в первой фракции отходов 13, предпочтительно имеют размер меньше примерно 110 мм и отделяются с помощью сортировочной машины 1, содержащей, например, барабанный вращающийся грохот, как описано ниже.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения при завершении стадии Е1 и одновременно с указанной стадией предложенный способ включает стадию Е4 разделения остаточной второй фракции отходов 14 на подфракцию отходов большого размера и подфракцию отходов 15 маленького размера, при этом указанная подфракция отходов большого размера образована отходами, размер которых больше размера отходов, содержащихся в подфракции отходов 15 маленького размера. Подфракция отходов большого размера предпочтительно образована отходами, размер которых больше примерно 330 мм, при этом подфракция отходов 15 маленького размера образована отходами, размер которых меньше примерно 330 мм. Например, стадию Е4 можно осуществить с помощью сортировочной машины 1, описанной ниже, с барабанным вращающимся грохотом.
Таким образом, фракции и подфракции отходов 13, 15, 18, извлеченные по отдельности, можно обрабатывать независимо, несмотря на очень большую неоднородность исходной смеси отходов 2.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения:
- первая фракция отходов 13 составляет от 35 до 60% от массы исходной смеси отходов 2, предпочтительно примерно 42%,
- подфракция отходов 15 маленького размера составляет от 20 до 40% от массы исходной смеси отходов 2, предпочтительно примерно 28%,
- подфракция отходов 16 большого размера составляет от 20 до 40% массы относительно исходной смеси отходов 2, предпочтительно примерно 30%.
Предложенный способ обработки предпочтительно включает стадию Е5 ручной сортировки подфракции отходов 16 большого размера, обеспечивающей разделение, с одной стороны, содержащихся в указанной подфракции подходящих для повторного использования отходов 26 и, с другой стороны, содержащихся в указанной подфракции неподходящих для повторного использования отходов 27. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения на этом этапе стала возможной ручная сортировка, поскольку указанные отходы имеют значительный размер, не содержат отходов маленького размера и большую часть мелких фракций. Кроме того, такие отходы преимущественно лишены большей части вяжущего и гниющего вещества, образованного биологически разлагаемым веществом, что делает возможной ручную сортировку. В частности, ручная сортировка обеспечивает отделение от подфракции отходов 16 большого размера металлических отходов 26А, пластмассовых отходов, электронных отходов большого размера, картонных упаковок и т.п.
Отходы, определяемые при ручной сортировке как подходящие для повторного использования отходы, преимущественно направляют на стадию W переработки, как описано ниже. Остаточные отходы, которые не отделяют для переработки, будут преимущественно направлены на стадию X получения топлива из отходов, независимо от того, являются ли они действительно подходящими для повторного использования или неподходящими для повторного использования.
Предложенный способ обработки предпочтительно включает стадию Е6 автоматизированной сортировки подфракции отходов 15 маленького размера, обеспечивающей разделение, с одной стороны, содержащихся в указанной подфракции подходящих для повторного использования отходов 26 и, с другой стороны, содержащихся в указанной подфракции неподходящих для повторного использования отходов 27. Подфракция отходов 15 маленького размера предпочтительно адаптирована к автоматической сортировке, при этом отходы 15 маленького размера являются слишком легкими, чтобы ими можно было манипулировать, например, с помощью сортировочных устройств.
Стадия Е6 предпочтительно включает первую подстадию Е61 отделения металлических отходов 26А, содержащихся в подфракции отходов 15 маленького размера, например, с помощью электромагнитного сепаратора и/или вихревого сепаратора, для отделения по меньшей мере большей части металлических отходов 26А, содержащихся в указанной подфракции отходов 15 маленького размера, при этом металлические отходы 26А составляют по меньшей мере большую часть подходящих для повторного использования отходов 26. Таким образом, металлические отходы 26А можно преимущественно извлечь из подфракции отходов 15 маленького размера, поскольку указанная подфракция отходов 15 маленького размера предпочтительно по существу не содержит липких биологически разлагаемых отходов.
Стадия Е6 предпочтительно включает вторую подстадию Е62 разделения подфракции отходов 15 маленького размера на поток по существу плоских отходов и поток по существу объемных отходов. Таким способом указанные два потока отходов можно направить в сортировочные машины, адаптированные к морфологии содержащихся в указанной подфракции отходов.
Под «по существу плоскими отходами» понимают отходы, имеющие в целом плоскую форму, такие как, например, газетная бумага, бумага разного типа, различные пластины из пластмассы. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения термин «по существу плоские отходы» также включает объемные отходы, которые являются достаточно мягкими или имеют механическую прочность, достаточно низкую, чтобы их можно было легко сплющить или уплотнить, например, некоторые картонные коробки.
Под «по существу объемными отходами» понимают отходы, которые простираются в пространстве в трех измерениях, которые могут быть полыми и которые сопротивляются уплотнению сильнее, чем по существу плоские отходы, и которые являются более жесткими или более твердыми. В качестве примера, по существу объемные отходы могут содержать пластмассовые или стеклянные бутылки, пластмассовые коробки, флаконы и различные контейнеры.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения такую подстадию Е62 осуществляют с помощью баллистического ленточного сепаратора (не показано). Баллистическая лента предпочтительно имеет наклон относительно горизонтали, так что она образует склон, при этом вращающаяся дорожка выполнена с возможностью генерирования поступательного движения в восходящем направлении указанного склона. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения предполагается, что по существу объемные отходы катятся и отскакивают на баллистической ленте под действием силы тяжести таким образом, что спускаются по склону в направлении нижнего средства извлечения, такого как контейнер или транспортер, необязательно объединенный со стеклянной ловушкой. В свою очередь, по существу плоские отходы под действием поступательного движения ленты предпочтительно перемещаются вверх по указанному склону к верхнему средству извлечения, например, другому транспортеру, так что происходит разделение по существу плоских отходов и по существу объемных отходов.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения мелкодисперсные частицы, которые вероятно содержатся в подфракции отходов 15 маленького размера, прилипают к баллистической ленте (такую ленту можно увлажнить для усиления этого эффекта) и их можно преимущественно соскоблить и извлечь, например, с помощью сделанного из вольфрама полоскового скребка, установленного на указанной ленте. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения вращающаяся дорожка баллистической ленты может иметь эластичные свойства для обеспечения отскакивания по существу объемных отходов.
Баллистическую ленту предпочтительно объединяют с лентой ускорителя, установленной выше по потоку и обеспечивающей движение с ускорением подфракции отходов 15 маленького размера, так что указанные отходы достигают баллистической ленты баллистического ленточного сепаратора с заданной скоростью.
Стадия Е6 предпочтительно включает третью подстадию Е63 роботизированной сортировки, с одной стороны, потока по существу плоских отходов и, с другой стороны, потока по существу объемных отходов, для разделения каждого из указанных потоков подходящих для повторного использования отходов 26 и неподходящих для повторного использования отходов, при этом указанную третью подстадию Е63 осуществляют при завершении второй подстадии Е62. Преимущественно, будут выбраны сортировочные роботы, которые различаются и выполнены с возможностью, соответственно, сортировки, с одной стороны, по существу плоских отходов и, с другой стороны, по существу объемных отходов. Сортировочные роботы предпочтительно выполнены с возможностью отделения подходящих для повторного использования отходов от по существу плоских отходов и от по существу объемных отходов путем распознавания последних, в частности, путем распознавания оптической контрастности, что позволяет в частности, сортировочному роботу обнаруживать материал отходов, предназначенных для сортировки. Преимущественно, подходящие для повторного использования отходы, опознанные сортировочными роботами, будут направлены на стадию W переработки. Преимущественно, нераспознанные отходы, предпочтительно содержащие небольшую долю подходящих для повторного использования отходов и большую долю неподходящих для повторного использования отходов, будут направлены на стадию X по производству топлива из отходов.
После сортировки с помощью сортировочных роботов перед стадией W переработки подходящие для повторного использования отходы могут преимущественно подвергаться стадии Т согласно предложенному способу обработки, на которой отходы, содержащие цветные металлы, отделяют от подходящих для повторного использования отходов, например, с помощью вихревого сепаратора. На этом этапе предложенного способа отходы, содержащие цветные металлы, образуются, например, за счет алюминиевых отходов или даже за счет пищевых гибких упаковок, содержащих алюминиевый лист.
Преимущественно, отдельные потоки по существу объемных отходов и по существу плоских отходов транспортируют с помощью набора транспортерных лент к сортировочным роботам, при этом указанный набор транспортерных лент выполнен с возможностью разбрасывания и распределения отходов, так что отходы практически не накладываются друг на друга, когда указанные отходы поступают на уровень сортировочных роботов. Таким образом, эффективность сортировки с помощью роботов преимущественно улучшается.
Подстадии Е61, Е62 и Е63 предпочтительно осуществляют последовательно в указанном порядке.
Способ обработки согласно настоящему изобретению также включает стадию Е2, выполняемую последовательно относительно стадии Е1, на которой первую фракцию отходов 13 подвергают процессу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов.
Таким образом, целью стадии Е2 предпочтительно является повышение ценности первой фракции отходов 13 и, в частности, превращение содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов в смесь очищенных отходов 28, так что такая смесь очищенных отходов 28 предпочтительно образует компост, соответствующий стандарту NF U 44-051. Стандарт NF U 44-051 от 2006 года с названием «Organic amendments - Denominations, specifications and markings» является французским стандартом.
Процесс компостирования на стадии Е2 предпочтительно включает следующие последовательные стадии:
- Стадию А: первую фракцию отходов 13 подвергают первому циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной первой фракции отходов 13, и получения смеси предварительно компостированных отходов 2,
- Стадию В: смесь предварительно компостированных отходов 2 подвергают сушке для получения смеси высушенных отходов 2,
- Стадию С: смесь высушенных отходов 2 разделяют на по меньшей мере одну часть тяжелых отходов 25 и одну часть легких отходов 13С, при этом часть тяжелых отходов 25 образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13С,
- Стадию D: часть легких отходов 13С подвергают второму циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси очищенных отходов 28, в частности, компоста.
Преимущественно, стадия Е2 включает обработку первой фракции отходов 13 посредством двух последовательных циклов компостирования, разделенных стадией сушки первой фракции отходов 13 при завершении первого цикла компостирования для облегчения разделения и более легкой очистки первой фракции отходов 13. Таким образом, даже если первая фракция отходов 13 является очень неоднородной и содержит многочисленные нежелательные отходы, которые, вероятно, не поддаются обработке путем компостирования, возможно выполнить очистку указанной фракции посредством стадии Е2 с получением очищенных отходов 28, ценность которых выше ценности исходной смеси отходов.
В контексте настоящего изобретения под «компостированием» понимают биологический процесс превращения и повышения ценности органических отходов и, в частности, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в первой фракции отходов 13, путем облегчения и/или ускорения процесса природного биологического разложения. Циклы компостирования на стадии Е2 предпочтительно обеспечивают превращение по меньшей мере части первой фракции отходов 13 в стабилизированный продукт, гигиенический, богатый гумусовыми соединениями, предпочтительно в компост. Под «компостированием» понимают компостирование, например, традиционное или промышленное, обеспечивающее в частности, воздействие микроорганизмов для разложения и гниения отходов, содержащихся в первой фракции отходов 13, при этом указанные микроорганизмы естественным образом присутствуют в первой фракции отходов 13, и/или их добавляют в первую фракцию отходов 13, и/или их количество многократно увеличивают в первой фракции отходов 13. В частности, настоящее компостирование включает аэрацию первой фракции отходов 13, и/или регулирование влажности первой фракции отходов 13 (например, путем добавления воды к первой фракции отходов 13 и/или путем повторного внесения в первую фракцию отходов 13 компостных жидкостей 11, выделяемых указанной фракцией), и/или добавление микроорганизмов к первой фракции отходов 13, и/или добавление структурирующих веществ 17С для стимулирования процесса компостирования, и/или подачу света, например, солнечного света.
Стадия А предпочтительно соответствует или включает фазу разложения отходов, в частности, биологически разлагаемых отходов, тогда как стадия С соответствует или включает фазу созревания отходов, в частности, биологически разлагаемых отходов, что позволяет получить смесь очищенных отходов 28, при этом указанные отходы 28 преимущественно образуют компост. Фаза разложения преимущественно характеризуется быстрым ростом микроорганизмов в первой фракции отходов 13, тогда как фаза созревания предпочтительно характеризуется прогрессирующим снижением количества микроорганизмов, быстро растущих во время фазы разложения, и сохранением микроорганизмов, полезных для почвы. Фазы разложения и созревания могут перекрывать друг друга и даже совпадать друг с другом.
На стадии А первый цикл компостирования преимущественно обеспечивает компостирование биологически разлагаемой части первой фракции отходов 13, тогда как биологически неразлагаемые отходы остаются, конечно, по существу неизмененными и служат, в частности, в качестве структурирующих веществ 17С в процессе компостирования, при этом указанные структурирующие отходы 17С предназначены, в частности, для улучшения воздушного потока внутри первой фракции отходов 13 во время компостирования, что позволяет улучшить аэробное компостирование.
Преимущественно, как первый цикл компостирования на стадии А, так и второй цикл компостирования на стадии D осуществляют аэробным способом. С этой целью первую фракцию отходов 13, подвергаемую компостированию, предпочтительно аэрируют, в частности, заставляя поток воздуха циркулировать через первую фракцию отходов 13, подвергаемую компостированию, или перемешивая первую фракцию отходов 13.
Преимущественно, к первой фракции отходов 13 подводят источник света 5С для улучшения ее компостирования, например, источник 5С естественного света и/или источник 5С искусственного света.
Преимущественно, на стадии А и/или стадии D и/или стадии В рассматриваемые отходы размещают в куче, которую несколько раз переворачивают, например, с помощью подходящего погрузчика 1С, для облегчения аэрирования отходов (как показано, например, на фигуре 9). На стадии А первую фракцию отходов 13 предпочтительно размещают в по меньшей мере одном первом компостирующем отсеке 3С, например, в куче. Еще предпочтительнее, если на стадии D отходы, содержащиеся в части легких отходов 13С, размещают в по меньшей мере одном втором компостирующем отсеке 3С.
На стадии А и/или на стадии D рассматриваемые отходы предпочтительно увлажняют с применением источников 6С влаги, обеспеченных, например, с помощью орошающих устройств или орошающих платформ, которыми оборудован первый и/или второй компостирующие отсеки, при этом подразумевают, что указанные кучи орошаются с помощью орошающих устройств, расположенных, например, над указанными кучами.
Таким образом, регулирование влажности компостирующейся смеси преимущественно осуществляют во время циклов компостирования.
Преимущественно, стадия Е2 включает стадию Y, на которой компостные жидкости 11, вытекающие из смеси отходов, извлекают для питания источников влаги 6С.
Стадия Y также может предпочтительно включать улавливание дождевой воды для питания источников влаги 6С, что обеспечивает, в частности, снижение возможного потребления водопроводной воды, в частности, питьевой воды, на стадии Е2.
Перед стадией А и, в частности, после стадии Е1 первая фракция отходов 13 предпочтительно содержит большую долю влажных и/или липких отходов, образованных, в частности, биологически разлагаемыми отходами или по крайней мере подходящих для компостирования. Преимущественно, липкость и/или влажность таких отходов облегчает их отделение от остаточной второй фракции отходов с помощью сортировочной машины.
Перед стадией А стадия Е2 предпочтительно включает стадию Z, на которой металлические отходы 26А, содержащиеся в первой фракции отходов 13, отделяют, например, с помощью электромагнитного сепаратора и/или вихревого сепаратора, для отделения по меньшей мере большей части указанных металлических отходов 26А, содержащихся в смеси отходов 2. Таким образом, первую фракцию отходов 13, предназначенную для первого цикла компостирования, лишают большей части металлических отходов 26А, которые содержала указанная фракция, и, в частности, тех отходов, размер и/или масса которых является значительной, так что процесс компостирования в первом цикле компостирования может быть облегчен и ускорен. Преимущественно, металлические отходы 26А, отделенные на стадии Z, можно подвергнуть стадии W переработки.
осуш.
осуш.
осуш.
осуш.
Стадия В, выполняемая после стадии А с применением рассматриваемой первой фракции отходов 13, предпочтительно обеспечивает извлечение всей или части влаги 6С, содержащейся в смеси отходов 2, предварительно компостированных во время указанной стадии А. Как показано на фигуре 9, чтобы сделать это, смесь предварительно компостированных отходов 2, размещенную, например, в куче в по меньшей мере одном или даже в нескольких сушильном отсеке(ах), подвергают сушке. Стадия В предпочтительно включает подстадию В1, на которой поток осушающего воздуха А заставляют циркулировать через указанную смесь предварительно компостированных отходов 2 для высушивания указанных отходов, с этой целью поток осушающего воздуха А проходит через указанную кучу отходов. Преимущественно, осушающий воздух А получают за счет потока сухого воздуха, нагретого до температуры, составляющей от 40°C до 90°C, предпочтительно 70°C, который способен во время своего прохождения в смеси предварительно компостированных отходов 2 перемещать влагу 6С, содержащуюся в указанной смеси. Циркуляцию потока осушающего воздуха А предпочтительно осуществляют в вертикальном направлении, предпочтительно сверху вниз или даже снизу вверх. Таким образом, отсос осушающего воздуха 8С преимущественно происходит под кучей предварительно компостированных отходов.
Для выполнения стадии В смесь предварительно компостированных отходов 2 предпочтительно размещают в кучах в сушильных отсеках, например, на уровне земли. Для облегчения сушки указанной смеси предварительно компостированных отходов 2 стадия Е2 включает переворачивание кучи один или несколько раз.
Преимущественно, а также в целях экономии природных ресурсов, по меньшей мере часть влаги 6С, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 2, извлекают на стадии В, при этом источники влаги 6С питают за счет извлеченной части влаги 6С.
Соответственно, влагу 6С, содержащуюся в смеси предварительно компостированных отходов 2, предпочтительно извлекают из указанной смеси на стадии В и затем позже повторно вводят в часть легких отходов 13С на стадии D, так что указанная влага не расходуется попусту и используется повторно, по меньшей мере частично.
В частности, извлекают все или часть компостных жидкостей 11С, вытекающих из смеси предварительно компостированных отходов 2 при сушке, например, путем дренирования указанной смеси с помощью средств 9С дренирования сушильного отсека 2С. Преимущественно, указанные компостные жидкости 11С подвергают хранению и транспортировке для повторного введения в дальнейшем при выполнении первого и второго циклов компостирования. В частности, поскольку компостные жидкости 11С содержат воду, микроорганизмы и другие компоненты, полезные для правильного протекания процесса компостирования, их повторное введение через источники влаги 6С в смесь отходов 2, подвергаемых компостированию, обеспечивает улучшение компостирования указанных отходов при одновременном уменьшении потребности во внешней подаче воды, микроорганизмов и других компонентов, полезных с точки зрения правильного протекания процесса компостирования.
осуш.
осуш.
осуш.
Преимущественно, осушающий воздух А подают на циркуляцию по меньшей мере путем продувки 7С воздухом, выполняемой над смесью предварительно компостированных отходов 2, так что осушающий воздух А отводит влагу 6С, содержащуюся в смеси предварительно компостированных отходов 2, при этом стадию извлечения части влаги выполняют, по меньшей мере частично, путем конденсации влаги 6С, поступающей из смеси предварительно компостированных отходов 2, при этом указанную влагу отводят с помощью осушающего воздуха А.
осуш.
В этом случае каждый сушильный отсек 2С также предпочтительно содержит средство для циркуляции осушающего воздуха А через смесь предварительно компостированных отходов 2 для сушки указанных отходов, при этом такое средство циркуляции содержит по меньшей мере:
- средство для выдувания воздуха 7С, расположенное над смесью предварительно компостированных отходов 2,
- средство для отсоса осушающего воздуха 8С, расположенное под смесью предварительно компостированных отходов 2.
Кроме того, каждый сушильный отсек 2С преимущественно содержит рекуператор 10С части влаги 6С, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 2 при их сушке, при этом такой рекуператор влаги 10С обеспечивает питание источников влаги 6С за счет влаги 6С, извлеченной при сушке указанных предварительно компостированных отходов.
осуш.
осуш.
Поток осушающего воздуха А, циркулировавший через смесь предварительно компостированных отходов 2, предпочтительно обрабатывают для его очистки по существу от любых образующихся при компостировании выбросов загрязняющих веществ, в частности, от любых выбросов пахучих веществ, например, путем фильтрования или посредством биохимической обработки. С этой целью сушильный отсек(и) предпочтительно содержит(ат) средство для обработки осушающего воздуха А, циркулировавшего через смесь предварительно компостированных отходов 2, для его очистки по существу от любых образующихся при компостировании выбросов загрязняющих веществ, в частности, от любых выбросов пахучих веществ. В целом, возможные выбросы воздуха и загрязняющих веществ, возникающие в результате выполнения стадии Е2, преимущественно обрабатывают таким способом, который позволяет сделать стадию Е2 по существу экологически дружелюбной и обеспечивает отсутствие образования запахов на этой стадии.
Преимущественно, при завершении стадии В и перед стадией С указанная стадия Е2 включает стадию Е, на которой часть отходов, размер которых больше примерно 30 мм и которые называют структурирующими отходами 17С, независимо от того, являются они биологически разлагаемыми или нет, подвергались они компостированию или нет, отделяют от смеси высушенных отходов 2, при этом концентрацию структурирующих отходов 17С, содержащихся в других отходах, подвергающихся стадии А, регулируют путем добавления части структурирующих отходов 17С, отделенных от смеси высушенных отходов 2, в частности, для структурирования и распространения первого цикла компостирования. Преимущественно, отделение структурирующих отходов 17С осуществляют с помощью барабанного вращающегося грохота, сито которого обеспечивает разделение объектов с размером больше примерно 30 мм и объектов с размером меньше примерно 30 мм. Таким образом, структурирующие отходы 17С, содержащиеся в смеси высушенных отходов 2, преимущественно повторно используют для улучшения текущего или последующего первого цикла компостирования других отходов. Таким образом, в случае первого цикла компостирования, отсутствует или почти отсутствует необходимость добавления структурирующих веществ 17С, поступающих из внешнего источника. Преимущественно, для доведения путем добавления добавки концентрации структурирующих веществ 17С, содержащихся в указанных отходах, до предварительно заданного значения большую или меньшую часть структурирующих отходов 17С, извлеченных в отходы, подвергающиеся стадии А, вводят повторно, что предпочтительно обеспечивает улучшение первого цикла компостирования. Преимущественно, извлеченные структурирующие отходы 17С, которые не были повторно введены, можно отсортировать, например, в ручную или с помощью машины, такой как барабанный вращающийся грохот, для отделения подходящих для повторного использования отходов, которые можно подвергнуть переработке, и неподходящих для повторного использования отходов, которые подвергают стадии X производства топлива из отходов (RDF) или другому виду повторной обработки, такому как захоронение или сжигание. Действительно, на этом этапе стадии Е2 можно рассмотреть возможность направления части смеси высушенных отходов 2 на стадию X производства топлива из отходов, поскольку указанные отходы были высушены и являются достаточно сухими, и в частности, имеют собственную влажность ниже примерно 10%.
Преимущественно, все или часть компонентов, нежелательных с точки зрения получения конечной смеси очищенных отходов 28, отделяют на стадии С. Такому отделению способствует тот факт, что на этом этапе стадии Е2 все или часть биологически разлагаемых отходов подвергались первому циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, и что указанные эти же биологически разлагаемые отходы являются сухими и, следовательно, не являются липкими, вкраплены в форме порошка или крупного песка в предварительный компост, который прилипает к биологически неразлагаемым отходам в менее значительной степени. Кроме того, указанные предварительно компостированные и сухие биологически разлагаемые отходы преимущественно имеют, в случае большинства из них, объемную массу, которая является низкой и отличается от остальной части отходов, содержащихся в смеси высушенных отходов 2. Таким образом, на стадии С часть легких отходов 13С имеет большую концентрацию биологически разлагаемых отходов, которые могут быть превращены в компост. Таким образом, легко осуществить отбор отходов, которые, вероятно, образуют смесь очищенных отходов 28, из смеси отходов 2, которая была сравнительно неоднородна вначале.
Стадию С и стадию Е предпочтительно проводят с помощью средства для разделения смеси высушенных отходов 2 по меньшей мере на часть тяжелых отходов 25 и часть легких отходов 13С, при этом указанная часть тяжелых отходов 25 по существу образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13С. Преимущественно, средство разделения также содержит барабанный грохот, связанный со стадией Е. Необязательно, барабанный грохот, связанный со стадией Е, можно оборудовать щеткой, обеспечивающей очистку части легких отходов 13С за счет трения, для отделения описанных выше отходов.
Часть легких отходов 13С, отделенная на стадии С, предпочтительно имеет объемную массу ниже примерно 0,7 кг/л, предпочтительно ниже примерно 0,6 кг/л, при этом сухой компост обычно имеет объемную массу около 0,5 кг/л. Поэтому пластмассовые материалы, наиболее часто имеющие объемную массу выше 0,8 кг/л, можно легко отделить от части легких отходов 13С. Таким образом, преимущественно возможно отделение от части легких отходов 13С пластмассовых материалов, в том числе хлорированных пластмассовых материалов, таких как поливинилхлориды (PVC), так что при завершении стадии D смесь очищенных отходов 28 не будет по существу содержать указанные материалы или будет содержать указанные материалы в незначительных пропорциях. Например, на стадии С также можно отделить крупный песок и другие камни, металлы, стекло, бумажные волокна, независимо от того, подвергались ли они разложению или находятся в процессе разложения, так что при завершении стадии D смесь очищенных отходов 28 не будет по существу содержать указанные материалы или будет содержать указанные материалы в незначительных пропорциях.
Как показано на фигуре 3, стадия С предпочтительно включает первую подстадию С1, на которой остаточные металлические отходы 26А отделяют от смеси высушенных отходов 2, например, с помощью электромагнитного сепаратора и/или вихревого сепаратора, для отделения по меньшей мере большей части остаточных металлических отходов 26А, содержащихся в указанной смеси высушенных отходов 2. Таким образом, преимущественно снова отделяют все компоненты, содержащие черные металлы (с помощью магнитного сепаратора) и цветные металлы (с помощью вихревого сепаратора), содержащиеся в смеси высушенных отходов 2, которые не были отделены, в частности, на стадии Z. Преимущественно, «высушенное» состояние отходов облегчало такое разделение. Указанная первая подстадия С1 предпочтительно способствует получению высококачественной смеси очищенных отходов 28 и, в частности, компоста, соответствующего стандарту NF U 44-051. Таким образом, стадия Е2 предпочтительно включает стадию W переработки металлических отходов 26А, изначально содержащихся в первой фракции отходов 13. Подстадию С1 предпочтительно осуществляют перед разделением тяжелых отходов и легких отходов.
Помимо разделения части тяжелых отходов 25 и легких отходов 13С стадия С предпочтительно включает вторую подстадию С2, на которой смесь высушенных отходов 2 разделяют с получением части промежуточных отходов 19С, объемная масса которых имеет промежуточное значение, то есть находится в диапазоне между объемной массой отходов, содержащихся в первой и второй части отходов, при этом указанную часть промежуточных отходов 19С добавляют к отходам, подвергающимся стадии А. Промежуточные отходы 19С, объемная масса которых например, выше примерно 0,6 кг/л, но ниже примерно 0,7 кг/л, предпочтительно направляют обратно в первый цикл компостирования согласно стадии А. Действительно, возможно, что промежуточные отходы 19С могли быть образованы биологически разлагаемыми отходами, разложение которых на первом цикле компостирования было неполным или которые не были высушены полностью. Таким образом, указанная вторая подстадия С2 обеспечивает улучшение разделения отходов, которые войдут в состав смеси очищенных отходов 28, и других отходов.
Вторую подстадию С2 предпочтительно осуществляют после подстадии С1, при этом указанная подстадия С2 способствует разделению тяжелых отходов и легких отходов.
Преимущественно, стадию С, первую подстадию С1 и вторую подстадию С2 осуществляют по меньшей мере с помощью описанного выше средства разделения, содержащего, в частности, баллистический ленточный сепаратор 12С (как показано, например, на фигурах 7 и 8) и связанный с ним денсиметрический сортировочный стол. В данном случае на стадии Е2 предпочтительно задействована первая баллистическая лента 12А, обеспечивающая сначала отделение части тяжелых отходов 25, при этом остаток смеси высушенных отходов 2 направляют на вторую баллистическую ленту 12В, обеспечивающую разделение части легких отходов 13С и части отходов 15С неопределенной природы. Преимущественно, часть отходов неопределенной природы направляют в денсиметрический сепаратор, обеспечивающий отделение части отходов неопределенной природы более тонким способом, в частности, путем разделения легких отходов, объединяющих часть легких отходов 13С, тяжелых отходов, объединяющих часть тяжелых отходов 25, и части отходов неопределенной природы 19С, описанных выше.
Как изображено на фигурах 7 и 8, первая и вторая баллистические ленты 12А, 12В предпочтительно находятся в одной и той же машине, как показано на указанных фигурах, при этом первая баллистическая лента 12А непосредственно снабжает вторую баллистическую ленту 12В под действием силы тяжести. Преимущественно, ленту ускорителя можно разместить перед первой баллистической лентой 12А, чтобы ускорить перемещение смеси высушенных отходов 2 для передачи их на первую баллистическую ленту 12А с определенной кинетической энергией, что позволяет улучшить разделение отходов. Первая баллистическая лента 12А и вторая баллистическая лента 12В предпочтительно имеют наклон в продольном направлении, который можно регулировать, например, в диапазоне от 20° до 70° относительно горизонтали для регулирования разделения отходов. Для улучшения разделения первая и/или вторая баллистическая лента 12А, 12В предпочтительно содержит эластичную вращающуюся дорожку, которая заставляет некоторые виды отходов отскакивать и катиться на указанной вращающейся дорожке (в частности, самые тяжелые отходы), при этом подразумевают, что некоторые другие отходы напротив прилипают к указанной вращающейся дорожке. Кроме того, вращающаяся дорожка может преимущественно иметь адгезионные свойства или липкость, что, в частности, заставляет прилипать к ней самые мелкозернистые отходы. В частности, смесь высушенных отходов 2 содержит мелкие фракции, которые можно преимущественно извлечь для введения в часть легких отходов 13С, например, путем выскабливания указанных баллистических лент 12С с помощью сделанного из вольфрама скребка, которым оборудованы указанные баллистические ленты (не показано).
При завершении стадии С, в частности, при завершении подстадии С2 и перед стадией D стадия Е2 предпочтительно включает стадию F, на которой часть крупных отходов 18С, размер которых превышает 12 мм, отделяют от части легких отходов 13С, например, с помощью барабанного вращающегося грохота, сито которого обеспечивает разделение объектов с размером больше примерно 12 мм и объектов с размером меньше примерно 12 мм. В этом случае крупные отходы 18С образуют легкие отходы, размер которых слишком большой, чтобы они могли войти в состав смеси очищенных отходов 28 и, в частности, образовать компост, соответствующий стандарту NF U 44-051. Преимущественно, всю или часть такой части крупных отходов 18С подвергают измельчению для повторного введения в часть легких отходов 13С на стадии D. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения все или часть такой части крупных отходов 18С предпочтительно повторно вводят в отходы, подвергающиеся стадии А. Кроме того, все или часть такой части крупных отходов 18С, которые могут быть образованы не подходящими для компостирования отходами, можно направить на стадию X производства топлива из отходов или, если это возможно, подвергнуть стадии W переработки.
Наконец, стадия D предпочтительно обеспечивает очистку при разложении органических отходов, содержащихся в исходной первой фракции отходов 13. На этом этапе стадии Е2 проводят второй цикл компостирования с применением части легких отходов 13С, поступающих из первой фракции отходов 13, которая была лишена большей части или даже всех отходов, нежелательных с точки зрения получения конечной смеси очищенных отходов 28. Таким образом, получают высококачественную смесь очищенных отходов 28, которые, вероятно, соответствуют конкретным стандартам. Более того, при завершении стадии Е2 большая часть или даже все биологически разлагаемые отходы, содержащиеся в первой фракции отходов 13, входят в состав конечной смеси очищенных отходов 28.
Стадию D предпочтительно осуществляют путем размещения части легких отходов 13С, например, в кучах, в по меньшей мере одном втором компостирующем отсеке 3С, например, аналогичном первому компостирующему отсеку 3С.
Преимущественно, стадия D включает по меньшей мере одну подстадию D1 повторного увлажнения легких отходов, например, за счет влаги 6С, извлеченной на стадии В сушки, для облегчения естественного компостирования и, в частности, созревания компоста во время второго цикла компостирования и получения смеси очищенных отходов 28. Стадия D также предпочтительно включает аэрацию легких отходов, например, аналогичным способом, что и на стадии А (с помощью воздушного потока или посредством нескольких опрокидываний кучи легких отходов), для облегчения получения очищенных отходов 28.
Кроме того, стадия D предпочтительно может включать повторное введение микроорганизмов в указанные легкие отходы, поступающие, например, из первого цикла компостирования на стадии А.
Таким образом, возможно повышение ценности первой фракции отходов 13 с получением конечной смеси очищенных отходов 28, образующих, например, компост согласно стандарту NF U 44-051.
Преимущественно, и как показано на фигуре 1, способ обработки включает стадию W, на которой перерабатывают биологически неразлагаемые подходящие для повторного использования отходы 26, которые были предварительно отделены от первой фракции отходов 13 на стадии Е2, и подходящие для повторного использования отходы 26, которые были предварительно отделены от остаточной второй фракции отходов 14, например, на стадиях Е4, Е5 или Е6. Как описано выше, в процессе ее проведении стадия Е2 предпочтительно обеспечивает выделение и отделение подходящих для повторного использования отходов 26 от первой фракции отходов 13 тем же способом, что и на стадиях Е4-Е6.
Как показано на фигуре 1, при завершении стадии Е1 часть тяжелых отходов 25 добавляют к остаточной второй фракции отходов 14 для проведения, в частности, стадии Е4 и/или стадий Е5 и/или Е6, описанных выше, поскольку указанные отходы преимущественно содержат большую долю биологически не разлагаемых подходящих для повторного использования отходов по сравнению с долей биологически разлагаемых отходов.
Преимущественно, способ обработки дополнительно включает стадию X, на которой отходы, предпочтительно не подходящие для повторного использования, которые были отделены от первой фракции отходов 13 на стадии Е2 и которые были отделены от остаточной второй фракции отходов 14, например, на стадии Е6, предпочтительно подвергают процессу получения топлива из отходов. Преимущественно, извлеченные отходы, предпочтительно не подходящие для повторного использования, ценность которых не может быть повышена в других секторах (путем переработки или производства компоста), по существу не содержат хлорированные компоненты, так что их можно использовать в производстве топлива из отходов. Действительно, большинство хлорированных компонентов, например, отходы, содержащие PVC, предпочтительно были предварительно отделены на стадиях предложенного способа обработки.
Преимущественно, стадия X включает подстадию отделения от неподходящих для повторного использования отходов мелких фракций для превращения отходов, лишенных мелких фракций, в полученное из отходов топливо.
Преимущественно, стадия X включает подстадию отбора отходов с теплотворной способностью выше предварительно заданного порогового значения для получения топлива из отходов, теплотворная способность которого является особенно высокой.
Стадия X предпочтительно включает подстадию, на которой к отходам, обрабатываемым на стадии X, добавляют компоненты с высокой теплотворной способностью, которые отличаются от отходов, полученных согласно предложенному способу обработки, для повышения или регулирования теплотворной способности топлива из отходов.
Преимущественно, стадия X включает подстадию добавления обычных промышленных отходов к отходам, обрабатываемым на стадии X.
Преимущественно, мелкие фракции, извлеченные из отходов на описанных выше стадиях, можно либо использовать на стадии Е2 для получения компоста, либо подвергнуть уничтожению или захоронению.
В целом, отходы, которые не могут быть переработаны, превращены в компост или в топливо из отходов, предпочтительно подвергнуть захоронению или сжиганию.
Настоящее изобретение также относится по существу к установке для обработки смеси отходов 2, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом значительная часть массы указанной смеси отходов 2 образована биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 10% массы, при этом значительная часть массы указанной смеси образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами 26, например, по меньшей мере 10% массы.
Установка, описанная ниже, предпочтительно обеспечивает реализацию способа обработки, описанного выше, и предпочтительно составляет техническое средство для обработки и сортировки отходов.
Установка для обработки согласно настоящему изобретению содержит ротационную сортировочную машину 1, обеспечивающую разделение смеси отходов 2 на первую фракцию отходов 13 и остаточную вторую фракцию отходов 14, при этом размер первой фракции отходов 13 составляет меньше примерно 180 мм, предпочтительно меньше 140 мм.
Преимущественно, роль сортировочной машины 1 состоит в организации обработки отходов, содержащихся в указанной смеси отходов 2, путем классификации и разделения содержащихся в ней отходов на категории на основе их природы или присущих им характеристик. Таким образом, отходы, отсортированные с помощью сортировочной машины 1, можно преимущественно подвергать различным видам обработки, описанным выше, которые было бы невозможно осуществить, если бы указанные отходы находились в смеси отходов 2 в исходном состоянии.
Неполный и неограничивающий вариант реализации сортировочной машины 1 представлен на фигуре 4.
Преимущественно, сортировочная машина 1 содержит первую барабанную секцию 3, оборудованную первой разделительной стенкой 5, проходящей по первой осевой длине L1 и оборудованной первым рядом разделительных сквозных отверстий 7, 8, обеспечивающих разделение смеси отходов 2 на первую фракцию отходов 13, пересекающих указанную первую разделительную стенку 5 через первый ряд разделительных отверстий 7, 8, и на остаточную вторую фракцию отходов 14, при этом подразумевают, что смесь отходов 2 циркулирует вдоль указанной первой стенки для разделения.
Первая барабанная секция 3 выполнена с возможностью размещения в ней смеси отходов 2 для выполнения первой сортировки указанных отходов. Предпочтительно, указанная первая барабанная секция 3 выполнена с возможностью приведения смеси отходов 2 в контакт с первой разделительной стенкой 5. При контакте с указанной стенкой смесь отходов 2 подвергается просеиванию и/или фильтрованию, при этом указанная первая разделительная стенка 5 является пористой, что обеспечивает прохождение через нее первой фракции отходов 13 и предотвращение прохождения через нее остаточной второй фракции отходов 14. Первая фракция отходов 13 предпочтительно образована отходами, средний размер которых меньше размеров отходов, содержащихся в остаточной второй фракции отходов 14.
Разделительные отверстия 7, 8 в первом ряду разделительных отверстий 7, 8 проходят через первую разделительную стенку 5, что делает ее пористой, и откалиброваны таким образом, что пропускают через себя только первую фракцию отходов 13, подобно ситу, при этом компоненты указанной фракции являются более мелкодисперсными, чем компоненты остаточной второй фракции отходов 14.
Подразумевают, что смесь отходов 2 перемещается, например, под действием силы тяжести, вдоль первой разделительной стенки 5 по всей первой длине L1. Преимущественно, указанная первая длина представляет собой длину пористого участка первой разделительной стенки 5, то есть эффективную длину участка, пронизанного первым рядом разделительных отверстий 7, 8.
Первую фракцию отходов 13 выгружают из первой барабанной секции 3, например, под действием силы тяжести, в первый бункер 12, расположенный под первой барабанной секцией 3. Преимущественно, остаточная вторая фракция отходов 14 продолжает перемещаться внутри первой барабанной секции 3 и проходит во вторую барабанную секцию 4.
Поскольку смесь отходов 2 сначала поступает в первую барабанную секцию 3, указанная секция 3 предпочтительно обеспечивает отделение отходов с самым маленьким размером, объемная масса которых является самой большой, динамическая инерция которых является наиболее высокой, наиболее липких, жирных, грязных и влажных отходов, содержащихся в смеси отходов 2. Таким образом, преимущественно, первая фракция отходов 13 образована главным образом отходами, имеющими указанные свойства. Соответственно, в данном случае первая фракция отходов 13 концентрирует главным образом органические и/или биологически разлагаемые отходы, которые в большинстве случаев имеют перечисленные выше свойства.
Как показано на фигурах 4 и 5, первый ряд разделительных отверстий 7, 8 предпочтительно содержит по меньшей мере первичные отверстия 7, по меньшей мере способствующие разделению смеси отходов 2 на первую фракцию отходов 13 и на остаточную вторую фракцию отходов 14 путем прохождения первой фракции отходов 13 через указанные первичные отверстия 7, имеющие размер, позволяющий предотвратить прохождение отходов с размером больше 80 мм. Таким образом, в этом предпочтительном случае только отходы достаточно маленького размера смогут пройти через первичные отверстия 7 с образованием первой фракции отходов 13. Выбранный размер первичных отверстий 7 предпочтительно обеспечивает проведение квалифицированного отбора биологически разлагаемых отходов, то есть указанный размер обеспечивает достижение высокой концентрации биологически разлагаемых отходов в первой фракции отходов 13. С этой целью секция первичных отверстий 7 предпочтительно имеет круглую форму с диаметром, составляющим от 85 мм до 95 мм, предпочтительно примерно 90 мм. Следует отметить, что, в частности, для адаптирования к составу смеси отходов 2 можно рассматривать и другие размеры и формы первичных отверстий 7, не отклоняясь от объема настоящего изобретения, например, многоугольную форму, продолговатую форму, меньший размер или больший размер.
Преимущественно, первичные отверстия 7 распределены равномерно таким образом, что формируют сетку на большей части поверхности первой разделительной стенки 5.
Преимущественно, и как показано на фигуре 4, первый ряд разделительных отверстий 7, 8 также содержит вторичные отверстия 8, способствующие разделению смеси отходов 2 на первую фракцию отходов 13 и на остаточную вторую фракцию отходов 14 путем прохождения первой фракции отходов 13 через указанные вторичные отверстия 8, имеющие размер, обеспечивающий прохождение отходов, размер которых в 1-1,5 раза превышает размер отходов, прохождение которых обеспечено с помощью первичных отверстий 7, при этом указанные вторичные отверстия 8 расположены перед первичными отверстиями 7 относительно направления потока смеси отходов 2.
В отличие от обычных барабанных грохотов первая разделительная стенка 5 преимущественно имеет пористость, уменьшающуюся в направлении ее первой длины L1, так что смесь отходов 2 сначала приводят в контакт с вторичными отверстиями 8, а затем с первичными отверстиями 7, при этом размер вторичных отверстий 8 больше размера первичных отверстий 7. Секция вторичных отверстий 8 предпочтительно имеет круглую форму с диаметром, составляющим от 105 мм до 115 мм, предпочтительно примерно 110 мм. Следует отметить, что, в частности, для адаптирования к составу смеси отходов 2 можно рассматривать и другие размеры и формы вторичных отверстий 8, не отклоняясь от объема настоящего изобретения, например, многоугольную форму, продолговатую форму, меньший размер или больший размер.
Вторичные отверстия 8 предпочтительно распределены равномерно таким образом, что формируют сетку на небольшой части поверхности первой разделительной стенки 5, незанятой первичными отверстиями 7. Преимущественно, вторичные отверстия 8 распределены по участку, длина которого составляет примерно одну восьмую от первой длины L1, при этом указанные вторичные отверстия занимают по существу всю оставшуюся длину.
Распределенные по участку с такой небольшой длиной, вторичные отверстия 8 обеспечивают включение в первую фракцию отходов 13 только часть отходов с размером больше размера отходов, которые пропускают первичные отверстия 7 и которые содержатся в смеси отходов 2. В особенно предпочтительном способе такая конструкция позволяет гарантировать, что остаточная вторая фракция отходов 14 содержит меньшую долю или даже по существу не содержит биологически разлагаемые отходы, хотя более значительная часть биологически не разлагаемых отходов, вероятно, будет введена в первую фракцию отходов 13.
Сортировочная машина 1 также предпочтительно содержит вторую барабанную секцию 4, оборудованную второй разделительной стенкой 6, проходящей по второй осевой длине L2, при этом указанная вторая разделительная стенка 6 оборудована вторым рядом разделительных сквозных отверстий 9, обеспечивающих разделение остаточной второй фракции отходов 14 на подфракцию отходов 15 маленького размера, пересекающих указанную вторую разделительную стенку 6 через указанный второй ряд разделительных отверстий 9, и на остаточную подфракцию отходов 16 большого размера, образованную отходами, размер которых больше размера отходов, содержащихся в подфракции отходов 15 маленького размера, при этом подразумевают, что остаточная вторая фракция отходов 14 циркулирует вдоль указанной второй стенки для разделения.
Вторая барабанная секция 4 выполнена с возможностью размещения в ней остаточной второй фракции отходов 14, поступающей из первой барабанной секции 3, для выполнения второй сортировки указанной остаточной второй фракции отходов 14. Вторая барабанная секция 4 предпочтительно выполнена с возможностью приведения остаточной второй фракции отходов 14 в контакт со второй разделительной стенкой 6. При контакте с указанной стенкой 6 остаточная вторая фракция отходов 14 подвергается просеиванию и/или фильтрованию, при этом указанная вторая разделительная стенка 6 является пористой, что обеспечивает прохождение через нее подфракции отходов 15 маленького размера и предотвращение прохождения через нее подфракции отходов 16 большого размера.
Разделительные отверстия 9 из второго ряда разделительных отверстий 9 проходят через вторую разделительную стенку 6, что делает ее пористой, и откалиброваны таким образом, что пропускают через себя только подфракцию отходов 15 маленького размера, подобно ситу, при этом компоненты указанной подфракции являются более мелкодисперсными, чем компоненты подфракции отходов 16 большого размера.
Подразумевают, что остаточная вторая фракция отходов 14 перемещается, например, под действием силы тяжести, вдоль второй разделительной стенки 6 по всей второй длине L2. Преимущественно, указанная вторая длина представляет собой длину пористого участка второй разделительной стенки 6, то есть эффективную длину участка, пронизанного вторым рядом разделительных отверстий 9.
Как показано на фигуре 4, подфракцию отходов 15 маленького размера выгружают из второй барабанной секции 4, например, под действием силы тяжести, во второй бункер 17, расположенный под второй барабанной секцией 4. Подфракция отходов 16 большого размера предпочтительно продолжает перемещаться внутри второй барабанной секции 4 и затем ее выгружают из указанной секции 4. С этой целью вторая барабанная секция 4 предпочтительно имеет разгрузочное выпускное отверстие, через которое, как подразумевают, подфракция отходов 16 большого размера выходит из указанной второй барабанной секции 4. Преимущественно, разгрузочное выпускное отверстие 21 открывается в разгрузочный бункер 18, соединенный с концом второй барабанной секции 4, в который подфракция отходов 16 большого размера проваливается под действием силы тяжести.
Поскольку остаточная вторая фракция отходов 14 предпочтительно по существу не содержит биологически разлагаемых отходов, грязных, липких и/или с высокой объемной массой, которые были отбракованы первой барабанной секцией 3, вторая барабанная секция 4 предпочтительно обеспечивает сортировку указанных отходов, в том числе, в частности, подходящих для повторного использования отходов, присутствующих в остаточной второй фракции отходов 14. В частности, указанная секция 4 предпочтительно обеспечивает выделение отходов со сравнительно большим размером, содержащихся в подфракции отходов 16 большого размера, которые будут подвергаться, например, ручной сортировке с целью отделения биологически разлагаемых отходов, подходящих для повторного использования отходов и неподходящих для повторного использования отходов. Преимущественно, более мелкие отходы, содержащиеся в подфракции отходов 15 маленького размера, могут в свою очередь подвергаться, например, автоматизированной сортировке с целью отделения биологически разлагаемых отходов, подходящих для повторного использования отходов и неподходящих для повторного использования отходов. В любом случае это преимущественно облегчает последующие сортировки, выполняемые с применением подфракции отходов 15 маленького размера и подфракции отходов 16 большого размера, поскольку, на этом этапе отходы по существу очищают от органических и/или биологических разлагаемых, липких, грязных и гниющих отходов.
Второй ряд разделительных отверстий 9 предпочтительно содержит по меньшей мере третичные отверстия 9, по меньшей мере способствующие разделению остаточной второй фракции отходов 14 на подфракцию отходов 15 маленького размера и на подфракцию отходов 16 большого размера путем прохождения подфракции отходов 15 маленького размера через указанные третичные отверстия 9, имеющие размер, позволяющий предотвратить прохождение отходов с размером больше по меньшей мере 200 мм или даже 300 мм. Таким образом, в этом предпочтительном случае только отходы достаточно маленького размера смогут пройти через третичные отверстия 9 с образованием подфракции отходов 15 маленького размера. Выбранный размер третичных отверстий 9 предпочтительно обеспечивает отбор предварительно заданного вида подходящих для повторного использования отходов, то есть указанный размер обеспечивает достижение высокой концентрации такого конкретного вида подходящих для повторного использования отходов в подфракции отходов 15 маленького размера. Чтобы сделать это, секция третичных отверстий 9 имеет преимущественно продолговатую форму, при этом указанная продолговатая секция имеет маленький диаметр Dp и большой диаметр Dg, как показано, в частности, на фигуре 6. Выражение «продолговатая секция» предпочтительно включает, например, форму секции, которая является прямоугольной или эллиптической, или форму, объединяющую характеристики указанных форм. Преимущественно, большой диаметр Dg и маленький диаметр Dp выбирают таким образом, чтобы они соответствовали тем видам отходов, которые желательно включить, в частности, в подфракцию отходов 15 маленького размера. Например, в случае смеси отходов 2, которая вероятно содержит пластмассовые или стеклянные бутылки, обычно со стандартным размером в тридцать сантиметров, можно выбрать большой диаметр Dg немного большего размера, чем размер указанных бутылок, то есть немного больше тридцати сантиметров. Подобным образом, например, в случае смеси отходов 2, которая вероятно содержит использованную газетную бумагу, обычно со стандартным размером в двадцать сантиметров, можно выбрать маленький диаметр Dp немного большего размера, чем размер указанной газетной бумаги, то есть немного больше двадцати сантиметров.
Соответственно, для каждого третичного отверстия маленький диаметр Dp предпочтительно составляет от 200 до 240 мм, предпочтительно примерно 220 мм, при этом большой диаметр Dg составляет от 300 до 400 мм, предпочтительно примерно 330 мм, при этом маленький диаметр Dp является по существу перпендикулярным к большому диаметру Dg, как показано, в частности, на фигуре 6. Как известно, в частности, для адаптирования к составу исходной смеси отходов 2 можно рассматривать и другие размеры и формы третичных отверстий 9, не отклоняясь от объема настоящего изобретения, например, многоугольную форму, кругообразную форму, меньший размер или больший размер.
Преимущественно, как показано на фигуре 6, третичные отверстия 9 распределены последовательными рядами вдоль второй длины L2 путем чередования по меньшей мере:
- продольного ряда 19 третичных отверстий 9, в котором большой диаметр Dg третичных отверстий 9 прямого ряда расположен на одной линии в направлении второй длины L2 и
- поперечного ряда 20 третичных отверстий 9, в котором маленький диаметр Dp третичных отверстий 9 поперечного ряда 20 расположен на одной линии в направлении второй длины L2.
Большой диаметр Dg третичных отверстий 9 предпочтительно параллелен второй продольной оси Y-Y' второго барабанного грохота 4, как описано ниже. С другой стороны, большой диаметр Dg третичных отверстий 9 предпочтительно перпендикулярен второй продольной оси Y-Y'.
Таким образом, от одного ряда к другому третичные отверстия 9 предпочтительно по существу перпендикулярны друг к другу, что позволяет предвидеть ориентацию отходов, которые будут включены в подфракции отходов 15 маленького размера, и улучшить эффективность сортировки второй барабанной секции 4.
Преимущественно, второй ряд разделительных отверстий 9 будет образован путем чередования продольных рядов 19 и поперечных рядов 20 третичных отверстий 9.
Безусловно, можно рассматривать и другие варианты расположения третичных отверстий, не отклоняясь от объема настоящего изобретения.
Преимущественно, первый ряд разделительных отверстий 7, 8 распределен по существу по всей первой длине L1 первой барабанной секции 3, второй ряд разделительных отверстий 9 распределен по существу по всей второй длине L2 второй барабанной секции 4, что позволяет распределить указанные отверстия по меньшей мере по большей части или даже по всей поверхности, образованной первой разделительной стенкой 5 и второй разделительной стенкой 6. Такая конструкция позволяет увеличить эффективную часть указанных разделительных стенок и, соответственно, улучшить компактность сортировочной машины 1 в целом.
Согласно предпочтительной особенности настоящего изобретения вторая длина L2 меньше первой длины L1. Таким образом, длина первой барабанной секции 3 и, в частности, первой разделительной стенки 5, больше длины второй барабанной секции 4 и, в частности, второй разделительной стенки 6. Такая конструкция позволяет первой барабанной секции 3 фактически обеспечить отделение большей части или даже всех биологически разлагаемых отходов, изначально содержащихся в смеси отходов 2. Действительно, первая длина L1 преимущественно выбрана достаточно длинной, так что все отходы, содержащиеся в смеси отходов 2, которые, вероятно, пересекут первую разделительную стенку 5, будут фактически включены в первую фракцию отходов 13.
Первая длина L1 предпочтительно по меньшей мере в 1,05 раз больше второй длины L2, предпочтительно по меньшей мере в 1,10 раз, еще более предпочтительно по меньшей мере в 1,12 раз. Преимущественно, сумма первой длины L1 и второй длины L2 составляет от 10 до 20 м. Сортировочная машина 1 предпочтительно выполнена с возможностью сортировки смеси отходов (2) со скоростью от 10 до 50 т/час.
Как показано, например, на фигуре 6, первая разделительная стенка 5 предпочтительно имеет общую форму призмы, цилиндра или усеченного конуса, высота которого образует первую продольную ось Х-Х' первой разделительной стенки 5, при этом указанная стенка 5 вращается вокруг первой продольной оси Х-Х'.
Преимущественно, вторая разделительная стенка 6 имеет общую форму призмы, цилиндра или усеченного конуса, высота которого образует вторую продольную ось Y-Y' второй разделительной стенки 6, при этом указанная стенка 6 вращается вокруг второй продольной оси Y-Y'.
Преимущественно, первая продольная ось Х-Х' и/или вторая продольная ось Y-Y' немного наклонены относительно горизонтали для обеспечения продвижения под действием силы тяжести отходов в барабанных секциях в предварительно заданном направлении потока, преимущественно от впускного отверстия 10 в направлении второй барабанной секции 4 к разгрузочному бункеру 18 в разгрузочное выпускное отверстие второй барабанной секции 4.
Вращение первой барабанной секции 3 и/или второй барабанной секции 4 позволяет перемешивать и переворачивать отходы, так что по меньшей мере большая их часть или даже все отходы могут вступать в контакт с первой разделительной стенкой 5 и/или второй разделительной стенкой 6 для сортировки.
Для лучшего перемешивания отходов и для улучшения эффективности сортировки сортировочной машины 1 каждая из первой барабанной секции 3 и/или второй барабанной секции 4 выполнена с возможностью вращения, при этом указанное вращение предпочтительно осуществляют вокруг их соответствующих продольных осей в режиме чередования в одном направлении и в другом направлении в зависимости от требуемой частоты.
Преимущественно, можно выбрать цилиндрическую форму, обеспечивающую трение отходов друг об друга во время вращения барабанных секций, что позволяет очистить все другие отходы от липких отходов. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения, можно, например, выбрать призматическую форм с восьмиугольным основанием, что заставляет отходы отскакивать на стенках и обеспечивает лучшее разделение отходов друг от друга.
Преимущественно, диаметр первой барабанной секции 3 и второй барабанной секции 4 составляет от 2 до 3 мм.
Соответственно, как показано на фигуре 4, первый ряд разделительных отверстий 7, 8 предпочтительно распределен по всей окружности первой разделительной стенки 5, при этом второй ряд разделительных отверстий 9 распределен по всей окружности второй разделительной стенки 6.
Преимущественно, и как показано на фигурах, разделительные отверстия 7, 8 из первого ряда разделительных отверстий 7, 8 распределены на первой разделительной стенке 5 согласно первому случайному сеточному разбиению, при этом разделительные отверстия 9 из второго ряда разделительных отверстий 9 распределены на второй разделительной стенке 6 согласно второму случайному сеточному разбиению. Таким образом, указанные разделительные отверстия 7, 8, 9 расположены как на первой спиральной поверхности, так и на поперечной второй спиральной поверхности, что улучшает эффективность сортировки во время циркуляции отходов в первой барабанной секции 3 и во второй барабанной секции 4 независимо от направления вращения указанной барабанной секции 3, 4.
Первая разделительная стенка 5 и/или вторая разделительная стенка 6 предпочтительно оборудована вентиляторами 22 для поднятия отходов, циркулирующих в первой барабанной секции 3 и/или во второй барабанной секции 4, соответственно. Каждый из вентиляторов 22 для поднятия отходов предпочтительно размещают в продольном направлении барабанных секций 3, 4, что позволяет перемещать, поднимать и перемешивать отходы во время вращения указанных барабанных секций 3, 4. Преимущественно, вентиляторы для поднятия отходов 22 расположены произвольным образом.
Как показано на фигуре 4, первая барабанная секция 3 и вторая барабанная секция 4 образуют один единственный цельный барабанный грохот 3, 4, вращающийся вокруг одной единственной продольной оси X-X'-Y-Y', при этом разгрузочный конец первой барабанной секции 3 напрямую соединен с входным концом второй барабанной секции 4. В этом предпочтительном случае барабанные секции 3, 4 составляют друг с другом одно целое и образуют один единственный барабан.
В предпочтительном случае, представленном на фигуре 4, сортировочная машина 1 содержит три нагрузочных подшипника 23, обеспечивающих поддержку и/или вращение единого барабанного грохота, при этом два нагрузочных подшипника 23 расположены на концах единого барабанного грохота, а последний подшипник расположен по существу в середине между двумя другими подшипниками. Например, нагрузочные подшипники 23 соответствуют подшипникам и/или приводному средству, такому как зубчатое колесо или приводной шкив. Преимущественно, расположенный в середине нагрузочный подшипник 23 позволяет избежать любого риска, связанного со сгибанием единого барабанного грохота 3, 4, в частности, в случае, когда его общая длина является значительной и когда количество отходов в указанном грохоте является особенно массивным.
Альтернативно, согласно другому предпочтительному варианту, не показанному на фигурах 3-6, можно считать, что первая барабанная секция 3 и вторая барабанная секция 4 образуют два независимых барабанных грохота, при этом указанная сортировочная машина 1 содержит средство для перемещения остаточной второй фракции отходов 14 из первой барабанной секции 3 во вторую барабанную секцию 4.
Первая барабанная секция 3 предпочтительно содержит перевалочное выходное отверстие для остаточной второй фракции отходов 14, при этом вторая барабанная секция 4 содержит вторичное входное отверстие для остаточной второй фракции отходов 14. Преимущественно, вторичное входное отверстие соединено с перевалочным выходным отверстием, так что отходы могут циркулировать из первой барабанной секции 3 во вторую барабанную секцию 4. Сортировочная машина 1 предпочтительно спроектирована таким образом, что остаточная вторая фракция отходов 14 проваливается под действием силы тяжести из первой барабанной секции 3 во вторую барабанную секцию 4.
Только для иллюстративных целей вариант, представленный на фигурах 3-6, может работать способом, описанным ниже.
В единый барабанный грохот 3, 4, вращающийся вокруг своей продольной оси в режиме чередования в одном направлении и в другом направлении, вводят через впускное отверстие 10 смесь отходов 2, подлежащих сортировке.
Указанная смесь отходов 2 сначала циркулирует в первой барабанной секции 3, при этом происходит разделение:
- с одной стороны, на первую фракцию отходов 13, которая проходит через первую разделительную стенку 5 таким образом, что проваливается в первый бункер 12 и
- с другой стороны, на остаточную вторую фракцию отходов 14, которая остается внутри единого барабанного грохота 3, 4 и перемещается в направлении второй барабанной секции 4.
При достижении второй барабанной секции 4 остаточную вторую фракцию отходов 14 снова подвергают сортировке и разделяют в этом случае:
- с одной стороны, на подфракцию отходов 15 маленького размера, которая проходит через вторую разделительную стенку 6 таким образом, что проваливается во второй бункер 17 и
- с другой стороны, на подфракцию отходов 16 большого размера, которую выгружают из второй барабанной секции 4 с помощью разгрузочного бункера 21 таким образом, что она проваливается в разгрузочный бункер 18.
Таким образом, фракции и подфракции отходов 13, 15, 18, извлеченные по отдельности в бункеры 12, 17, 18, можно обработать по отдельности, несмотря на очень большую неоднородность исходной смеси отходов 2.
Согласно настоящему изобретению установка для обработки также содержит установку для компостирования, обеспечивающую воздействие на первую фракцию отходов 13 процесса компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов.
Как показано на фигурах 7-9, установка для компостирования предпочтительно содержит:
- по меньшей мере один первый компостирующий отсек 3С, обеспечивающий воздействие на первую фракцию отходов 13 первого цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной первой фракции отходов (13), и получения смеси предварительно компостированных отходов 2,
- по меньшей мере один отсек 2С для сушки смеси предварительно компостированных отходов 2, обеспечивающий получение смеси высушенных отходов 2,
- средство для разделения смеси высушенных отходов 2 по меньшей мере на часть тяжелых отходов 25 и часть легких отходов 13С, при этом указанная часть тяжелых отходов 25 по существу образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13С,
- по меньшей мере один второй компостирующий отсек 3С, обеспечивающий воздействие на часть легких отходов 13С второго цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси очищенных отходов 28.
Преимущественно, установка для компостирования обеспечивает выполнение описанной ранее стадии Е2. В дальнейшем, компоненты указанной установки для компостирования и, в частности, первый компостирующий отсек 3С, второй компостирующий отсек 3С, сушильный отсек 2С, средство разделения, преимущественно соответствуют компонентам, описанным выше.
Первый отсек и/или второй отсек предпочтительно содержат источники влаги 6С, обеспечивающие увлажнение рассматриваемой смеси отходов 2, то есть первой фракции отходов 13 и части легких отходов 13С, соответственно.
Преимущественно, сушильный отсек 2С содержит рекуператор 10С части влаги 6С, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 2 при их сушке, при этом такой рекуператор 10С обеспечивает питание источников влаги 6С за счет влаги 6С, извлеченной при сушке указанных предварительно компостированных отходов.
Преимущественно, рекуператор 10С соответствует рекуператору, описанному выше, и содержит, например, устройство для конденсирования влаги 6С, содержащейся в осушающем воздухе, которая была выделена из смеси предварительно компостированных отходов 2. Например, рекуператор 10С также содержит устройство для дренирования компостных жидкостей 11С, размещенное на уровне земли 12D, которое обеспечивает улавливание и дренирование указанных компостных жидкостей 11С.
осуш.
Сушильный отсек 2С предпочтительно содержит средство, заставляющее осушающий воздух А циркулировать через смесь предварительно компостированных отходов 2 для сушки указанных отходов, при этом такое средство циркуляции содержит по меньшей мере:
- средство для выдувания воздуха 7С, расположенное над смесью предварительно компостированных отходов 2,
- средство для отсоса осушающего воздуха 8С, расположенное под смесью предварительно компостированных отходов 2, установленное, например, на уровне земли 12D под кучей предварительно компостированных отходов.
осуш.
Преимущественно, такое расположение позволяет создать поток осушающего воздуха А, проходящий сверху вниз, что обеспечивает сушку смеси предварительно компостированных отходов 2.
Устройство для конденсации предпочтительно размещают внутри средства 8С для отсоса и/или средства 7С для выдувания.
Сушильный отсек 2С предпочтительно содержит источник света 5С, как описано выше, обеспечивающий облучение смеси отходов 2 при их сушке, и, соответственно, облегчающий сушку указанной смеси.
Преимущественно, компостирующий отсек 3С также содержит источник света 5А, обеспечивающий облучение смеси отходов 2 при их компостировании, и, соответственно, улучшающий компостирование указанной смеси (как показано на фигуре 9), при этом естественный свет и, в частности, солнечные лучи, оказывает благоприятное воздействие на развитие жизни и, в частности, на микроорганизмы, которые чувствительны к указанному свету.
Преимущественно, источник света 5С можно получить с помощью стеклянной кровли, расположенной в основании компостирующего 3С или сушильного 2С отсека, что обеспечивает прохождение солнечного света и защиту указанного отсека от плохой погоды.
Преимущественно, такое расположение позволяет избежать засорения средства циркуляции.
осуш.
Преимущественно, установка для компостирования дополнительно содержит средство для обработки осушающего воздуха А, циркулировавшего через смесь предварительно компостированных отходов 2, для его очистки по существу от любых образующихся при компостировании выбросов загрязняющих веществ, в частности, от любых выбросов пахучих веществ, например, как описано выше.
Компостирующие отсеки и сушильные отсеки предпочтительно являются идентичными и/или совпадают, что позволяет получить компостирующие/сушильные отсеки и выборочно обеспечить обе связанные функции. Безусловно, сушильные отсеки и компостирующие отсеки могут совершенно отличаться друг от друга в пределах объема настоящего изобретения.
Как описано выше, средства разделения предпочтительно включают по меньшей мере один баллистический сортировочный стол 12С и связанный с ним денсиметрический сортировочный стол, обеспечивающие разделение части тяжелых отходов 25 и части легких отходов 13С.
Преимущественно, предложенная установка включает средство (не показано) для добавления к остаточной второй фракции отходов 14 части тяжелых отходов 25, отделенной с помощью средства разделения указанной установки для компостирования. Например, средство добавления может быть в форме транспортера, выполненного с возможностью транспортировки части тяжелых отходов 25 для добавления их к остаточной второй фракции отходов 14. Таким образом, часть тяжелых отходов 25, извлеченную из первой фракции отходов 13, можно преимущественно добавлять к остаточной второй фракции отходов 14 при завершении стадии Е1.
Установка для обработки предпочтительно содержит по меньшей мере одну автоматическую линию для отсортировки отходов, содержащихся в подфракции отходов 15 маленького размера, от остаточной второй фракции отходов 14 (предпочтительно, связанную со стадией Е6), и по меньшей мере одну линию с ручным управлением для отсортировки подфракции отходов большого размера от остаточной второй фракции отходов 14 (предпочтительно, связанную со стадией Е5), при этом подфракция отходов большого размера образована отходами, размер которых больше размера отходов, содержащихся в подфракции отходов маленького размера (15), при этом указанные сортировочные линии выполнены с возможностью отделения подходящих для повторного использования отходов (26) от остаточной второй фракции отходов (14), а также неподходящих для повторного использования отходов.
Как описано выше, автоматическая сортировочная линия предпочтительно содержит баллистический ленточный сепаратор, ленту ускорителя, нижнее средство извлечения, верхнее средство извлечения, стеклянную ловушку, сделанный из вольфрама полосковый скребок, роботы для сортировки по существу плоских отходов, роботы для сортировки по существу объемных отходов, наборы транспортерных лент.
Благодаря такой установке весь или часть способа, описанного выше, можно предпочтительно реализовать автоматизированным и промышленным способом.
Наконец, установка для обработки предпочтительно содержит установку для получения топлива из неподходящих для повторного использования отходов, отделенных с помощью указанных сортировочных линий, обеспечивающую выполнение, в частности, описанной ранее стадии X.
Предпочтительно благодаря такому изобретению можно переработать и повысить ценность по меньшей мере 80% массы исходной смеси отходов, предпочтительно по меньшей мере 90%.
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящее изобретение находит свое промышленное применение при разработке, реализации и внедрении средств для обработки смеси отходов с неодинаковыми размерами, формами и консистенциями, содержащей биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые подходящие для повторного использования отходы.