СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СМЕСИ ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХ ЦИКЛОВ КОМПОСТИРОВАНИЯ
METHOD AND APPARATUS FOR TREATING MIXTURE OF WASTES USING TWO COMPOSTING CYCLES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области обработки отходов, в частности, обработки биологически разлагаемых отходов, с целью их повторного использования и повышения ценности, в частности, в форме компоста.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом указанная смесь отходов содержит биологически разлагаемые отходы и биологически не разлагаем отходы.
Настоящее изобретение также относится к установке для обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом указанная смесь отходов содержит биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые отходы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционно, извлечение в целом биологически разлагаемых, органических отходов можно осуществить путем компостирования. Компостирование состоит в ускорении природного процесса разложения биологического и/или органического материала и обеспечивает превращение бесполезных отходов в компост, который представляет собой стабильный, гигиенический, богатый гумусовыми соединениями материал. Затем компост можно использовать в сельском хозяйства для улучшения структуры почвы и ее удобрения при одновременном увеличении биологического разнообразия.
Таким образом, в промышленном масштабе возможно осуществление компостирования органических отходов, содержащихся в бытовых отходах, с целью их извлечения, что преимущественно позволит предотвратить их захоронение или сжигание, при этом оба последних решения являются особенно вредными для окружающей среды и вероятно приводят к загрязнению воздуха и почвы.
Тем не менее, известные промышленные способы компостирования требуют сортировки бытовых отходов, содержащих очень значительную долю отходов, которые являются нежелательными и не подходят для компостирования, такие как, например, металлы, пластмассовые материалы (в том числе, в частности, хлорированные пластмассовые материалы, такие как PVC) и другие инертные материалы, которые необходимо отделить от смеси бытовых отходов.
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, и других отходов, предназначенных, например, для обработки, 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, в большинстве случаев перед промышленным компостированием отходов указанные отходы необходимо снова отсортировать для выделения из них части, действительно подходящей для компостирования, что представляет собой особенно сложную и требующую больших затрат задачу вследствие самой природы отходов, которые являются очень неоднородными и смешанными. В частности, трудно извлечь органический материал, предназначенный для компостирования, из смеси содержащихся в ней отходов, поскольку указанный материал обычно являются липким, грязным, носителем заболеваний и дурно пахнущим.
В общем, на практике, большинство отходов, которые можно подвергнуть компостированию, фактически направляют на сжигание или захоронение.
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, в частности, не подвергавшихся предварительной сортировке или подвергавшихся указанной сортировке в незначительной степени.
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, обеспечивающих получение из указанной смеси отходов очищенных отходов хорошего качества типа компоста.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов с низкими выбросами загрязняющих веществ и без негативного воздействия на окружающую среду.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении нового способа и новой установки для обработки смеси отходов с особенно низким потреблением ресурсов и энергии.
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 указанной смеси отходов почти автоматизированным способом, даже полностью автоматизированным способом.
Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, достигают с помощью способа обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом указанная смесь отходов содержит биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые отходы, при этом указанный способ характеризуется тем, что он включает следующие последовательные стадии:
- Стадию А: смесь отходов подвергают первому циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси отходов, и получения смеси предварительно компостированных отходов,
- Стадию В: смесь предварительно компостированных отходов подвергают сушке для получения смеси высушенных отходов,
- Стадию С: смесь высушенных отходов разделяют на по меньшей мере одну часть тяжелых отходов и одну часть легких отходов, при этом указанная часть тяжелых отходов образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов,
- Стадию D: часть легких отходов подвергают второму циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси очищенных отходов.
Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, также достигают с помощью установки для обработки смеси отходов, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом указанная смесь отходов содержит биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые отходы, при этом указанная установка характеризуется тем, что она содержит:
- по меньшей мере один первый компостирующий отсек, обеспечивающий воздействие на смесь отходов первого цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси отходов, и получения смеси предварительно компостированных отходов,
- по меньшей мере один отсек для сушки смеси предварительно компостированных отходов, обеспечивающий получение смеси высушенных отходов,
- средство для разделения смеси высушенных отходов по меньшей мере на часть тяжелых отходов и часть легких отходов, при этом указанная часть тяжелых отходов по существу образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов,
- по меньшей мере один второй компостирующий отсек, обеспечивающий воздействие на часть легких отходов второго цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси очищенных 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:
- Фигура 1 представляет собой блок-схему, на которой показаны различные стадии предложенного способа обработки смеси отходов согласно настоящему изобретению, а также их временная последовательность, в том числе, в частности, стадии А, В, С и D указанного способа обработки.
- Фигура 2 представляет собой блок-схему, на которой более подробно показан порядок выполнения стадии С, представленной на фигуре 1.
- На фигуре 3 показана в боковой проекции продольная секция средства разделения, в том числе баллистический ленточный сепаратор, являющийся частью установки для обработки смеси отходов согласно настоящему изобретению.
- На фигуре 4 изображено в перспективном виде средство разделения, показанное на фигуре 3.
На фигуре 5 показана в перспективном виде продольная секция сушильного/компостирующего отсека, являющегося частью установки для обработки, показанной на фигурах 3 и 4.
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ РЕАЛИЗАЦИИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу обработки смеси отходов 4 с целью очистки, повышения ценности и/или переработки всех или части указанных отходов и, в частности, для обработки биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси.
Смесь отходов 4 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 4 преимущественно образована отходами, генерируемыми домохозяйствами, в результате потребления домохозяйств и в процессе их повседневной жизни.
Смесь отходов 4 предпочтительно не подвергалась какой-либо обработке и образует сырьевую смесь отходов 4. 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 неразлагаемых подходящих для повторного использования отходов. Смесь отходов 4 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 4 не был селективным. Таким образом, согласно особенно интересному варианту настоящего изобретения способ, предложенный в настоящем изобретении, представляет собой способ обработки сырьевой смеси неизмельченных отходов.
Таким образом, способ обработки согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что указанная смесь отходов 4 не подвергалась какой-либо обработке и образует сырьевую смесь отходов 4, которая в частности, 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 неразлагаемых подходящих для повторного использования отходов.
Разумеется, не отклоняясь от объема настоящего изобретения, смесь отходов 4 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.
Преимущественно, отходы, содержащиеся в смеси отходов 4, собирают примитивным и недифференцированным способом, смешивают в мешках, таких как пластмассовые мешки для мусора, которые закрывают члены домохозяйств, при этом предложенный способ включает предварительную стадию раскрытия указанных мешков для высвобождения содержащихся в них отходов по отдельности с получением смеси отходов 4, используемой в способе согласно настоящему изобретению, что представляет собой классифицирование по группам отходов, изначально содержащихся в указанных отходах. Например, раскрытие мешков с отходами можно осуществить с помощью устройства для раскрытия мешков, что позволяет обеспечить высвобождение отходов из указанных мешков, предпочтительно без повреждения или изменения указанных отходов.
В частности, из-за отсутствия какой-либо предварительной сортировки перед введением смеси отходов 4 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 4 может, в частности, 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 4 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 смесь отходов 4 содержит биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые отходы, при этом биологически разлагаемые отходы преимущественно составляют значительную часть указанной смеси отходов 4.
Преимущественно, по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20% массы указанной смеси отходов 4 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.
Значительная часть массы указанной смеси отходов 4 предпочтительно образуется биологически разлагаемыми отходами, например, по меньшей мере 50% массы указанной смеси отходов, или даже по меньшей мере 60%, или даже по меньшей мере 80%. В свою очередь значительная часть массы указанной смеси отходов 4 предпочтительно образована биологически неразлагаемыми подходящими для повторного использования отходами.
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 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. Преимущественно, 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 других непригодных конечных отходов (многокомпонентных отходов и т.п.), предназначенных, например, для захоронения или сжигания.
Таким образом, способ обработки согласно настоящему изобретению направлен на повышение ценности массы смешанных отходов, образующих смесь отходов 4 и, в частности, на превращение биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси, в смесь 4 очищенных отходов 20 таким образом, чтобы указанная смесь 4 очищенных отходов 20 предпочтительно образовала компост. Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, смесь 4 очищенных отходов 20 образует компост, соответствующий стандарту NF U 44-051. Стандарт NF U 44-051 от 2006 года с названием «Organic amendments - Denominations, specifications and marking», является французским стандартом.
Согласно важной особенности настоящего изобретения предложенный способ обработки включает следующие последовательные стадии:
- Стадию А: смесь отходов 4 подвергают первому циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси отходов 4, и получения смеси предварительно компостированных отходов 4,
- Стадию В: смесь предварительно компостированных отходов 4 подвергают сушке для получения смеси высушенных отходов 4,
- Стадию С: смесь высушенных отходов 4 разделяют на по меньшей мере одну часть тяжелых отходов 14 и одну часть легких отходов 13, при этом часть тяжелых отходов 14 образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13,
Стадию D: часть легких отходов 13 подвергают второму циклу компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси 4 очищенных отходов 20.
Способ обработки согласно настоящему изобретению включает обработку смеси отходов 4 посредством двух последовательных циклов компостирования, разделенных стадией сушки смеси отходов 4 при завершении первого цикла компостирования для облегчения разделения и обеспечения более легкой очистки смеси отходов 4. Таким образом, даже если указанная смесь отходов 4 является особенно неоднородной и содержит многочисленные нежелательные отходы, которые, вероятно, не поддаются обработке путем компостирования, можно осуществить очистку указанных отходов с помощью предложенного в настоящем изобретении способа с получением очищенных отходов 20, ценность которых выше ценности исходной смеси отходов.
Преимущественно, предложенный способ представляет собой промышленный способ, в котором стадии осуществляют последовательно и параллельно друг другу. Например, в то время как первую смесь отходов 4 подвергают стадии А, другую смесь отходов 4 одновременно подвергают стадии В, при том, что она уже ранее подвергалась стадии А.
В контексте настоящего изобретения под «компостированием» понимают биологический процесс превращения и повышения ценности органических отходов и, в частности, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в смеси отходов 4, путем облегчения и/или ускорения процесса природного биологического разложения. Циклы компостирования согласно предложенному способу предпочтительно обеспечивают превращение по меньшей мере части исходной смеси отходов 4 стабилизированный продукт, гигиенический, богатый гумусовыми соединениями, предпочтительно в компост. Под «компостированием» понимают компостирование, например, традиционным или промышленным способом, включающее, в частности, воздействие микроорганизмов для разложения и гниения отходов, содержащихся в смеси отходов 4, при этом указанные микроорганизмы естественным образом присутствуют в смеси отходов 4, и/или их добавляют в смесь отходов 4, и/или их количество многократно увеличивают в смеси отходов 4. В частности, компостирование согласно настоящему изобретению включает аэрацию смеси отходов 4, и/или регулирование влажности смеси отходов 4 (например, путем добавления к смеси отходов 4 воды и/или путем повторного внесения в смесь отходов 4 компостных жидкостей 11, выделяемых указанными отходами), и/или добавление к смеси отходов 4 микроорганизмов, и/или добавление структурирующих веществ 17 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 4 очищенных отходов 20, при этом указанные отходы преимущественно образуют компост. Фаза разложения преимущественно характеризуется быстрым ростом микроорганизмов в смеси отходов 4, 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.
Согласно настоящему изобретению на стадии А первый цикл компостирования обеспечивает компостирование биологически разлагаемой части смеси отходов 4, тогда как биологически неразлагаемые отходы остаются, конечно, по существу неизмененными и служат, в частности, в качестве структурирующих веществ 17 в процессе компостирования, при этом указанные структурирующие отходы 17 предназначены, в частности, для улучшения воздушного потока внутри указанной смеси 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 смесь отходов 4, подвергаемую компостированию, предпочтительно аэрируют, в частности, заставляя поток воздуха циркулировать через смесь отходов 4, подвергаемую компостированию, или перемешивая указанную смесь отходов 4.
Преимущественно, к смеси отходов 4 подводят источник света 5 для улучшения ее компостирования, например, источник 5 естественного света и/или источник 5 искусственного света.
Преимущественно, на стадии А и/или стадии D и/или стадии В рассматриваемую смесь отходов 4 размещают в куче, которую несколько раз переворачивают, например, с помощью подходящего погрузчика 1, для облегчения аэрирования отходов (как показано например, на фигуре 5). На стадии А смесь отходов 4 предпочтительно размещают в по меньшей мере одном первом компостирующем отсеке 3, например, в куче. Еще предпочтительнее, если на стадии D отходы, содержащиеся в части легких отходов 13, размещают в по меньшей мере одном втором компостирующем отсеке 3.
На стадии А и/или на стадии D рассматриваемую смесь отходов 4 предпочтительно увлажняют с применением источников влаги 6, 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, предложенный способ включает стадию Y, на которой компостные жидкости 11, вытекающие из смеси отходов, извлекают для питания источников влаги 6.
Стадия Y также может предпочтительно включать улавливание дождевой воды для питания источников влаги 6, что обеспечивает, в частности, снижение возможного потребления водопроводной воды, в частности, питьевой воды, при реализации предложенного способа.
Перед стадией А предложенный способ предпочтительно включает стадию 1, на которой вторую фракцию отходов, размер которых больше 110 мм, отделяют от смеси отходов 4. Соответственно, отходы с большим размером были преимущественно отделены от смеси отходов 4 с помощью сортировочной машины, такой как барабанный вращающийся грохот. В частности, отходы, содержащиеся во второй фракции отходов, имеют более низкую плотность относительно отходов, остающихся в смеси отходов 4. Такое отделение позволяет, в частности, увеличить концентрацию биологически разлагаемых отходов, содержащихся в смеси отходов 4, за счет отделения наиболее массивных отходов от исходной смеси отходов 4. Под «размером » отходов понимают характеристику геометрического размера отдельных отходов, которая позволяет им, например, проходить через сито с соответствующим размером, если размер указанных отходов меньше размера сита, или, с другой стороны, препятствует прохождению указанных отходов, если их размер больше размера указанного сита.
Перед стадией А и, в частности, после стадии 1, смесь отходов 4 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 предложенный способ предпочтительно включает стадию Z, на которой металлические отходы 16, содержащиеся в смеси отходов 4, отделяют, например, с помощью электромагнитного сепаратора и/или вихревого сепаратора, для отделения по меньшей мере большей части указанных металлических отходов 16, содержащихся в смеси отходов 4. Таким образом, смесь отходов 4, предназначенную для первого цикла компостирования, лишают большей части металлических отходов 16, которые содержала указанная смесь, 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 16, отделенные на стадии Z, можно подвергнуть стадии W переработки.
sech
sech
sech
sech
Согласно настоящему изобретению стадия В, выполняемая после стадии А с применением рассматриваемой смеси отходов 4, обеспечивает извлечение всей или части влаги 6, содержащейся в указанной смеси отходов 4, предварительно компостированных во время указанной стадии А. Как показано на фигуре 5, чтобы сделать это, смесь предварительно компостированных отходов 4, 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 A заставляют циркулировать через указанную смесь предварительно компостированных отходов 4 для высушивания указанных отходов, с этой целью поток осушающего воздуха A проходит через указанную кучу отходов. Преимущественно, осушающий воздух A получают за счет потока сухого воздуха, нагретого до температуры, составляющей от 40°С до 90°С, предпочтительно 70°С, который способен во время своего прохождения в смеси предварительно компостированных отходов 4 перемещать влагу 6, содержащуюся в указанной смеси. Циркуляцию потока осушающего воздуха A предпочтительно осуществляют в вертикальном направлении, предпочтительно сверху вниз или даже снизу вверх. Таким образом, отсос осушающего воздуха 8 преимущественно происходит под кучей предварительно компостированных отходов.
Для выполнения стадии В смесь предварительно компостированных отходов 4 предпочтительно размещают в кучах в сушильных отсеках, например, на уровне земли. Для облегчения сушки указанной смеси предварительно компостированных отходов 4 предложенный способ включает переворачивание кучи один раз или несколько раз.
Преимущественно,, а также в целях экономии природных ресурсов, по меньшей мере часть влаги 6, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 4, извлекают на стадии В, при этом источники влаги 6 питают за счет извлеченной части влаги 6.
Соответственно, влагу 6, содержащуюся в смеси предварительно компостированных отходов 4, 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 11, вытекающих из смеси предварительно компостированных отходов 4 при сушке, например, путем дренирования указанной смеси с помощью средства 9 дренирования сушильного отсека 2. Преимущественно, указанные компостные жидкости 11 подвергают хранению и транспортировке для повторного введения в дальнейшем при выполнении первого и второго циклов компостирования. В частности, поскольку компостные жидкости 11 содержат воду, микроорганизмы и другие компоненты, полезные для правильного протекания процесса компостирования, их повторное введение через источники влаги 6 в смесь отходов 4, 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.
sech
sech
sech
Преимущественно, осушающий воздух A подают на циркуляцию по меньшей мере путем продувки 7 воздухом, выполняемой над смесью отходов 4, так что осушающий воздух A отводит влагу 6, содержащуюся в смеси предварительно компостированных отходов 4, при этом стадию извлечения части влаги выполняют, по меньшей мере частично, путем конденсации влаги 6, поступающей из смеси предварительно компостированных отходов 4, при этом указанную влагу отводят с помощью осушающего воздуха A.
sech
В этом случае каждый сушильный отсек 2 также предпочтительно содержит средство для циркуляции осушающего воздуха A через смесь отходов 4 для сушки указанных отходов, при этом такое средство циркуляции содержит по меньшей мере:
- средство для выдувания воздуха 7, расположенное над смесью предварительно компостированных отходов 4,
- средство для отсоса осушающего воздуха 8, расположенное под смесью предварительно компостированных отходов 4.
Кроме того, каждый сушильный отсек 2 преимущественно содержит рекуператор 10 части влаги 6, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 4 при их сушке, при этом такой рекуператор влаги 10 обеспечивает питание источников влаги 6 за счет влаги 6, извлеченной при сушке указанных предварительно компостированных отходов.
sech
sech
Поток осушающего воздуха A, циркулировавший через смесь предварительно компостированных отходов 4, 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 A, циркулировавшего через смесь предварительно компостированных отходов 4, 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 реализации предложенного способа, преимущественно обрабатывают таким способом, который позволяет сделать предложенный способ по существу экологичным и обеспечивает отсутствие образования запахов.
Преимущественно, при завершении стадии В и перед стадией С указанный способ включает стадию Е, на которой часть отходов, размер которых больше примерно 30 мм и которые называют структурирующими отходами 17, независимо от того, являются ли они биологически разлагаемыми или нет, подвергались ли они компостированию или нет, отделяют от смеси высушенных отходов 4, при этом концентрацию структурирующих отходов 17, содержащихся в других отходах, подвергающихся стадии А, регулируют путем добавления части структурирующих отходов 17, отделенных, от смеси высушенных отходов 4, в частности, для структурирования и распространения первого цикла компостирования. Преимущественно, отделение структурирующих отходов 17 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 17, содержащиеся в смеси высушенных отходов 4, преимущественно повторно используют для улучшения текущего или последующего первого цикла компостирования другой смеси отходов 4. Таким образом, в случае первого цикла компостирования, отсутствует или почти отсутствует необходимость добавления в предложенный способ обработки структурирующих веществ 17, поступающих из внешнего источника. Преимущественно, для доведения путем добавления добавки концентрации структурирующих веществ 17, содержащихся в указанной смеси отходов 4, до предварительно заданного значения большую или меньшую часть структурирующих отходов 17, извлеченных в смесь отходов 4, подвергающуюся стадии А, вводят повторно, что предпочтительно обеспечивает улучшение первого цикла компостирования. Преимущественно, извлеченные структурирующие отходы 17, 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 не подходящих 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 предложенного способа можно рассмотреть возможность направления части смеси высушенных отходов 4 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%.
Согласно настоящему изобретению все или часть компонентов, нежелательных с точки зрения получения конечной смеси очищенных отходов 20, отделяют на стадии С. Такому отделению способствует тот факт, что на этом этапе предложенного способа 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 предварительного компоста, 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 4. Таким образом, на стадии С часть легких отходов 13 имеет большую концентрацию биологически разлагаемых отходов, которые могут быть превращены в компост. Таким образом, легко осуществить отбор отходов, которые, вероятно, образуют смесь 4 очищенных отходов 20, из смеси отходов 4, которая была сравнительно неоднородна вначале.
Стадию С и стадию Е предпочтительно проводят с помощью средства для разделения смеси высушенных отходов 4 по меньшей мере на часть тяжелых отходов 14 и часть легких отходов 13, при этом указанная часть тяжелых отходов 14 по существу образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13. 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 13 за счет трения, для отделения указанных отходов.
Часть легких отходов 13, 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 13. Таким образом, преимущественно возможно отделение от части легких отходов 13 пластмассовых материалов, в том числе хлорированных пластмассовых материалов, таких как поливинилхлориды (PVC), так что при завершении стадии D смесь 4 очищенных отходов 20 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 4 очищенных отходов 20 не будет по существу содержать указанные материалы или будет содержать указанные материалы в незначительных пропорциях.
Как показано на фигуре 2, стадия С предпочтительно включает первую подстадию С1, на которой остаточные металлические отходы 16 отделяют от смеси высушенных отходов 4, например, с помощью электромагнитного сепаратора и/или вихревого сепаратора, для отделения по меньшей мере большей части остаточных металлических отходов 16, содержащихся в указанной смеси высушенных отходов 4. 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 4, которые не были отделены, в частности, на стадии Z. Преимущественно, «высушенное» состояние отходов облегчает такое разделение. Указанная первая подстадия С1 предпочтительно способствует получению высококачественной смеси 4 очищенных отходов 20 и, в частности, компоста, соответствующего стандарту NF U 44-051 Таким образом, предложенный способ обработки предпочтительно включает стадию W переработки металлических отходов 16, изначально содержащихся в смеси отходов 4. Подстадию С1 предпочтительно осуществляют перед разделением тяжелых отходов и легких отходов.
Помимо разделения части тяжелых отходов 14 и легких отходов 13 стадия С предпочтительно включает вторую подстадию С2, на которой смесь высушенных отходов 4 разделяют с получением части промежуточных отходов 19, 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 19 добавляют в смесь отходов 4, подвергающихся стадии А. Промежуточные отходы 19, 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 19 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 4 очищенных отходов 20, 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 12 (как показано, например, на фигурах 3 и 4) и связанный с ним денсиметрический сортировочный стол. В данном случае в предложенном способе предпочтительно задействована первая баллистическая лента 12А, обеспечивающая сначала отделение части тяжелых отходов 14, при этом остаток смеси высушенных отходов 4 направляют на вторую баллистическую ленту 12В, обеспечивающую разделение части легких отходов 13 и части отходов 15 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 13, тяжелых отходов, объединяющих часть тяжелых отходов 14, и части отходов 19 неопределенной природы, описанных выше.
Как изображено на фигурах 3 и 4, 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 4 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 4 содержит мелкие фракции, которые можно преимущественно извлечь для введения в часть легких отходов 13, например, путем выскабливания указанных баллистических лент 12 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 предложенный способ предпочтительно включает стадию F, на которой часть крупных отходов 18, размер которых превышает 12 мм, отделяют от части легких отходов 13, 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 18 образуют легкие отходы, размер которых слишком большой, чтобы они могли войти в состав смеси 4 очищенных отходов 20 и, в частности, образовать компост, соответствующий стандарту NF U 44-051. Преимущественно, всю или часть такой части крупных отходов 18 подвергают измельчению для повторного введения в часть легких отходов 13 на стадии D. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения все или часть такой части крупных отходов 18 предпочтительно повторно вводят в смесь отходов 4, подвергающихся стадии А. Кроме того, все или часть такой части крупных отходов 18, которые могут быть образованы не пригодными 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 смеси отходов 4. На этом этапе предложенного способа проводят второй цикл компостирования с применением части легких отходов 13, поступающих из смеси отходов 4, которая была лишена большей части или даже всех отходов, нежелательных с точки зрения получения конечной смеси 4 очищенных отходов 20. Таким образом, получают высококачественную смесь 4 очищенных отходов 20, которые, вероятно, соответствуют конкретным стандартам. Более того, при завершении предложенного способа обработки большая часть или даже все биологически разлагаемые отходы, содержащиеся в смеси отходов 4, входят в состав конечной смеси 4 очищенных отходов 20.
Стадию D предпочтительно осуществляют путем размещения части легких отходов 13, например, в кучах, в по меньшей мере одном втором компостирующем отсеке 3, например, аналогичном первому компостирующему отсеку 3.
Преимущественно, стадия D включает по меньшей мере одну подстадию D1 повторного увлажнения легких отходов, например, за счет влаги 6, извлеченной на стадии В сушки, для облегчения естественного компостирования и, в частности, созревания компоста во время второго цикла компостирования с получением смеси 4 очищенных отходов 20. 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 20.
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 смеси отходов 4 с получением конечной смеси 4 очищенных отходов 20, образующих, например, компост согласно стандарту NF U 44-051.
Настоящее изобретение также относится по существу к установке для обработки смеси отходов 4, имеющих неодинаковые размеры, формы и консистенции, при этом указанная смесь отходов 4 содержит биологически разлагаемые отходы и биологически неразлагаемые отходы, при этом указанная установка содержит:
- по меньшей мере один первый компостирующий отсек 3, обеспечивающий воздействие на смесь 4 отходов первого цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, биологически разлагаемых отходов, содержащихся в указанной смеси отходов 4, и получения смеси предварительно компостированных отходов 4,
- по меньшей мере один отсек 2 для сушки смеси предварительно компостированных отходов 4, обеспечивающий получение смеси высушенных отходов 4,
- средство для разделения смеси высушенных отходов 4 по меньшей мере на часть тяжелых отходов 14 и часть легких отходов 13, при этом указанная часть тяжелых отходов 14 по существу образована отходами с объемной массой, более тяжелой, чем масса отходов, содержащихся в указанной части легких отходов 13,
по меньшей мере один второй компостирующий отсек 3, обеспечивающий воздействие на часть легких отходов 13 второго цикла компостирования для компостирования, по меньшей мере частичного, содержащихся в ней биологически разлагаемых отходов и получения смеси 4 очищенных отходов 20.
Предложенная установка для компостирования предпочтительно составляет техническое средство для реализации предложенного способа, описанного выше. В дальнейшем компоненты указанной установки для компостирования и, в частности, первый компостирующий отсек 3, второй компостирующий отсек 3, сушильный отсек 2, средство разделения, преимущественно соответствуют компонентам, описанным выше.
Первый отсек и/или второй отсек предпочтительно содержат источники влаги 6, обеспечивающие увлажнение рассматриваемой смеси отходов 4, то есть смеси отходов 4 и части легких отходов 13, соответственно.
Преимущественно, сушильный отсек 2 преимущественно содержит рекуператор 10 части влаги 6, содержащейся в смеси предварительно компостированных отходов 4 при их сушке, при этом такой рекуператор 10 обеспечивает питание источников влаги 6 за счет влаги 6, извлеченной при сушке указанных предварительно компостированных отходов.
Преимущественно, рекуператор 10 соответствует рекуператору, описанному выше, и содержит, например, устройство для конденсирования влаги 6, содержащейся в осушающем воздухе, которая была выделена из смеси предварительно компостированных отходов 4. Например, рекуператор 10 также содержит устройство для дренирования компостных жидкостей 11, размещенное на уровне земли 12, которое обеспечивает улавливание и дренирование указанных компостных жидкостей 11.
sech
Сушильный отсек 2 предпочтительно содержит средство, заставляющее осушающий воздух A, циркулировать через смесь предварительно компостированных отходов 4 для сушки указанных отходов, при этом такое средство циркуляции содержит по меньшей мере:
- средство для выдувания воздуха 7, расположенное над смесью предварительно компостированных отходов 4,
- средство для отсоса осушающего воздуха 8, расположенное под смесью предварительно компостированных отходов 4, установленное, например, на уровне земли 12D, под кучей предварительно компостированных отходов.
sech
Преимущественно, такое расположение позволяет создать поток осушающего воздуха A, проходящий сверху вниз, что обеспечивает сушку смеси предварительно компостированных отходов 4.
Устройство для конденсации предпочтительно размещают внутри средства 7 для отсоса и/или средства 8 для выдувания.
Сушильный отсек 2 предпочтительно содержит источник света 5, как описано выше, обеспечивающий облучение смеси отходов 4 при их сушке, и, соответственно, облегчающий сушку указанной смеси.
Преимущественно, компостирующий отсек 3 также содержит источник света 5, обеспечивающий облучение смеси отходов 4 при их компостировании, и, соответственно, улучшающий компостирование указанной смеси (как показано на фигуре 5), 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 5 можно получить с помощью стеклянной кровли, расположенной в основании компостирующего 3 или сушильного 2 отсека, что обеспечивает прохождение солнечного света и защиту указанного отсека от плохой погоды.
Преимущественно, такое расположение позволяет избежать засорения средства циркуляции.
sech
Преимущественно, предложенная установка дополнительно содержит средство для обработки осушающего воздуха A, циркулировавшего через смесь предварительно компостированных отходов 4, 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 ленточный сепаратор 12 и связанный с ним денсиметрический сортировочный стол, обеспечивающие разделение части тяжелых отходов 14 и части легких отходов 13.
Благодаря такой установке весь или часть способа, описанного выше, можно предпочтительно реализовать автоматизированным и промышленным способом.
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.