RO130408A0 - Procedeu şi instalaţie de tratare mecano-biologică a deşeurilor solide urbane - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu şi la o instalaţie de tratare a deşeurilor solide urbane. Procedeul conform invenţiei constă într-o fază de sortare manuală şi mecanică a unui flux de deşeuri solide urbane, urmată de o fază de tratare biologică a materiilor organice mărunţite şi condiţionate prin fermentarea anaerobă în digestor, şi fermentarea aerobă pe o platformă de compostare. Instalaţia conform invenţiei este de tip etajat, cuprinde nişte separatoare cu discuri (8, 11, 12), cu site vibrante (9), balistice (13), magnetice (14), în curenţi turbionari (18), optice, cu spectrografie în ultraroşu (15, 19, 20), cu site rotative (21), un ciclon (22) şi un hidrociclon (23), pentru separarea manuală şi mecanică a deşeurilor, o zonă de (24) mărunţire, un digestor (28) pentru fermentarea anaerobă, şi o platformă (31) de compostare, pentru fermentarea anaerobă din faza de tratare biologică.

Description

Procedeu si instalație de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane

Invenția se refera la un Procedeu si instalație de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane, destinata valorificării superioare a materialelor reciclabile conținute.

Prin deseurile municipale înțelegem totalitatea deșeurilor generate in mediul urban si rural din gospodarii, instituții, unitati comerciale, agenți economici (deșeuri menajere si asimilabile), deșeuri stradale colectate din spatii publice, străzi, parcuri, spatii verzi, precum si deșeuri din construcții si demolări colectate de operatorii de salubritate. In structura deșeurilor municipale din Romania, cea mai mare pondere o au deseurile menajere (circa 81%), in timp ce deseurile stradale si deseurile din construcții si demolări au aproximativ aceeași pondere - 10%, respectiv 9%. Peste 90% din aceste deșeuri sunt eliminate prin depozitare. Gestionarea deșeurilor municipale presupune colectarea, transportul, valorificarea si eliminarea acestora, inclusiv monitorizarea depozitelor de deșeuri după închidere.

Dezvoltarea urbanistica si industriala a localităților, precum si creșterea generala a nivelului de trai al populației, antrenează producerea unor cantitati din ce in ce mai mari de deșeuri. Prin varietatea substanțelor organice si anorganice conținute, acestea fac ca procesul degradării aerobe si anaerobe de către microorganisme sa fie dificil de condus, provocând, in cazul evacuării si depozitarii necontrolate, poluarea solului, a aerului si a apei. Pot fi afectate, de asemenea, ecosistemele din vecinătatea acestor depozite, creandu-se mari dezechilibre in cadrul lanțurilor trofice.

Deseurile de orice fel, rezultate din multiplele activitati umane, constituie o problema de actualitate datorata, atat creșterii continue a cantitatilor si a tipurilor acestora (care prin degradare si infestare in mediul natural prezintă un pericol pentru mediul înconjurător si sanatatea populației), cat si însemnatelor cantitati de materii prime, materiale refolosibile si energie care pot fi recuperate si introduse in circuitul economic.

Deseurile municipale reprezintă o problema rezolvabila tehnic numai după ce societatea isi va asuma rolul important in separarea, reutilizarea, reciclarea si compostarea acestora, iar industria va acorda atentia corespunzătoare proiectării, astfel incat produsele sa poata fi reutilizate sau reciclate.

Cantitatea de deșeuri municipale generate va creste din cauza creșterii consumului de

Pag___!_ fi-2 O 1 4 O o 7 4 ? - O 7 -io- 2014

bunuri la populație, aceasta fiind estimata la 0,8% pe an/locuitor. Pentru cantitatea de nămoluri generate de stațiile de epurare orășenești, s-a luat in considerare populația racordata la sistemele de alimentare cu apa si canalizare, si s-a prognozat o creștere medie de 25% pe an a populației racordate, in acest fel crescând proporțional si cantitatea de nămol generata.

Pentru cantitatea de deșeuri din construcții si demolări s-a prognozat, de asemenea, o creștere medie de 0,8% pe an in ceea ce privește generarea.

Deseurile organice provenite din domeniul casnic, comercial sau industrial reprezintă materiale cu Ă’aloare energetica semnificativa care joaca un rol din ce in ce mai important in sistemele de producere a energiilor regenerabile, ținând cont de ponderea ridicata a fracțiunii biodegradabile (cca. 60%) din cantitatea totala de deșeuri menajere. Pe viitor se preconizează o creștere semnificativa a ponderii fracțiunii biodegradabile din deșeuri, odata cu creșterea gradului de reciclare a materialelor refolosibile.

Compoziția deșeurilor municipale solide intr-o localitate urbana sau periurbana este conform Fig. 1.

Compoziția deșeurilor solide urbane intr-o localitate urbana mare este cf. Fig. 2.

Exista la ora actuala numeroase modalitati de eliminare a deșeurilor municipale biodegradabile, cu sau fara valorificare energetica, dintre care cel mai frecvent utilizate sunt urmat oarele:

• Tratarea termica avansata/Incinerarea (piroliza si gazeificarea), prin care materialele organice sunt degradate la temperaturi medii sau ridicate, rezultând un material solid (cărbune) si gaz de sinteza, ambele produse necesitând eliminarea;

• Autoclavarea, se aplica in special deșeurilor medicale si este un proces de pre-tratare a acestora in vederea sterilizării, înainte de depozitarea finala. Consta in tratarea cu abur a deșeurilor intr-o incinta presurizata confecționată din otel. Se obține un material floconos steril;

• Compostarea, se aplica pentru deseurile organice din grădinărit si pentru resturile alimentare si consta in descompunerea deșeurilor in prezenta microorganismelor aerobe. Pentru asigurarea unor condiții de compostare optime trebuie urmăriți unii parametri precum temperatura, umiditatea masei organice, concentrația de oxigen, porozitatea materialului, conținutul de carbon si de azot din deseu.

• Tratarea mecano-biologica, care este un proces de pre-tratare a deșeurilor înainte de eliminare sau re-procesare. Scopul principal il reprezintă separarea fluxului de deșeuri in mai multe parti componente pentru a da posibilitatea de reciclare si recuperare ulterioara.

Pag___/ ο 1 4 ο Ο 7 ; 7 - Ο 7 -ΙΟ- 20«

Λ

• Depozitarea este metoda de eliminare cel mai puțin agreata, avand in vedere spatiile mari de depozitare necesare, impactul asupra mediului (sol, ape subterane, aer) si mirosului dezagreabil generat. Aceasta metoda nu implica recuperarea materialelor.

Avand in vedere necesitatea prezervării resurselor materiale, procedeul tratării mecanobiologice a deșeurilor se impune ca cea mai economica si ecologica soluție de tratarea a deșeurilor

Este cunoscuta o Metoda si sistem de reciclare a deșeurilor solide municipale cu exploatarea combustibilului recuperat din deseurile solide, cf brevetului AVO 2005/123285, care cuprinde fazele: primire deșeuri; sortarea mecanica in fracții uscate si umede; tratarea fracției uscate si prepararea materialului combustibil WSRF; recuperare metale; tratamentul fracției umede; rafinarea si stabilizarea fracției organice; reducerea volumului materialelor reziduale; tratamentul aerului de proces; gazeificarea WSRF intr-un reactor cu cel puțin o camera de combustie si producerea de energie electrica de la gazul derivat din proces si/sau producerea de hidrogen, care prezintă dezavantajul eliminării unei mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscut un Procedeu de tratare combinata gunoiului menajer si a apelor de canalizare, cf. cererii de brevet de invenție US 2013/0008359 , ce cuprinde fazele: sortare materiale metalice; strivire gunoi; amestec gunoi menajer cu apa de canalizare si insuflare aer; colectare, filtrare si uscare sedimente; adaugare de substanțe floculante in apa de canalizare pentru separare substanțe si tratare apa de canalizare, cu folosirea substanțelor sortate ca materiale de construcție sau pentru folosire energetica in cazane, care prezintă dezavantajul sortării unei mici parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscuta o Metoda de utilizare a resurselor de deșeuri din urban si rural, cf. cererii de brevet de invenție US 2013/0252314, ce cuprinde fazele: recepție deșeuri, distribuire uniforma, separare materiale metalice; strivire gunoi; decantare si flotatie, taiere uniforma, acidificare si tratament anaerob, selecție si separare, moderare si ajustare, tratament anaerobic suplimentar, sedimentare si concentrare nămol, care prezintă dezavantajul sortării unei mici parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscuta o Metoda de sortare si separare a materialelor din deseurile solide urbane, cf. brevet US 3,790,091A, ce cuprinde fazele: maruntire; separare gravitaționala, dimensionala si magnetica; transferul fracțiilor la dispozitive de peletizare sau balotare, rămășițele fiind incinerate sau depozitate la groapa de gunoi, care prezintă dezavantajul sortării unei mici parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Pag___/_

Ο Η 0 Ο 7 4 7 - 9 7 -10- 2014

Este cunoscuta ο Metoda pentru obținerea unui substrat biostabilizat pentru terenuri împădurite, din tratarea in ciclu integrat a deșeurilor solide urbane, cf brevetului WO 2007/071571, care cuprinde fazele: sortare gunoi in fracții umede si fracții uscate; tratamentul fracției uscate si obținerea de combustibil derivat si materiale solide; tratamentul produselor derivate din producția de combustibili derivați in gazeificator si obținerea de energie electrica si/sau hidrogen si producerea de reziduuri inerte sub forma de granule minerale vitrate; stabilizarea biologica a fracției umede; rafinarea si stabilizarea materialului cu producerea de fracții organice stabilizate; igienizarea reziduurilor de proces cu dimensiuni controlate; gazeificarea combustibilului derivat; stratificarea substratului pentru terenuri împădurite, care prezintă dezavantajul eliminării unei mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscuta, de asemenea, o Instalație de pulverizare si sortare a deșeurilor solide municipale, cf. brevet US 3,973,735, ce cuprinde o sita rotativa in care deseurile de hârtie se transforma in pasta cu ajutorul unor pulverizate are si se recuperează, care prezintă dezavantajul sortării unei game restrânse de materiale.

Este cunoscuta, de asemenea, o Instalație de sortare a deșeurilor menajere, industriale si de construcții, cf. brevet RO 109514, prin care se efectuează o sortare manuala a deșeurilor de de hârtie, ambalaje plastic, aluminiu, si metalice, precum si o sortare mecanizata a deșeurilor din construcții si industriale, care prezintă dezavantajul nesortarii tuturor categoriilor de materiale.

Este cunoscuta, de asemenea, o Instalație de sortare deșeuri din construcții, cf. brevet

RO 121326, care cuprinde o linie de sortare - pâlnie vibranta, ciur rotativ pentru trierea materialelor lemn, hârtie, plastic, metal, etc, urmata de o sortare manuala si de o instalație de cernere a materialelor de construcție, care prezintă dezavantajul nesortarii tuturor categoriilor de materiale.

Este cunoscuta, de asemenea, o Metoda de tratare a deșeurilor solide bazata pe gradientul compus din doua surse termice distincte, cf brevetului US 2013/0341176 Al, ce folosește procedeul pirolizei, care prezintă dezavantajul eliminării unei foarte mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscut, de asemenea, un Proces de incinerare a produselor de emisie din producția de deșeuri industriale, cf brevetului IP 0104060-0, ce asigura un nou proces de control a temperaturii incinerării ca răspuns la schimbările in emisiile produselor si fluxului de deșeuri, care prezintă dezavantajul eliminării unei foarte mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscut, de asemenea, un Sistem integrat pentru tratament si prelucrarea deșeurilor solide, cf brevet IP 0601690-1, care cuprinde fazele: primire deșeuri; presortare deșeuri; strivire material organic; compostare accelerata; incinerare; tratamentul gazului, cenușii si Hchidelor

Pag___/

a-10 u 0 0 7 4 ί 7 2014

efluiente; generarea materiilor prime si a produselor refolosibile, care prezintă dezavantajul eliminării unei foarte mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Este cunoscut, de asemenea, un Procedeu pentru tratamentul deșeurilor solide bazat pe un reactor cu plasma, cf. brevetului IP 0803036-7, ce folosește procedeul pirolizei, care prezintă dezavantajul eliminării unei foarte mari parti din materialele ce s-ar putea recicla.

Problema tehnica, pe care o rezolva invenția, consta in realizarea unui procedeu si a instalației aferente de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane, cu separarea fluxului de deșeuri in mai multe parti componente pentru a da posibilitatea de reciclare si recuperare ulterioara a materialelor si materiilor prime conținute, precum si pregătirea materialului pentru producerea de biogaz prin procedeul fermentării anaerobe, precum si de fertilizanti prin procedeul fermentării aerobe.

Procedeul si instalația aferenta, conform invenției, rezolva problema si înlătură dezavantajele aratate mai înainte, prin aceea ca realizează separarea fluxului de deșeuri in mai multe parti componente pentru valorificarea a cat mai multor materiale si materii prime, in doua faze : sortare, tratare biologica, utilizând:

- in faza de sortare - sortarea manuala in partea inițiala si in cea de selecție finala, cat si sortarea mecanica cu separatoare cu discuri, separatoare cu site vibrante, separatoare balistice, separatoare magnetice, separatoare in curenti turbionari, separatoare optice cu spectrografie in infrarosu, separatoare cu site rotative, ciclon, hidrociclon,

- in faza de tratare biologica - maruntirea materiilor organice, fermentarea anaeroba in digestor, fermentarea aeroba pe platforma de compostare

Un alt obiectiv al prezentei invenției consta in sortarea unui număr cat mai mare de deșeuri reciclabile.

Un alt obiectiv al prezentei invenției consta in sortarea la un grad ridicat de puritate a categoriilor de deșeuri reciclabile si depozitarea in groapa de gunoi a unei cantitati cat mai mici de deseu rezidual.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in înregistrarea, monitorizarea si raportarea datelor (parametrii proces, cantitati) rezultate pe parcursul procesului către funcțiile interesate sau către autoritatile de monitorizare/control.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in imbunatatirea condițiilor de munca si protecție

Pag____/_

L\- 2 o 1 4 u O 7 4 ’ o 7 -10- 2014

a mediului prin folosirea de echipamente performante de absorbție a noxelor degajate in halele de producție.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in imbunatatirea standardelor tehnologice de depozitare.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in valorificarea tuturor produselor reciclabile colectate către firmele interesate.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in minimizarea si eficientizarea utilizării resurselor umane.

Un alt obiectiv al prezentei invenții consta in obținerea de costuri reduse pentru toate operațiile de sortare si reciclare care se desfasoara.

Procedeul si instalația aferenta, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- asigura sortarea atat a deșeurilor menajere cat si a deșeurilor industriale si de construcții;

- asigura un grad înalt de sortare pe elementele componente valorifîcabile ca materii prime si materiale;

- imbunatateste condițiile de munca prin efectuarea mecanizata a tuturor operațiilor de transport si sortare finala a deșeurilor;

- asigura recuperarea in grad înalt a fracțiilor organice si transformarea lor in biogaz sau fertilizanti;

- asigura protecția mediului înconjurător;

Se dau in continuare un exemplu de realizare a invenției, in legătură si cu figurile 1-6, care reprezintă:

- FIG. 1, Compoziția deșeurilor municipale solide intr-o localitate urbana sau periurbana;

- FIG. 2, Compoziția deșeurilor solide urbane intr-o localitate urbana mare;

- FIG. 3, Schema de principiu a procedeului, conform invenției;

- FIG. 4, Schema de principiu a instalației, conform invenției;

- FIG. 5, Operațiuni realizate intr-un centru de sortare, echipamentele si metodele utilizate;

- FIG. 6, Prescripții tehnice minimale pentru condiționarea deșeurilor sortate in vederea depozitarii si transportului la societățile reciclatoare, conform invenției;

Pag___/ _Λ- 2 Ο 1 4 ϋ Ο 7 4 - Ο 7 -W- Μ*

Procedeul, conform invenției, cuprinde mai multe faze, conform Fig. 3, pentru obținerea intro proporție cat mai mare de materii prime si materiale din deseurile solide urbane, in scopul reciclării lor, cu aplicabilitate si la actualele gropi de gunoi, realizând separarea fluxului de deșeuri in mai multe parti componente pentru valorificarea a cat mai multor materiale si materii prime, in doua faze: sortare, tratare biologica, utilizând:

- in faza de sortare - sortarea manuala in partea inițiala si in cea de selecție finala, cat si sortarea mecanica sau cu spectrografie in inffarosu.

- in faza de tratare biologica - maruntirea si pregătirea materiilor organice, fermentarea anaeroba in digestor, fermentarea aeroba pe platforma de compostare.

Pentru o mai mare încărcare, se preconizează folosirea si a unui flux de deșeuri din halda de gunoi existenta in preajma instalației de sortare propuse, iar pentru sporirea cantitatii de materie organica pentru biodigestor se preconizează aducerea de la terti a unor adaosuri de genul: Nămol statie epurare; Resturi industria de conservare a legumelor, fabricare lactate si brânzeturi, abatoare, procesare cartofi, ferme zootehnice, ferme vitivinicole, ferme agricole; Resturi industria băuturilor: fabrici de bere, băuturi nealcoolice, distilerii, industria cafelei, industria sucurilor de fructe; Resturi producția industriala: industria hârtiei si cartonului, a cauciucului, industria chimica, fabricarea amidonului, industria farmaceutica; Resturi alimentare de la: hoteluri, restaurante, cantine, brutarii, patiserii; Materii vidanjate; Materii PROTAN - resturi animale: oase, piele, etc

Conceptul inovativ se bazează pe sortarea avansată a fracției biodegradabile din deseurile municipale si tocarea acestei fracții. Prin tocare se realizează o creștere a suprafeței de contact pe care au loc procesele de biodigestie avind ca rezultat reducerea considerabila a timpului de desfășurare a fazelor de biodigestie, cu creșterea producției de biogaz. Creșterea gradului de procesare a materiei prime conduce la marirea producției de biogaz si la diminuarea cantitatii de reziduuri.

Tocarea stabilizează si fluidizează suspensia digestatului, permițând procesarea unor cantitati mult mai mari de materie prima solida pe unitatea de volum a biodigestorului.

Procesul permite exploatarea si valorificarea superioara a materiilor biodegradabile din deseurile municipale prin facilitarea introducerii într-un flux tehnologic performant.

Instalația, conform invenției, este de tip etajat, conform Fig. 4, in care la nivelul superior se efectuează sortarea manuala si mecanica cu separatoare cu discuri, separatoare cu site vibrante, separatoare balistice, separatoare magnetice, separatoare in curenti turbionari, separatoare optice cu spectrografie in infrarosu, separatoare cu site rotative, ciclon, hidrociclon, iar la parter se .efectuează

Pag____!_

^-2014 6 ο⁷; ° ο 7 -10- 2014 operațiile de transfer ale fracțiilor de la posturile de sortare manuala către fluxurile de materiale specifice, precum si depozitarea materialelor mari si grele.

Principalele tipuri de utilaje de sortare folosite sunt următoarele:

Separatoarele cu site vibrante fac parte din categoria mașinilor de cernere dinamice si realizează clasarea materialului datorită unor mișcări verticale foarte rapide și de mică amplitudine, ale suprafeței de clasare, ce separa granulometric materialele in 2 sau mai multe fracții, care poate fi utilizat in prima treapta de preparare cat si după procesul de maruntire, fiind alcătuite din trame de împletitura de sarma, si pot avea următoarele caracteristici tehnice:

amplitudine mică	- 1,5-10 mm
frecventa mare	- 500-3000 vibrații/min
- vibrații	- mecanice (sistem cu excentric), electromagnetice sau pneumatie.
înclinarea sitelor	- 15-40° (înclinația este mai mare pentru materiale mărunte).

Separatoarele cu site rotative (ciururi) separa granulometric materialele in 2 sau mai multe fracții, care poate fi utilizat atat in prima treapta de preparare cat si după procesul de maruntire, fiind alcătuite din tamburi din tabla perforata sau împletitura de sarma, de fonna cilindrica, poligonala sau conica, cu propulsia materialului prin spirala interna sau dispozitiv extern, precum si cu dispozitiv de curatare prin jet apa, jet aer, dispozitive de lovire (ciocane) sau perii, fiind folosite la separarea deșeurilor uscate, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate	- fracții fine, materiale 2D + 3D
Nr. site	- 2 sau mai multe
Turație	- 5-15 rot/min
Diametru cilindru	- 1,5 - 3,6 m
Lungime	- 6 - 15 m
Nr. mărimi sorturi	- pana la 4
Ochiuri manta separatoare	- 50 mm
Putere/tensiune	- 15 kW - 400/230 V
Capacitate	- 5t/h

Separatoarele cu discuri separa in cascada mai multe fracții granulometrice (dimensionale) in funcție de distantele dintre discuri — turatia discurilor alegandu-se invers proporțional cu distanta intre ele, fiind compuse dintr-un gratar de clasare cu mai multe site parțiale așezate in ț

Pag___!_

dintr-o multitudine de arbori paraleli plasați la distante egale unul de altul cu discuri de antrenare rotative (hexagonale, ovale, cu pinteni, poligonale, discuri înclinate, etc), montate pe un plan înclinat, ce pot pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate	- materiale 2D, fracții fine, materiale 3D
Nr. site	- 3
Lățime de sitare	- 1500 mm
Nr. de axe	- 8/10/12/14/16/18
înclinare	- 5-15°
Distanta intre arbori	- 510 mm
Diametru arbori	- 244 mm
Putere/tensiune	- 3x3KW 400V
Capacitate	- 150 t/zi

Separatoarele balistice separa deseurile in 3 fracții: grea (sticle de plastic, pietre, metal, lemn, cutii etc), ușoara si plata (folie plastic, textile, hârtie, carton etc) si măruntă (marimea ei depinde de marimea sitei), combinând separarea pe densitate si forma, fiind compus dintr-o pâlnie de încărcare si puntea formata din mai multe benzi metalice perforate care vibrează in contrasens una fata de cealalta, benzile avand înclinație variabila, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Aplicații ambalaje, hârtie, folie de plastic, recipienti, sortare deseu solid municipal, separare material organic, construcții si demolări.

Deșeuri sortate	- materiale 2D, fracții fine, materiale 3D
Putere/tensiune	- 3x4KW 400V
Capacitate	- 60 - 140 mc/h
Volum flux sortat	- 60 - 80 mc/h
Masa flux sortat	- 15-28 t/h
Suprafața elemente sortare	- 12-24 mp
Lungime elemente sortare	- 5600 - 6800 mm
Dimensiuni perforații	- 50x50 mm
Unghi ajustare	- 10-25°
Nr. de fracții sortate	- 3-4
Nr. de elemente de sortare	-4-8

Pag___/

0,- 2 0 1 4 li 0 1 4 : - - f o 7 -w- au

Separatoarele magnetice se bazeaza pe atracția electromagnetica asupra materialelor metalice, fiind constituite dintr-un sistem cu magneți așezați deasupra benzilor rulante de transport a deșeurilor, maruntite si afanate, magneți care sortează materialele feroase din curentul de deșeuri si le elimina ori perpendicular, ori paralel cu direcția transportorului de deseuri.ee pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate	- material metalic
Mărime optima particule	- 10-100 mm
Flux	- 500 Gauss la 300 mm
Viteza banda	- 1-5 m/s
Lățime lucru	- 1; 1,5; 2 m
Capacitate	- pana la 75 mc/h

Separatoarele in curenti turbionari folosesc metoda inducerii unor curenti turbionari in corpuri care conduc electricitatea (Aluminiu), care prin acestea dezvolta forte intr-un câmp magnetic, determinând devierea traiectoriei de mișcare a corpului, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate	- material Al
Viteza banda	- 1-2,5 m/s
Lățime lucru	- 0,5; 1; 1,5; 2 m
Mărime particule selectate	- 0,5 - 20 mm
Turație miez	- 2600 - 4000 rot/min
Frecventa	- 1,27 khz
Procent separare	- 65 - 97%

Separatoarele optice se bazeaza pe analiza culorii sau pe analiza spectrografica in infrarosu, compararea cu spectrogramele din baza de date si un sistem pneumatic de îndepărtare material, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate

- diverse tipuri de ambalaje plastic

(PET, PS, PP, HDPE, LDPE, PVC, etc.)

Nr. de măsurători	- max 1600/s
înălțime măsurare	- cea 32 mm
Frecventa	- 50 Hz

Distanta intre spoturile de măsurare

la o turatie a transportorului de 400 rot/min	- 40; 32 mm
Turație transportor	- 400 rot/min —s
Pag /

ύ\~ 2 Ο 1 4 ^ϋ Ο 7 4 7 - Ο 7 -10- 2014

Separatoarele ciclon separa deseurile in 2 fracții: grea, ușoara, realizând separarea centrifugal, pe densitate, fiind compus dintr-un cilindru tronconic, cu baza mare jos, si un ajutaj periferic tangențial de intrare prin care intra fluxul de sortat antrenat de un ventilator, un ajutaj concentric superior de evacuare fracții ușoare si unul inferior de evacuare fracții grele, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate - material plastic

Separatoarele rotative cu curent de aer separa deseurile in 2 fracții: grea, usoar, asigurând separarea pe densitate, fiind compus dintr-un tambur rotativ înclinat la 15° fata de orizontala, o camera de separare si decantare si un sistem cu aer comprimat, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate - diverse

Instalațiile de aspirație separa deseurile in 2 fracții: grea, ușoara, combinând separarea manuala cu cea pneumatica, fiind compus dintr-o pâlnie de aspirarea montata deasupra unei benzi de transport, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate - folii masa plastica

Separatoarele hidrociclon separa deseurile in 2 fracții: grea, ușoara, realizând separarea centrifugal, pe densitate, fiind compus dintr-un cilindru tronconic, cu baza mare jos, si un ajutaj periferic tangențial de intrare prin care intra fluxul de sortat antrenat de un flux de apa, un ajutaj concentric superior de evacuare fracții ușoare si unul inferior de evacuare fracții grele, ce pot avea următoarele caracteristici tehnice:

Deșeuri sortate - diverse

Sortarea manuala asigura separarea diferitelor calitati de hârtie recuperata, sticle de diferite culori sau amestecate, folii din polietilena alba sau colorata etc, dar poate îndepărtă si impurități sau componente daunatoare, fiind pozitiva (cu extragerea materialului recuperabil din fluxul de deșeuri), de înalta calitate si productivitate scăzută, sau negativa (cu extragerea impurităților din fluxul de materiale) de mai mare productivitate, dar de calitate mai slaba.

In faza de sortare, deseurile solide urbane 1, ce conțin : materiale de construcții mari, moloz, materiale metalice mari, materiale metalice mici, aparatura electro casnica, anvelope, carton ondulat mare, carton ondulat mic, hârtie ziar, hârtie mixta, reviste, folie plastic, ambalaje HDPE, ambalaje PET, sticla, ambalaj TETRAPAK, material organic, resturi animale, resturi vegetale, etc, aduse de autogunoiere, împreuna cu o parte din materialele din halda de gunoi 2, aduse cu o instalație cu benzi transportoare si jgheaburi pe plan înclinat 3 , după cântărire si o triere a materialelor decoiistructii

Pag___/

6(-2014 1*0747 d 1 -io- 2QU mari, molozului, materialelor metalice mari, aparaturii electrocasnice, anvelopelor si resturilor animale si vegetale mari pe platforma de depozitare T a statiei de sortare, sunt încărcate cu mijloace mecanice pe o banda de încărcare 4, cu debit controlat prin mijloace mecanice sau electronice, si trec prin dreptul unui post de desfacerea a sacilor menajeri 5, manual sau mecanizat, apoi pe o banda rulanta 6 prin dreptul unui post de sortare manuala 7, in principal a foliilor de plastic, care se trimit printr-o gura a unei conducte de aspirație - amplasata deasupra benzii, si transport pneumatic Al către unul din silozurile S, unde se insilozeaza si cântăresc, fiind trimise apoi la un compactor C in vederea expedierii către beneficiar. Postul de sortare cuprinde mai multe guri de sortare G prin care materialul sortat ajunge pe fluxul corespunzător pentru insilozare al materialului respectiv.

Un separator cu discuri 8 — cu distanta mai mare intre discuri si turatie redusa, realizează separarea materialului 2D - cartonul ondulat mare, care este trimis pe o banda rulanta LI către unul din silozurile specifice S. Materialele de pe flux intra intr-un separator cu site vibrante 9 care separa materialul mărunt - cartoane ondulate mici si le transmite pe banda rulanta L2 către posturile de sortare 10, prevăzute de asemenea cu guri de sortare G si aspiratoare pneumatice A, materialul mărunt - deșeuri organice ce il trimite pe o banda rulanta L13 către unul din silozurile specifice S, iar materialul 3D si alte fracții intra in al doilea separator cu discuri 11 - cu distanta medie intre discuri si turatie mai mare, ce realizează separarea materialului 2D - hârtie ziar, care este trimisa pe o banda rulanta L3 prin dreptul posturilor de sortare 10 către unul din silozurile specifice S .

Celelalte fracții intra in in al treilea separator cu discuri 12 - cu distanta mica intre discuri si turatie mare, ce realizează separarea materialului 2D - reviste, care sunt trimise pe o banda rulanta L4 prin dreptul posturilor de sortare 10 către unul din silozurile specifice S.

Fracțiile ramase intra intr-un separator balistic 13, ce separa materialul 2D — hârtie mixta ce este trimisa pe o banda rulanta L5 prin dreptul posturilor de sortare 10 către unul din silozurile specifice S, materialul mărunt il trimite pe o banda rulanta L12 către separatorul magnetic 14, iar materialul 3D către un sortator optic cu spectografie in infrarosu 15, ce separa ambalajele HDPE, care este perforat in vederea compactării in perforatorul 16 si trimis pe o banda rulanta L6, prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S.

Fracțiile ramase intra intr-un separator cu curenti turbionari 18, ce separa ambalajele din Al, care este trimis pe o banda rulanta L7, prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S, iar restul materialelor intra intr-un sortator optic cu spectografie in infrarosu 19, ce separa ambalajele PET, care este trimis pe o banda rulanta L8, prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S.

Pag___/ (λ ~ 2 Ο 1 4 0 ⁷ 4 ^η

Ο 1 -10- 20«

Fracțiile ramase intra intr-un sortator optic cu spectografie in infrarosu 20, ce separa ambalajele TETRAPAK, care este trimis pe o banda rulanta L9, prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S, iar materialul plastic mixt este colectat pe o banda rulanta L10, si trece prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S.

Separatorul magnetic 14 separa materialul metalic mic care este trimis pe o banda rulanta LII, prin dreptul posturilor de sortare 17, către unul din silozurile specifice S, iar fracțiile ramase sunt trecute printr-un separator cu site rotative 21, ce separa fracția ușoara de cea grea, trimițând pe un transportor pneumatic A2 către un separator prin ciclonare 22 ce separa materialul textil si deseurile de polistiren, fiind insilozate in silozuri specifice S, iar fracția grea este trimisa pe o banda rulanta L13 către un separator cu hidrociclon 23, ce separa de reziduuri sticla, ce e colectata intr-un siloz specific S, reziduurile fiind colectate in alt siloz specific S si compactate.

In general, operațiunile realizate intr-un centru de sortare, echipamentele si metodele curent utilizate sunt aratate in Fig. 5.

Prescripții tehnice minimale pentru condiționarea deșeurilor sortate in vederea depozitarii si transportului la societățile reciclatoare sunt conform Fig. 6.

Materialele de construcții mari, molozul, materialele metalice mari, aparatura electrocasnica, resturile vegetale mari si animale precum si anvelopele triate pe platforma de depozitare, se sortează si reciclează prin mijloace in sine cunoscute si de aceea nereprezentate.

Sortarea mecanica, funcție de capacitatea programata a instalației, poate cuprinde una sau mai multe linii formate din cate 3 separatoare cu discuri 8, 11, 12 si cate un separator cu site vibrante 9.

Silozurile S au usi mobile pentru descărcare si sunt prevăzute cu sisteme de cântărire automata in vederea cunoașterii in timp real a cantitatilor de materii prime si materiale sortate.

Silozurile S sunt grupate intr-o statie de transfer pentru colectarea temporara in scopul direcționării lor către unitățile de tratare de profil. Stațiile sunt dotate cu utilaje speciale de presare si containere de transport al deșeurilor, ce sunt aduse in interiorul statiei de autogunoiere si descărcate pe rampele special amenajate.

In scopul asigurării unui climat de munca cu noxe reduse, fiecare post de sortare 10 este prevăzut cu o gura de aspirator pneumatic A pentru preluarea foliilor de plastic, precum si cu mai multe guri de sortare G prin care materialele sunt trimise la nivelul inferior către fluxurile specifice de materiale sortate.

Pag__!_ ‘i £-2014 ^ύ 0 7 4 ?

7 -10- 2014

In faza de tratare biologica, materia organica, adusa pe banda rulanta L14 in silozul S, este completata cu adaosuri de genul: Nămol statie epurare; Resturi industria de conservare a legumelor, fabricare lactate si brânzeturi, abatoare, procesare cartofi, ferme zootehnice, ferme vitivinicole, ferme agricole; Resturi industria băuturilor: fabrici de bere, băuturi nealcoolice, distilerii, industria cafelei, industria sucurilor de finețe; Resturi producția industriala: industria hârtiei si cartonului, a cauciucului, industria chimica, fabricarea amidonului, industria farmaceutica; Resturi alimentare de la: hoteluri, restaurante, cantine, brutarii, patiserii; Materii vidanjate; Materii PROTAN - resturi animale: oase, piele, etc, ce sunt depozitate provizoriu in silozurile specifice S, fiind amestecate in instalația de tocare 24, cu acestea si cu resturi animale prelucrate in reactorul acid 25, cu ape menajere uzate colectate de pe teritoriul statiei printr-un colector 26, cu deșeuri vegetale tocate in tocătorul 27, pentru a se obține o maruntire a fracției organice la sub 1 mm. O parte din resturile vegetale tocate in tocătorul 27 merg direct pe platforma de compostare 31.

Materialul pregătit iii instalația de tocare 24 este introdus in biodigestorul 28, in care se realizează fermentația anaeroba, in urma caruia se produce biogaz ce se stochează in rezervorul 29, in vederea distribuirii către utilizatori, iar din materialul nedigestat se obține o fracție lichida si una solida ce se granulează intr-un granulator 30 si se amesteca cu materialul compostat de pe platforma de compostare 31, unde se face fermentarea aeroba, in vederea obținerii de fertilizant pentru agricultura, ce se stochează intr-un siloz 32 pentru expediere.

Procesul tehnologic de tratare mecano-biologica este supravegheat de o instalație de monitorizare video si este coordonat printr-un soft de proces specific pentru înregistrarea, monitorizarea si raportarea datelor (parametrii proces, cantitati) rezultate pe parcursul procesului.

Trebuie înțeles ca descrierea de mai sus a fost data cu titlu de exemplu si ca aceasta, in niciun fel, nu restrânge sfera de aplicare a invenției daca detaliile prezentate vor fi înlocuite cu altele echivalente. Toate aceste modificări si variații ale structurii metodei pot fi efectuate de către specialiști, in lumina descrierii de mai sus si sunt incluse in sfera de aplicare a revendicărilor solicitate.

Claims (15)

1. REVENDICĂRI

   1. Procedeu de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane, conform invenției, caracterizat prin aceea ca are mai multe faze pentru obținerea intr-o proporție cat mai mare de materii prime si materiale din deseurile solide urbane, in scopul reciclării lor, cu aplicabilitate si la actualele gropi de gunoi, realizând separarea fluxului de deșeuri in mai multe parti componente pentru valorificarea a cat mai multor materiale si materii prime, in doua faze: sortare, tratare biologica, utilizând:

   - in faza de sortare - sortarea manuala in partea inițiala si in cea de selecție finala, cat si sortarea mecanica sau cu spectre grafie in infrarosu.

   - in faza de tratare biologica - maruntirea si condiționarea materiilor organice, fermentarea aiiaeroba in digestor, fermentarea aeroba pe platforma de compostare.
2. 2. Procedeu de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea ca pentru o mai mare incarcare, se preconizează folosirea si a unui flux de deșeuri din halda de gunoi existenta in preajma instalației de sortare propuse, iar pentru sporirea cantitatii de materie organica pentru biodigestor se preconizează aducerea de la terti a unor adaosuri de genul: Nămol statie epurare; Resturi industria de conservare a legumelor, fabricare lactate si brânzeturi, abatoare, procesare cartofi, ferme zootehnice, ferme vitivinicole, ferme agricole; Resturi industria băuturilor: fabrici de bere, băuturi nealcoolice, distilerii, industria cafelei, industria sucurilor de fructe; Resturi producția industriala: industria hârtiei si cartonului, a cauciucului, industria chimica, fabricarea amidonului, industria farmaceutica; Resturi alimentare de la: hoteluri, restaurante, cantine, brutarii, patiserii; Materii vidanjate; Materii PROTAN - resturi animale: oase, piele, etc.
3. 3. Procedeu de tratare mecano-biologica a deșeurilor solide urbane, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea ca utilizează sortarea avansată a fracției biodegradabile din deseurile municipale si tocarea acestei fracții, pentru creșterea suprafeței de contact pe care au loc procesele de biodigestie, cu reducerea considerabila a timpului de desfășurare a fazelor de biodigestie si creșterea producției de biogaz.
4. 4. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca este de tip etajat in care la nivelul superior se efectuează sortarea manuala si mecanica cu separatoare cu discuri, separatoare cu site vibrante, separatoare balistice, separatoare magnetice, separatoare in curenti turbionari, separatoare optice cu spectrografie in infrarosu, separatoare cu site rotative, ciclon, hidro ciclon, iar la parter se efectuează operațiile de transfer ale fracțiilor de la Pag /

   -2 o u ^υ Ο 7 4 7 - - C

   Ο 7 -10- 2014 posturile de sortare manuala către fluxurile de materiale specifice, precum si depozitarea temporara a materialelor mari si grele.
5. 5. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca, in faza de sortare, deseurile solide urbane (1), aduse de autogunoiere, împreuna cu o parte din materialele din halda de gunoi (2), aduse cu o instalație cu benzi transportoare si jgheaburi pe plan înclinat (3), după cântărire si o triere a materialelor de construcții mari, molozului, materialelor metalice mari, aparaturii electrocasnice, anvelopelor si resturilor animale si vegetale mari pe platforma de depozitare (T) a statiei de sortare, sunt încărcate cu mijloace mecanice pe o banda de incarcare (4), cu debit controlat prin mijloace mecanice sau electronice, si trec prin dreptul unui post de desfacerea a sacilor menajeri (5), manual sau mecanizat, apoi pe o banda rulanta (6) prin dreptul unui post de sortare manuala (7), in principal a foliilor de plastic, care se trimit printr-o gura a unei conducte de aspirație - amplasata deasupra benzii, si transport pneumatic (Al) către unul din silozurile (S), unde se insilozeaza si cântăresc, fiind trimise apoi la un compactor (C) in vederea expedierii către beneficiar.
6. 6. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca, in scopul asigurării unui climat de munca cu noxe reduse, fiecare post de sortare (10) este prevăzut cu o gura de aspirator pneumatic (A) pentru preluarea foliilor de plastic, precum si cu mai multe guri de sortare (G) prin care materialele sunt trimise prin nivelul inferior către fluxurile specifice de materiale sortate.
7. 7. Instalație de tratare mecano-biologica. conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca un separator cu discuri (8) - cu distanta mai mare intre discuri si turatie redusa, realizează separarea materialului 2D - cartonul ondulat mare, care este trimis pe o banda rulanta (Ll) către unul din silozurile specifice (S), după care materialele de pe flux intra intr-un separator cu site vibrante (9) care separa materialul mărunt - cartoane ondulate mici si le transmite pe banda rulanta (L2) către posturile de sortare (10), prevăzute de asemenea cu guri de sortare (G) si aspiratoare pneumatice (A), materialul mărunt - deșeuri organice ce il trimite pe o banda rulanta (L13) către unul din silozurile specifice (S), după care materialul 3D si alte fracții intra in al doilea separator cu discuri (11) - cu distanta medie intre discuri si turatie mai mare, ce realizează separarea materialului 2D - hârtie ziar, care este trimisa pe o banda rulanta (L3) prin dreptul posturilor de sortare (10) către unul din silozurile specifice (S) , iar celelalte fracții intra in al treilea separator cu discuri (12) cu distanta mica intre discuri si turatie mare, ce realizează separarea materialului 2D - reviste, care sunt trimise pe o banda rulanta (L4) prin dreptul posturilor de sortare (10) către unul din silozurile specifice (S). --n

   Pag___/ ίV 2 ο 14 0 0 7 4°-0 7 -10- 20«
8. 8. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca fracțiile ramase după separatoarele cu discuri intra intr-un separator balistic (13), ce separa materialul 2D - hârtie mixta ce este trimisa pe o banda rulanta (L5) prin dreptul posturilor de sortare (10) către unul din silozurile specifice (S), materialul mărunt il trimite pe o banda rulanta (L12) către separatorul magnetic (14), iar materialul 3D către un sortator optic cu spectrografîe in infrarosu (15), ce separa ambalajele HDPE, care sunt perforate in vederea compactării in perforatorul (16) si trimise pe o banda rulanta (L6), prin dreptul posturilor de sortare (17), către unul din silozurile specifice (S).
9. 9. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca fracțiile ramase după separatorul balistic intra intr-un sortator optic cu spectrografîe in infrarosu (20), ce separa ambalajele TETRAPAK, care sunt trimise pe o banda rulanta (L9), prin dreptul posturilor de sortare (17), către unul din silozurile specifice (S), iar materialul plastic mixt este colectat pe o banda rulanta (L10), si trece prin dreptul posturilor de sortare (17), către unul din silozurile specifice (S).
10. 10. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca un separator magnetic (14) separa materialul metalic mic care este trimis pe o banda rulanta (LII), prin dreptul posturilor de sortare (17), către unul din silozurile specifice (S), iar fracțiile ramase sunt trecute printr-un separator cu site rotative (21), ce separa fracția ușoara de cea grea, trimițând fracția ușoara pe un transportor pneumatic (A2) către un separator prin ciclonare (22) ce separa materialul textil si deseurile de polistiren, fiind insilozate in silozuri specifice (S), iar fracția grea este trimisa pe o banda rulanta (L13) către un separator cu hidrociclon (23), ce separa de reziduuri sticla, ce e colectata intr-un siloz specific (S), reziduurile fiind colectate in alt siloz specific (S) si compactate.
11. 11. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca sortarea mecanica, funcție de capacitatea programata a instalației, poate cuprinde una sau mai multe linii formate din cate 3 separatoare cu discuri (8), (11), (12) si cate un separator cu site vibrante (9).
12. 12. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca silozurile (S) au usi mobile pentru descărcare si sunt prevăzute cu sisteme de cântărire automata in vederea cunoașterii in timp real a cantitatilor de materii prime si materiale sortate.
13. 13. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca, in faza de tratare biologica, materia organica, adusa pe banda rulanta (L14) in silozul (S), este completata cu adaosuri de substanța organica de la terti, ce sunt depozitate in

    Pag___/

    -I14

    Ο 7 -10- 2014 silozurile specifice (S), fiind amestecate in instalația de tocare (24), cu acestea si cu resturi animale prelucrate in reactorul acid (25), cu ape menajere uzate colectate de pe teritoriul statiei printr-un colector (26), cu deșeuri vegetale tocate in tocătorul (27), pentru a se obține o maruntire a fracției organice la sub 1 mm, iar o parte din resturile vegetale tocate in tocătorul (27) merg direct pe platforma de compostare (31).
14. 14. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca, in faza biologica, materialul pregătit in instalația de tocare (24) este introdus in biodigestorul (28), in care se realizează fermentația anaeroba, in urma caruia se produce biogaz ce se stochează in rezervorul (29), in vederea distribuirii către utilizatori, iar din materialul nedigestat se obține o fracție lichida si una solida ce se granulează intr-un granulator (30) si se amesteca cu materialul compostat de pe platforma de compostare (31), unde se face fermentarea aeroba, in vederea obținerii de fertilizant pentru agricultura, ce se stochează intr-un siloz (32) pentru expediere.
15. 15. Instalație de tratare mecano-biologica, conform revendicării 4, caracterizata prin aceea ca, procesul tehnologic de tratare mecano-biologica este supravegheat de o instalație de monitorizare video si este coordonat printr-un soft de proces specific pentru înregistrarea, monitorizarea si raportarea datelor (parametrii proces, cantitati) rezultate pe parcursul procesului.