Способ обработки отходов, включающих органические материалы и неорганические материалы, отличающийся тем, что он включает следующие этапы: А) смешивание негашеной извести и сильно гидратированного вещества с указанными отходами, Б) создание условий для протекания реакции с указанными органическими материалами с образованием продукта, содержащего органический комплекс кальция и указанные неорганические материалы, и В) разделение указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.

 

(57) Реферат / Формула:
обработки отходов, включающих органические материалы и неорганические материалы, отличающийся тем, что он включает следующие этапы: А) смешивание негашеной извести и сильно гидратированного вещества с указанными отходами, Б) создание условий для протекания реакции с указанными органическими материалами с образованием продукта, содержащего органический комплекс кальция и указанные неорганические материалы, и В) разделение указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.

 

---

WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТХОДОВ
Настоящее изобретение относится к способу обработки отходов.
В WO 01/85646 раскрыт способ обработки отходов, при котором смешивают эти отходы с негашеной известью и сильно гидратированным веществом, таким как ил "и/или шлам очистной станции, что позволяет протекать химической реакции в этой смеси в течение некоторого времени, а затем измельчают обезвоженный продукт, полученный в результате этой реакции.
При этом способе, известном из предшествующего уровня техники, предусматривают экстракция отходов перед смешиванием с негашеной известью и сильно гидратированным веществом, при этом неорганические материалы, которые не могут быть отобраны таким образом, в свою очередь, извлекают аэравлическими методами, например разделением в циклонном сепараторе. Эти предварительно экстрагированные неорганические материалы могут включать черные и цветные металлы, стекло и т.д.
Такая предварительная экстракция, осуществляемая посредством стандартной сортировки часто, однако, не удобна.
Очевидно, что в действительности неорганические материалы из этих отходов имеют тенденцию соединяться с органическими материалы, а это, в свою очередь, затрудняет разделение этих двух категорий материалов.
Преодоление этих трудностей и составляет цель настоящего изобретения.
Этой цели изобретения достигают способом обработки отходов, включающих органические и неорганические материалы, характеризующимся тем, что он включает следующие этапы:
A) смешивание указанных отходов с негашеной известью и по крайней мере одним сильно гидратированным веществом,
Б) протекание реакции между указанными органическими материалами таким образом, чтобы получить продукт, содержащий органический комплекс кальция и указанные неорганические материалы,
B) разделение указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
Реакция, которая протекает между органическими материалами отходов, негашеной известью и сильно гидратированным веществом, позволяет дегидратировать эти органические материалы, и, следовательно, получать продукт, в котором непрореагировавшие неорганические материалы легко отделяются от остальной части продукта, т.е. от органического комплекса кальция.
Таким образом, это очень простой способ разделять эти неорганические материалы и органический комплекс кальция с помощью общепринятых методов.
Кроме того, способ по изобретению может иметь следующие дополнительные характеристики:
- включать этап Г, заключающийся в сортировке неорганических материалов, полученных в конце этапа В,
- включать этап 0, заключающийся во фракционировании указанных отходов в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц, перед этапом А,
- включать повторное введение по меньшей мере части органического комплекса кальция, полученного на выходе этапа В, в смесь этапа А,
- включать этап Д, заключающийся в просеивании указанного органического комплекса кальция в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц,
- в качестве сильно гидратированного вещества использовать вещество, выбранное из группы, включающей илы и шламы очистной станции,
- по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей отходы растительного происхождения, материалы, содержащие целлюлозу, навозную жижу, навоз, торф, добавляется в смесь этапа А,
- для осуществления этапа Б используется замкнутый объем с подвижным дном,
- для осуществления этапа Б используется статичный замкнутый объем,
- для осуществления этапов В и/или Г и/или Д используются для разделения и сортировки устройства, выбранные из группы, включающей устройства просеивания, магнитные устройства, устройства, использующие токи Фуко, и устройства, использующие силу тяжести.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
Настоящее изобретение также относится к установке для осуществления способа по одному из вышеназванных пунктов, характеризующейся тем, что она содержит в следующем порядке, начиная с точки ввода отходов, подлежащих обработке:
- устройства для смешивания указанных отходов с указанной негашеной известью и указанным сильно гидратированным веществом,
- устройства, позволяющие протекать указанной реакции,
- устройства для разделения указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.
Кроме того, эта установка может иметь дополнительные характеристики:
- включать в себя устройства для сортировки неорганических материалов, полученных в конце этапа В,
- включать в себя расположенные перед указанными устройствами для смешивания устройства для фракционирования указанных отходов в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц,
- включать в себя расположенные после указанных устройств экстракции устройства для просеивания указанной фракции в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц,
- указанные устройства, позволяющие протекать указанной реакции, содержат замкнутый объем с подвижным дном,
- указанные устройства, позволяющие протекать указанной реакции, содержат статичный замкнутый объем.
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут видны после прочтения ниже следующего описания и рассмотрения прилагаемого рисунка, иллюстрирующего в виде схемы основные этапы способа по изобретению.
В соответствии с введением к настоящему описанию, здесь и далее (в описании и формуле изобретения) выражение "неорганические материалы" означает именно неорганические материалы, которые не могут быть экстрагированы из отходов аэравлическими способами (разделением циклонным сепаратором) после химической реакции с известью.
Эти неорганические материалы содержат, в частности, черные и цветные металлы, стекло и т.д.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
Отходы, подлежащие обработке, являются по преимуществу хозяйственными отходами, которые, как правило, поступают на место обработки в пластиковых мешках, и высыпаются из них в зоне приема.
Как правило, такая зона приема может включать несколько металлических лотков с подвижным дном, функционирующих по принципу "ФИФО" ("в порядке поступления").
Эти отходы, как правило, включают органические материалы и неорганические материалы.
Предпочтительно, на этапе 0 начинают с того, что разрезают и/или перемалывают и/или разрывают мешки с отходами таким образом, чтобы получить фрагменты с заранее выбранным размером частиц (обычно от 80 до 100 мм).
На этапе А смешивают с отходами негашеную известь (СаО) и по меньшей мере одно сильно гидратированное вещество.
В качестве примера, сильно гидратированное вещество может состоять из ила и шлама очистной станции.
Смешивание может осуществляться всеми способами и устройствами, известными специалистам в данной области техники, например винтовым смешивателем, вращающимся в баке для смешивания.
На этапе Б, создают условия для протекания химической реакции между отходами, негашеной известью и сильно гидратированным веществом.
Как известно, эта реакция может быть записана следующим образом: органические вещества + СаО + НгО -> органический комплекс кальция + СОг + НгО (пар) + другие газы (NH3, СН4, др.).
Эта сильно экзотермичная реакция может протекать внутри статичного замкнутого объема, такого как котлован или закрытый контейнер.
Предпочтительно, однако, использовать устройства с подвижным дном такого типа, как описано в заявке PCT/FR00/01250, опубликованной 15 ноября 2001 под номером WO 01/85645.
Время, необходимое для упомянутой химической реакции превышает 30 минут, и составляет обычно от 2 до 4 часов.
После завершения этапа Б получается продукт с очень низким содержанием влаги, т.е. продукт по виду сухой.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
Этот продукт содержит с одной стороны органический комплекс кальция, полученный в результате указанной химической реакции, а с другой стороны -указанные неорганические материалы, которые остаются инертными и не вступают в эту химическую реакцию.
Благодаря низкому содержанию влаги в продукте, который получен после завершения этапа Б, возможно очень легко в течение этапа В разделить неорганические материалы (черные и цветные металлы, стекло, пр.) и органический комплекс кальция, а затем в течение этапа Г отсортировать эти неорганические материалы.
Устройства, используемые для разделения неорганических материалов и органического комплекса кальция и сортировки неорганических материалов, являются общеизвестными и могут, как правило, включать:
- устройства для просеивания,
- магнитные устройства для извлечения черных металлов (типа "овербанд"),
- устройства, использующие токи Фуко, для извлечения цветных металлов,
- устройства, использующие силу тяжести, (типа вибростолов) для отделения наиболее тяжелых составляющих от менее тяжелых составляющих и т.д.
На этапе Д просеивают органический комплекс кальция таким образом, чтобы получить сыпучий продукт, имеющий, как правило, размеры частиц от 0 до 20 мм или более, если это необходимо.
Получают продукт, который может использоваться, в частности, как богатое органическим кальцием удобрение в сельском хозяйстве.
Следует отметить, что можно предусмотреть добавление к смеси этапа А других углерод-содержащих веществ, таких как отходы растительного происхождения (например, измельченная трава), материалов, содержащих целлюлозу (бумага, картон), навозную жижу, навоз, торф, и т.д.
Также следует отметить, что возможно (см. "1" на прилагаемом рисунке) повторно вводить по меньшей мере часть органического комплекса кальция в смесь этапа А.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
Такая операция позволяет устанавливать соотношение между органическими материалами и негашеной известью в смеси этапа А, и, таким образом, всегда получать в конце процесса композицию идентичного состава.
Это, в свою очередь, позволяет соблюдать установленные требования к неизменности состава.
В качестве иллюстративного и неограничивающего примера можно указать весовые соотношения различных компонентов химической реакции:
- веществ отходов: от 20 до 70 %,
- негашеной извести: от 10 до 30 %,
- сильно гидратированного вещества (вода, где это применимо, насыщена органическими веществами) от 10 до 60 %.
Из изложенного выше можно понять, что изобретение позволяет, благодаря обезвоживанию общей массы отходов, очень легко разделять органические и неорганические материалы.
Также изобретение облегчает сортировку этих неорганических материалов с учетом того, что после этапа Б неорганические материалы оказываются "гигиенически чистыми", т.е. не содержащими более патогенов и/или продуктов гниения.
Поскольку эти неорганические материалы более не представляют опасности для человека в конце этапа Б, можно даже предусмотреть ручную сортировку.
Безусловно, что настоящее изобретение не ограничено описанным воплощением, которое обеспечивается чисто иллюстративным примером.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обработки отходов, включающих органические материалы и неорганические материалы, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
A) смешивание негашеной извести и сильно гидратированного вещества с указанными отходами,
Б) создание условий для протекания реакции с указанными органическими материалами с образованием продукта, содержащего органический комплекс кальция и указанные неорганические материалы, и
B) разделение указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает этап Г, заключающийся в сортировке неорганических материалов, полученных в конце этапа В.
3. Способ по п. 1 или по п. 2, отличающийся тем, что включает этап 0, заключающийся во фракционировании указанных отходов в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц, перед этапом А.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что при нем повторно вводят по меньшей мере часть указанного органического комплекса кальция в смесь этапа А.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что включает этап Д, заключающийся в просеивании указанного органического комплекса кальция в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что сильно гидратированное вещество представляет собой вещество, выбранное из группы, включающей илы и шламы очистной станции.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей отходы растительного происхождения, материалы, содержащие целлюлозу, навозную жижу, навоз, торф, добавляют в смесь этапа А.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что для осуществления этапа Б используют замкнутый объем с подвижным дном.
9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что для осуществления этапа Б используют статичный замкнутый объем.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что для осуществления этапов В и/или Г и/или Д используют устройства для разделения и сортировки, выбранные из группы, включающей устройства для просеивания, магнитные устройства, устройства, использующие токи Фуко, и устройства, использующие силу тяжести.
11. Установка для осуществления способа по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что включает в следующем порядке, начиная от точки ввода отходов, предназначенных для обработки:
- устройства для смешивания указанных отходов с указанной гашеной известью и указанным сильно гидратированным веществом,
- устройства, позволяющие протекать указанной реакции, и
- устройства для разделения указанных неорганических материалов и указанного органического комплекса кальция.
12. Установка по п. 11 для осуществления способа по п. 2, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя устройства для сортировки неорганических материалов, полученных в конце этапа В.
13. Установка по п. 11 или 12 для осуществления способа по п. 3, отличающаяся тем, что включает в себя перед указанными средствами для перемешивания средства для фракционирования указанных отходов в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц.
14. Установка по любому из пп. 11-13 для осуществления способа по п. 5, отличающаяся тем, что включает в себя после указанных средств для экстракции средства для просеивания указанной фракции в соответствии с предварительно установленным диапазоном размеров частиц.
15. Установка по любому из пп. 11-14 для осуществления способа по п. 8, отличающаяся тем, что указанные устройства, позволяющие протекать указанной реакции, включают замкнутый объем с подвижным дном.
16. Установка по любому из пп. 11-14 для осуществления способа по п. 9, отличающаяся тем, что указанные устройства, позволяющие протекать указанной реакции, включают статический замкнутый объем.
WO 2005/110947
PCT/FR2005/000561
ФИГ.
Этап 0
Этап А
СаО + Н20
----- 1 '" W
/ 1
Этап Б
Этап В
Этап Г
Этап Д