172463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd hulladékanyagok szilárd szerves frakciójának ridegítésére, valamint éghető tüzelőanyag
5 172463 6 így a szilárd hulladékokban, azaz például a szilárd városi szemétben előforduló csaknem összes szerves anyag feldolgozható a találmány szerinti eljárásban tüzelőanyaggá. Az ilyen szilárd városi szemét nedvességtartalma jellegzetesen mintegy 18% és nedvességtartalom csaknem teljes mennyiségét az éghető szerves frakció tartalmazza. Az élelmiszerhulladékok olaj-jellegű anyagokat tartalmaznak zsírok, olajok stb. formájában. Ezeknek az anyagoknak a jelenléte azonban nem okoz nehézséget a találmány szerinti eljárás foganatosításában azokban a koncentrációkban, amelyekben ezek rendszerint előfordulnak a tipikus szilárd városi szemétben. Tekintettel arra, hogy városias területről összegyűjtött szilárd szemétnek közel a felét papír alkotja és e papíranyag rendszerint újságpapír és hullámpapír keveréke, lehetséges ilyen típusú papírok keverékét alkalmazni modellként a találmány értelmében alkalmazott kezelési lépés paramétereinek meghatározásához. A későbbiekben szereplő kiviteli példákban azonban ismertetjük jellegzetes élelmiszerhulladékok, mezőgazdasági hulladékok, és utcai hulladékok kezelését, valamint városi szeméttel üzemeltetett félüzemi berendezés eredményeit is. A találmány jobb megértésére szolgál a csatolt 2/1 és 2/2 rajzlapokon látható 1. folyamatábra' és 2. ábra. Az 1. folyamatábra a találmány szerinti eljárás foganatosítási lehetőségeit ismerteti az adott esetben végezhető műveletekkel (amelyeket „+” jelzéssel jelöltünk) együtt. Közelebbről az 1. ábrán látható idődiagramban az 1 kör a kevert szilárd hulladékra, a 2 kör elsődleges méretredukcióra, a 3 kör fizikai elkülönítésre, a 4 kör az éghetetlen frakcióra, az 5 kör méretredukcióra, a 6 kör előszárításra, a 7 kör tűzi ridegítésre, a 8 kör hevítés és savas kezelés lépésére, a 9 kör savas kezelésre, a 10 kör hevítésre, a 11 kör szintén hevítésre, a 12 kör savas kezelésre, a 13 kör hevítés, savas kezelés és őrlés lépésére, a 14 kör a tüzelőanyagra, a 15 kör pelletizálásra, a 16 kör más tüzelőanyaggal való összekeverés lépésére, a 17 kör a kevert szilárd tüzelőanyagra, a 18 kör szárításra, a 19 kör őrlésre, a 20 kör osztályozásra, a 21 kör szeparálásra, a 22 kör a hevítés, savas kezelés és őrlés folyékony tüzelőanyagban való végrehajtására, a 23 kör tüzelőanyaggal való összekeverésre és a 24 kör a kevert, gáz alakú, folyékony vagy szilárd tüzelőanyagra vonatkozik. A 2. ábrán látható diagram sósav és kénsav elegyének a ridegített anyagnak kívánt mérettartományra csökkentéséhez szükséges energiára kifejtett szinergetikus hatását hivatott ábrázolni. Az ábrán zárójelben látható számok kWh/tonna értékben kifejezett energiaértékek, amelyek a ridegített anyag közel 75-80%-ának 20 mesh méret alá csökkentéséhez szükségesek. A továbbiakban ha a találmány szerinti eljárásban alkalmazott valamelyik sav vagy savkeverék súlyát vagy „dózisát” adjuk meg, akkor az adott érték mindig magára a savra utal még abban az esetben is, ha oldatáról beszélünk. Ha az 1. folyamatábrán látható módon a találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként kevert szilárd hulladékot, azaz például szilárd városi szemetet használunk, általában célszerű, ha először valamilyen elsődleges méretredukciót, például darabolást végzünk. Ezt az előzetes lépést célszerűen olyan berendezésekben végezhetjük, mint például a cséplő malmok, kalapácsos malmok, aprítógépek, nyírógépek, kosaras zúzógépek, vágógépek, korongos malmok, törőgépek, darálók és dörzsmalmok. A kevert hulladékból az éghető szerves frakció fizikai elkülönítését egy vagy több ismert módszerrel végezhetjük. Ezek az ismert fizikai módszerek olyan fizikai jellemzők különbségén alapulnak, mint a méret, alak, fajsúly, merevség, elaszticitás, színvisszaverés, mágneses szuszceptibilitás, elektromos vezetőképesség, az elektromágneses sugárzás abszorpciója és a rádioaktivitás. Ezeknek a jellemzőknek a kihasználásával olyan szervetlen anyagok elkülönítésére, mint az üveg, fém vagy salak, alkalmas módszerek és berendezések ismertek a szakirodalomból (lásd például Alex Herschaft „Solid Waste Treatment Technology” című cikkét az „Environmetal Science et Technology”, 6, 5. szám, 412-421 (1972) folyóiratban], A szerves és a szervetlen frakció szeparálása azonban kívánt esetben elhalasztható akkorra, amikor a ridegített anyagot aprítjuk, így ekkor válik lehetővé a porított szerves frakció szeparálása a szervetlen frakciótól. Bizonyos esetekben a szervetlen frakciót alkotó szemétrészeket felhasználjuk az aprításhoz alkalmazott közegként vagy ennek legalábbis egy részeként. Természetesen a találmány oltalmi körébe tartozónak tekintjük azt az esetet is, amikor kiindulási anyagként csupán szilárd szerves hulladékot használunk, amelynek esetében nincs szükség más hulladékanyagok szeparálására. Ilyen esetekben is azonban célszerű lehet vagy pedig kifejezetten szükséges elsődleges méretcsökkentést végrehajtani a fentiekben már felsorolt típusú berendezések valamelyikével. így például kalapácsos malmokat, aprítógépeket vagy törőgépeket alkalmazhatunk olyan anyagok méretének csökkentésére, mint a papír, fa, textíliák vagy élelmiszerhulladékok. E művelettel megfelelő aprítási fok érhető el. Másrészt bizonyos esetekben célszerű lehet, hogy a szervetlen hulladékanyagoktól vegyes hulladékból elkülönített éghető szerves frakciót további méretcsökkentésnek vetjük alá a találmány értelmében végzett kezelést megelőzően. A tűzi ridegítésnek alávetett szerves frakció aktuális mérete a szerves anyag jellegétől, valamint a tűzi ridegítés foganatosítására szolgáló módszertől és berendezéstől függ. így például általában célszerű a hulladékot olyan méretűre csökkenteni, amely lehetővé teszi a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmazott berendezésben való könnyű kezelhetőséget. A későbbiekben még részletesen ismertetésre kerülő tűzi ridegítés abban áll, hogy a szerves hulladékot ásványi savval kezeljük ellenőrzött hőmérsékleteken annyi időn át, ami elegendő a ridegítéshez. Mint korábban már említettük, a szervetlen hulladékok elkülöníthetők a szerves hulla5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
