ES2294562T3

Method and device for the wet-mechanical treatment of a substance mixture, particularly of refuse of all types

Abstract

Procedure for the wet mechanical treatment of a mixture of substances, in particular waste of all kinds, composed of inert materials, water as well as organic substances with a proportion soluble in water and biologically convertible, using water as a solvent, washing and separation, characterized in that the substance mixture is first mixed in a mixer (4) continuously with water as a separation and washing medium, without segregating components of the mixture, until a dry substance content of 15 to 25% has been adjusted, because in a first stage - the mixture of substances from the mixer (4) is discharged by means of a conveyor (9), for which by adding water (11, 12) the light components remain dissolved in a mixture of solids / liquids with a dry substance content of 10% to 20%, while the heavy components are settled and separated with the conveyor as the first inert weight fraction (15) with a grain size of> 25 mm, - the light organic substances are separated by screening from the remaining solid / liquid mixture (14) with a size of 30 to 120 mm as the first organic fraction of light matter (22), they are washed again and pressed, because in a second stage - they are separated by gravity from the remaining suspension with an adjusted dry substance content of 6% to 12%, first the inert heavy materials (28) with a grain size of 2-25 mm and then separated by screening and washing other light organic substances (32) with a grain size of 3 to 30 mm; because in a third stage - they are separated from the remaining suspension with an adjusted dry substance content of 3% to 8%, plus inert heavy substances (40) with a grain size <2 mm by centrifugal force, and then other light substances organic (49) with a grain size of 150 µm up to 3 mm, by screening and washing.

ES2294562T3, drawing sheet 1
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10 claims: 2 independent, 8 dependent

  1. 1
    ES 2 294 562 T3 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para el tratamiento mecánico húmedo de una mezcla de sustancias, en particular de desechos de todas clases, compuesta por materias inertes, agua así como sustancias orgánicas con una proporción soluble en agua y convertible biológicamente, utilizando agua como medio disolvente, de lavado y de separación, caracterizado porque primeramente se mezcla la mezcla de sustancias en una mezcladora (4) de forma continua con agua como medio de separación y de lavado, sin segregar componentes de la mezcla, hasta haber ajustado un contenido de sustancia seca del 15 al 25%, porque en una primera etapa - la mezcla de sustancias procedente de la mezcladora (4) se descarga mediante un transportador (9), para lo cual mediante la adición de agua (11, 12) permanecen disueltos los componentes ligeros en una mezcla de sólidos/líquidos con un contenido de sustancia seca del 10% al 20%, mientras que los componentes pesados se sedimentan y se separan con el transportador como primera fracción inerte pesada (15) con un tamaño de grano de 25 mm, - se separan por cribado de la mezcla de sólido/líquido restante (14) las sustancias orgánicas ligeras con un tamaño de 30 a 120 mm como primera fracción orgánica de materia ligera (22), se vuelven a lavar y se prensan, porque en una segunda etapa - se separan por gravedad de la suspensión restante con un contenido ajustado de sustancia seca del 6% al 12%, primeramente las materias pesadas inertes (28) con un tamaño de grano de 2-25 mm y a continuación se separan mediante cribado y lavado otras sustancias orgánicas ligeras (32) con un tamaño de grano de 3 a 30 mm;porque en una tercera etapa - se separan de la suspensión restante con un contenido ajustado de sustancia seca del 3% al 8%, más sustancias pesadas inertes (40) con un tamaño de grano 2 mm mediante fuerza centrífuga, y después otras sustancias ligeras orgánicas (49) con un tamaño de grano de 150 pm hasta 3 mm, mediante cribado y lavado.
  2. 2
    Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la 1 a a 3 a etapa se emplea como medio disolvente, de lavado o de separación agua fresca o agua de recirculación compuesta por filtrado sin tratar y/o depurado o aguas residuales de la 2a y/o 3a etapa.
  3. 3
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en la 1a etapa la descarga (8) de la mezcladora (4) se separa por medio de un transportador de tornillo sinfín (9), que en la zona superior presenta suficiente área de sección libre para que una parte, compuesta principalmente por sustancias ligeras, se retire por encima del tornillo sinfín directamente a un clasificador a contracorriente 10, y otra parte compuesta principalmente por sustancias pesadas, se siga liberando de sustancias ligeras mediante agua de lavado (13) y se descargue por medio del transportador de tornillo sinfín (9), para lo cual se descargan a través de esclusa preferentemente en la primera etapa las sustancias ligeras (14) por medio de la presión hidráulica causada por el nivel de llenado en la mezcladora (4), por la presión previa por medio de las bombas de agua de lavado (54, 55) así como por la alimentación de agua fresca (13) a través del clasificador contracorriente (10) al cribado (16), o en la 1a etapa las sustancias se lavan en cascada las sustancias pesadas en el transportador (9) con el filtrado de la 2a etapa (11) y el filtrado depurado de la 3a etapa (12) así como con agua fresca (13), con lo cual las sustancias pesadas que se sedimentan se liberan de la materia orgánica disuelta, de las sustancias ligeras y de las sustancias pesadas más finas, además preferentemente de modo que en la 1a etapa se utiliza adicionalmente aire comprimido para efectuar el barrido de las sustancias pesadas en el transportador (9).
  4. 4
    Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque las sustancias pesadas inertes (15) descargadas en la 1a etapa se desmenuzan mediante una machacadora y una vez desmenuzadas se añaden para su ulterior depuración, bien a la mezcla de sustancias de la 2a etapa, en caso de un desmenuzado inferior a 15 mm, o a la mezcla de sustancias de la 3a etapa en caso de un desmenuzado menor a 3 mm para lo cual antes del desmenuzado se separan los metales por medio de un separador de metales.
  5. 5
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el filtrado (33) de la 2a etapa pasa primeramente a un contenedor de filtrado (34) y desde allí se conduce en la 3a etapa a un hidrociclón (36), mediante el cual y según el contenido de sustancia seca y la viscosidad del filtrado se separan sustancias pesadas con un tamaño de grano de hasta 50-150 pm, para lo cual se clasifica y lava preferentemente la corriente de fondo (37.2) del hidrociclón por medio de una espiral clasificadora (38) mediante la adición de agua de recirculación (58), para lo cual la fracción pesada depurada se lava y deshidrata por medio de una cubeta de sedimentación con descarga por tornillo sinfín (39) ES 2 294 562 T3 mediante lavado con agua fresca (37.3), y la fracción pesada con carga de materia orgánica y el agua de lavado (41) se devuelven al contenedor de filtrado (34) de la 2 a etapa o se lava y deshidrata la corriente de fondo (37.2) del hidrociclón por medio de una criba vibratoria con lavado por agua fresca, o se conduce el rebose (37.1) del hidrociclón a una criba vibratoria (43), se lavan las partículas cribadas con agua fresca y/o con filtrado, se deshidrata mecánicamente la torta de filtro (44) previamente espesada, por medio de una prensa de husillo (45) y se devuelve el agua de prensado a la criba vibratoria (43).
  6. 6
    Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el filtrado (50) de la criba vibratoria se somete en su totalidad o por partes a un tratamiento aerobio o anaerobio para reducir la viscosidad debida al enriquecimiento de materia orgánica disuelta, y a continuación se vuelve a conducir al proceso como agua de recirculación, para lo cual se conduce preferentemente el filtrado (50) a otro contenedor de filtrado (52), se elige el tiempo de permanencia del filtrado (50) en este contenedor, así como el tiempo de permanencia del filtrado 33 de la 2a etapa en el contenedor de filtrado (34) previo al hidrociclón mediante el correspondiente dimensionado de los contenedores, de modo que tenga lugar la hidrólisis del filtrado y además se depura preferentemente un flujo parcial del filtrado (53) procedente del contenedor de filtrado (52) mediante otro tratamiento anaerobio de las aguas residuales, y se vuelve a aprovechar en el proceso el vertido depurado procedente del tratamiento de las aguas residuales como agua de recirculación, para lo cual se consigue una mayor solubilidad de la fracción orgánica gracias a un bajo valor pH del agua de recirculación.
  7. 7
    Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el filtrado de la 3a etapa sometido a un tratamiento aerobio o anaerobio se libera de sustancias nocivas y/o de sales antes de devolverlo al proceso como agua de recirculación, por medio de sistemas de microfiltración, nanofiltración u ósmosis inversa, con lo cual se reduce la concentración de sustancias nocivas de la mezcla de sustancias en el proceso debido al agua de recirculación depurada.
  8. 8
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 7, caracterizado porque antes de devolver el agua de recirculación (56) al proceso se calienta por medio de un intercambiador de calor (56) hasta 30-85° para mejorar el rendimiento de separación del conjunto del sistema, el grado de deshidratación de las fracciones de materia orgánica, la solubilidad de la materia orgánica fermentable y la higienización de las fracciones individuales así como para ajustar la temperatura de 35° ó 55° necesaria para la fermentación de las aguas residuales (53) y/o de las fracciones de sustancia ligera (22, 32, 49), y/o porque para la fermentación de las aguas residuales (53) así como para la totalidad o para algunas de las fracciones de sustancias ligeras (22, 32, 49) se utiliza un proceso conocido por el estado de la técnica, en particular el proceso de fermentación en seco así como el proceso de fermentación en húmedo, para lo cual las fracciones de sustancia ligera (22, 32, 49) segregadas en la 1a a 3a etapa se ajustan preferentemente durante la fermentación a un grado de deshidratación predeterminado y se someten a un desmenuzado posterior.
  9. 9
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las fracciones de sustancia ligera (22, 32,4) segregadas en la 1a a 3a etapa se deshidratan al máximo posible por procedimiento mecánico y/o se someten a un tratamiento térmico-biológico posterior y se secan para su utilización energética o material como fertilizante en seco, para lo cual las fracciones de sustancia ligera (22, 32, 49) secadas térmicamente se emplean preferentemente después de su pelletización para mejorar la compatibilidad con las plantas como pellets de fertilizante en seco o se emplean las fracciones ligeras secadas (22, 32, 49) como medios auxiliares de pelletización para el pelletizado de sustitutos de combustible tales como residuos de embalaje o rebose de cribado tratado procedente de plantas de tratamiento mecánico-biológico, con lo cual se mejora al mismo tiempo la termoestabilidad de los pellets de combustible al utilizarlos en procedimientos de gasificación en cuba.
  10. 10
    Dispositivo para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, compuesto por la interconexión sucesiva de - un transportador dosificador (2), una mezcladora (4), un transportador de tornillo sinfín (9), un clasificador a contracorriente (10), un dispositivo de cribado (16) y una prensa (19), en una primera etapa del proceso - de una cubeta de sedimentación (23), de un tornillo sinfín de descarga (24), de un dispositivo de cribado (29) y de un contenedor de filtrado (34), en una 2a etapa del proceso - de una bomba centrífuga (35), de un hidrociclón (36), de una criba vibratoria (43) y de una prensa de tornillo sinfín (45), así como a continuación del hidrociclón, de una espiral de clasificación (38), de un baño de calmado con descarga de arena (39), en una 3a etapa del proceso.