DE60104401T2

DE60104401T2 - Verfahren zur behandlung von einem organischen anteil enthaltendem festen abfall

Info

Publication number: DE60104401T2
Application number: DE2001604401
Authority: DE
Inventors: Jan Smis; Philippe Vandevivere; Luc De Baere
Original assignee: Organic Waste Systems NV
Current assignee: Organic Waste Systems NV
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: KR20020086620A; CN1197656C; CN1416371A; WO2001066257A1; BE1013344A3; KR100679500B1; AU3902901A; JP2003525742A; BR0109052A; CA2401997C; US20030024876A1; ATE271423T1; PL191394B1; EP1261432B1; PT1261432E; DK1261432T3; AU2001239029B2; CA2401997A1; JP4237962B2; US6824686B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von einem organischen Anteil enthaltenden festen Abfall, gemäß welchem Verfahren der Abfall in nassem Zustand gesiebt wird.
Im Fall einer selektiven Abholung von Hausabfall kann der organische Anteil, sofern er keine hohen Anteile von Schwermetallen aufweist, biologisch zu einem hochkonzentrierte Kompost verarbeitet werden.
Der verbleibende Restabfall, auch grauer Abfall genannt, enthält immer noch einen Anteil von organischem Material und Materialen, die wieder verwertbar sind. Dieser Abfall wird verbrannt oder kommt auf die Müllkippe, was relativ kostspielig und nicht gerade umweltfreundlich ist.
In einigen Fälle erfolgt keine selektive Abholung des Hausagfalls. Dieser gemischte Hausabfall, der immer noch einen großen Anteil von organischem Material enthält, wird in derselben Weise behandelt wie der oben genannte Restabfall.
Es sind Anlagen gebaut worden, um die Anteile des oben genannten Restabfalls und des gemischten Abfalls, die wieder verwertbar sind, zu rezyklieren. Eine sorgfältige Vorsortierung wurde dabei ausgeführt, gefolgt von einer biologischen Behandlung, um Kompost zu erhalten.
Das Hauptproblem dabei ist die Qualität der Endprodukte, besonders die Anwesenheit von Schwermetallen, insbesondere im Kompost.
Bisher war die Sortierung nicht ausreichend, um große Mengen vermarktbarer Endprodukte mit einem stabilisierten organischen Anteil und einem niedrigen Schwermetallanteil zu produzieren.
Mehrere Jahre lang wurde auch Trockensortierung von Restabfall und gemischtem Hausabfall mittels Sieben, über Förderbändern angebrachter Magneten, Luftsortierern usw. durchhgeführt. Die Qualität der Endprodukte ist so, dass sie ungeeignet für Wiederverwendung oder Recycling sind. Die Trockensortierverfahren sind so unwirtschaftlich, dass ein vielen Ländern eine separate Abholung von wieder verwertbarem Abfall und Bioabfall eingeführt wurde, um auf diese Weise separate Ströme zu erhalten und dank der Sortierung und Behandlung Produkte von akzeptabler Qualität zu erhalten.
Gemäß bekannten Verfahren für die Behandlung von grauem und gemischtem Hausabfall oder anderem festen Abfall mit einem organischen Anteil wird der Abfall unter Verwendung aerober Kompostierung biologisch behandelt. Der Abfall wird während des Kompostierens stabilisiert und getrocknet, und anschließend werden Eisenmetalle und ein Feinsandanteil wiederverwertet. Der andere bedeutende Anteil der Trockensubstanz des Abfalls muss verbrannt werden, was kostspielig ist.
Nasssortierung bietet interessante Möglichkeiten, insbesondere für Restabfall, von Hausabfall stammenden gemischten Abfall mit einem organischen Anteil und mit Hausabfall vergleichbaren Industrieabfall, die in einer herkömmlichen Weise vorsortiert worden sind.
Das Entfernen von Schwermetallen mittels Magneten, die in Abfallfördervorrichtungen eingebaut sind oder über diesen hängen, ist auf große Teile beschränkt, die durch die Magneten angezogen werden. Eine große Zahl kleinerer Teilchen bleibt im Abfall zurück.
Wenige Vorrichtungen für die Behandlung von festem Hausabfall reduzieren den organischen Anteil auf weniger als 20 mm, da die Kosten dafür mit dem Grad der Reduzierung schnell ansteigen.
Nasssortierung bietet die Möglichkeit, durch Hinzufügen großer Wassermengen die Teilchen voneinander zu lösen, so dass die einzelnen Komponenten zugänglich für die Sortierung werden.
Bisher war jedoch die Anwendung der Nasssortierverfahren beschränkt, weil sie normalerweise stark kontaminiertes Abfallwasser produzieren, dessen weitere Behandlung teuer ist.
In aeroben Kompostieranlagen, in denen ein Festsubstanzanteil von ungefähr 50 % ideal ist, kann nur eine geringe Menge Wasser hinzugetugt werden, bevor ein Überschuss an Abfallwasser produziert wird, der intern in der Kompostiervorrichtung nicht wiederverwertet werden kann.
Verfahren, wobei anaerobe Fermentierung angewendet wird, bieten mehr Möglichkeiten für eine Nasssortierung, da die Fermentierung unter feuchteren Umständen stattfindet als die aerobe Kompostierung, und ein Überschuss an Abfallwasser oft unvermeidbar ist, so dass eine Vorrichtung für das Entfernen und Behandeln des Abfallwassers auf jeden Fall erforderlich ist.
Anaerobe Fermentierung von Abfall kann mittels Trockenfermentierung stattfinden, mit über 15 % Trockensubstanz im Reaktor, sowie mittels Nassfermentierung mit weniger als 15 % Trockensubstanz im Reaktor.
Verfahren, wobei Nassfermentierung für die Behandlung von Abfall, der an der Quelle sortiert wurde, angewendet wird, sind dafür ausgelegt, Schmutzstoffe wie Schwebematerial und schwere Substanzen vor der Nassfermentierung zu entfernen, so dass ein Anteil erhalten wird, der reich an organischem Material und arm an Schmutzstoffen ist, beispielsweise wie in EP-A-0.520.172 beschrieben.
Gemäß diesem letzten Verfahren werden Festkomponenten getrennt, bevor die Eisenmetalle mittels Magneten aus dem Trockenabfall entfernt werden und nachdem Wasser hinzugefügt wurde, woraufhin der Rückstand der Nassfermentierung unterzogen wird.
Eine Vorrichtung, die für die Nasssortierung von Schweraggregaten aus gemischtem Hausabfall oder ähnlichem Abfall geeignet ist, ist in EP-A-0.228.724 beschrieben. Steine, Keramikmaterial, Batterien und schwere Klumpen, einschließlich einige Klumpen aus synthetischem Material, werden mittels eines mit Wasser gefüllten Trenntanks getrennt, bevor die biologische Behandlung erfolgt, um einen Kompost mit wenig schweren. Komponenten zu erhalten.
Die Behandlung von gemischtem festem Hausabfall kann auch eine nasse Vorbehandlung zu einer Pulpe oder ein Nasssieben, gefolgt von einer Trennung mittels Hydrozyklon, enthalten.
Gemäß eines solchen bekannten Verfahrens wird der Abfall mit einem organischen Anteil zuerst in einer Trockensortiervorrichtung vorbehandelt, wo ein verbrennbarer Anteil, Eisenmetalle und andere Materialien wiederverwertet werden.
Gemischter organischer Abfall wird anschließend mittels Sieben getrennt, und nachdem er mit Wasser verdünnt wurde wird er Hydrozyklonen zugeführt, wo die großen inerten Komponenten getrennt werden.
Das verbleibende feine organische Material wird mittels eines Siebs getrennt und anschließend erneut einem Hydrozyklon zugeführt, wo der Sandanteil entfernt wird. Dieser letzte Anteil wird entwässert.
Der grobe organische Anteil, der durch das oben genannte Sieb gestoppt wird, wird mit synthetischen Materialien und anderen unerwünschten Teilen, die bereits getrennt und in einer Zerkleinerungsanlage reduziert worden sind, gemischt.
Der restliche organische Anteil wird schließlich einer Fermentierung unterzogen.
Da die Trennung vor der Fermentierung stattfindet, ist das Wasser jedoch stark verschmutzt, da alle löslichen Komponenten wie organische Fettsäuren, Zucker usw. im Abfall vorhanden sind. Außerdem sind große Wassermengen erforderlich, und die Trennung ist unwirtschaftlich infolge des heterogenen Charakters des Abfalls, der weiterhin die klebrigen und stinkenden organischen Substanzen enthält, die bei der anschließenden Fermentierung oder Kompostierung abgebaut werden müssen.
Tatsächlich erhält man nur Sand als wieder verwertbares Material.
Gemäß anderen bekannten Verfahren werden die Materialien nach dem Fermentieren oder Kompostieren des organischen Anteils getrennt. US-A-4.079.837 beschreibt ein Verfahren für die Wiederverwertung von wieder verwertbaren Materialien nach einer Fragmentierung mittels thermischer explosiver Dekompression, gefolgt durch einen biologischen Abbau in einer Kompostierbehandlung. Der fragmentierte und kompostierte Abfallrückstand wird mittels konventionellem Trockensieben und Trennung durch Luft in mehrere Anteile getrennt. Synthetikmaterial wird mittels Flotation getrennt.
Feiner Sand, Lehm und andere inerte Materialien können während der Behandlung nach der Hydrolyse in einer Zweiphasenfermentierung getrennt werden, wie in EP-A-0.142.573 getrennt werden.
Alle oben beschriebenen Verfahren mit Nassbehandlungen produzieren einen Kompost von schlechter Qualität und Sekundärmaterialien, von denen ein Großteil zu viele Schwermetalle enthält, besonders wenn Hausrestabfall oder gemischter Abfall als Basis dient.
Die positive Wirkung der biologischen Behandlung ist oft vorwiegend beschränkt auf das Recycling von Energie in der Form von Biogas und die Produktion eines Anteils mit hohem Brennwert zum Zeitpunkt der Trockensortierung während der Vorbehandlung.
Die Erfindung zielt auf ein Verfahren zur Behandlung von einem organischen Anteil enthaltendem festen Abfall ab, das nicht die oben beschriebenen Nachteile aufweist und das es ermöglicht, Endprodukte zu erhalten, die keine hohen Schwermetallanteile enthalten.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass durch Verdünnen mit Abfallwasser von dem organisches Material enthaltenden Anteil, der dank der Trockensortierung von gemischtem Haushaltsabfall, mit Haushaltsabfall oder Restabfall vergleichbarem Industrieabfall oder aus einer Kompostiervorrichtung oder einer Fermentiervorrichtung stammenden Abfall erhalten wurde, ein Brei hergestellt wird, der mit Hilfe von mindestens einer Siebvorrichtung gesiebt wird, die Stücke durchlässt, die in mindestens einer Richtung eine Abmessung zwischen 2 und 20 mm haben, um einen groben Anteil zu erhalten, woraufhin von dem Brei, der passiert ist, ein Teil der in dem Abfall vorhandenen Eisenmetalle mittels Magneten entfernt wird und der Brei entwässert wird und das Wasser von dem Entwässerungsvorgang wiederverwertet und für das Verdünnen des Abfalls verwendet wird.
Es wurde festgestellt, dass die Schwermetalle normalerweise an den Eisenmetallen haften bleiben, so dass dank des Entfernens der Letzteren die Konzentration im Rest des Abfalls reduziert wird.
US-A-4.077.847 offenbart ein komplettes Behandlungsverfahren von Gemeindeabfall, bei welchem der teste Abfall zunächst durch Vermahlung und Klassifizierung abgesondert wird, Eisenmetall mittels einer magnetischen Trennvorrichtung vom Abfall getrennt wird und der Abfall trockengesiebt wird. Der organische Anteil wird weiter vermahlen, getrocknet und einem Pyrolysesystem zugeführt. Der anorganische Anteil wird weiter klassifiziert in Aluminium- und Glasanteile. Während der Glaswiedergewinnung wird ein Glasbrei hergestellt, und in einem Spiralklassierer wird die noch im Glasbrei vorhandene Menge organischen Materials mit Hilfe von wiedeiverwertetem Wasser gewaschen. Dieses Wasser wird gefiltert, um feines organisches Material zurückzuhalten, das für Landauffüllung benutzt wird.
Gemäß der Erfindung kann der verdünnte Brei in einer separaten Phase hergestellt worden, die vor dem Sieben oder sogar während des Siebens stattfindet. Das Verdünnen zu einem Brei kann jedoch auch während einer Vorbehandlung stattfinden, zum Beispiel während einer anaeroben Fermentierung oder Hydrolyse, wenn der Gehalt an Trockensubstanz zu niedrig ist.
Vorzugsweise wird Abfall gesiebt, der zu einem Brei mit einem Trockensubstanzgehalt von weniger als 10 % verdünnt worden ist.
Vorzugsweise wird nach dem Trennen der Eisenmetalle und nach dem Entwässern des Breis der erhaltene entwässerte Anteil einer biologischen Behandlung unterzogen.
Zwischen dem Sieben und dem Entfernen der Eisenmetalle kann der oben genannte Brei durchlüftet werden.
Nach dem Entfernen der Eisenmetalle kann der Sand aus dem Brei entfernt werden, zum Beispiel mit Hilfe von mindestens einem Hydrozyklon, und das Fasermaterial kann daraus entfernt werden, beispielsweise durch Sieben mit Hilfe von mindestens einer Siebvorrichtung, die Stücke durchlässt, deren Abmessung in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in mindestens zwei stehenden Richtungen kleiner als 2 min ist.
Um die Merkmale der Erfindung besser zu veranschaulichen, werden die folgenden bevorzugten Ausführungsformen eines Verfahrens zur Behandlung von einem organischen Anteil enthaltendem festen Abfall gemäß der Erfindung als Beispiel und ohne irgendeinen einschränkenden Charakter beschrieben, wobei auf die Begleitzeichnungen verwiesen wird, in denen:
1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Anwenden des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt;
2 detaillierter aber immer noch schematisch den Teil der Vorrichtung darstellt, in dem Eisenmetalle mit Hilfe von Magneten getrennt werden;
3 bis 5 Blockdiagramme analog zu denen in 1 von Vorrichtungen für die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellen, aber mit Bezug auf andere Ausführungsformen des Verfahrens.
Für die Behandlung gemäß der Erfindung von einem organischen Anteil enthaltendem festen Abfall 1, wie in 1 dargestellt, findet in einer Verdünnungsvorrichtung 2 erst eine Verdünnung mit Wasser 3 statt, bis ein Brei erhalten wird, der zum Beispiel maximal 10 % Trockensubstanz enthält.
Der zu behandelnde Abfall 1 kann der organisches Material enthaltende Teil sein, der dank der Trockensortierung von gemischtem Hausabfall, mit , Hausabfall vergleichbarem Industrieabfall oder Restabfall erhalten wurde oder der aus einer Kompostiervorrichtung oder einer Fermentiervorrichtung stammt.
Wenn der Abfall von einer anaeroben Fermentierung oder Hydrolyse stammt, kann die Verdünnung während dieser Vorbehandlung stattfinden. Die Fermentierung oder Hydrolyse kann mit weniger als 10 % Trockensubstanz stattfinden. Die Verdünnungsvorrichtung besteht dann das dem anaeroben Fermentierungstank oder dem Hydrolysetank.
Der erhaltene Brei 4, in dem die feste Substanz stark dispergiert ist, wird anschließend in einer Siebvorrichtiung 5 gesiebt, die solche Öffnungen aufweist, dass sie Stücke durchlässt, deren Abmessung in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in mindestens zwei Richtungen zwischen 2 und 20 mm beträgt. Diese Siebvorrichtung 5 hat beispielsweise runde Öffnungen mit einem Durcumesser von 20 mm oder quadratische Öffnungen mit einer Seite von 20 mm, aber alle Arten von Formen sind naturlich möglich.
Wenn der Brei 4 Klumpen enthält, ist es möglich, während des Verdünnens oder Siebens eine mechanische Aktion vorzusehen, zum Beispiel ein mechanisches Mischen oder Rühren, so dass die Klumpen infolge von Reibung oder dergleichen brechen.
Um den Siebvorgang zu beschleunigen, können ein oder mehrere starke Wasserstrahlen auf den Brei 4 gerichtet werden, wobei diese Wasserstrahlen den Brei durch die Siebvorrichtung pressen und ein weiteres Zerfallen der Klumpen in dem Brei bewirken können.
Es ist sogar möglich, die Verdünnung des Abfalls 1 mittels eines oder mehrerer Wasserstrahlen zu erreichen, so dass die Verdünnung und das Sieben in ein und derselben Richtung stattfinden, was eine Kombination der Verdünnungsvorrichtung 2 und der Siebvorrichtung 5 ist.
Der grobe Anteil 6 wird zur weiteren Behandlung entladen. Von dem feinen Brei 7, der durch die Siebvorrichtung 5 geht und der Teilchen von höchstens 20 mm enthält, wird der größte Teil der Eisenmetalle 8 in einer nachfolgenden Phase mittels einer magnetischen Behandlung mit einem oder mehreren Magneten 9 getrennt.
Zu diesem Zweck kann der Brei 7 durch ein Rohr geführt werden, in dem ein Magnet 9, zum Beispiel in der Form eines Gitters, zwischen zwei Absperrventilen angebracht ist.
Von Zeit zu Zeit wird der Magnet 9 mit den daran haftenden Eisenmetallen 8 aus dem Rohr genommen. Die an dem Magneten 9 haftenden Eisenmetalle 8 werden entfernt, bevor der Magnet 9 wieder angebracht wird.
Statt direkt in den Brei 7 platziert zu sein, kann der Magnet 9 über das Rohr greifen.
Beide Ausführungsformen erfordern, dass das Trennen vorübergehend angehalten wird, um die Eisenmetalle 8 zu entfernen.
In 2 wird veranschaulicht, wie kontinuierliches Arbeiten möglich ist.
Der Brei 7 wird durch ein eingehendes Rohr 10 geführt, das sich in zwei Rohre 11 und 12 verzweigt, auf denen abnehmbare Magneten 9 montiert sind, zum Beispiel Elektromagneten, die sich dann wieder zu einem ausgehenden Rohr 13 vereinen.
Stromaufwärts von den Magneten 9 ist ein Absperrventil 14 in jedem Rohr 11 und 12 angebracht, während stromabwärts von diesen Magneten 9 ebenfalls ein Absperrventil 15 in jedem Rohr 11 und 12 angebracht ist.
Zwischen jedem Absperrventil 14 und dem Magneten 9 ist eine Wasserzuführleitung 16 auf jedem Rohr 11 und 12 angeschlossen, während stromabwärts von jedem Absperrventil 15 ein Auslassrohr 18 für Eisenmetalle 8 angeschlossen ist, das mittels eines Absperrventils abgesperrt werden kann.
Während des normalen Betriebs sind die Absperrventile 14 und 15 in einem der Rohre 11 oder 12 offen, zum Beispiel Rohr 11. Die anderen Absperrventile 14 und 15 und die Absperrventile 17 sind geschlossen, und kein Wasser wird über die Wasserzuführleitungen zugeführt.
Die in dem Brei 7 befndluchen Eisenmetalle 8 werden im Rohr 11 zurückgehalten, das mittels des Magneten 9 in Gebrauch ist, der sich in unmittelbarer Nähe des Breis 7 befindet.
Nach einer gewissen Zeit werden die Absperrventile 14 und 15 in dem anderen Rohr 12 geöffnet, während die Absperrventile 14 und 15 in dem Rohr 11 geschlossen werden und das das Absperrventil 17 in dem daran angeschlossenen Auslassrohr 18 geöffnet wird. Der Magnet 9 wird aus dem Rohr 11 entfernt, so dass die Eisenmetalle 8 nicht länger zurückgehalten werden. Durch Einspritzen von Wasser über die Wasserzuführleitungen 16 werden diese Eisenmetalle 8 aus dem Rohr 11 über das geöffnete Absperrventil 17 und das Auslassrohr 18 abgeführt.
Dann wird die Wasserzuführ abgesperrt, und das oben genannte Absperrventil 17 wird erneut geschlossen. Der Elektromagnet 9 wird wieder in seine Ausgangsposition auf dem Rohr 11 gebracht.
Inzwischen sind die Eisenmetalle 8 aus dem Brei 7 in dem anderen Rohr 12 mittels des anderen Elektromagneten 9 entfernt worden.
Das Entfernen der Eisenmetalle 8 aus diesem Rohr 12 erfolgt in derselben Weise wie oben beschrieben für Rohr 11, aber die Absperrventile 14 und 15 in diesem Rohr 11 werden erst wieder geöffnet, so dass die Eisenmetalle 8 nun erneut in dem ersten Rohr 11 getrennt werden können.
So werden beide Rohre 11 und 12 abwechselnd zum Entfernen der Eisenmetalle 8 benutzt.
In allen diesen Ausführungsformen wird der Brei 19, aus dein die Eisenmetalle 8 auf magnetische Weise entfernt worden sind, in eine Entwässerungsvorrichtung 20, zum Beispiel eine Zentrifuge, abgeführt, in der sie entwässert werden. Das getrennte Wasser 3 mit einem Feststoffgehalt von weniger als 5 % wird zur Verdünnungsvorrichtung 2 zurückgeführt.
Diese Entwässerung kann in zwei oder mehr Schritten stattfinden, wobei der letzte Schritt eine mechanische Entwässerung ist, und ein vorhergehender Schritt Sedimtation oder Flotation mit oder ohne hinzugefügte Flockungsmittel ist.
Der entwässerte Anteil 21 hat eine geringere Konzentration von Schwermetallen, da Letztere teilweise auf den Eisenmetallen 8 fixiert sind und zusammen mit diesen durch die Magneten 9 zurückgehalten wurden. Dieser Anteil 21 kann auf der Müllkippe abgeladen oder beispielsweise kompostiert werden.
Zwischen dem magnetischen Entfernen der Eisenmetalle 8 und dem Entwässern kann der Brei 19 einer aeroben Behandlung oder Oxidation unterzogen werden, beispielsweise kann er in einem Durchlüfter 22, in den Luft über ein Rohr 23 eingeblasen wird, durchlüftet werden, wie in 3 dargestellt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich weiter von der oben beschriebenen Ausführungsform, indem der grobe Anteil 6 von dem Sieb zu einer Trennvorrichtung 24 geleitet wird, zum Beispiel einem Sedimentationstank, wo der Anteil 25, bestehend aus dem organischen und holzigen Anteil, sowie der synthetische Anteil, von dem inerten Anteil 26 getrennt werden.
Der entwässerte Anteil 21 der Entwässerungsvorrichtung 20 wird biologisch behandelt, zum Beispiel in der Kompostiervorrichtung 27, wo er zu Kompost 28 verarbeitet wird.
Statt einer Kompostiervorrichtung kann ein Fermentierungstank benutzt werden, vorausgesetzt der Abfall 1 ist noch nicht auf anaerobe Weise fermentiert worden.
Das Entfernen der Eisenmetalle 8 in der oben beschriebenen Weise kann für einige Anwendungen ausreichend sein, aber für den meisten Abfall mit einem organischen Anteil bleibt der Gehalt an Schwermetallen in dem erhaltenen Anteil zu hoch.
Um dies zu vermeiden, wird vorgegangen, wie es anhand der in 4 dargestellten Vorrichtung veranschaulicht ist. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß 3 dadurch, dass zwischen der magnetischen Trennung der Eisenmetalle und dem Durchlüfters 22 oder der Entwässerungsvorrichtnng 20, wenn dieser Durchlüfter weggelassen wird, die folgenden anderen Vorrichtungen vorhanden sind.
Nach dein Magneten 9 wird ein auf der Basis von Rotationsströmen arbeitender Abscheider 29 angebracht, in dem die nicht Eisenmetalle 30 von dem Brei 19 getrennt werden.
Danach wird ein Sandabscheider 32 angebracht, zum Beispiel ein Hydrozyklon, in dem ein Sandanteil 33 von dem restlichen Brei 31 getrennt wird. Von diesem Sandanteil 33 können die restlichen organischen Komponenten und andere unerwünschten Komponenten in einem zweiten Sandabscheider 43, zum Beispiel einem zweiten Hydrozyklon, getrennt werden, um den Gehalt fester organischer Komponenten zu reduzieren, so dass man einem ziemlich reinen und wieder verwendbaren Sandanteil 35 erhält.
Der organische Brei 36, der in diesem zweiten Sandabscheider 34 getrennt wird, wird mit dem Brei 37 kombiniert, der ebenfalls reich an organischen Komponenten ist, vom Sandabscheider 32 kommen, und der entstehende Brei 38 wird anschließend fein gesiebt in der Siebvorrichtung 39 mit Öffnungen, die Teilchen durchlassen können, deren Abmessung mindestens in einer Richtung und voorzugsweise in mindestens zwei stehenden Richtungen kleiner als oder gleich 2 mm ist. Diese Siebvorrichtung 39 hat beispielsweise runde Öffnungen mit einem Durchmesser von 2 mm oder quadratische Öffnungen mit einer Seite von 2 mm.
Dank der Siebvorrichtung 39 erhält man einen feinen Brei 40 einerseits und einen Faseranteil 41 andererseits. Der letztere Anteil wird zu einer dritten Siebvorrichtung 42 befördert, zum Beispiel einem Korbsieb oder einem rotierenden Sieb, in dem die Fasern 43, die eine niedrige Konzentration von Schwermetallen aufweisen, von einem die synthetischen Materialien enthaltenden Anteil 44, den daran gebundenen Metallen und Schmutzstoffen und anderen unerwünschten Materialien getrennt werden, und zwar mittels Sieben.
Diese dritte Siebvorrichtung 42 lässt nur Teilchen durch, von denen mindestens eine Abmessung kleiner als 500 Mikrometer ist, und sie hat beispielsweise runde Öffnungen mit einem Durchmesser kleiner als 500 Mikrometer oder quadratische Öffnungen mit einer Seite kleiner als 500 Mikrometer. In diesem Fall ist die oben erwähnte Abmessg der Öffnungen der ersten Siebvorrichtung 5 vorzugsweise kleiner als 5 mm, und die Abmessung der zweiten Siebvorrichtung 39 ist kleiner als 1 mm.
Der feine Brei 40 mit einer Teilchengröße von weniger als 2 mm, der den größten Anteil der restlichen Schwermetalle enthält, die nicht an den Eisenmetallen 8 haften geblieben sind und die nicht durch den Abscheiden 29 getrennt worden sind, kann direkt in der Entwässerungsvorrichtung 20 entwässert werden und kann je nach der unsürünglichen Konzentration der Schwermetalle und der Standardvoraussetzungen für den Kompost 28 in der Kompostiervorrichtung 27 kompostiert werden.
Auf dieser Kompostiervorrichtung können der Sandanteil 33 oder vorzugsweise der Sandanteil 35 und/oder der Faseranteil 41 oder vorzugsweise die Fasern 43 hinzugefügt werden, wie durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt. Von diesen Anteilen oder Fasern können eventuell auch kleine Mengen der restlichen Schwermetalle auf chemische Weise entfernt werden, zum Beispiel mittels eines Chelators.
Die Fasern 43 bieten das Strukturmaterial, das für die aerobe Behandlung erforderlich ist, während der Brei 40 den Stickstoff liefert, der für die biologische Aktivität benötigt wird.
Der Kompost 28 ist ein guter Kompost, der relativ frei von Schmutzstoffen wie synthetische Materialien und Glas ist.
Wie bereits erwähnt kann vor dein Entwässern eine Durchlüftung oder mit anderen Worten eine Oxidation des Breis 40 stattfinden, zum Beispiel während 0,1 bis 72 Stunden. Auf dem Durchlüfter 22 können Oxidationsmittel hinzugefügt werden. Die Oxidation fördert die Entwässerung.
Diese Durchlüftung oder Oxidation kann, wie in 4 dargestellt, vorangegangen werden durch ein Absetzen, verursacht durch die Schwerkraft oder durch Sedimentation und gleichzeitig durch Flotation in einer Sedimentationsvorrichtung 45, wo der Brei 40 verflicht wird, so dass weniger Durchlüftung und Entwässerung erforderlich sind. Das abfließende Wasser 45A wird zum Wasser 3 für die Verduünnngsvorrichtung 2 hinzugefügt.
Bei Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens wurden folgende Ergebnisse erzielt, die in dieser Tabelle wiedergegeben sind:
Wobei
A der Sandanteil 33 nach dem Sandabscheider 32 ist,
B der Sandanteil 35 nach dem zweiten Sandabscheider 34 ist,
C der Faseranteil 42 nach dem Feinsieben in dem Sieb 39 ist,
D die Fasern 43 sind,
E der entwässerte Anteil 21 ist,
F der Brei nach einer extra Reinigung mit einem Chelator ist.
Ein Kompost von noch besserer Qualität und einem geringeren Wasserverbrauch kann mit der in 5 dargestellten Vorrichtung erhalten werden. Insoweit diese Vorrichtung der in 6 dargestellten entspricht, sind identische Armaturen und Ströme mit denselben Referenzwerten gekennzeichnet.
Der Abfall 1 wird erst in der Verdunnungsvorrichtung 2 verdünnt und anschließend durch die Siebvorrichtung 5 gesiebt. Der grobe Anteil 6 wird in der Trennvorrichtung 24, zum Beispiel einem Sedimentationstank, in einen schweren Anteil getrennt, nämlich den inerten Anteil 36, der Glas und Steine enthält und beispielsweise das Sediment bildet, und einen organischen hölzernen und synthetischen Anteil 25, der zum Beispiel den schwebenden Anteil bildet.
Letzterer wird in einer Entwässerungsvorrichtung 46 entwässert. Das getrennte Wasser 47 wird zu dem Brei 7 hinzugefügt, bevor es der magnetischen Behandlung unterzogen wird.
Es erfolgt beispielsweise keine Trennung mittels eines Abscheiders 29, obschon es möglich wäre, sondern sowohl der Brei 38 von dein Sandabscheider 32 und der Brei 40 von dem Feinsieb werden magnetisch mittels eines Magneten 48 bzw. 49 ähnlich dem oben beschriebenen Magneten 9 behandelt.
Vor oder nach jedem Magneten 9, 48 und 49 kann ein auf der Basis rotierender Ströme arbeitender Abscheider 29 angebracht werden, um die nicht Eisenmetalle zu entfernen. Der Deutlichkeit halber ist ein solcher Abscheider 29 nur in 4 dargestellt.
Bevor der Sandanteil 33 des Sandabscheiders 32 zum Reduzieren des Gehalts an organischen festen Stoffen dein zweiten Sandabscheider 34 zugeführt wird, wird er erst in einer Entwässerungsvorrichtung 50 entwässert, wobei das Wasser 51 von dieser dem Brei 37 hinzugefügt wird, und anschließend der feste Sandanteil mit Wasser 53, das von einer physischen/chemischen Wasserbehandlung in einem Tank 54 stammt, in einem Mischer 52 gemischt wird.
Auch wird nach einem zweiten Sandabscheider 34 der Sandanteil 35 in einer Entwässerungsvorrichtung 55 entwässert, und das Wasser 56 von dieser wird in dem Tank 54 gesammelt. Der organische Brei 36 von dem zweiten Sandabscheider 34 wird zu dem organischen Brei 37 des Sandabscheiders 33 hinzugefügt, und zusammen werden sie der Behandlung durch den Magneten 44 unterzogen, der vor dem Feinsieben mittels Sieb 39 einige zusätzliche Eisenmetalle 48A trennt.
Gemäß einer Variante können die Entwässerungsvorrichtungen 50 und 55 durch Sedimentationstanks, wobei das Sediment der Sandanteil ist, oder durch andere geeignete Systeme ersetzt werden.
Der Faseranteil 41 wird vor dem erneuten Sieben in der Siebvorrichtung 42 als Brei durch einen Magneten 57 magnetisch behandelt, wobei eine zusätzliche Menge verstreuten Eisenmetalls 58 daraus entfernt wird. Der entstehende Brei 59 wird in der Entwässerungsvorrichtung 60 entwässert und in einem Mischer 61 gemischt mit Wasser 53, das vom Tank 54 kommt.
Die Fasern 43, die von den synthetischen Materialien, den mit diesen gebundenen Metallen und anderen Produkten mit Hilfe der Siebvorrichtung 42 oder einer anderen Trennvorrichtung getrennt worden sind, werden in der Entwässerungsvorrichtung 62 entwässert, deren Wasser 63 in dem Tank 54 gesammelt wird, um beispielsweise physikochemisch behandelt zu werden.
Dank dieser Wasserbehandlung in dem Tank 54 und der Verwendung von Wasser von diesem Tank 54 zum Trennen von Sand in dem zweiten Sandabscheider 34 und zum Verdünnen des Faseranteils 41 wird der Verbrauch von Frischwasser minimiert.
Ein eventueller Wasserüberschuss 3, der von der Entwässerungsvorrichtung 20 zu der Verdünnungsvorrichtung 2 befördert wird, kann ebenfalls in dem Tank 54 behandelt werden. Wenn zu viel behandeltes und daher gereinigtes Wasser vorhanden ist, kann dieses abgelassen werden.
Aus dem Brei 40, der das Feinsieb 39 passiert hat, auf welchem das Wasser 64 von der Entwässerungsvorrichtung 60 hinzugefügt worden ist, werden die endgültigen feinen Reste der Eisenmetalle 49A mit dem Magneten 49 entfernt, woraufhin der Brei in der Entwässerungsvorrichtung 20 entwässert wird.
Bevor der entwässerte Anteil 21 zu der Kompostiervorrichtung 27 befördert wird, eventuell zusammen mit dem gereinigten und entwässerten Sandanteil 35 und den entwässerten Fasern 43, kann ernut einer regenerierten Wasserlösung 72 mit aktiven Chelatoren gemischt und durch Mischen oder Reibung in der Vorrichtung 64 dispergiert werden.
Anschließend kann der Anteil 21 in einem Reaktor 66 weiter behandelt werden, auf dem Chelatoren hinzugefügt werden, die vorzugsweise biologisch abbaubar sind, zum Beispiel wie in EP-A-0.267.653 beschrieben, um einem zusätzlichen Anteil von Schwermetallen aufzulösen, die noch nicht zusammen mit den Eisenmetallen entfernt worden sind, und um sie zum Zeitpunkt der Entwässerung in der Entwässerungsvorrichtung 68 aus dem Feststoff zu entfernen.
Die Metalle 71 werden in einer Regenerierungsvorrichtung 70 von dem Wasser 69 der Entwässerungsvorrichtung 68 getrennt. Die regenerierte Wasserlösung 72 wird zu der Vorrichttung 65 hinzugefügt und wird so zum Entfernen der Schwermetalle in dem Reaktor 66 wieder verwendet.
In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform gemäß 5 ist der Verbrauch von Frischwasser minimal, und die Kosten für die Behandlung von Wasserüberschuss für die Behandlungen sind begrenzt.
Die Erfindung ist keinesfalls auf die oben beschriebenen und in den Begleitzeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt; ganz im Gegenteil, kann ein solches Verfahren zur Behandlung von einem organischen Anteil enthaltendem festen Abfall in den verschiedensten Varianten ausgeführt sein ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims

Verfahren zur Behandlung von einem organischen Anteil enthaltendem festen Abfall, gemäß welchem Verfahren der Abfall (1) in nassem Zustand gesiebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brei (4) hergestellt wird, indem Abfall (1) von dem organisches Material enthaltenden Anteil, der dank der Trockensortierung von gemischtem Hausabfall oder Restabfall erhalten wurde, oder von einer Kompostiervorrichtung oder einer Fermentiervorrichtung stammender Abfall (1) mit Wasser (3) verdünnt wird, dieser Brei durch mindestens eine Siebvorrichtung (5) gesiebt wird, die Stücke, die in mindestens einer Richtung eine Abmessung zwischen 2 und 20 mm haben, durchlässt, um einen großen Anteil zurückzuhalten, woraufhin von dem Brei (7), der passiert ist, ein Anteil der in dem Abfall (1) vorhandenen Eisenmetalle (8) mittels Magneten entfernt wird, und der Brei (7) entwässert wird und das Wasser (3) von dem Entwässerungsvorgang wiederverwertet und zum Verdünnen des Abfalls (1) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass verdünnter Brei (4) in einer separaten Phase produziert wird, die kurz vor dem Sieben oder während des Siebens selbst stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdünnen zu einem Brei (4) bereits während einer Vorbehandlung stattfindet, zum Beispiel während einer anaeroben Fermentierung oder Hydrolyse, wenn der Trockensubstanzanteil zu niedrig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abfall (1), der zu einem Brei mit einem Trockensubstanzgehalt von weniger als 10 % verdünnt worden ist, gesiebt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trennen der Eisenmetalle (8, 48A, 49A) und nach dem Entwässern des Breis (7, 19, 31, 37, 38 oder 40) der erhaltene entwässerte Anteil (21) einer biologischen Behandlung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der grobe Anteil, der während des Siebens mit einer Siebvorrichtung (5) zurückgehalten wird, in einer Trennvorrichtung (24) getrennt wird, nämlich in einen inerten Anteil (26) und einen Anteil (25), der eventuell in einem Wasserabscheider (46) entwässert wird, von dem das Wasser (47) nach dem Sieben wieder zu dein Brei (7) hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abgesehen vom Entfernen der Eisenmetalle (8) auch die nicht Eisenmetalle (30) entfernt werden, zum Beispiel mittels eines auf der Basis rotierender Ströme arbeitenden Abscheiders (29).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Eisenmetalle (8) der Brei (7) oxidiert wird, zum Beispiel mittels Durchlüftung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Eisenmetalle (8) der Sandanteil (33) mit Hilfe von mindestens einem Sandabscheider (32), zum Beispiel einem Hydrozyklon, aus dem Brei entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandanteil (33) ein zweites Mal in einem Sandabscheider (34) von dem organischen Brei getrennt wird, wobei der organische Brei (36) vorzugsweise dem Brei (37) von der ersten Sandtrennung hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandanteil (33 oder 35) nach dem Trennen in dem Sandabscheider (32 oder 34) entwässert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der entwässerte Sandanteil (33) nach der ersten Sandtrennung in dem Sandabscheider (32) mit Wasser (53) gemischt wird, das von der Entwässerung des Sandanteils nach der zweiten Sandtrennung in dem Sandabscheider (34) stammt, welches Wasser (53) vorzugsweise vor dem Mischen behandelt wird, zum Beispiel auf physikochemische Weise.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der Eisenmetalle (8) ein Faseranteil (41) aus dem Brei (38) entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Faseranteil (41) entfernt wird durch Sieben mit mindestens einer Siebvorrichtung (39) mit Öffnungen, die Teilchen durchlassen können, deren Abmessung in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in mindestens zwei stehenden Richtungen kleiner als oder gleich 2 mm ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder nach der ersten Trennung des Faseranteils (41) eine zusätzliche Trennung der restlichen Eisenmetalle (48A; 49A) von dem Brei (38, 40) stattfindet, insbesondere mit Hilfe von Magneten.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der getrennte Faseranteil (41) entwässert wird, wobei das Wasser davon vorzugsweise zu dem von der Trennung des Faseranteils (41) stammenden Brei (40) zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass verstreute Reste von Eisenmetallen (58) aus dem Faseranteil (41) entfernt werden, vorzugsweise mit Hilfe von Magneten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil (41) weiter getrennt wird in reine Fasern (43) und andere Substanzen, vorzugsweise mittels Sieben in einer Siebvorrichttung (42).
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 und Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (43) entwässert werden und dass das Wasser (63) zu dem Wasser (56) von der Entwässerung des Sandanteils (35) hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 und Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entwässern der Faseranteil (41) mit Wasser (53) gemischt wird, das von der Entwässerung des Sandanteils (35) stammt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die biologische Behandlung nach dem Trennen der Eisenmetalle (8, 48A, 49A) und nach dem Entwässern des Breis (7, 19, 31, 37, 38 oder 40) der erhaltene entwässerte Anteil (21) eine Kompostierung oder Fermentierung ist.
Verfahren nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandanteil (35) zu dem entwässerten Anteil (21), der biologisch behandelt ist, hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil (41) oder die Fasern (43) zu dein entwässerten Anteil (21), der biologisch behandelt ist, hinzugefügt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der entwässerte Anteil (21) nach dem Entfernen der Eisenmetalle (8) und eventuell des Sandanteils (33) und des Faseranteils (41) und nach dem Entwässern mit einem Chelator behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Behandlung mit Chelat der Brei erneut entwässert wird und das Wasser von dieser letzten Entwässerung behandelt und vor der Behandlung mit dein Chelator wieder zu dem entwässerten Anteil (21) hinzugefügt wird.
Verfahren nach Ansprüchen 1, 14 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Brei (7) zuerst gesiebt wird mit einer Siebvorrichtung (5), die Teilchen durchlässt, von denen mindestens eine Abmessung kleiner als 5 mm ist und vorzugsweise mindestens zwei Abmessungen kleiner als 5 mm sind, dass der Faseranteil (41) entfernt wird durch Sieben mit Hilfe von mindestens einer Siebvorrichtung (39) mit Öffnungen, die Teilchen durchlassen können, deren Abmessung in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in mindestens zwei stehenden Richtungen kleiner ist als 1 mm, und dass der Faseranteil (4) weiter getrennt wird in reine Fasern (43) und andere Substanzen, vorzugsweise mittels Sieben in einer Siebvorrichtung (42), deren Abmessung in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in mindestens zwei Stehenden Richtungen kleiner als 500 Mikrometer ist.