DE69609579T2

DE69609579T2 - Verfahren zur Entsorgung von Müll

Info

Publication number: DE69609579T2
Application number: DE69609579T
Authority: DE
Inventors: Sergio Bramini
Original assignee: WASTE TREAT ENGINEERING Ltd
Current assignee: WASTE TREAT ENGINEERING Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: ITMI951947A0; IT1277612B1; EP0764619B1; ES2150623T3; DE69609579D1; EP0764619A1; ITMI951947A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein physikalischchemisches Aufbereitungsverfahren für Stadtmüll, insbesondere des in solchem Stadtmüll enthaltenen Feuchtanteils, zur Trocknung und Verringerung der bakteriellen Belastung, wobei der Stadtmüll in assimilierbaren oder Spezialmüll umgewandelt wird.
Wie bekannt, stellt die Entsorgung von festem Stadtmüll zur Zeit eine Quelle beträchtlicher Probleme dar, hervorgehoben durch die Tatsache, daß Müllkippen hoher Qualität, d. h. mit technisch anspruchsvoller Charakteristik hinsichtlich Wasserdichtigkeit u. ä. benötigt werden, um die toxisch-schädlichen Substanzen im Feuchtanteil des Mülls halten zu können.
Die DE-A-43 34 900 offenbart eine Mischung aus verschiedenen Verbindungen, die in Kombination mit einer Druckstufe verwendet werden, um flüssige Gemische (Schlämme mit maximal 35% Trockenprodukt) unter Erhalt eines Trockendüngers zu entfeuchten.
Die DE-A-35 17 645 betrifft eine Zusammensetzung zur Landverbesserung und zur Förderung des Nährstoffkreislaufs.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine Aufbereitung von Stadtmüll vorgeschlagen wird, bevor dieser zur Müllkippe gebracht wird, bei der sich die bakterielle Belastung des Mülls verringern und die anschließende Entsorgung erleichtern läßt, mit der Möglichkeit, Müllkippen mit geringeren Qualitätsanforderungen zu benutzen, bei denen niedrigere Entsorgungskosten anfallen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet Urasite®, ein dem Fachmann bekanntes Produkt, das aus einem natürlichen Ton besteht, der aus der URAS- Mine in Sardinien (Italien) gefördert wird und zur Familie der Smectite, Hydrosilikatkomplexen aus Al, Fe, Mg und Alkali, mit der allgemeinen Formel gehört:
(Si, Al)&sub8;(Al, Fe, Mg)4O&sub2;O(OH)&sub4;Xn · mH&sub2;O + K&sub2;O
worin X austauschbare Kationen sind, im allgemeinen Na&spplus;, Ca&spplus;&spplus;; n = 10-11; m = 4-10.
Urasite absorbiert den feuchten und halbflüssigen Müllanteil, wodurch dieser getrocknet wird. Auf diese Weise werden die in der Flüssigphase in Lösung enthaltenen Schwermetalle und toxischen Salze aufgesaugt und die bakterielle Belastung verringert, wobei der Stadtmüll in assimilierbaren oder Spezialmüll umgewandelt wird. Während der Aufbereitung wird Urasite, das besonders reich an Kaliumoxid (K&sub2;O) ist, in Kombination mit Calciumoxid (CaO) verwendet.
Diesen Grundkomponenten können Desodoranzien wie Kiefernharz oder Blütenessenzen zugesetzt werden, um den als Folge der Bildung von Caprolactam, Schwefelwasserstoff und Mercaptanen ausströmenden Gestank zu überdecken.
Diese Stoffe reagieren durch Hydratation bei Kontakt mit Flüssigkeiten und entwickeln parfümierte Essenzen. Die Reaktion kommt durch in Urasite enthalte Substanzen zustande.
Das erfindungsgemäße Aufbereitungsverfahren läßt sich mit oder ohne geeignete vorherige physikomechanische Behandlung auf Stadtmüll, d. h. Haushaltsabfälle, und ebenso auf Industrieabfälle anwenden, wenn er eine Feuchtphase mit toxisch-schädlichen verunreinigenden Substanzen umfaßt.
Wenn man beim Stadtmüll bleibt, so kann der Abfall so wie er ist der erfindungsgemäßen Aufbereitung unterzogen werden.
In diesem Fall wird der Müll, so wie er gesammelt wird, einschließlich organischen und nichtorganischen Teilen, vorzugsweise mit einer Schneidmühle (cutter grinder) möglichst homogen (trockene Teile gesättigt mit feuchten Teilen) und zu einer solchen Größe vermahlen, daß er leicht mit den zur chemischen Aufbereitung eingesetzten Produkten, nämlich Urasite, im folgenden einfach mit den Buchstaben U. R. bezeichnet, und CaO gemischt werden kann. Diese chemischen Verbindungen, die in Pulverform vorliegen, werden dem Müll nach dem Vermahlen und Homogenisieren mittels eines Hochgeschwindigkeitsmischers im geeigneten Verhältnis zugegeben, um so die Reaktion in Gang zu setzen.
Bei getrennter Sammlung von Haushaltsmüll, beispielsweise in einem transparenten Sack (purpurfarben oder neutral) für trockenes Material (Papier, Kunststoffe, Lumpen, Aluminiumbüchsen, Blechbüchsen etc.) und einem anderen Sack, normalerweise schwarz, für organische Materialien wie Küchenabfälle, Trockenabfälle, die mit organischen Substanzen verunreinigt sind, u. ä., erfolgt die erfindungsgemäße Aufbereitung nur mit dem feuchten Teil aus den Säcken mit organischem Material. In diesem Fall kann die Aufbereitung mit U. R. + CaO ohne vorheriges Vermahlen direkt erfolgen, vorausgesetzt, daß das kontaminierte, mit den flüssigen Phasen der organischen Materialien vermischte trockene Material nicht in großen Mengen vorliegt.
Schließlich kann man das Abtrennen des Feuchtanteils des festen Stadtmülls (R. S. U.) durch Grobvermahlen und mechanisches Sieben vorsehen. In diesem Fall wird der Müll, so wie er ist, zuerst vermahlen und dann in eine Siebtrommel gegeben, beispielsweise mit Maschen von 80 bis 100 mm, die sich zum Abtrennen der beiden Primäranteile eignet. Das trockene Material verbleibt so oberhalb des Siebs (Kunststoffe, Papier, Aluminiumbüchsen, Blechbüchsen, sofern nicht vorher mit einer Vorrichtung zum Entfernen von Eisen abgetrennt), während sich der Feuchtanteil, hauptsächlich organische Substanzen, die aus dem Haushaltsmüll stammen, unter dem Sieb sammelt. Dieser Feuchtanteil wird in den Mischer gegeben, in dem er mit U. R. + CaO reagiert.
In allen beschriebenen Fällen erfährt der feuchte Abfall nach der Aufbereitung eine teilweise Zustandsveränderung, indem er nämlich von toxischschädlichem Müll in Spezialmüll übergeht; er kann dann auf der Müllkippe gelagert oder verbrannt werden, wobei Anlagen verwendet werden, die nicht für Sondermüll oder gesundheitsschädlichen Müll ausgelegt sind. Insbesondere kann erfindungsgemäß aufbereiteter Müll auf Grundlage der augenblicklichen italienischen Vorschriften (Presidential Decree 915/82 vom 10.09.82 und Interdepartmental Committee Decision vom 27.08.84) als nichttoxischer und unschädlicher Spezialmüll klassifiziert werden.
Zur Behandlung des Feuchtanteils des Mülls werden Urasite und Calciumoxid vorteilhaft zu gleichen Teilen und in einer Gesamtmenge eingesetzt, die zu der Menge der flüssigen und halbflüssigen Teile (L. Q.) im Abfall im Verhältnis steht. Die Menge der Mischung aus U. R. + CaO im Verhältnis zum Müll liegt vorteilhaft im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%. In der ersten Reaktionsstufe absorbiert U. R. die flüssigen und halbflüssigen Teile (L. Q.), die sich sowohl aus polaren als auch aus unpolaren Flüssigkeiten zusammensetzen, in einer Menge von 75% seines Gewichts. Wasser, organische Lösungsmittel und andere vorhandene Flüssigkeiten werden so absorbiert.
U. R. kapselt auch Schwermetalle (Blei und Cadmium), Leichtmetalle (Kupfer und Aluminium), sechswertiges Chrom, Phenole, Cyanide und andere üblicherweise im Müll vorhandene Substanzen ein.
CaO reagiert mit dem Wasser in der Lösung, wobei gelöschter Kalk (Ca(OH)&sub2;) gebildet wird und die Temperatur von einem Minimalwert von 40ºC auf einen Maximalwert von 80ºC steigt.
Das im U. R. vorhandene Kaliumoxid (K&sub2;O) reagiert ebenfalls unter Bildung von Kaliumhydroxid (KOH). Die exotherme Reaktion im Zusammenhang mit der Neutralisierungsreaktion verhindert die Bildung von Bakterien.
Wenn man lediglich den feuchten Teil des Abfalls (RSU = L. Q. + nH&sub2;O) betrachtet, so ist die Reaktion, die bei Zugabe von U. R. + CaO abläuft, sehr schematisch die folgende:
LQ. + nH&sub2;O + U. R.+ CaO → Ca(OH)&sub2; + (n-1)H&sub2;O + (UR +L. Q) + nCal.
U. R. + L. Q., das Ergebnis der Reaktion, sind die halbflüssigen, von Urasite absorbierten Teile und erscheinen in Form von trockenem, heißem, braungrauem Schmutz. Nach der Aufbereitung ist eine schwach, aber kontinuierliche Ammoniakemissionen (NH&sub3;) nachzuweisen.
Bezugnehmend auf die nachfolgende Abbildung, die das Schema einer Anlage zum Keimfreimachen von Müll zeigt, wird nun in Form eines nicht einschränkenden Beispiels eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Müllaufbereitung beschrieben.
In dieser Abbildung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Haufen groben Stadtmülls, der mittels einer Schaufel 2 in einen Sammelbehälter 3 mit einem Boden 4 überführt wird, in dem die durchgesickerte Flüssigkeit aufgefangen und separat zu einer Kläranlage geleitet wird.
In Behälter 3 befindet sich eine Grobmühle, die so ausgelegt ist, daß sie die Teilchengröße nicht in einem solchem Maße verkleinert, daß die anschließende Trennung mittels Sieb problematisch wird.
Zu diesem Zweck wird eine Gittermühle (grid-type grinder) oder eine Mühle mit Mischtechnologie (Gitter und Schaufeln; grids and blades) verwendet. Der so vermahlene Abfall 5, der den Behälter 3 verläßt, wird mittels einer Förderanlage 6 zu einer zur Trennung der beiden Primäranteile geeigneten Siebtrommel 7, beispielsweise mit Maschen von 80 bis 100 mm, transportiert.
Tatsächlich bleibt das trockene Material 8, beispielsweise Kunststoffe, Papier, Bleche etc., oberhalb des Siebs und sammelt sich zur direkten Entsorgung an.
Umgekehrt bleibt der Feuchtanteil, hauptsächlich organische Substanzen aus Haushaltsabfällen, der in dem Schema mit 9 bezeichnet ist, unter dem Sieb und wird zu einem Hochgeschwindigkeitsmischer 10 transportiert, in dem die Mischung aus Urasite und Calciumoxid zugegeben wird, so daß die oben beschriebene exotherme und Neutralisationsreaktion in Gang gesetzt wird und ein Trockenprodukt 11 erhalten wird, das sich als nichttoxischer und unschädlicher Spezialabfall klassifizieren läßt, der demzufolge zusammen mit dem unbehandelten Abfall 8 entsorgt werden kann.

Claims

1. Aufbereitungsverfahren zum Trocknen und Verringern der bakteriellen Belastung von festem Stadtmüll mit einem Feuchtanteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll mit Hydrosilikatkomplexen aus Al, Fe, Mg und Alkali der allgemeinen Formel:

(Si, Al)&sub8;(Al, Fe, Mg)4O&sub2;O(OH)&sub4; · Xn · mH&sub2;O + K&sub2;O

behandelt wird, worin:

X austauschbare Kationen sind, im allgemeinen Na&spplus;, Ca&spplus;&spplus;;

m = 4-10;

n = 10, 11.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung mit einer Mischung aus dem Komplex der Formel (I) und CaO durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende schematische Reaktion:

L. Q. + nH&sub2;O + U. R. + CaO → Ca(OH)&sub2; + (n-1)H&sub2;O + (U. R. + L.Q) + nCal

wobei:

L. Q. + nH&sub2;O = Feuchtanteil des Mülls;

L. Q. = flüssige und halbflüssige Phase im Müll;

U. R. = Komplex der Formel (I);

(U. R. + L. Q.) = Trockenprodukt der Reaktion.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Mischung gleiche Teile des Komplexes von Formel (I) und CaO enthält.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, worin die Menge der Mischung zwischen 5 und 30 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mülls.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplex der Formel (I) die flüssigen und halbflüssigen Anteile (L. Q.), die sowohl aus polaren als auch aus unpolaren Flüssigkeiten bestehen, in einer Menge von bis zu 75% seines Gewichts absorbiert und Schwermetalle wie Blei und Cadmium, Leichtmetalle wie Kupfer und Aluminium, sechswertiges Chrom, Phenole, Cyanide und andere im Müll vorhandene Substanzen einkapselt.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Komplex der Formel (I) vorhandene K&sub2;O unter Bildung von KOH reagiert.

8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß CaO mit dem in der Lösung vorhandenen Wasser reagiert, wobei Ca(OH)&sub2; gebildet wird und die Temperatur von einem Mindestwert von 40ºC auf einen Höchstwert von 80ºC steigt.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß desodorierende Substanzen wie Kiefernharz und Blütenessenzen zugesetzt werden, die mit Flüssigkeiten unter Freisetzung von Aromastoffen reagieren.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Müll so wie er ist aufbereitet wird, gegebenenfalls nach homogenem Vermahlen, wobei die Trockenanteile mit den Feuchtanteilen saturiert werden.

11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Feuchtanteil vor der Aufbereitung mit Hilfe mechanischer Siebung abgetrennt wird.

12. Verwendung der Hydrosilikatkomplexe der Formel (I), allein und in Form ihrer Mischungen mit CaO, zur Aufbereitung von festem Stadtmüll mit Feuchtanteilen.