NL1023651C2 - Afvalscheidingsinstallatie met sterzeef en wervelstroomscheider. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Afvalscheidingsinstallatie met sterzeef en wervelstroomscheider.

5 De uitvinding heeft betrekking op een afvalscheidingsinstallatie volgens de aanhef van conclusie 1 bestemd voor het uit een afvalstroom afscheiden van niet-ijzerhoudende metaaldelen (non-ferro metalen) zoals aluminium, roodkoper, messing, tin, zink, legeringen en edelmetalen.

10 Een dergelijke afvalscheidingsinstallatie is uit de praktijk bekend en omvat een door een trilvoeder met afval voedbare wervelstroomscheider, ook wel bekend als Eddy Current Separator. De trilvoeder en wervelstroomscheider vormen hierbij tezamen een standalone unit. Tijdens bedrijf worden afvaldelen door de trilvoeder 15 gespreid op een snel ronddraaiende voedingsband van de wervelstroomscheider gebracht. Het principe van de scheiding is gebaseerd op het feit dat als gevolg van veranderingen in magnetische flux een elektrische lading wordt opgewekt in niet-ijzerhoudende metaaldelen die aanwezig zijn in het afval. De hierdoor ontstane 20 Lorenz-krachten zorgen ervoor dat de niet-ijzerhoudende metaaldelen uit de afvalstroom worden weggeschoten op het moment dat ze over een eindtrommel van de voedingsband bewegen.

Nadelig hierbij is dat de installatie weinig flexibel inzetbaar is, en dat grote voorbewerkingseenheden voor de afvalstroom vereist 25 zijn, teneinde de wervelstroomscheider naar behoren te kunnen laten functioneren. Zo is er een zeefeenheid nodig die afvaldeeltjes kleiner dan 10 millimeter uitzeeft, en een eenheid die het afval ontijzert. Verder is het nadelig dat de voedingsband van de wervelstroomscheider voldoende lang moet zijn om de afvaldelen die 30 afkomstig zijn van de trilvoeder tot rust te laten komen voordat ze bij het veranderende magnetische veld komen. Om tot een goede scheiding te komen dient de toegevoerde afvalstroom een grootteverdeling te hebben die niet boven de factor 3 of 4 maal de ondermaat uitkomt. Hiertoe dient veelal een extra zeefeenheid te 35 worden ingezet in het voortraject. Daarnaast is in de praktijk

Λ n O ΟΛ r J

I gebleken dat de standaard in de voorbewerkingseenheden gebruikte I zeeftechnieken voor het uitzeven van de fijne en grove afvaldelen, tot kleefproblemen van de afvaldelen op de voedingsband van de I wervelstroomscheider leiden. Dit hangt waarschijnlijk samen met het I 5 feit dat vocht dat in de afvaldelen zit opgesloten in de zeefeenheden I naar de oppervlakte trilt. Dit effect is zeer storend voor een goede I werking van de wervelstroomscheider.

I De onderhavige uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk te ondervangen dan wel een bruikbaar I 10 alternatief te verschaffen. In het bijzonder heeft de uitvinding tot I doel een compacte en betrouwbare afvalscheidingsinstallatie te I verschaffen waarmee een hoge graad aan niet-ijVerhoudende metaaldelen I uit de afvalstroom kan worden afgescheiden.

B Dit doel wordt bereikt door een afvalscheidingsinstallatie 15 volgens conclusie 1. De installatie omvat hierbij een voeder die I uitmondt in een sterzeef die op zijn beurt aansluit op een I wervelstroomscheider. De sterzeef omvat meerdere achter elkaar I geplaatste aandrijfbare stangen met elk meerdere daarop naast elkaar I voorziene stervormige schijven. De onderlinge afstanden tussen de I 20 stangen en de stervormige schijven zijn zodanig dat de fijne I afvaldeeltjes, in het bijzonder kleiner dan circa 8-12 millimeter B daar tussendoor kunnen vallen. Aldus is gebleken dat de I wervelstroomscheider in combinatie met de sterzeef zeer effectief B werkt. Hoewel de afvalstroom bij voorkeur nog steeds van te voren B .25 ontijzerd wordt/ kunnen nu afvaldelen tot 12 è 15 maal de ondermaat B worden verwerkt zonder dat dit afbreuk doet aan de effectiviteit van B de scheider. Dit werkt zeer kostenbesparend. De sterzeef zeeft niet B alleen direct de kleine afvaldeeltjes uit de afvalstroom, maar trekt B tevens de overige afvaldelen uit elkaar, transporteert deze goed B 30 verspreid naar de scheider zonder daarbij de afvaldelen teveel of te B ruw te doen bewegen. Kleefproblemen ter plaatse van de scheider als B gevolg van naar de oppervlakten komend vocht, treden als gevolg B hiervan niet of nauwelijks meer op. De installatie volgens de B uitvinding is bij uitstek geschikt voor moeilijk (vochtig) zeefbaar B 35 afval, kan een beperkte omvang hebben en toch snel en effectief in B één gang afzeven en de niet-ijzerhoudende metaaldelen afscheiden. Met B de installatie kunnen hoge capaciteiten worden bereikt. Bijvoorbeeld 3 voor het verwerken van afvalverbrandingsslakken kunnen capaciteiten van 100 tot 150 ton per uur worden bereikt.

De sterzeef sluit in het bijzonder direct aan op de wervelstroomscheider. Een tussenschakeling van bijvoorbeeld een 5 trilvoeder zou alleen maar averechts kunnen werken.

Aan het einde van de sterzeef is meer in het bijzonder een neerhangende stabilisatieflap voorzien. Deze dient ertoe de van de sterzeef afkomende afvaldelen enigszins af te remmen en daardoor verder te stabiliseren alvorens deze op de wervelstroomscheider 10 terecht komen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de wervelstroomscheider een excentrisch daarin opgestelde snel ronddraaiende magnetische rotor die binnenin een niet-metallische trommel geplaatst is. De trommel wordt hierbij tijdens bedrijf veel langzamer aangedreven dan 15 de rotor om zo fluxveranderingen aan het oppervlak van de trommel op te wekken. De trommel fungeert verder als eindaandrijving voor een transportband waaroverheen het te scheiden afval wordt gevoerd.

Indien niet-ijzerhoudende metaaldelen door de transportband over de trommel worden gevoerd, ontstaan in deze delen wervelstromen als 20 gevolg van het daar opgewekte magnetische veld. Deze wervelstromen induceren tweede magnetisch velden rondom de niet-ijzerhoudende metaaldelen. Deze velden reageren met het magnetische veld van de rotor, met als resultaat een gecombineerde voortstuwings- en afstotingskracht, die de niet-ijzerhoudende metaaldelen uit de 25 afvalstroom naar voren doen schieten. De excentrische plaatsing van de magneetrotor is hierbij zeer effectief gebleken voor het scheiden van de niet-ijzerhoudende metaaldelen.

In een verdere variant is de magneetrotor verstelbaar opgesteld binnenin de trommel. Aldus kan de installatie worden aangepast in 30 samenhang met de vorm, afmeting, geleidbaarheid, dichtheid, vochtigheid en structuur van de af te scheiden niet-ijzerhoudende metaaldelen.

Het compacte samenstel van sterzeef en wervelstroomscheider is met voordeel uitstekend mobiel te maken, en is als zodanig een zeer 35 efficiënt en flexibel inzetbare non-ferro scheidingsinstallatie, die op verschillende locaties zijn werk kan doen. De gehele opstelling past bijvoorbeeld zo op een standaard 3-assige oplegger, inclusief bedieningspaneel en schakelkast. De afmetingen van de gehele oplegger I * zijn dan bijvoorbeeld circa 13 meter lang, circa 2,60 meter breed en maximaal 4 meter hoog. Vervoer naar werklocaties is hierdoor snel en I eenvoudig.

H In een verdere variant is aan het einde van de 5 wervelstroomscheider een neodynium koprol magneet voorzien. Hierdoor is het met voordeel ook mogelijk om licht ferritisch roestvrij staal I af te scheiden.

Verdere voorkeursuitvoeringsvormen zijn vastgelegd in de I onderconclusies.

I 10 De uitvinding heeft verder betrekking op het gebruik van een I afvalscheidingsinstallatie volgens conclusie 12.

I De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de I bijgaande tekening, waarin: I fig. 1 een aanzicht is in langsdoorsnede van een uitvoèringsvorm I 15 van een mobiele afvalscheidingsinstallatie volgens de uitvinding; I fig. 2 een schematisch bovenaanzicht is van de sterzeef in fig.

1 zonder stervormige schijven; I fig. 3 een bovenaanzicht meer in detail is van een stang met stervormige schijven uit de sterzeef in fig. 1 en 2; I 20 fig. 4 een zijaanzicht is van een stervormige schijf in fig. 3; I fig. 5 een schematisch bovenaanzicht is van de inrichting in I fig. 1 in bedrijf op locatie; I fig. 6 een variant is van fig. 5 met neodynium koprol magneet; I en I 25 fig. 7 een variant is van fig. 6 met in een cascade opstelling een tweede wervelstroomscheider.

I In fig. 1 is de afvalscheidingsinstallatie in zijn geheel I aangeduid met het verwijzingscijfer 1. De installatie 1 omvat een I vulhopper 2 die uitmondt boven een trilvoeder 3 die op zijn beurt 30 aansluit op een sterzeef 4. De sterzeef 4 omvat meerdere aandrijfbare I stangen 5 met stervormige schijven 6 (zie ook fig. 2, 3 en 4). De I stangen 5 en stervormige schijven 6 zijn zodanig ten opzichte van I elkaar geplaatst dat afzeving op circa 8-10 millimeter plaats kan I vinden. Verder zijn de stervormige schijven 6 op een aantal vrije 35 uiteinden voorzien van verdikkingen 7 die een zelfreinigend effect I bewerkstelligen. De sterzeef 4 is oplopend onder een schuine hoek van I circa 6-8 graden geplaatst, en mondt aan het einde uit boven een I wervelstroomscheider 8. De wervelstroomscheider 8 omvat een 5 * aandrijfbare kunststof trommel 9/ een excentrisch en verstelbaar daarin geplaatste aandrijfbare magneetrotor 10, en een door de trommel 9 aangedreven polyethyleen transportband 11. Stroomafwaarts van de trommel 9 is een scheidingsplaat 14 opgesteld.

5 Onder de sterreef 4 en de wervelstroomscheider 8 loopt een transporteur 16 door die door de sterzeef 4 uitgezeefde kleine afvaldeeltjes tezamen met de van de wervelstroomscheider direct naar beneden vallende afvaldelen opvangen en in tegengestelde richting naar links afvoert. Het einde van de transporteur 16 is opklapbaar 10 uitgevoerd, waarbij fig. 1 de opgeklapte stand laat zien.

De bovengenoemde onderdelen van de installatie tezamen met schakelkasten en bedieningspanelen 17 zijn allen ondergebracht op een verplaatsbare oplegger 18.

IEen mogelijk gebruik van de installatie 1 zal nu worden 15 toegelicht aan de hand van fig. 5. De installatie is hierbij op een werklocatie geplaatst waar zich een invoertrechter 20 en een toevoertransporteur 21 bevinden die aansluiten op de vulhopper 2 van de installatie 1. Verder is een opvangschap 23 voorzien dat aan het kopse einde van de oplegger 18 aansluit op de wervelstroomscheider 8, . 20 en een afvoertransporteur 25 die aansluit op de transporteur 16 van de installatie 1. Ter aandrijving van de installatie is een generatorset 26 voorzien.

Tijdens bedrijf wordt met behulp van een laadvoertuig telkens een hoeveelheid te scheiden afval in de invoertrechter 20 geladen. De 25 invoertrechter 20 kan hierbij aan de bovenzijde zijn voorzien van een zeefrooster voor het tegenhouden van grove afvaldelen, bijvoorbeeld afvaldelen groter dan 120-150 millimeter. Deze vallen dan naar de achterkant van de invoertrechter af en verzamelen zich aldaar op een hoop 28. Via de toevoertransporteur 21 komt het afval terecht bij de 30 vulhopper 2, om van daaruit via de trilvoeder 3 op de sterzeef 4 te worden getrild. De sterzeef 4 zeeft vervolgens de fijne afvaldeeltjes kleiner dan 8-10 millimeter eruit, die op de transporteur 16 vallen, trekken de overige afvaldelen uit elkaar en transporteren deze naar de wervelstroomscheider 8. Aldaar komen deze afvaldelen gedoseerd, 35 goed verdeeld en los van elkaar op de transportband 11 terecht. De zich tussen de afvaldelen bevindende niet-ijzerhoudende metaaldelen worden zodra ze de positie boven de trommel 9 bereiken, onder invloed van de aldaar ontstane wervelstromen en heersende magneetkrachten Η * naar voren geschoten tot voorbij de scheidingsplaat 14 en vallen in I1 het opvangschap 23. De overige afvaldelen vallen nog voor. de scheidingsplaat 14 naar beneden op de transporteur 16. De op de transporteur 16 vallende uitgezeefde fijne afvaldeeltjes mengen zich 5 automatisch met de "steriele" van niet-ijzerhoudende metaaldelen H ontdane grovere afvaldelen en worden afgevoerd naar de transporteur H 25 om op een bult 29 te worden gestort.

H Fig. 6 toont een variant van fig. 5 waarbij dezelfde onderdelen H met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. In tegenstelling tot 10 bij fig. 1 en 5 vallen de van niet-ijzerhoudende metaaldelen ontdane H afvaldelen nu echter op een zich naar de zijkant uitstrekkende H transporteur 30, waarboven een neodynium koprol magneet 31 is H opgesteld. Deze haalt de zich nog tussen de afvaldelen bevindende licht ferritische roestvrij stalen delen uit de afvalstroom en 15 deponeren deze in een opvangschap 33. De overige afvaldelen vallen op een transporteur 35 die aansluit op de afvoertransporteur 25 om aldaar te mengen met de door de sterzeef 4 uitgezeefde afvaldeeltjes.

De transporteur 16' strekt zich bij deze variant niet langer uit tot aan het einde van de wervelstroomscheider 8, maar begint eerst onder 20 de sterzeef 4.

Fig. 7 toont een variant van fig. 6 waarbij dezelfde onderdelen eveneens met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. In deze variant mondt de transporteur 16' uit op een transporteur 40 die de uitgezeefde fijne afvaldeeltjes toevoert aan een tweede samenstel van 25 zeefmiddelen 41 en wervelstroomscheider 42. De zeefmiddelen 41 worden I hierbij bij voorkeur gevormd door een stangenzeef met meerdere boven I elkaar vibrerende stangen, en dienen ertoe de zeer fijne I afvaldeeltjes, in het bijzonder kleiner dan 5-6 millimeter uit te I zeven. De overige fijne afvaldeeltjes, in het bijzonder in het gebied 30 van 5/6-10/12 millimeter, worden vervolgens over de I wervelstroomscheider 42 gevoerd voor het daaruit afscheiden van de I niet-ijzerhoudende metaaldeeltjes. De niet-ijzerhoudende metaaldeeltjes worden hierbij in een opvangschap 43 geschoten. De van I deze niet-ijzerhoudende metaaldeeltjes ontdane afvalstroom wordt 35 vervolgens tezamen met de uitgezeefde zeer fijne afvaldeeltjes weer afgevoerd naar en bijgemengd op de afvoertransporteur 25. Deze cascade opstelling met gefractioneerde wervelstroomscheiding geeft als voordeel een maximale verwijdering/winning van niet-ijzerhoudende 7 metaaldelen uit afvalstromen. Deze variant is met name geschikt bij I toepassing op scheiding van niet-ijzerhoudende metaaldelen uit I afvalverbrandingsslakken, waarbij hoge eisen aan deze scheiding I worden gesteld in verband met hergebruik van deze slakken in civiele I 5 toepassingen. Voor de tweede cascade trap is een neodynium koprol I magneet minder zinvol omdat in de hele fijne fractie nagenoeg geen I RVS meer voorkomt. In fig. 4 is verder nog een magneetstation 46 I getoond voor het voorafgaand aan toevoer aan de installaties met de I wervelstroomscheiders uit de afvalstroom verwijderen van I 10 ijzerhoudende metaaldelen. Het samenstel van zeefmiddelen 41 en I wervelstroomscheider 42 is op een oplegger geplaatst.

I Naast de getoonde uitvoeringsvormen zijn vele varianten I mogelijk. Zo kunnen bijvoorbeeld andere typen transporteurs en/of I voeders worden toegepast. Ook kunnen andere soorten en afmetingen I 15 stervormige schijven voor de sterzeef worden gebruikt. Daarnaast kan I de installatie ook in een vaste opstelling worden gebouwd of op een I verplaatsbaar draagvlak bevestigd zijn. In plaats van de stangenzeef I kunnen ook andere zeefmiddelen worden gebruikt voor het verder I uitzeven van de fijne afvaldeeltjes. Verder kan een type I 20 wervelstroomscheider worden gebruikt waarmee het mogelijk is om op I soort niet-ijzerhoudend metaal te scheiden. Dit wordt dan gebruikt in I combinatie met meerdere op afstand van elkaar liggende I scheidingsplaten.

I Aldus is volgens de uitvinding een zeer goed functionerende I 25 mobiel te maken afvalscheidingsinstallatie verschaft/ waarmee hoge capaciteiten behaald kunnen worden, en waarmee ook in de toekomst aan de steeds strenger wordende eisen van afvalscheiding kan worden I voldaan.

Claims (12)

1. Afvalscheidingsinstallatie, omvattende: - een voeder (3) voor het toevoeren van afval; en 5 - een wervelstroomscheider (8) voor het scheiden van het afval in een fractie niet-ijzerhoudende metaaldelen en een restfractie; met het kenmerk, dat de installatie verder omvat: - zeefmiddelen voor het uitzeven van fijne afvaldeeltjes, in het 10 bijzonder van afvaldeeltjes kleiner dan circa 8-12 millimeter/ en het doorlaten van overige afvaldelen; waarbij de zeefmiddelen een sterzeef (4) omvatten met meerdere achter elkaar geplaatste aandrijfbare stangen (5)/ met op elk van de stangen (5) meerdere naast elkaar voorziene stervormige schijven (6).

2. Afvalscheidingsinstallatie volgens conclusie 1, waarbij de sterzeef (4) direct aansluit op de wervelstroomscheider (8).

3. Afvalscheidingsinstallatie volgens conclusie 2, waarbij aan het 20 einde van de sterzeef (4) een neerhangende stabilisatieflap voorzien is voor het stabiliseren van de door te laten afvaldelen.

4. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de wervelstroomscheider (8) een aandrijfbare 25 magneetrotor (10) binnenin een aandrijfbare niet-metallische trommel (9) omvat, over welke trommel (9) een transportband (11) geleid is waar overheen de van de sterzeef (4) afkomstige doorgelaten afvaldelen gevoerd worden, en waarbij de magneetrotor (10) excentrisch binnenin de trommel (9) is opgesteld. 30

5. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de wervelstroomscheider (8) een aandrijfbare magneetrotor (10) binnenin een aandrijfbare niet-metallische trommel (9) omvat, over welke trommel (9) een transportband (11) geleid is 35 waar overheen de van de sterzeef (4) afkomstige doorgelaten afvaldelen gevoerd worden, en waarbij de magneetrotor (10) verstelbaar is opgesteld binnenin de trommel (9). * 9

• 6. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste de sterzeef (4) en de wervelstroomscheider (8) op een verplaatsbare draagvlak geplaatst zijn, in het bijzonder een mobiel van wielen voorzien draagvlak (18). 5

7. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij aan het einde van de wervelstroomscheider (8) een neodynium koprol magneet (31) voorzien is.

8. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij onder de sterzeef (4) een collector voorzien is voor het opvangen van de uitgezeefde fijne afvaldeeltjes, in het bijzonder een afvoerhand (16), die zich tevens onder de wervelstroomscheider (8) uitstrekt voor het opvangen van de 15 restfractie en het mengen daarvan met de uitgezeefde fijne afvaldeeltjes.

9. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende: 20. tweede zeefmiddelen (41) voor het uitzeven van zeer fijne afvaldeeltjes, in het bijzonder van afvaldeeltjes kleiner dan circa 5-6 millimeter, en het doorlaten van de overige fijne afvaldeeltjes; en - een tweede wervelstroomscheider (42) voor het scheiden van de 25 doorgelaten fijne afvaldeeltjes in een fractie niet-ijzerhoudende metalen afvaldeeltjes en een restfractie; waarbij de tweede zeefmiddelen (41) in het bijzonder meerdere boven elkaar geplaatste vibrerende stangen omvatten.

10. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de sterzeef (4) onder een schuine hoek geplaatst is, in het bijzonder een hoek van 0-10 graden

11. Afvalscheidingsinstallatie volgens één van de voorgaande 35 conclusies, waarbij de stervormige schuiven (6) vervaardigd zijn uit rubber.

* 12. Gebruik van een afvalscheidingsinstallatie volgens één van de H voorgaande conclusies.