NL9102168A - Werkwijze en inrichting voor het continu verwijderen van vuilresten van metallisch afval. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET CONTINU VERWIJDEREN VAN VUILRESTEN VAN METALLISCH AFVAL

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continu verwijderen van aangehecht vuilresten van metallisch afval. De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor gebruik bij de werkwijze.

Metallisch afval, vooral van staal en aluminium, komt onder meer voor in verzameld huisvuil in de vorm van gebruikte verpakkingen voor voedsel, drank of chemicaliën. Door middel van een magneet of een wervelstroomscheider wordt het metallische afval gescheiden van het overige huisvuil. Het aldus gescheiden metallische afval is niet zonder meer geschikt voor hergebruik. Daarvoor moeten eerst aangehechte vuilresten verwijderd worden. Onder aangehechte vuilresten moet in dit verband een breed scala van materialen verstaan worden: vooral papier en elastomeren, maar ook lak, drukinkt, lijm, ijzeroxyde, zand, restanten van de oorspronkelijke inhoud en andersoortig vuil dat zich aan het metallisch afval gehecht heeft bij inzameling of daarin is gebracht. Onder aangehechte vuilresten wordt tevens verstaan de op het metallische afval aangebrachte bekledings-laag van andere metaalsoort of een aan het metallische afval bevestigd onderdeel van een andere metaalsoort. Voorbeelden hiervan zijn vertinde of verchroomde drankbussen uit staal al dan niet voorzien van een aluminium deksel.

Een bekende en in de praktijk toegepaste werkwijze voor het continu reinigen van metallisch afval van aangehechte vuilresten is pyrolyse. Hierbij wordt het metallische afval in een zuurstofarme atmosfeer verhit waardoor althans een deel van de vuilresten ontleedt en in gasvormige toestand kan worden afgezogen. De bekende pyrolyse heeft een aantal bezwaren. Een eerste bezwaar is het energieverbruik dat gepaard gaat met de verwarming van het metallische afval teneinde de vuilresten op een temperatuur te brengen waarbij die ontleden. Een tweede bezwaar is dat bij de pyrolyse door de ontleding gassen ontstaan die zorgvuldig moeten worden afgezogen om verspreiding in de atmosfeer te voorkomen. Ook een bezwaar is dat vaste stofdelen zoals koolstofdelen uit de gepyrolyseerde vuilresten zich kunnen afzetten op het metallische afval. Indien het metallische afval aansluitend in een elektrolysebad ontdaan moet worden van een bekledingslaag, dan levert een dergelijke afzetting problemen op omdat deze de toegang van het elektrolyt tot de bekledingslaag belemmert. Nog een bezwaar van pyrolyse is dat bij de hoge temperatuur, waarbij ontleding van vuilresten plaatsvindt, een op het metallische afval aanwezige bekledingslaag zoals een tinlaag of een chroomlaag een moeilijk door elektrolyse verwijderbare dubbellaag gaat vormen met de metallische ondergrond. Hierdoor is het door middel van pyrolyse gereinigd metallisch afval minder geschikt voor een aansluitende elektrolyse en daardoor voor hergebruik. Nog een ander bezwaar van pyrolyse is dat bij vertind metallisch afval, een deel van het tin verdampt of geoxideerd wordt en daarmee voor hergebruik verloren gaat.

De uitvinding stelt zich ten doel een werkwijze en een inrichting te verschaffen waarmee de aan de bekende werkwijze klevende bezwaren worden voorkomen en waarmee tevens andere voordelen behaald worden zoals nader omschreven in het hiernavolgende.

Volgens de uitvinding worden deze doelen bereikt met een werkwijze die erdoor is gekenmerkt dat het afval met waswater wordt gespoeld waarna het met vuilresten beladen waswater wordt gescheiden van het afval, in een natte oxydatie wordt gereinigd en ten minste ten dele als waswater wordt teruggevoerd. Deze werkwijze levert het voordeel op dat het metallische afval niet in temperatuur verhoogd behoeft te worden in een mate zoals bij de bekende werkwijze met pyrolyse nodig is en reeds alleen daardoor minder energie vraagt. Tevens wordt hierdoor voorkomen dat een op het metallische afval aanwezige bekledingslaag in het afval diffundeert en de bekledingslaag blijft daardoor in een latere reinigingsstap zonder additionele moeilijkheden te verwijderen. Nog een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat slechts zeer beperkte afvalstromen ontstaan die bovendien goed en eenvoudig beheersbaar zijn.

Nog een voordeel is dat een bekledingslaag zoals tin met minder verliezen kan worden teruggewonnen.

Het is gebleken dat een natte oxydatie exotherm werkt bij een CZV van meer dan circa 4%. Bij het spoelen van metallisch afval wordt zonder bijzondere maatregelen dit gehalte aan CZV niet bereikt indien men ernaar streeft het metallische afval in grote mate te ontdoen van aangehechte vuilresten. Om een CZV van 4% of meer te behalen en daarmee de mogelijkheid te hebben van een exotherme natte oxydatie, waarbij geen externe warmte aan het oxydatieproces behoeft te worden toegevoegd, is een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat het spoelen een eerste spoelgang omvat en het in deze eerste spoelgang beladen waswater in een natte oxydatie wordt gereinigd. In de eerste spoelgang wordt een aanmerkelijk deel van het aangehechte vuil weggewassen met een betrekkelijk kleine hoeveelheid waswater. Hiermee wordt bereikt dat het CZV-gehalte ligt in het gebied waarin bij natte oxydatie de reactie exotherm verloopt. De natte oxydatie wordt bij voorkeur bij een druk in het gebied van 50 tot 100 bar en bij een temperatuur in het gebied van 200 tot 350 °C uitgevoerd.

Afhankelijk van de hoeveelheid aangehechte vuilresten kan het gewenst zijn de werkwijze volgens de uitvinding toe te passen in een uitvoeringsvorm welke erdoor is gekenmerkt dat het in de eerste spoelgang beladen waswater na indikking in een natte oxydatie wordt gereinigd. De indikking kan plaatsvinden in een bezinkvat voorzien van een overloop en van een aftap voor het afnemen van het tot een gewenst gehalte met CZV beladen beladen waswater. Bij deze uitvoeringsvorm wordt enerzijds bereikt dat bij natte oxydatie van het beladen, ingedikte waswater de reactie volledig exotherm verloopt. Anderzijds is het bovenloopwater, dat via de overloop afgetapt wordt uit het bezinkvat, voldoende schoon om een gewenst waseffect op te leveren.

Van bijzonder voordeel is een werkwijze welke erdoor is gekenmerkt dat het spoelen na de eerste spoelgang een tweede spoelgang omvat en het beladen waswater uit de tweede spoelgang wordt gebruikt als waswater in de eerste spoelgang. In deze uitvoeringsvorm wordt waswater dat in de tweede spoelgang gebruikt wordt en nog aangehechte vuilresten wegspoelt, opnieuw ingezet in de eerste spoelgang waardoor de totale hoeveelheid vuilresten en daarmee het CZV-gehalte verder wordt verhoogd. Het spoelen van het metallische afval vindt daarbij in tegenstroom in trappen plaats.

Om de werking van het spoelen te verhogen heeft het de voorkeur dat het metallisch afval voor het spoelen wordt geweekt. Het metallische afval wordt met de geweekte aangehechte vuilresten gespoeld. Desgewenst kunnen vuilresten die tijdens het weken los-komen, verzameld worden in het beladen waswater uit de eerste spoelgang.

Om te voorkomen dat grove vuilresten en kleine delen metallisch afval in de natte oxydatie terechtkomen en daar verstoppingen kunnen veroorzaken, is een nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat het beladen waswater in ten minste één stap wordt gezeefd. Het afgezeefde materiaal bevat naast vuilresten en klein metallisch afval in het aanhangende water ook zouten, die op deze wijze effectief verwijderd worden. Vuilresten en klein metallisch afval kunnen gemakkelijk gescheiden worden bijvoorbeeld door middel van een magneetscheider en verder verwerkt worden, de vuilresten als gewoon huisvuil, de kleine delen metallisch afval, al dan niet gebriketteerd, als gewoon metallisch afval. Door een geschikte keuze van de mazen van de zeef kan het CZV-gehalte in het beladen waswater dat naar de natte oxydatie gaat, op een gewenst niveau worden gebracht. Principieel komt bij de voorgestelde werkwijze geen afvalwater vrij. In het waswater geconcentreerde zouten verlaten het spoelproces in aanhangend water aan grove vuilresten.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat het teruggevoerde waswater naar een bezinkvat wordt gevoerd voor de afscheiding van slib uit de natte oxydatie en bovenloopwater uit het bezinkvat wordt teruggevoerd als waswater. Het waswater dat uit de natte oxydatie komt, bevat inerte delen, bezinkbare oxydatieprodukten en oplosbare laag-moleculaire vetzuren. Met de voorgestelde uitvoeringsvorm wordt voorkomen dat deze componenten, als gevolg van het hergebruik van waswater, in het waswater cumuleren. Cumulatie van de vetzuren is voor wat betreft het wasproces geen probleem.

De werkzaamheid van de werkwijze volgens de uitvinding kan verder verhoogd worden in een uitvoeringsvorm welke erdoor is gekenmerkt dat het waswater een temperatuur heeft van ten minste 70 °C. Bij deze temperatuur van het waswater verweken grote gedeelten van de aangehechte vuilresten en kunnen daarna met een hoge werkzaamheid weggespoeld worden.

Om de werkzaamheid van de werkwijze volgens de uitvinding verder te verhogen is een andere uitvoeringsvorm van deze werkwijze erdoor gekenmerkt dat aan het waswater een oplosmiddel is toegevoegd voor het losmaken van de vuilresten van het afval. Het oplosmiddel is voor de meeste gevallen neutraal om het oplossen van een metallische bedekkingslaag, zoals tin, op het afval te voorkomen.

Bij een CZV-gehalte van meer dan circa 4% verloopt het natte oxydatieproces exotherm. Waswater in de reactor voor natte oxydatie gaat bij het verlaten van het proces ten dele over in stoom. Een nadere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor het na herverhitting opwekken van elektrische energie door middel van een expansieturbine. Ook is het mogelijk stoom op te wekken en daarmee een stoomturbine aan te drijven. Afgassen die de natte oxydatie verlaten zijn hoofdzakelijk waterdamp, stikstof, kooldioxyde, fijnverdeelde waterdruppels en kunnen inerte verontreinigingen en oxydatieresten bevatten. Bij deze uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt althans een deel van de in de afgassen aanwezige exotherme energie gebruikt voor het opwekken van elektrische energie. Deze elektrische energie kan in het proces gebruikt worden bijvoorbeeld voor de voeding van compressoren voor het circulerende waswater of voor de voeding van pompen die nodig zijn voor het comprimeren van zuurstof of lucht voor het natte oxydatieproces.

De in de afgassen aanwezige exotherme energie kan verder nuttig gebruikt worden in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die erdoor is gekenmerkt dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor de lucht-behandeling van een gebouw en verder doordat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor de voor-verwarming van waswater dat voor spoelen gebruikt wordt.

De uitvinding schept de mogelijkheid de afgassen eerst te ontdoen van de hierboven genoemde componenten en daarna het condenseerbare deel regeneratief te herverhïtten en door middel van een expansieturbine elektrische energie op te wekken.

Om het metallische afval geschikt te maken voor recirculatie moet dit afval ontdaan worden van een eventuele bedekkingslaag. Een veel voorkomende vorm van een bedekkingslaag is een tinlaag of een chroomlaag.

Een andere voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor het verwarmen van een elektrolysebad voor het door elektrolyse verwijderen van een metallische bekledingslaag op het afval. Het elektrolytisch verwijderen van een metallische deklaag op het metallisch afval levert een zuivere vorm op van het metaal van de metallische deklaag op één van de twee elektroden in het elektrolysebad en laat een zuiver, niet verontreinigd, metallisch afval van het basismateriaal achter. Het elektrolyseproces wordt bij voorkeur bij verhoogde temperatuur uitgevoerd. Voor de verhoging van de temperatuur van het elektrolysebad wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de in de afgassen, die de natte oxydatie verlaten, aanwezige exotherme energie. Van de afgassen kan dus zowel de expansie-energie als de warmte-irihoud althans ten dele worden teruggewonnen.

Voor het geval dat het metallisch afval vertind staal omvat is een nadere uitvoeringsvorm van de werkwijze erdoor gekenmerkt dat het afval na het reinigen ontdaan wordt van tin. Het tin zet zich als zeer zuiver tin af op de kathode. Het oorspronkelijk vertinde staal blijft als staalblik achter in het elektrolysebad en kan na afloop van de elektrolyse uit het bad genomen worden. Zowel het staalblik als het teruggewonnen tin zijn volledig herinzetbaar in de oorspronkelijke processen voor het maken van vertind staalblik. Bij de voorgestelde werkwijze gaat hoegenaamd geen materiaal verloren en vindt nagenoeg geen vervuiling van de oorspronkelijke metalen plaats.

Een nadere uitwerking van deze werkwijze is erdoor gekenmerkt dat het afval in een elektrolysebad ontdaan wordt van tin en dat slib, afkomstig uit het elektrolysebad eveneens aan de natte oxydatie wordt onderworpen. Slib uit het elektrolysebad bevat organisch materiaal, afkomstig van achtergebleven vuilresten aan het metallische afval en, bij een elektrolyse van tin, tevens complex gebonden tin. Het slib is daardoor chemisch afval. Door het slib, verdund of onverdund, te onderwerpen aan een natte oxydatie, wordt het organisch materiaal althans ten dele geoxideerd en wordt tin vrijgemaakt. Het vrijgemaakte tin blijft als opgelost tin achter in het water dat de natte-oxydatie-reactor verlaat. Dit water kan teruggevoerd worden en als waswater en/of als suppletiewater voor elektrolysebaden hergebruikt worden. Daarmee is het slib, dat een chemisch afval is, opgewerkt.

Basisch waswater is voor het te bereiken waseffect gunstig. Echter, bij een te hoge pH lost tin, dat als bekledingslaag op het metallische afval aanwezig kan zijn, op. Het natte-oxydatie-proces, verloopt beter in een zuur milieu. In de praktijk wordt daarom meestal een pH in de huurt van 7 gebruikt. Bij de natte oxydatie van beladen waswater wordt de ·ρΗ van het waswater verlaagd. Om de gewenste pH te bereiken kan het van bijzonder voordeel zijn om slib, dat basisch is, aan het beladen waswater toe te voegen in een gewenste mate. De pH van het slib heeft een waarde in de buurt van 11.

In het slib aanwezig tin slaat ten dele in de natte-oxydatie-reactor neer op gesuspendeerde deeltjes. Deze deeltjes worden met de afgassen en de vrije waterdruppels uit de natte-oxydatie-reactor, die uiteindelijk tot waswater condenseren, meegevoerd naar een bezinkvat, waar ze uitzakken. De uitgezakte deeltjes, tin bevattende deeltjes, kunnen worden afgetapt en te zamen met metallisch afval in blokken worden geperst voor elektrolytische onttinning. Ook is het mogelijk om het water, dat na condensatie van de afgassen overblijft, als tinhoudend water terug te voeren naar de elektrolysebaden.

Een probleem bij metallisch afval in de vorm van bussen vormen de aangehechte vuilresten in het inwendige van dergelijke bussen. De vuilresten kunnen afkomstig zijn van de oorspronkelijke inhoud maar kunnen ook in de bussen terechtgekomen zijn bij het inzamelen van huisvuil of doordat het er met opzet is ingebracht voor tijdelijke opslag. Dergelijk vuil is bij het spoelen slecht toegankelijk. Een nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding is er daarom door gekenmerkt dat het metallisch afval voor het spoelen met waswater wordt versneden om het oppervlak vrij te maken voor toegang door het waswater. Door het metallisch afval te versnijden, worden bussen en andere gesloten vormen van het afval open gemaakt en daarmee toegankelijk gemaakt voor het waswater.

Bij het versnijden komen vuilresten vrij als gevolg van de opening van bussen danwel als gevolg van mechanische krachten die op het afval tijdens het versnijden worden uitgeoefend. Nog een nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding is er daarbij door gekenmerkt dat het metallisch afval na het versnijden en voor het spoelen met waswater wordt gescheiden van losse vuilresten. Deze werkwijze is in het bijzonder van belang als het metallische afval niet apart ingezameld is en als gevolg van een gemengde inzameling sterk vervuild is. Losse vuilresten kunnen op een op zich bekende mechanische wijze gescheiden worden van het metallische afval. Hierdoor wordt de hoeveelheid aangehechte vuilresten die in een natte oxydatie verwerkt moet worden beperkt tot een niveau dat voor een exotherme werking van het natte-oxydatie-proces gewenst is. Tevens is het bij deze uitvoeringsvorm mogelijk om andersoortige metallische delen, die oorspronkelijk met het metallische afval verbonden waren, apart te verwijderen. Hierbij kan gedacht worden aan het verwijderen van versneden aluminiumdeksels uit een metallisch afval van stalen drankbussen. Hiervoor kunnen magneetbanden en wervelstroomscheiders gebruikt worden.

De uitvinding is tevens belichaamd in een inrichting voor het continu verwijderen van aangehechte vuilresten van metallisch afval. De bekende inrichting omvat een pyrolyse-oven waarin aangehechte vuilresten onder afsluiting van zuurstof gepyrolyseerd worden. Het bedrijven van een dergelijke inrichting levert de bezwaren op zoals hiervoor reeds besproken. Daarnaast levert een pyrolyse-oven nog het probleem op van de moeilijk beheersbare temperatuur in de oven en van een moeilijk beheersbare zuurstofconcentratie in de oven. Deze problemen worden voorkomen met een inrichting welke gekenmerkt is door een roteerbare spoeltrommel, voorzien van sproeiers en door een natte-oxydatie-reactor. In een roteerbare spoeltrommel is het te reinigen metallische afval voortdurend in beweging en is daardoor gemakkelijk toegankelijk voor het waswater dat door de sproeiers wordt aangevoerd. Gebruikt, met vuilresten beladen, waswater wordt in de natte oxydatiereactor grotendeels en op eenvoudige wijze gereinigd.

Een voldoend hoog CZV-gehalte voor het bereiken van een exotherme reactie in de natte oxydatiereactor wordt verkregen in een inrichting welke erdoor is gekenmerkt dat de spoeltrommel ten minste twee spoelzones heeft, waarbij bij voorkeur iedere spoelzone voorzien is van een eigen stel sproeiers en bij voorkeur de eerste spoelzone tevens een dompelzone omvat. Om te voorkomen dat grove vuilresten en kleine delen metallisch afval in de natte oxydatiereactor terechtkomen, is een nadere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt door een opvangtrechter voor het opvangen van uit de spoeltrommel stromend beladen waswater en door een zeef-inrichting voor het uitzeven van grove vuilresten uit het beladen waswater. Het beladen waswater wordt eerst in de spoeltrommel afgezeefd en vervolgens vindt een fijnere afzeving plaats op de zeefinrichting.

Een verdere verhoging van het CZV-gehalte is mogelijk met een inrichting welke gekenmerkt is door een bezinkvat voor het concentreren van de vuilresten in het beladen waswater.

Een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat een bezinkvat voor het doen bezinken van slib uit de natte-oxydatie-reactor en waarbij het bezinkvat voor transport van waswater gekoppeld is met de spoeltrommel. Het water, dat na condensatie van de afgassen uit de natte-oxydatie-reactor ontstaat, bevat inert materiaal en oxydatieprodukten, waaronder tinoxyden. Deze verontreinigingen in het water, dat hergebruikt wordt als waswater, kunnen met deze uitvoeringsvorm verwijderd worden om cumulatie te voorkomen. Het slib kan, al dan niet tot briketten samengeperst, worden ingezet in het elektrolyseproces.

Bij een voldoend hoog CZV-gehalte verloopt de natte oxydatie-reactie exotherm. Het algehele rendement van de inrichting volgens de uitvinding kan aanmerkelijk verhoogd worden in een uitvoeringsvorm welke gekenmerkt is door een warmtewisselaar voor het terugwinnen van althans een deel van de exotherme warmte van de afgassen uit de natte-oxydatie-reactor of in een uitvoeringsvorm welke is gekenmerkt door een met de uitgang van de natte-oxydatie-reactor gekoppelde gasturbine voor het terugwinnen van althans een deel van de exotherme warmte van de afgassen en van het waswater uit de natte-oxydatie-reactor.

Teneinde het metallisch afval alzijdig toegankelijk te maken voor waswater is een nadere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding welke is gekenmerkt door een snij-inrichting voor het verkleinen van het nog niet in de spoeltrommel gewassen metallisch afval. Daarbij worden tevens verschillende, met elkaar verbonden metalen delen uit het metallisch afval van elkaar losgemaakt en kunnen daardoor gescheiden verder verwerkt worden.

De inrichting volgens de uitvinding heeft het voordeel dat ze klein en compact gebouwd kan worden met betrekkelijk lage investeringskosten en een betrekkelijk hoog nuttig energierendement oplevert. De afvalstromen van deze inrichting zijn zeer gering en tevens betrekkelijk schoon. In hoofdzaak wordt slechts grof organisch afval vanuit de spoeltrommel en de zeefinrichtingen teruggevoerd naar het huisvuil.

De uitvinding zal in het hiernavolgende worden beschreven aan de hand van de tekening.

In de tekening is fig. 1 een blokschema van enkele in de werkwijze volgens de uitvinding voorkomende stromen, fig. 2 een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding en geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, en fig. 3 een blokschema van een inrichting voor de terugwinning van exotherme energie uit de afgassen en het waswater.

Fig. IA toont het blokschema voor het reinigen van metallisch afval. Het metallische afval wordt met behulp van een snij-inrichting verkleind en alzijdig toegankelijk gemaakt voor waswater. Na een droge mechanische reiniging waarbij vuilresten en metallisch afval worden gescheiden, gaat het metallische afval naar een twee- of meertraps spoelinrichting. Het uit de spoelinrichting uittredende metallische afval wordt op een band ontwaterd en met behulp van een magnetische schelder gescheiden van meegevoerde grove afvalresten. Het metallische afval is dan geschikt voor verdere verwerking en/of hergebruik.

Fig. 1B toont het blokschema voor de stroom waswater. Het waswater wordt in twee of meer stappen in de spoelinrichting beladen met vuilresten. Het aldus verontreinigde en beladen waswater gaat naar een natte oxydatie. Vanuit het natte oxydatieproces wordt het waswater teruggevoerd naar de spoelinrichting. Inert slib wordt afgescheiden en ingezet in het elektrolyseproces.

Fig. 1C geeft een blokschema voor het gebruik van bij de natte oxydatie vrijkomende exotherme energie. Een deel van de exotherme energie die aanwezig is in de afgassen en het waswater uit de natte oxydatie wordt gebruikt voor het opwarmen van onttinningsbaden. Een ander gedeelte van de exotherme energie wordt gebruikt voor het opwarmen van het waswater dat naar de spoelinrichting gevoerd wordt. Nog een ander deel van de exotherme energie aanwezig in de afgassen als expansie-energie wordt gebruikt voor het aandrijven van een gasturbine die op zijn beurt weer een elektrische generator aandrijft. De ontwaterde gasstroom verlaat de gasturbine en wordt vervolgens gebruikt als koelgas voor airconditioning. De ontwaterde gasstroom kan bij de expansie afkoelen tot circa 0 °C zonder dat daarbij andersvorming of ijsvorming optreedt, omdat het gas vooraf ontdaan is van gesuspendeerde en condenseerbare componenten op regeneratieve condensors en een hogedrukcycloon.

Fig. 1D laat de onttinning zien. Water uit de natte oxydatie gaat voor een deel als suppletiewater naar de onttinningsbaden. Het overgrote deel van het waswater gaat terug naar de spoelinrichting. De bij het spoelen vrijkomende grove vuilresten zijn geschikt voor verbranding in een huisvuilverbrandingsinstallatie. Het inert slib wordt met het gespoelde, nog vertinde blik, in pakketten geperst of gebriketteerd en in de onttinningsbaden ingezet. De onttinningsbaden leveren schoon tin en schoon blik als produkten op.

In fig. 2A is 1 een bunker voor tijdelijke opslag van metallisch afval. Te reinigen metallisch afval komt voornamelijk voor in huisvuil in de vorm van metalen verpakkingsmateriaal, zoals voedsel-en drankbussen. Vanuit bunker 1 wordt het metallische afval door transportband 2, die voorzien is van dwarse schotten, naar een snij- inrichting 3 gevoerd. In snij - inrichting 3 wordt het metallische afval verkleind en worden gedeeltelijk gesloten bussen opengesneden waardoor het metallische afval alzijdig toegankelijk wordt voor het waswater in een nageschakelde spoelinrichting. Het materiaal dat de snij - inrichting verlaat, omvat metallisch afval en losgekomen vuilresten en wordt door transportband 4 weggevoerd. Met behulp van een magneetband of wervelstroomscheider 5 wordt metallisch afval en losgekomen vuilresten van elkaar gescheiden. Desgewenst kunnen zowel een magneetband en een wervelstroomscheider worden gebruikt om stalen metallisch afval en non-ferro afval, zoals aluminium afval, te scheiden. Hiervoor kunnen ook andere scheidingsinrichtingen worden gebruikt. De losgekomen vuilresten vallen in een opvangbak 6. Met behulp van transportbanden 7 en 8 (zie fig. 2B) wordt het metallische afval naar de spoelinrichting in de vorm van een spoeltrommel 9 gevoerd. Spoeltrommel 9 is een schuin geplaatste roteerbare trommel die voorzien is van vier compartimenten. In het eerste compartiment 10 dat verwijd is ten opzichte van de overige compartimenten wordt het metallisch afval geweekt in het in dit compartiment aanwezige water. Tengevolge van de draaiende beweging van de trommel of door middel van een extra schroeftransporteur in de trommel gaat het metallische afval vanuit compartiment 10 naar de eerste spoel-plaats 11 waarin een eerste spoelgang plaatsvindt. Aansluitend gaat het metallische afval naar compartiment 12 voor de tweede spoelgang en tenslotte naar compartiment 13 voor een nawassing en ontzouting om te voorkomen dat teveel zout in de elektrolysebaden terechtkomt. Het uit de spoeltrommel 9 tredende materiaal komt terecht op een transportband 14 waarop zowel meegenomen grove vuilresten als metallisch afval uitlekken. Met magneetscheider of wervelstroomscheider 15 worden grove vuilresten en metallisch afval wederom gescheiden. Grove vuilresten komen terecht in opvangbak 16 en het metallische afval in opvangbak 17. Het gereinigde metallische afval uit opvangbak 17 kan verder gereinigd worden van een metalen bekledingslaag in bijvoorbeeld een elektrolysebad of kan rechtstreeks worden teruggevoerd naar een aluminiumsmelterij of staalfabriek.

Onder de compartimenten 10 en 11 is een trechter 20 geplaatst voor de opvang van waswater uit de eerste spoelgang. Vanuit trechter 20 gaat het sterk verontreinigde en met een hoog CZV-gehalte beladen waswater naar een zeefbocht 21. Het uitgezeefde materiaal van zeefbocht 21 wordt met een magneetscheider 22 gescheiden in metallisch afval dat naar opvangbak 23 gaat en grove vuilresten die naar opvangbak 24 gaan. Het metallische afval uit opvangbak 23 kan op dezelfde wijze verwerkt worden als het metallische afval dat opgevangen wordt in opvangbak 17. Het met CZV beladen verontreinigde waswater dat zeefbocht 21 passeert, wordt opgevangen in bezinkvat 25. Bezinkvat 25 is aan de onderzijde voorzien van een afvoerleiding 26 die verbonden is met de reactor voor natte oxydatie.

Onder de compartimenten 12 en 13 van spoeltrommel 9 is een trechter 30 geplaatst. Het waswater uit trechter 30 komt terecht op zeefbocht 31. Het afgezeefde materiaal van zeefbocht 31 wordt opgevangen in vat 32. Het verontreinigde waswater dat zeefbocht 31 passeert, wordt opgevangen in vat 33. In vat 33 mondt tevens een overloopleiding 27 van bezinkvat 25 uit. Langs afvoerleiding 34 wordt waswater uit vat 33 verpompt naar het eerste compartiment 11 van spoeltrommel 9. In compartiment 11 wordt het langs leiding 34 aangevoerde waswater verder opgeladen met CZV teneinde het CZV-gehalte op het gewenste niveau van circa 4% of meer te brengen. Boven de zeefbochten 21 en 31 zijn sproeiers 28 en 35 geplaatst om de zeefbochten met hoge-druk water schoon te spoelen.

In compartiment 13 van spoeltrommel 9 wordt het blik nagespoeld met zacht of onthard water dat langs leiding 40 wordt aangevoerd.

Het waswater dat gebruikt wordt in compartiment 12 is voor een deel afkomstig van de natte oxydatie. Het van de natte oxydatie aangevoerde water langs leiding 41 wordt eerst naar een bezinktank 42 gebracht waar inerte en anorganische verontreinigingen kunnen uitzakken. De bovenloop van bezinktank 42 gaat langs leiding 43 naar compartiment 12. Eventueel overtollig water uit de natte oxydatie wordt gespuid met leiding 44 naar de elektrolysebaden.

De natte oxydatiereactor omvat een of meer in serie geschakelde reactorvaten 50. De invoer van reactor 50 is verbonden met leiding 26 afkomstig uit bezinkvat 25. Langs leiding 49 wordt met compressor 51 gecomprimeerd zuurstofhoudend gas zoals lucht of zuivere zuurstof in de reactor 50 gepompt. De uit de natte oxydatie uittredende afgassen en waswater worden langs leiding 52 naar een stelsel van condensors en warmtewisselaars 53 en cyclonen gevoerd. In deze condensors en warmtewisselaars 53 kan exotherme energie, expansie-energie en voelbare warmte, worden teruggewonnen. Na de condensors en cyclonen . en de warmtewisselaars 53 wordt het waswater langs leiding 41 naar vat 42 gevoerd.

In fig. 3 is schematisch de inrichting weergegeven voor het terugwinnen van exotherme energie uit de afgassen en het waswater die de natte oxydatiereactor 50 verlaten langs leiding 52. De afgassen en het waswater passeren een aantal achter elkaar geschakelde warmtewisselaars 61-65. De afgassen hebben bij het verlaten van de reactor 50 een druk van bijvoorbeeld 60 bar, een temperatuur van 260 °C en zijn oververzadigd met waterdamp. Over de vijf warmtewisselaars treedt een drukval op van bijvoorbeeld 3 bar, zodat de afgassen bij het binnentreden van de condensafscheider 66 een druk hebben van circa 57 bar en een temperatuur van circa 40 eC. Water verlaat de cycloon en de condensafscheider 66 langs leiding 67 die verbonden is met warmtewisselaar 62. Het water wordt in warmtewisselaar 62 verhit tot circa 140 °C en als waswater langs leiding 41 teruggevoerd naar de spoeltrommel. In warmtewisselaar 63 wordt langs leidingen 68 en 69 elektrolysevloeistof uit de elektrolysebaden opgewarmd van circa 75 °C naar circa 85 °C. In warmtewisselaar 64 wordt langs leidingen 70 en 40 suppletiewater voor de nawassing opgewarmd van circa 15 °C tot circa 85 °C. In warmtewisselaar 65 wordt koelwater langs leidingen 71 en 72 aan- en afgevoerd dat gebruikt wordt voor het koelen van de afgassen tot de gewenste temperatuur en daarmee de vochtigheid brengt op een niveau, waarbij het gas na herverhitting geschikt is voor een expansieturbine.

Verzadigde afgassen uit de condensafscheider 66 worden langs leiding 73 naar warmtewisselaar 61 gevoerd en daarin opgewarmd tot een temperatuur van circa 250 °C bij een druk van circa 56 bar en een zeer lage relatieve vochtigheid. In gasturbine 75, met daaraan gekoppeld de elektrische generator 76 expanderen de afgassen en koelen daarbij af tot een temperatuur van circa 0 °C. De nu sterk afgekoelde afgassen doorlopen een warmtewisselaar 77 waarop met leidingen 78 en 79 een airconditioning-systeem voor gebouwen is aangesloten. De afgassen gaan langs leiding 80 naar een, niet-getekende, schoorsteen of een nageschakelde extra gasreinigingstrap.

Claims (25)

1. Werkwijze voor het continu verwijderen van aangehechte vuil-resten van metallisch afval, met het kenmerk, dat het afval met waswater wordt gespoeld waarna het met vuilresten beladen waswater wordt gescheiden van het afval, in een natte oxydatie wordt gereinigd en ten minste ten dele als waswater wordt teruggevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spoelen een eerste spoelgang omvat en het in deze eerste spoelgang beladen waswater in een natte oxydatie wordt gereinigd.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het in de eerste spoelgang beladen waswater na indikking in een natte oxydatie wordt gereinigd,

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het spoelen na de eerste spoelgang een tweede spoelgang omvat en het beladen waswater uit de tweede spoelgang wordt gebruikt als waswater in de eerste spoelgang.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metallisch afval voor het spoelen wordt geweekt.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het beladen waswater in ten minste één stap wordt gezeefd.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het teruggevoerde waswater naar een bezinkvat wordt gevoerd voor de afscheiding van slib uit de natte oxydatie en bovenloopwater uit het bezinkvat wordt teruggevoerd als waswater .

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het waswater een temperatuur heeft van ten minste 70 eC.

9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het waswater een oplosmiddel is toegevoegd voor het losmaken van de vuilresten van het afval.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor het na herverhitting opwekken van elektrische energie door middel van een expansieturbine.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor de luchtbehandeling van een gebouw.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor de voorverwarming van waswater dat voor spoelen gebruikt wordt.

13. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afgassen die de natte oxydatie verlaten althans ten dele gebruikt worden voor het verwarmen van een elektrolyse-bad voor het door elektrolyse verwijderen van een metallische bekledingslaag op het afval.

14. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het afval vertind staal omvat, met het kenmerk, dat het afval na het reinigen ontdaan wordt van tin.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het afval in een elektrolysebad ontdaan wordt van tin en dat slib, afkomstig uit het elektrolysebad eveneens aan de natte oxydatie wordt onderworpen.

16. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metallisch afval voor het spoelen met waswater wordt versneden om het oppervlak vrij te maken voor toegang door het waswater.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het metallisch afval na het versnijden en voor het spoelen met waswater wordt gescheiden van losse vuilresten.

18. Inrichting voor het continu verwijderen van aangehechte vuilresten van metallisch afval, gekenmerkt door een roteerbare spoeltrommel, voorzien van sproeiers en door een daarmee gekoppelde natte-oxydatie-reactor.

19. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de spoeltrommel ten minste twee spoelzones heeft.

20. Inrichting volgens conclusie 18 of 19, gekenmerkt door een opvangtrechter voor het opvangen van uit de spoeltrommel stromend beladen waswater en door een zeefinrichting voor het uitzeven van grove vuilresten uit het beladen waswater.

21. Inrichting volgens een der conclusies 18-20, gekenmerkt door een bezinkvat voor het concentreren van de vuilresten in het beladen waswater.

22. Inrichting volgens een der conclusies 18-21, gekenmerkt door een bezinkvat voor het doen bezinken van slib uit de natte-oxydatie-reactor en waarbij het bezinkvat voor transport van waswater gekoppeld is met de spoeltrommel.

23. Inrichting volgens een der conclusies 17-22, gekenmerkt door ten minste één warmtewisselaar voor het terugwinnen van althans een deel van de exotherme warmte van de afgassen en het waswater uit de natte-oxydatie-reactor.

24. Inrichting volgens een der conclusies 17-23, gekenmerkt door een met de uitgang van de natte-oxydatie-reactor gekoppelde gasturbine voor het terugwinnen van althans een deel van de exotherme warmte van de afgassen en van het waswater uit de natte-oxydatie-reactor.

25. Inrichting volgens een der conclusies 17-24, gekenmerkt door een snij - inrichting voor het verkleinen van het nog niet in de spoeltrommel gewassen metallisch afval.