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Dokumentenidentifikation DE60119677T2 11.01.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001215187
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von festen Siedlungsabfällen
Anmelder VM Press S.r.l., Ovada, IT
Erfinder Gonella, Carlo, 15078 Roccagrimalda (AL), IT
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Aktenzeichen 60119677
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.11.2001
EP-Aktenzeichen 012045837
EP-Offenlegungsdatum 19.06.2002
EP date of grant 17.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse C05F 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C05F 9/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft eine Extrusionspresse zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials (auch bekannt als SCW [Solid City Waste]).

Wie gut bekannt, ist festes Siedlungsabfallmaterial ein Material, dessen Spezifikationen sehr unterschiedlich sind, sowohl in seiner Natur (organisch oder inert) als auch in seiner Konsistenz, Größe und Zusammensetzung, und in jedem Fall hat es einen hohen Feuchtigkeitsgrad. Dieses Material wird üblicherweise auf einer Müllkippe oder in einer Müllverbrennungsanlage entsorgt, nachdem es sortiert wurde, hauptsächlich um Metalle oder großformatige Stücke zu entfernen und nach Reduzierung seiner Feuchtigkeit auf unter 20%.

Zur Verbesserung der Effizienz und Ausbeute einer solchen vorausgehenden Behandlung ist es aus IT-A-1 255 197 oder FR-2 792 570 bekannt, das feste Siedlungsabfallmaterial unter hohen Drücken in einem perforierten Zylinder zu quetschen oder zu pressen, so dass der Großteil seiner feuchten Bestandteile durch die Löcher in dem Zylinder ausgewrungen werden, so dass einerseits ein trockenes gehäckseltes Material erhalten wird, das hauptsächlich brennbare Stoffe, wie Holz oder Kunststoffe und ein inertes Material, wie Steine, Beton, Metalle umfasst, und andererseits ein feuchter hauptsächlich organischer Brei.

Während das trockene Material durch unmittelbares Abladen auf eine Müllkippe oder durch Verbrennen seines brennbaren Bestandteils einfach entsorgt werden kann, muss der feuchte und zersetzbare Teil einer weiteren Behandlung unterzogen werden, um ihn vor Zersetzung durch anaerobe Fermentation mit Bildung von Kohlenwasserstoffen und anderen gasförmigen organischen Verbindungen zu bewahren.

Solch eine weitere Behandlung bestand meistens im Aussetzen des Materials der frischen Luft, während es häufig gewendet wurde, um sicherzustellen, dass es eine Umwandlung durch aerobe Bakterien erfährt, wobei es in Kohlendioxid umgewandelt wird. Jedoch kann es nicht verhindert werden, dass ein Anteil des Materials außerdem die oben erwähnte anaerobe Fermentation erfährt und folglich werden alle Müllentsorgungsanlagen bekanntermaßen von der Bevölkerung nicht gemocht, denn sie werden zwangsweise als mit ungesunden oder zumindest unangenehmen Ausdünstungen verbunden angesehen.

Um die Nachteile der Freiluftfermentation zu überwinden, offenbart US-5 116 760 ein Fermentationsbehältnis, in dem Luft gesteuert zirkuliert wird. In dieser Vorrichtung wird jedoch organischer Abfall chargenweise, d.h. diskontinuierlich, dem Fermentationsbehälter zugeführt und entzogen. US-6 013 177 offenbart ein Einzelkammerreaktionssilo zum Dekontaminieren von Abwasserschlamm, wobei Luft durch Eingangs- und Ausgangsröhren zirkuliert wird. Das Silo ist für dieses spezielle Material ausgelegt und ist nicht zur Behandlung heterogenen städtischen Abfalls geeignet.

Andere Aspekte, die eine Behandlung und Entsorgung verschiedenartiger Abfälle betreffen, werden in FR-2 411 597, GB-1 002 550, EP-764 520, FR-43 725 diskutiert, aber nirgendwo wird eine Komplettlösung für das Problem der reibungslosen Behandlung ungetrennten städtischen Abfalls offenbart.

Darüber hinaus ist die aerobe Fermentation der feuchten Bestandteile von Siedlungsabfallmaterial ein zeitaufwändiges Verfahren, das außerdem durch unkontrollierbare Wetterlaunen beeinflusst wird: die Aussetzzeit des Abfalls gegenüber der Luft beträgt in der Behandlungsanlage üblicherweise 40 bis 50 Tage. Folglich sind große Bereiche mit Abfallhaufen belegt.

Das Hauptziel der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zum Behandeln insbesondere organische Materialien enthaltenden festen Siedlungsabfallmaterials bereitzustellen, das festes Siedlungsabfallmaterial durch eine schnelle und gesteuerte Umwandlung in sofort deponierbare oder verwendbare Materialien recyceln kann. Insbesondere sollte das Verfahren einen aeroben Fermentationsprozess ohne jede unkontrollierte Diffusion von Kohlenwasserstoffgas oder anderen unerwünschten Ausdünstungen in die Atmosphäre durchführen können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das den vorstehenden aeroben Fermentationsprozess in drastisch kürzerer Bearbeitungszeit durchlaufen kann als von bekannten Verfahrensweisen benötigt, etwa in 10 bis 20 Tagen.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials bereitzustellen, das in der Lage ist, als Ausgabematerialien einerseits einen Zusatzstoff, der unmittelbar in den Boden eingebracht werden kann, und andererseits einen abfallbasierten Kraftstoff zu liefern, der einigermaßen frei von nicht brennbaren Materialien ist.

Die Erfindung erreicht die obigen und weitere Ziele und Vorteile, etwa wie sie aus der folgenden Offenbarung hervorgehen, mit einem Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials, das die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Andere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Erläuterung, angeführt als nicht einschränkendes Beispiel, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer ersichtlich, wobei:

1 ein Blockdiagramm eines Systems zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist;

2 eine Querschnittansicht einer bevorzugten Extrusionspresse ist, die Teil des Systems aus 1 ist;

3 eine Seitenansicht im Aufriss einer bevorzugten Ausführungsform eines Fermentationsturms für organisches Material ist, der Teil des Systems aus 1 ist;

4 eine Teilansicht im Querschnitt entlang von Linien IV-IV in 3 und in vergrößertem Maßstab ist;

5 eine Teilansicht im Querschnitt entlang von Linien V-V in 3 und in vergrößertem Maßstab ist;

6 eine schematische Ansicht eines Windsichters im Längsschnitt ist, der Teil des Systems aus 1 ist;

7 eine Detailansicht eines Querschnitts entlang einer Linie VII-VII in 6 ist.

Die Erfindung beginnt mit der Überlegung, dass die lange Dauer des Fermentationsschritts des organischen Materials, das nach bekannten Verfahren aus dem festen Siedlungsabfallmaterial aussortiert wird, von mehreren Faktoren abhängt, insbesondere umfassend:

  • – das Unvermögen, die Startverzögerung des biochemischen Fermentierungsprozesses innerhalb des Materials vorherzusagen;
  • – eine geringe Effizienz des Rührens und Wendens des Materials, das üblicherweise mittels Baggern durchgeführt wird;
  • – eine starke Abhängigkeit des biochemischen Fermentationsprozesses von den Wetterbedingungen (Temperatur, Regen, Wind, etc.)

Bezugnehmend auf 1 umfasst das System zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials, das vorzugsweise in dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, einen Haupthäcksler 10 zum Zerkleinern des unbehandelten festen Siedlungsabfallmaterials, wie es nach dem Sammeln aus Mülltonnen und dergleichen auf der Müllhalde eintrifft. Der Häcksler 10 ist ein konventioneller Häcksler, der aus bekannten Vorrichtungen zum Schreddern heterogener Materialien auswählt wurde, etwa ein Häcksler mit rotierenden Messern und mit einer oder zwei Wellen. Das Ausgabematerial von dem Häcksler 10 wird zu einem für sich bekannten magnetbasierenden Eisenabtrenner 12 geleitet. Der Eisenabtrenner 12 trennt die meisten eisenhaltigen Materialien ab, die zum Recyceln entlang eines Pfades 11 geleitet werden, während das verbleibende Material einem Pfad 13 zu einem Extruder 14 folgt.

Der Extruder 14 ist vorzugsweise eine Extrusionspresse mit perforierten Zylindersieben der in IT-A-1 256 197 offenbarten Art. Bezugnehmend auf 2 umfasst die Extrusionspresse 14 im Wesentlichen wenigstens ein Zylindersieb, das eine Außenwand 11 und eine Stirnwand 13 an einem Ende hat und das mit Abfallmaterial gefüllt werden kann durch nicht gezeigte Lademittel, und einen zylindrischen Stempel 15 mit einem Durchmesser, der wesentlich kleiner als der Durchmesser der Außenwand des Siebs ist und der durch nicht gezeigte Antriebsmittel antreibbar ist, um von dem offenen Ende her in das Zylindersieb zum Pressen des Materials gegen die Außenwand und die Stirnwand einzudringen. Die Außenwand 11 ist über den Großteil ihrer Fläche mit kleinen Löchern 17 perforiert. Eine detailliertere Offenbarung der Konstruktionsdetails dieses Typs einer Extrusionspresse kann in dem oben genannten Dokument gefunden werden.

Die Extrusionspresse 14 unterwirft somit das feste Siedlungsabfallmaterial einem hohen Druck in dem perforierten Sieb 11, um die weiche, feuchte Komponente durch die Löcher 17 in dem Sieb zu extrudieren und dadurch einen abbaubaren Brei zu erzeugen, der dann zu einem Pfad 16 geleitet wird. Die Komponente, die der Extrusion widerstanden hat und in dem Sieb verblieben ist, ist ein trockener Rückstand, der aus dem Sieb ausgestoßen wird und entlang eines Pfades 18 geführt wird. Beide Pfade 16 und 18 bestehen vorzugsweise aus Förderbändern zum Transportieren der jeweiligen Materialien zu den folgenden Verarbeitungsstationen.

Es ist anzumerken sein, dass der überwiegend organische extrudierte Brei durch die hohe Kompression und durch die Reibung durch die Sieblöcher erhitzt wird, und darüber hinaus das zellulare organische Material stark gequetscht wird, so dass die Zellmembranen zu einem großen Teil zerstört werden und Substanzen, wie Protide, Aminosäuren, etc. freigesetzt werden.

Obwohl das organische Material aufgrund seines großen Wassergehalts zu einem halbflüssigen Brei reduziert werden kann, der durch sehr feine Löcher, z. B. 2 bis 4 mm Durchmesser, extrudiert werden kann, wird es vorgezogen, dass die Löcher in dem Sieb 11 einen übergroßen Durchmesser haben, z. B. 8 mm oder vorzugsweise sogar 16 mm, so dass die Löcher auch den Durchtritt von festen, nicht abbaubaren Fragmenten wie Plastikstücken oder Holzschnitzeln, kleinen Glas- oder Keramiksplittern und dergleichen gestatten, die mit dem organischen Brei vermischt sind. Es wurde herausgefunden, dass die Einbeziehung von Festkörpern, wie zuvor genannt, zum Schaffen von Lufttaschen und Luftdurchlässen in der feuchten Masse beiträgt, so dass das abbaubare Material auch in seiner Tiefe mit Sauerstoff angereichert werden kann, im Gegensatz zu einem übermäßig feinen und homogenen Material, bei dem sich leicht ein kompakter Schlamm bildet, in dem anaerobe Fermentation aufgrund eines Mangels an Sauerstoffanreicherung dazu tendiert, sich gegenüber aerober Fermentation durchzusetzen. Mit anderen Worten bilden feste Fragmente einen „Struktur"-Faktor, d. h. sie verleihen dem im Wesentlichen amorphen Brei eine Struktur, die zusammen mit dem periodischen Wenden oder Rühren überall eine volle Sauerstoffanreicherung begünstigt.

Der die Strukturelemente enthaltende und durch den Extrusionsvorgang erhitzte Brei, wird entlang des Pfades 16 geführt und einem kontinuierlichen Fermentierer 20 zugeführt, der unter Bezugnahme auf 3 bis 5 unten beschrieben ist. Der Fermentierer ist als ein Turm oder Silo gebaut, mit mehreren im Wesentlichen identischen, hohlen, zylindrischen Modulen 22, 24, die übereinander gestapelt sind und auf einer Basis 26 gehalten werden, die selbst zylindrisch ist, und der/das oben mit einem zylindrischen Trichter 28 versehen ist. Obwohl nur zwei Module 22, 24 in 3 gezeigt sind, können die Module drei oder mehr sein.

Jedes zylindrische Modul 22, 24 umfasst einen vorzugsweise metallischen zylindrischen Mantel 30 mit einer offenen Oberseite in Form einer Glocke oder eines Sockels 32 zum Halten des Moduls über ihm, und der unten durch eine Bodenplatte 34 geschlossen ist, die mit Öffnungen 36 perforiert ist, um einen Rost zu bilden und um eine sich drehende Platte 38 zu halten, die durch einen Hydraulikzylinder 40 angetrieben werden kann, um kurze oszillierende Hübe um die Modulachse auszuführen, und die Öffnungen 42 hat, die mit den Öffnungen des Rosts 34 zur Deckung kommen können, so dass die Platte 38, während ihrer oszillierenden Hübe, wechselweise die Rostöffnungen öffnen und schließen wird und so als Verschlussmittel zwischen den Abteilen wirkt.

Ferner ist ein Netzwerk aus vertikalen und peripheren Leitungen 44, die zu einem Rohranschluss 48 führen, an dem Mantel 30 jedes Moduls angebracht und kommuniziert mit dem Modulinnenraum über Öffnungen wie 46.

Schließlich hat jedes Modul 22, 24 einen Rohrabschnitt 50 entlang seiner Achse. Der Rohrabschnitt 50 ist an beiden Enden geschlossen und steht durch Öffnungen wie etwa 52 mit dem Modulinneren in Verbindung. Das Innere des Rohrabschnitts kommuniziert mit einem Rohranschluss 54 durch eine Leitung 56, die unter dem Rost 34 verläuft (siehe 5).

Die Anschlüsse 48, 54 sind mit entsprechenden Anschlüssen eines Zweiwege-, Zweistellungs-Verteilers 58 verbunden, der an einer Seite zu einer Luftpumpe oder einem Kompressor 60 führt, der dem Verteiler Umgebungsluft zuzuführen vermag, und auf der anderen Seite zu einem konventionellen Reinigungsfilter 62 führt, der in die Atmosphäre entlüftet. Der Verteiler 58 ist umschaltbar, um Luft zu jedem der Anschlüsse 48, 54 zu liefern, während er Luft von dem anderen Anschluss zum Filter 62 zurückführt. Der Verteiler 58 schaltet den Luftstrom periodisch um, um die Gleichförmigkeit der Sauerstoffanreicherung des in dem Fermentationsturm enthaltenen Materials zu verbessern.

Abhängig von den Umständen kann das Zirkulationssystem mit zusätzlichen Bauteilen ausgestattet werden, um beispielsweise der transportierten Luft zu ermöglichen, aufgeheizt, abgekühlt oder befeuchtet oder teilweise zurückgeführt oder mit Sauerstoff- oder anderen Gaszusätzen angereichert zu werden, die die Gleichmäßigkeit der gewünschten Fermentation begünstigen können. Solche zusätzlichen Bauteile sind für einen Fachmann offensichtlich und sind deshalb hier nicht beschrieben.

Der Trichter 28 ist mit einem von einem Motor 66 angetriebenen Drehblattrührer 64 ausgestattet und zum Aufnehmen des organischen Breis von einem Förderband 68 angeordnet, das von der Extrusionspresse entlang des Pfades 16 in 1 verläuft. Eine Düse 70 ist zum Besprühen des Materials im Trichter 28 mit Wasser und/oder anderen Mitteln angeordnet.

Das Modul 22 des Fermentationsturms erhält den organischen Brei aus dem Trichter 28, wobei die Feuchtigkeit und die chemischen Eigenschaften (wie etwa der pH-Wert) des Breis durch den Sprinkler 70 in geeigneter Weise geändert werden. Der Rost aus dem Modul 22 wird für eine vorbestimmte Standzeit geschlossen gehalten, während die Pumpe 60 Luft in das Modul bläst. Die Luft kann modifiziert sein, beispielsweise kann sie mit Sauerstoff angereichert sein oder ihre Temperatur, ihre Feuchtigkeit oder ihr Druck können eingestellt sein. Die Luftzufuhr kann über die Öffnungen 52 des Rohrs 50 erfolgen, und ihre Abfuhr kann über die Öffnungen 46 der externen Leitungen 44 stattfinden oder es werden vorzugsweise sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr wechselweise in beide Richtungen durchgeführt, so dass das fermentierende Material gleichmäßiger durchsetzt wird.

Die sich hin- und herbewegende Platte 38 führt periodisch einen oszillierenden Hub aus, was das Material umrührt und einen Teil davon veranlasst, auf das unterhalb liegende Modul zu fallen. Das Material schreitet somit von einer Stufe zur nächsten voran, mit einer durchschnittlichen Verweilzeit in jeder Stufe, die zusammen mit anderen Parametern, wie etwa Sauerstoffanreicherung, Temperatur, mögliche Additive, etc. so gesteuert wird, dass die Fermentation in dem untersten Modul beendet ist und das Material zu einem Pulver oder zu einem stabilisierten, im Wesentlichen trockenen Granulat reduziert ist, in dem jedoch Fragmente aus inertem Material, wie etwa Kunststoffschnitzel, enthalten sind.

Es wurde herausgefunden, dass es möglich ist, den vollen Fermentationszyklus innerhalb einer Periode von nur 10–15 Tagen durchzuführen, im Gegensatz zu den langen Zeiten (typischerweise 40–50 Tage), die zur Fermentation von Haufen an der frischen Luft benötigt wird. Dies beruht auf den physikochemischen Verhältnissen des Ausgangsmaterials, d. h. des organischen Breis, der von der Extrusionspresse 14 erzeugt wird und eine relativ hohe Temperatur hat, die von der hohen Extrusionsenergie verursacht wird, und dessen Zellmembranen zerstört sind, um Proteine und andere Stoffe freizusetzen, und auch auf den optimalen Fermentationsbedingungen, die in dem Fermentationsturm durch die Steuerung der oben genannten Parameter erzeugt werden können.

Folglich fällt das Material unter der Steuerung der mit dem untersten Modul verbundenen Platte 38 aus dem untersten Modul, statt in ein weiteres Modul, in Trichter, wie etwa 72, und von dort auf Förderbänder 74, die das Material zu einer nachfolgenden Behandlungsstation führen (siehe 1), wo es in einem konventionellen Sieb sortiert wird, um jegliche noch vorhandene unfermentierte feste Fragmente, die hauptsächlich aus mit Wasser vollgesogenen Holz- oder Plastikschnitzeln bestehen, abzutrennen und zu entfernen, und die vorzugsweise entlang eines Pfades 78 geführt werden, um die unten erläuterten Behandlungen zu erfahren. Das übrige Material, das im Wesentlichen aus einem Pulver oder aus stabilisierten organischen Stoffen besteht, schreitet entlang eines Behandlungspfades 80 voran und kann unmittelbar als ein Bodenzusatz verwendet werden.

Jedoch ist die Materialmenge, die von dem Turm 20 verarbeitet wird, selbst wenn letzterer großzügig ausgelegt wurde, im Allgemeinen ungenügend, trotz der Fermentationsgeschwindigkeit, um einen Fluss bereitzustellen, der für das gesamte System kommerziell akzeptabel ist. Deshalb werden in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Mehrzahl identischer nebeneinander liegender Türme verwendet, von denen alle zum Abgeben des Endprodukts auf dieselben Ausgabeförderbänder 74 angeordnet sind. Das Ausgangsmaterial wird von einer oder mehreren Extrusionspressen 14 über Förderaufzüge zugeführt, die von einem Turm zum nächsten (nicht gezeigt) transferierbar sind, was in der Materialflusstechnik wohlbekannt ist.

Bezugnehmend auf den trockenen Rückstand, der von der Extrusionspresse 14 erzeugt und entlang des Pfades 18 befördert wird, wird dieser Rückstand einem Zweithäcksler 82 zugeführt, der ähnlich dem Häcksler 10 ist, wo er weiter zerkleinert wird und wo zudem die durch den hohen Extrusionsdruck gebildeten Brocken disaggregiert werden. Nach dieser Disaggregation wird der trockene Rückstand einem Windsichter oder Separator 84 zugeführt, der ihn in drei Ströme unterschiedlicher Dichten 86, 88 bzw. 90 aufteilt und der unten unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben ist.

Der Windsichter 84, der vorzugsweise in dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, umfasst einen am Ende des Pfades 18 aus 1 angeordneten Trichter 92, aus dem das Material vertikal über eine Klappe oder einen Lader 94 mit rotierenden Klingen in einen horizontalen Tunnel 96 fällt, wo ein wirbelnder Luftstrom durch ein Zentrifugalgebläse 98 aufrechterhalten wird, um durch einen Endschaqacht 99 geblasen zu werden. Der Querschnitt des Tunnels 96 divergiert in drei aufeinanderfolgenden Schritten 100, so dass die Luftgeschwindigkeit in drei aufeinanderfolgenden Stufen entsprechend den drei Schritten abnimmt. Deshalb wird das Material, das anfangs in dem Luftstrom bei Höchstgeschwindigkeit geblasen und befördert wird, in unterschiedlichem Maße mitgeschleppt, abhängig von seiner Dichte und Geometrie, so dass eine schwere, eine mittlere und eine leichte Fraktion aus dem Luftstrom in entsprechende Ausstoßtrichter 86, 88, 90 fallen wird. Die drei Fraktionen werden dann über entsprechende Lader 102, 104, 106 abgegeben, die ähnlich dem Lader 94 sind und die denselben Zweck des pneumatischen Isolierens des Tunnels bezüglich der Zufuhr und Ausgabe der Materialien haben.

Die schwerere Fraktion 86 enthält im Wesentlichen Metalle und andere inerte Materie, wie etwa Kieselsteine, Glas- oder Tonsplitter und ähnlichen Schutt und kann in weiteren Trenneinrichtungen sortiert werden, wie etwa einem Induktionsseparator und/oder anderen aus dem Stand der Technik bekannten Separatoren, um falls gewünscht recycelbare Stoffe, wie etwa Metalle zurückzugewinnen. Solche weiteren Trenneinrichtungen sind nicht dargestellt, weil sie nicht Teil der Erfindung sind.

Die Mittelfraktion 88, die den Großteil repräsentiert und Holzschnitzel, Kartonschnitzel, dicke Kunststoffschnitzel und andere brennbare Stoffe umfasst, ist unmittelbar als ein abfallbasierter Kraftstoff zu verwenden, jedoch kann sie weiter von schädlichem Material gereinigt werden, vor allem PVC, das durch bekannte Vorrichtungen abgetrennt werden kann.

Die leichte Fraktion 90 schließlich umfasst hauptsächlich Fragmente aus leichten Kunststoffen, wie etwa Stückchen aus Polyurethanfolie, Zellulosefasern, etc. Abhängig von den Umständen kann diese Fraktion weiter sortiert und/oder recycelt werden, oder sie kann zu der mittleren Fraktion 88 als ein Teil des abfallbasierten Kraftstoffs gemischt werden.

Es ist ersichtlich, dass das Verfahren der Erfindung fähig ist, große Mengen an Abfallmaterial zu behandeln, ohne kompostierbares Material der Atmosphäre auszusetzen und ohne eine Zwischenlagerung, und resultierende Materialien auszugeben, die hauptsächlich einerseits ein stabiles Pulver umfassen, das in landwirtschaftlicher oder forstwirtschaftlicher Umgebung als Bodenzusatz ausgebracht werden kann, und andererseits ein Kraftstoffmaterial, wie etwa abfallbasierter Kraftstoff, neben geringen Anteilen an inertem Material, das durch konventionelle Verfahrensweisen weiter sortiert werden kann. Die durch die Erfindung erzielten Ergebnisse basieren größtenteils auf der drastischen Verkürzung der Fermentationszeit, die durch die Extrusionspresse 14 in Kombination mit dem Fermentationsturm 20 erhalten wird.


Anspruch[de]
Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials, welches feuchte organische Bestandteile enthält, umfassend die folgenden Schritte:

– das feste Siedlungsabfallmaterial wird durch einen Häcksler (10) geschreddert,

– das geschredderte feste Siedlungsabfallmaterial wird unter hohem Druck durch eine Extruderdüse (14) mit Extrusionslöchern extrudiert, die das Passieren von Schnitzeln fester, anorganischer Bestandteile erlauben, um einen die Schnitzel enthaltenden, im Wesentlichen organischen Brei zu erzeugen, während ein trockener Rückstand in der Düse zurückgehalten wird,

– der Brei wird unter Rühren in einem gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Turm oder Silo (22, 24, 26) fermentiert, während Luft durch die Umgebung zirkuliert wird, indem Luft durch einen ersten Satz von Öffnungen in den Turm oder das Silo eingeführt und Luft durch einen zweiten Satz von Öffnungen abgezogen wird, bis der Brei stabilisiert ist,

– der fermentierte Brei wird in Fragmente anorganischer Bestandteile und stabilisiertes Pulver oder Granulat sortiert,

– die Fragmente anorganischer Bestandteile werden zusammen mit dem festen Siedlungsabfallmaterial zu der Düse (14) rezirkuliert, und

– der trockene Rückstand wird mittels Flotieren in einem Luftstrom disaggregiert und in wenigstens zwei Materialfraktionen unterschiedlichen Gewichts aufgeteilt, wobei

– der Fermentationsschritt in einem Silo (22, 24, 26) durchgeführt wird, das von oben beschickbar und in gestapelte Abteile, die jeweils in das nächste münden, unterteilt ist, mit Verschlusseinrichtungen (3442) zwischen den Abteilen, wobei die Verschlusseinrichtungen intervallweise geöffnet werden, um den Brei stufenweise durch aufeinanderfolgende Abteile des Silos zu transportieren, und

– Luft von einer Luftumwälzeinrichtung (60) durch Luftleitungen (44), die um das Silo herum angeordnet sind, und eine Luftleitung (50), die sich entlang der Achse des Silos erstreckt, durch beabstandete Öffnungen (46, 52) in den Leitungen in den Siloinnenraum geführt wird.
Verfahren zum Behandeln des festen Siedlungsabfallmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusion des Breis durch eine Düse, die Löcher mit mindestens 8 mm Durchmesser aufweist, und unter einem Druck von mindestens 800 bar erfolgt. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusion des Breis durch eine Düse erfolgt, die Löcher mit mindestens 16 mm Durchmesser aufweist. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft in der abgeschlossenen Umgebung mit einer periodischen Umkehr ihrer Richtung zirkuliert wird. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der abgeschlossenen Umgebung zirkulierte Luft temperatureingestellt ist. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der geschlossenen Umgebung zirkulierte Luft feuchtigkeitseingestellt ist. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in der geschlossenen Umgebung zirkulierte Luft mit Sauerstoff angereichert ist. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem fermentierenden Brei ein fermentationsförderndes Mittel hinzugegeben wird. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der trockene Rückstand in drei Fraktionen unterschiedlichen Gewichts aufgeteilt wird. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fragmente anorganischen Materials, die während des Sortierens abgetrennt werden, zusammen mit dem festen Siedlungsabfallmaterial erneut einer Extrusion durch die Düse unterzogen werden. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der trockene Rückstand in einem Hilfshäcksler (82) disaggregiert und durch Passieren eines Luftstromseparators (84) in wenigstens zwei Fraktionen aufgeteilt wird, der einen horizontalen, divergierenden Tunnel (96) mit einer Luftgebläseeinrichtung (98) an einem Ende und einem Entlüftungsschacht (99) am anderen Ende aufweist und mit einem Zuführtrichter (92) nahe einem Ende und mit mindestens zwei Abfuhrtrichtern (86, 88, 90) ausgerüstet ist, die in Abständen längs des Tunnels angeordnet sind, wobei pneumatische Absperreinrichtungen (102, 104, 106) den Trichtern zugeordnet sind, um ein Passieren des Materials zu erlauben und ein wesentliches Passieren von Luft zu verhindern. Verfahren zum Behandeln festen Siedlungsabfallmaterials nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Tunnel mit drei längs des Tunnels beabstandeten Abfuhrtrichtern versehen ist.






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