ES2223803T3 - Procedimiento para el tratamiento de desech0s solidos con una fraccion organica. - Google Patents
Procedimiento para el tratamiento de desech0s solidos con una fraccion organica.Info
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Abstract
Procedimiento para tratar desechos sólidos con una fracción orgánica, procedimiento según el cual los desechos (1) se criban estando húmedos, caracterizado porque se hace una suspensión acuosa espesa (4) diluyendo con agua (3) desechos (1) de la parte que contiene material orgánico, que ha sido obtenido gracias a la selección en seco de desechos domésticos mezclados, desechos industriales que son comparables a desechos domésticos o a desechos residuales, o desechos (1) procedentes de un dispositivo de compostaje o dispositivo de fermentación, se criba esta suspensión acuosa espesa, al menos por medio de un dispositivo (5) de criba que permite el paso de piezas con una dimensión, en al menos una dirección que se sitúa entre 2 y 20 mm, para retener una vasta fracción, tras lo cual se retira por medio de imanes una parte de metales ferrosos (8) que están presentes en los desechos (1), de la suspensión acuosa espesa (7) que ha pasado, se deseca la suspensión acuosa espesa (7) y el agua (3) delproceso de desecación se recicla y usa para diluir los desechos (1).
Description
Procedimiento para el tratamiento de desechos
sólidos con una fracción orgánica.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para tratar desechos sólidos con una fracción
orgánica, procedimiento según el cual los desechos se criban
estando húmedos.
En el caso de una recogida seleccionada de
desechos domésticos, la fracción orgánica, siempre que no contenga
cantidades importantes de metales pesados, puede transformarse
biológicamente en compost de alta calidad.
Los desechos residuales restantes, también
llamados desechos grises, contienen todavía una cantidad de
material orgánico y materiales que pueden ser reciclados. Estos
desechos se queman o se arrojan a vertederos, lo que es
relativamente caro y no respetuoso con el medio ambiente.
En algunos casos, no existe una recogida
seleccionada de desechos domésticos. Estos desechos domésticos
mezclados, que contienen todavía una gran fracción de material
orgánico, se tratan de la misma manera que los derechos residuales
anteriormente mencionados.
Se han construido instalaciones para reciclar las
fracciones de los derechos residuales anteriormente mencionados y
desechos mezclados que son adecuados para reciclarse. Por la
presente, se llevó a cabo una preselección exhaustiva seguida de un
tratamiento biológico para obtener compost.
De este modo, el principal problema es la calidad
de los productos finales, especialmente la presencia de metales
pesados, en particular, en el compost.
Hasta ahora, la selección no ha sido suficiente
para producir grandes cantidades de productos finales
comercializables, con una fracción orgánica estabilizada que tenga
una proporción baja de metales pesados.
Durante varios años, también se ha realizado una
selección en seco de desechos residuales y de desechos domésticos
mezclados por medio de cribas, imanes sostenidos sobre cintas
transportadoras, selectores de aire, etc. La calidad de los
productos finales es tal que no son adecuados para reutilizar o
reciclar. Las técnicas de selección en seco son tan ineficaces que
en muchos países se ha introducido una recogida separada de
desechos reciclables y biodegradables para obtener flujos separados
y obtener así productos de una calidad aceptable gracias a la
selección y al
tratamiento.
tratamiento.
Según procedimientos conocidos para el
tratamiento de desechos grises y desechos domésticos mezclados u
otros desechos sólidos con una fracción orgánica, los desechos se
tratan biológicamente por medio del uso de compostaje aerobio. Los
desechos son estabilizados y secados mientras se convierten en
compost, tras lo cual, se reciclan los metales ferrosos, y una
fracción de arena fina. La otra mayor parte de sustancia seca de
los desechos se ha de quemar, lo cual es caro.
La selección en húmedo ofrece perspectivas
interesantes, en particular para desechos residuales, desechos
mezclados con una fracción orgánica originados de desechos
domésticos, y desechos industriales que son comparables a desechos
domésticos, que han sido preseleccionados de una manera
convencional.
La retirada de metales ferrosos por medio de
imanes que se construyen en dispositivos transportadores de
desechos o que cuelgan sobre ellos, se limita a partes grandes que
son atraídas por imanes. Un gran número de partículas pequeñas se
quedan incrustadas en los desechos.
Pocos dispositivos para el tratamiento de
desechos domésticos sólidos reducen la fracción orgánica a menos de
20 mm, ya que los costes para ello se incrementan rápidamente con
el grado de reducción.
La selección en húmedo ofrece la posibilidad de
separar unas partículas de otras añadiendo grandes cantidades de
agua, resultando como consecuencia accesibles para la selección
diferentes componentes.
Sin embargo, la aplicación de procedimientos de
selección en húmedo se ha restringido hasta ahora ya que
normalmente produce aguas residuales fuertemente contaminantes,
cuyo tratamiento posterior es caro.
En instalaciones de compostaje aerobio, en las
que es ideal un contenido de sustancia sólida de aproximadamente un
50%, sólo se puede añadir una cantidad de agua pequeña antes de que
se produzca un exceso de aguas residuales que no pueden ser
recicladas internamente en el dispositivo de compostaje.
Los procedimientos por los que se usa una
fermentación anaerobia ofrecen más posibilidades para una selección
en húmedo, ya que dicha fermentación tiene lugar en circunstancias
de mayor humedad que en el compostaje aerobio y, a menudo, no se
puede evitar un exceso de aguas residuales, de manera que en todo
caso se requiere un dispositivo para la retirada de agua y el
tratamiento de aguas residuales.
La fermentación anaerobia de desechos puede tener
lugar por medio de fermentación seca, con más del 15% de sustancias
secas en el reactor, así como por medio de fermentación en húmedo
con menos de un 15% de sustancia seca en el reactor.
Los procedimientos en los que se usa una
fermentación en húmedo para el tratamiento de desechos, que han
sido seleccionados en la fuente, son diseñados para retirar
contaminantes tales como materiales flotantes y sustancias pesadas
antes de que tenga lugar la fermentación en húmedo, tal fracción así
obtenida es rica en material orgánico y pobre en contaminantes,
como se describe por ejemplo en el documento
EP-A-0.520.172.
Según este último procedimiento, los componentes
sólidos se separan antes de que los metales ferrosos sean separados
de los desechos secos por medio de imanes y después de que se haya
añadido agua, tras lo cual el desecho se somete a fermentación en
húmedo.
Un dispositivo que es adecuado para la selección
en húmedo de agregados pesados de desechos domésticos mezclados o
desechos similares se describe en el documento
EP-A-0.228.724. Piedras, materiales
cerámicos, pilas y bultos pesados, incluyendo algunos bultos de
material sintético, son separados por medio de un depósito
separador lleno de agua, antes de que el tratamiento biológico tenga
lugar, y obtener así compost con pocos componentes pesados.
El tratamiento de desechos domésticos sólidos
mezclados puede también incluir un pre-tratamiento
en húmedo dentro de una pasta o criba en húmedo, seguida de una
separación por un hidrociclón.
De acuerdo con dicho procedimiento conocido, los
desechos con una fracción orgánica son pre-tratados
en primer lugar en un dispositivo de selección en seco, donde se
reciclan una fracción combustible, metales ferrosos y otros
materiales.
Los desechos orgánicos mezclados son separados
por medio de criba y tras haber sido diluidos con agua, se
alimentan a hidrociclones, donde se separan los componentes inertes
grandes.
El material orgánico fino restante es separado
por medio de una criba y dirigido de nuevo a un hidrociclón, donde
se retira la fracción de arena. Esta última fracción es
desecada.
La vasta fracción orgánica que es separada por la
criba anteriormente mencionada, se mezcla con materiales sintéticos
y otras piezas indeseables que han sido ya separadas y reducidas en
un molino de cilindros.
La fracción orgánica restante es finalmente
sometida a fermentación.
Sin embargo, como la separación tiene lugar antes
de la fermentación, el agua se contamina fuertemente, ya que todos
los componentes solubles, tales como ácidos grasos orgánicos,
azúcares, etc., están presentes en los desechos. Además, se
requieren grandes cantidades de agua y la separación es ineficiente
debido al carácter heterogéneo de los desechos, que todavía
contienen las sustancias orgánicas pegajosas y malolientes que
habrán de ser degradadas en la fermentación o compostaje
siguientes.
De hecho, sólo se obtiene arena como material
reciclable.
Según otros procedimientos conocidos, los
materiales se separan tras la fermentación o compostaje de la
fracción orgánica. El documento
US-A-4.079.837 describe un
procedimiento para el reciclaje de materiales reciclables después de
la fragmentación por medio de descompresión explosiva termal,
seguida de una biodegradación en un tratamiento de compostaje. Los
residuos de desechos fragmentados y sometidos a compostaje se
separan en diferentes fracciones por medio de criba convencional en
seco y separación por aire. El material sintético se separa por
medio de
flotación.
flotación.
La arena fina, arcilla y otros materiales inertes
se pueden separar durante el tratamiento tras la hidrólisis en dos
fases de fermentación como se describe en el documento
EP-A-0.142.873.
Todos los procedimientos anteriormente
mencionados con tratamientos en húmedo producen un compost de baja
calidad y materiales secundarios, la mayoría de los cuales
contienen demasiados materiales pesados, especialmente si se toman
como base desechos residuales domésticos o desechos mezclados.
El efecto positivo del tratamiento biológico se
restringe a menudo principalmente al reciclado de energía en forma
de biogases y la producción de una fracción calorífica alta al
tiempo de la selección en seco durante el
pre-tratamiento.
El objetivo de esta invención es un procedimiento
para el tratamiento de desechos sólidos con una fracción orgánica
que no tiene las desventajas anteriormente mencionadas y que hace
posible obtener productos finales que no contienen grandes
proporciones de metales pesados.
Este objetivo es alcanzado según la invención de
modo que se crea una suspensión acuosa espesa al diluir con agua
los desechos de la parte que contiene material orgánico que ha sido
obtenida gracias a la selección en seco de desechos domésticos
mezclados, desechos industriales que son comparables con desechos
domésticos o desechos residuales o desechos que se originan de un
dispositivo de compostaje o de un dispositivo de fermentación, esta
suspensión acuosa espesa se criba, al menos por medio de un
dispositivo de criba que deja pasar piezas que tienen una dimensión
en al menos una dirección que se sitúa entre 2 y 20 mm, para
retener una vasta fracción tras la cual, por medio de imanes, se
retira de la suspensión acuosa espesa que ha pasado, una parte de
metales ferrosos que están presentes en los desechos, y la
suspensión acuosa espesa es desecada y el agua del proceso de
desecación es reciclada y usada para diluir los desechos.
Se descubrió que los metales pesados
habitualmente se adhieren a los metales ferrosos, de manera que
gracias a la retirada de los últimos, la concentración en el resto
de los desechos se reduce.
El documento
US-A-4.077.847 describe un proceso
de tratamiento completo de desechos municipales en el que los
desechos sólidos son inicialmente segregados por pulverización y
clasificación, el metal ferroso es separado de los desechos por un
separador magnético y los desechos son cribados en seco. La fracción
orgánica es además pulverizada, secada y alimentada a un sistema de
pirólisis. La fracción inorgánica es además clasificada en
fracciones de aluminio y de vidrio. Durante la recuperación del
vidrio, se crea una suspensión acuosa espesa de vidrio y en un
clasificador espiral, la pequeña cantidad de material orgánico
todavía presente en la suspensión acuosa espesa de vidrio se lava
por medio de agua reciclada. Esta agua es filtrada para retener
material orgánico de calidad que se usa para cubrir vertederos.
Según la invención, la suspensión acuosa espesa
diluida puede producirse en una etapa separada que tiene lugar
justo antes de la criba o incluso durante la criba. Sin embargo, la
disolución en una suspensión acuosa espesa puede también tener
lugar durante un pre-tratamiento, por ejemplo,
durante una fermentación anaerobia o hidrólisis cuando el contenido
de sustancia seca es bajo.
Preferiblemente, se criban los desechos, que se
han diluido en una suspensión acuosa espesa con un contenido en
sustancia seca de menos del 10%.
Preferiblemente, tras la separación de los
metales ferrosos y tras la desecación de la suspensión acuosa
espesa, la fracción desecada obtenida es sometida a un tratamiento
biológico.
Entre la criba y la retirada de los metales
ferrosos, la suspensión acuosa espesa anteriormente mencionada
puede oxigenarse.
Tras la retirada de los metales ferrosos, la
arena puede ser retirada de la suspensión acuosa espesa, por
ejemplo, por medio de al menos un hidrociclón, y el material
fibroso puede ser retirado del mismo, por ejemplo, mediante criba
con ayuda de al menos un dispositivo de criba que deja pasar piezas
cuya dimensión en al menos una dirección, y preferiblemente en al
menos dos direcciones rectas, es menor de 2 mm.
Para explicar mejor las características de la
invención, las siguientes realizaciones preferidas de un
procedimiento para el tratamiento de desechos sólidos que contienen
una fracción orgánica según la invención se describen solo como un
ejemplo sin ser limitativo de ningún modo con referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 representa un diagrama de bloque de
un dispositivo para aplicar el procedimiento según la
invención;
La figura 2 representa la parte del dispositivo
en la que metales ferrosos se separan por medio de imanes en mayor
detalle, pero todavía esquemáticamente;
Las figuras 3 a 5 representan diagramas de bloque
análogos al de la figura 1, de dispositivos para la aplicación del
procedimiento según la invención, pero con referencia a otras
realizaciones del procedimiento.
Para el tratamiento según la invención de los
desechos 1 sólidos que contienen una fracción orgánica, como se
representa en la figura 1, primero tiene lugar una disolución con
agua 3 en un dispositivo 2 de disolución hasta que se obtiene una
suspensión acuosa espesa que contiene, por ejemplo, un máximo de un
10% de sustancia seca.
Los desechos 1 que se han de tratar pueden ser la
parte que contiene material orgánico que ha sido obtenida gracias a
la selección en seco de desechos domésticos mezclados, desechos
industriales que son comparables a desechos domésticos o aguas
residuales, o pueden proceder de un dispositivo de compostaje o de
un dispositivo de fermentación.
Si los desechos proceden de una fermentación
anaerobia o hidrólisis, la disolución puede tener lugar durante el
pre-tratamiento. La fermentación o hidrólisis puede
tener lugar con menos de un 10% de sustancia seca. El dispositivo
de disolución está formado, por tanto, por el depósito de
fermentación anaerobia o por el depósito de hidrólisis.
La suspensión acuosa espesa 4 obtenida, en la que
la sustancia sólida está muy dispersa, es sustancialmente cribada
en un dispositivo 5 de criba que tiene aperturas de tal manera que
deja pasar piezas que tienen una dimensión en al menos una
dirección y preferiblemente en al menos dos direcciones, de entre 2
y 20 mm. Este dispositivo 5 de criba tiene, por ejemplo, aperturas
redondas con un diámetro de 20 mm o aperturas cuadradas con un lado
de 20 mm, pero por supuesto son posibles todo tipo de formas.
Si la suspensión acuosa espesa 4 contiene
terrones, es posible proporcionar una acción mecánica durante la
disolución o criba, por ejemplo una mezcla o batida mecánica, de
manera que los terrones se rompan como resultado de la fricción o
similar.
Para acelerar la criba, uno o varios chorros de
agua a presión pueden ser dirigidos a la suspensión acuosa espesa
4, donde estos chorros de agua a presión presionan la suspensión
acuosa espesa contra el dispositivo de criba y pueden hacer que los
terrones se desintegren adicionalmente en la suspensión acuosa
espesa.
Es incluso posible obtener la disolución de los
desechos 1 por medio de uno o varios chorros de agua a presión, de
modo que la disolución y la criba tengan lugar en una e idéntica
dirección, lo cual es una combinación del dispositivo de disolución
2 y del dispositivo de criba 5.
La vasta fracción 6 se descarga para un
tratamiento posterior. A partir de la suspensión acuosa espesa 7
fina que pasa a través del dispositivo de criba 5 y que contiene
partículas de 20 mm. como máximo, la mayor parte de los metales
ferrosos 8 es separada en una etapa siguiente por medio de
tratamiento magnético con uno o varios imanes 9.
Para este fin, la suspensión acuosa espesa 7
puede ser dirigida a través de una tubería en la que un imán 9, por
ejemplo, en forma de una reja se levanta entre dos válvulas de
retención.
De vez en cuando, el imán 9 con los metales
ferrosos 8 adheridos a él es retirado de la tubería. Los metales
ferrosos 8 adheridos al imán 9 son retirados antes de que el imán 9
sea puesto en su sitio de nuevo.
En lugar de situarse directamente en la
suspensión acuosa espesa 7, los imanes 9 pueden agarrarse a la
tubería.
Ambas realizaciones requieren la separación para
detenerlas temporalmente para retirar los metales ferrosos 8.
En la figura 2 se muestra como es posible
trabajar de forma continua.
La suspensión acuosa espesa 7 se dirige a través
de la tubería entrante 10, que se divide en dos tuberías 11 y 12,
en las que se montan imanes 9 retirables, por ejemplo electroimanes
que después se juntan de nuevo uno con otro en una tubería 13
saliente.
Corriente arriba de los imanes 9 se dispone una
válvula de retención 14 en cada tubería 11 y 12, mientras corriente
abajo de estos imanes 9 también se dispone una válvula de retención
15 en cada tubería 11 y 12.
Entre cada válvula de retención 14 y el imán 9,
se conecta una línea 16 de alimentación de agua a cada tubería 11 y
12, mientras corriente abajo de cada válvula de retención 15 se
conecta una tubería 18 de descarga de metales ferrosos 8 que puede
ser cerrada por una válvula de retención 17.
Durante el funcionamiento normal, se abren las
válvulas de retención 14 y 15 en cualquiera de las tuberías 11 y
12, por ejemplo en la tubería 11. Las otras válvulas de retención
14 y 15 y las válvulas de retención 17 permanecen cerradas, y no se
proporciona agua a través de las líneas 16 de alimentación de
agua.
Los metales ferrosos 8 hallados en la suspensión
acuosa espesa 7 se retienen en la tubería 11 que está en uso por
medio del imán 9, que está situado muy cerca de la suspensión
acuosa espesa 7.
Después de un periodo de tiempo, se abren las
válvulas de retención 14 y 15 en la otra tubería 12, mientras que
se cierran las válvulas de retención 14 y 15 en la tubería 11, y se
abre la válvula de retención 17 en la tubería de descarga 18
conectada. El imán 9 se retira de la tubería 11, de manera que los
metales ferrosos 8 no son retenidos durante más tiempo. Inyectando
agua a través de las líneas 16 de alimentación de agua, estos
metales ferrosos 8 son descargados de la tubería 11, a través de la
válvula de retención 17 abierta y de la tubería 18 de descarga.
Después, se detiene la alimentación de agua y se
cierra de nuevo la válvula de retención 17 anteriormente
mencionada. El electroimán 9 se coloca de nuevo en su posición
inicial en la tubería 11.
Mientras tanto, los metales ferrosos 8 han sido
retirados de la suspensión acuosa espesa 7 en la otra tubería 12
por el otro electroimán 9.
La retirada de los metales ferrosos 8 de la
tubería 12 tiene lugar de la manera antes descrita para la tubería
11, pero las válvulas de retención 14 y 15 en esta tubería 11
primero se vuelven a abrir, de manera que los metales ferrosos 8
pueden ahora volver a separarse en la primera tubería 11.
Así, ambas tuberías 11 y 12 se usan
alternativamente para retirar los metales ferrosos 8.
En todas estas realizaciones, la suspensión
acuosa espesa 19, de la que se han retirado los metales ferrosos 8
de un modo magnético, se descarga en un dispositivo 20 de
desecación, por ejemplo, un centrifugador, en el que se deseca. El
agua 3 separada con un contenido de sustancia sólida de menos del 5%
es reciclada al dispositivo de disolución 2.
Esta desecación puede tener lugar en dos o más
etapas, de las que la última etapa es una desecación mecánica y una
etapa precedente es sedimentación o flotación ya sea o no con la
adición de medios de floculación.
La fracción 21 desecada tiene una concentración
baja de metales pesados, ya que los últimos se fijan parcialmente
en los metales ferrosos 8 y se han retenido juntos con los últimos
por los imanes 9. Esta fracción 21 puede descartarse o, por
ejemplo, convertirse en compost.
Entre la retirada magnética de los metales
ferrosos 8 y la desecación, la suspensión acuosa espesa 19 puede
ser objeto de un tratamiento aerobio u oxidación, por ejemplo,
puede ser oxigenada en un aireador 22, en el que el aire es
propulsado por medio de una tubería 23, como se muestra en la figura
3.
Esta realización se diferencia además de la
realización anteriormente descrita en que la vasta fracción 6 se
dirige desde la criba a un dispositivo de separación 24, por
ejemplo, un depósito de sedimentación, donde la fracción 25 formada
por la fracción orgánica y leñosa, así como por la fracción
sintética, se separa de la fracción 26 inerte.
La fracción 21 desecada del dispositivo 20 de
desecación se trata biológicamente, por ejemplo, en el dispositivo
de compostaje 27, donde es procesada en compost 28.
En lugar de un dispositivo de compostaje, puede
usarse un depósito de fermentación, siempre que los desechos 1 no
hayan sido fermentados ya de un modo anaerobio.
La retirada de los metales ferrosos 8 de la forma
anteriormente descrita puede ser suficiente para algunas
aplicaciones, pero para la mayoría de los desechos con una fracción
orgánica, la proporción de los metales pesados en las fracciones
finalmente obtenidas continua siendo demasiado grande.
Para evitar esto, se procede como se mostrará por
medio del dispositivo representado en la figura 4. Este dispositivo
se diferencia del dispositivo según la figura 3 en que, entre la
separación magnética de metales ferrosos y el aireador 22, o el
dispositivo 20 de desecación si se omite este aireador 22, están
presentes los siguientes dispositivos.
Después del imán 9 se coloca un separador 29 que
trabaja sobre la base de flujos giratorios en los que metales 30 no
ferrosos se separan de la suspensión acuosa espesa 19.
A continuación, se coloca un separador 32 de
arena, por ejemplo, un hidrociclón, en el que la fracción 33 de
arena se separa de la suspensión acuosa espesa 31 restante. Los
restantes componentes orgánicos y otros componentes no deseables
pueden retirarse de esta fracción 33 de arena en un segundo
separador 34 de arena, por ejemplo, un segundo hidrociclón, para
reducir la proporción de componentes orgánicos sólidos, de manera
que se obtenga una fracción 35 de arena reutilizable y más
pura.
La suspensión acuosa espesa orgánica 36 que se
separa en este segundo separador 34 de arena se combina con la
suspensión acuosa espesa 37 que también es rica en componentes
orgánicos, procedente del separador 32 de arena, y la suspensión
acuosa espesa resultante 38 se criba entonces finamente en el
dispositivo 39 de criba con aperturas que pueden dejar pasar
partículas cuya dimensión, al menos en una dirección y
preferiblemente en al menos dos direcciones rectas, es menor o
igual a 2 mm. Este dispositivo 39 de criba tiene por ejemplo
aperturas redondas con un diámetro de 2mm o aperturas cuadradas con
un lado de 2 mm.
Gracias al dispositivo 39 de criba se obtiene,
por un lado, una suspensión acuosa espesa 40 de calidad y una
fracción 41 fibrosa por otro lado. La última fracción se alimenta a
un tercer dispositivo 42 de criba, por ejemplo, una cesta de criba
o una criba giratoria, en la que las fibras 43 que tienen una baja
concentración de metales pesados son separadas de la fracción 44 que
contiene los materiales sintéticos, metales y contaminantes ligados
a ellos, y otros materiales no deseables, por ejemplo, por medio de
criba.
Este tercer dispositivo de criba 42 sólo permite
el paso de partículas de las que al menos una dimensión es menor de
500 micrómetros, y tiene, por ejemplo, aperturas redondas con un
diámetro menor de 500 micrómetros o aperturas cuadradas con un lado
menor de 500 micrómetros. En este caso, la dimensión anteriormente
mencionada de las aperturas del primer dispositivo 5 de criba es
preferiblemente menor de 5 mm y la dimensión del segundo dispositivo
39 de criba es menor de 1 mm.
La suspensión acuosa espesa 40 fina, que tiene un
tamaño de partícula de menos de 2 mm, que contiene la mayor parte
de los metales pesados restantes, que no se adhieren a los metales
ferrosos 8 ni han sido separados por medio de un separador 29,
pueden ser directamente desecados en el dispositivo 20 de
desecación y, dependiendo de la concentración inicial de metales
pesados y de los requisitos estándar para el compost 28, pueden ser
convertidos en compost en el dispositivo 27 de compostaje.
En este dispositivo de compostaje se puede añadir
la fracción 33 de arena, o preferiblemente la fracción 35 de arena
y/o la fracción 41 fibrosa, o preferiblemente las fibras 43, como
se representa mediante la línea punteada en la figura 4. De estas
fracciones o fibras pueden retirarse también posiblemente pequeñas
cantidades de metales pesados restantes de una manera química, por
ejemplo, por medio de un quelador.
Las fibras 43 ofrecen una estructura material que
es requerida para el tratamiento aerobio, mientras que la
suspensión acuosa espesa 40 proporciona el nitrógeno que es
necesario para la actividad biológica.
El compost 28 es un buen compost relativamente
libre de contaminantes como materiales sintéticos o vidrio.
Como ya se ha mencionado, antes de la desecación
tiene lugar una aireación o, en otras palabras, una oxidación de la
suspensión acuosa espesa 40, por ejemplo, durante 0,1 a 72 horas.
En el aireador 22 se pueden añadir agentes oxidantes. Dicha
oxidación promueve la desecación.
Esta aireación u oxidación puede, como se
representa en la figura 4, llevarse a cabo mediante ajustes debidos
a la fuerza gravitacional o por sedimentación, y simultáneamente
por flotación en un dispositivo 45 de sedimentación, en el que se
espesa la suspensión acuosa espesa 40, de manera que se requiere
menos aireación y desecación. El agua 45A descargada es añadida al
agua 3 del dispositivo de disolución 2.
Cuando se aplicó el procedimiento anteriormente
descrito, se obtuvieron los siguientes resultados, representados en
esta tabla:
Donde:
A es la fracción 33 de arena después del
separador 32 de arena,
B es la fracción 35 de arena después del segundo
separador 34 de arena,
C es la fracción 41 fibrosa después de la criba
fina en la criba 39,
D son las fibras 43,
E es la fracción 21 desecada,
F es la suspensión acuosa espesa después de una
purificación extra con un quelador.
Puede obtenerse un compost de incluso mejor
calidad y menor consumo de agua con el dispositivo representado en
la figura 5. En la medida en que este dispositivo se corresponde
con el dispositivo según la figura 4, se han indicado con las
mismas figuras de referencia los equipos y flujos idénticos.
Los desechos 1 se diluyen primero en un
dispositivo 2 y después se criban mediante un dispositivo 5 de
criba. La vasta fracción 6 se separa en el dispositivo 24 de
separación, por ejemplo, un depósito de sedimentación, en una
fracción pesada, como la fracción 26 inerte que contiene vidrio y
piedras y que forma por ejemplo el sedimento, y una fracción 25
orgánica, leñosa y sintética que forma por ejemplo la fracción
flotante.
La última es desecada en un dispositivo 46 de
desecación. El agua separada 47 es añadida a la suspensión acuosa
espesa 7, antes de que se someta al tratamiento magnético.
No existe separación, por ejemplo, por medio de
un separador 29, aunque sería posible, pero ambos, la suspensión
acuosa espesa 38 del separador de arena 32 y la suspensión acuosa
espesa 40 de la criba fina, se tratan magnéticamente por medio de
un imán 48, 49 respectivamente, similar al imán 9 anteriormente
descrito.
Antes o después de cada imán 9, 48 y 49 puede
disponerse un separador 29 que funciona sobre la base de un flujo
giratorio para retirar los metales no ferrosos. Por razones de
claridad, tal separador 29 sólo se representa en la figura 4.
Antes de que la fracción 33 del separador 32 de
arena sea alimentada al segundo separador 34 de arena para reducir
la proporción de sustancias sólidas orgánicas, se deseca en primer
lugar en un dispositivo 50 de desecación, cuya agua 51 se añade a
la suspensión acuosa espesa 37, y consecuentemente la fracción de
arena sólida es mezclada en un mezclador 52 con el agua 53
procedente de un tratamiento físico-químico del agua
en un depósito 54.
También después del segundo separador 34 de
arena, la fracción 35 de arena es desecada en un dispositivo 55 de
desecación del cual se recoge el agua 56 en el depósito 54. La
suspensión acuosa espesa 36 orgánica del segundo separador 34 de
arena es añadida a la suspensión acuosa espesa 37 orgánica del
separador 33 de arena, y juntas son sometidas al tratamiento por el
imán 48 que separa algunos metales 48A extra ferrosos, antes de que
sean finamente cribadas por la criba 39.
Según una variante, los dispositivos 50 y 55 de
desecación pueden reemplazarse por depósitos de sedimentación, en
los que el sedimento es la fracción de arena, o por otros sistemas
apropiados.
La fracción fibrosa 41, antes de ser cribada de
nuevo en el dispositivo 42 de criba, se trata magnéticamente como
una suspensión acuosa espesa por un imán 57 húmedo, de donde se
retira una cantidad extra de metal ferroso 58 dispersado. La
suspensión acuosa espesa 59 resultante se deseca en el dispositivo
60 de desecación y se mezcla en un mezclador 61 con agua 53
procedente del depósito 54.
Las fibras 43 que han sido separadas de los
materiales sintéticos, los metales adheridos a estos y otros
productos por medio del dispositivo 42 de criba u otros
dispositivos de separación, se desecan en el dispositivo 62 de
desecación del cual el agua 63 es recogida en el depósito 54 para
ser, por ejemplo, tratada físico-químicamente.
Gracias a este tratamiento del agua en el
depósito 54 y al uso del agua de este depósito 54 para separar
arena en el segundo separador 34 de arena y para diluir la fracción
41 fibrosa, se minimiza el consumo de agua fresca.
Un posible exceso de agua 3 que es enviado desde
el dispositivo 20 de desecación al dispositivo 2 de disolución
puede también ser tratado en el depósito 54. Si hay demasiada agua
tratada y, por lo tanto, purificada, esta puede ser descargada.
De la suspensión acuosa espesa 40 que ha pasado a
través de la criba 39 fina, en la que ha sido añadida el agua 64
del dispositivo 60 de desecación, se retiran los restos finales
finos de metales 49A ferrosos con el imán 49, tras lo cual la
suspensión acuosa espesa se deseca en el dispositivo 20 de
desecación.
Antes de que la fracción 21 desecada sea enviada
al dispositivo 27 de compostaje, posiblemente junto con la fracción
35 de arena desecada y purificada y las fibras 43 desecadas, se
puede mezclar con una solución 72 de agua regenerada con queladores
activos, y se puede dispersar por medio de mezcla o fricción en el
dispositivo 65.
Posteriormente, la fracción 21 puede ser además
tratada en el reactor 66 en el que han sido añadidos queladores 67
que son preferiblemente biodegradables, por ejemplo, como se
describe en el documento
EP-A-0.267.653, de manera que se
disuelve una parte adicional de metales pesados que no han sido
retirados junto con los metales ferrosos, y de manera que sean
retirados de la materia sólida al tiempo de la desecación en el
dispositivo 68 de desecación.
Los metales 71 son separados del agua 69 del
dispositivo de desecación 68 en una unidad 70 de regeneración. La
solución 72 de agua regenerada se añade al dispositivo 65, y es así
reutilizada para la retirada de los metales pesados en el reactor
66.
En la última realización descrita según la figura
5, el uso de agua fresca es mínimo y los costes para tratar el
exceso de agua para los tratamientos son limitados.
La invención no se limita en ningún modo a las
realizaciones anteriormente descritas representadas en los dibujos
acompañantes; por el contrario, tal procedimiento para el
tratamiento de desechos sólidos que contienen una fracción orgánica
puede ser hecho en todo tipo de variantes mientras que permanezcan
todavía dentro del ámbito de la invención.
Claims (26)
1. Procedimiento para tratar desechos sólidos con
una fracción orgánica, procedimiento según el cual los desechos (1)
se criban estando húmedos, caracterizado porque se hace una
suspensión acuosa espesa (4) diluyendo con agua (3) desechos (1) de
la parte que contiene material orgánico, que ha sido obtenido
gracias a la selección en seco de desechos domésticos mezclados,
desechos industriales que son comparables a desechos domésticos o a
desechos residuales, o desechos (1) procedentes de un dispositivo
de compostaje o dispositivo de fermentación, se criba esta
suspensión acuosa espesa, al menos por medio de un dispositivo (5)
de criba que permite el paso de piezas con una dimensión, en al
menos una dirección que se sitúa entre 2 y 20 mm, para retener una
vasta fracción, tras lo cual se retira por medio de imanes una parte
de metales ferrosos (8) que están presentes en los desechos (1), de
la suspensión acuosa espesa (7) que ha pasado, se deseca la
suspensión acuosa espesa (7) y el agua (3) del proceso de
desecación se recicla y usa para diluir los desechos (1).
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la suspensión acuosa espesa (4) diluida
se produce en una etapa separada que tiene lugar justo antes de la
criba o durante la propia criba.
3. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la disolución en una suspensión acuosa
espesa (4) ya tiene lugar durante un
pre-tratamiento, por ejemplo, durante una
fermentación anaerobia o hidrólisis cuando el contenido de
sustancia seca es bajo.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque se criban
los desechos (1) que han sido disueltos en una suspensión acuosa
espesa con un contenido de sustancia seca de menos del 10%.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque, tras la
separación de los metales ferrosos (8, 48A, 49A), que tras la
desecación de la suspensión acuosa espesa (7, 19, 31, 37, 38 ó 40),
la fracción (21) desecada obtenida es sometida a tratamiento
biológico.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque la vasta
fracción que es retenida durante la criba por medio del dispositivo
(5) de criba se separa en un dispositivo (24) de separación,
particularmente en una fracción (26) inerte y una fracción (25) que
es posiblemente desecada en un separador (46) de agua en el que el
agua (47) se añade a la suspensión acuosa espesa (7) de nuevo tras
la criba.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque, a parte
de la retirada de metales ferrosos (8), también se retiran metales
no ferrosos (30), por ejemplo por medio de un separador (29) que
funciona sobre la base de un flujo giratorio.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque, tras la
retirada de los metales ferrosos (8), se oxida la suspensión acuosa
espesa (7), por ejemplo, se airea.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque, tras la
retirada de los metales ferrosos (8), se retira la fracción (33) de
arena de la suspensión acuosa espesa por medio de al menos un
separador (32) de arena, por ejemplo, un hidrociclón.
10. Procedimiento según la reivindicación 9
caracterizado porque la fracción (33) de arena se separa una
segunda vez de la suspensión acuosa espesa orgánica en un separador
(34) de arena en el que dicha suspensión acuosa espesa (36)
orgánica es preferiblemente añadida a la suspensión acuosa espesa
(37) de la primera separación de arena.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10
caracterizado porque la fracción (33 ó 35) de arena se
deseca tras la separación en el separador (32 ó 34) de arena.
12. Procedimiento según las reivindicaciones 10 y
11 caracterizado porque la fracción (33) de arena desecada,
tras la primera separación de arena en el separador (32) de arena,
se mezcla con agua (53) procedente la desecación de la fracción de
arena tras la segunda separación de arena en el separador (34) de
arena, cuya agua (53) es preferiblemente tratada antes de la mezcla,
por ejemplo, de una manera físico-química.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque tras la
retirada de los metales ferrosos (8), se retira una fracción (41)
fibrosa de la suspensión acuosa espesa (38).
14. Procedimiento según la reivindicación
precedente caracterizado porque se retira esta fracción (41)
fibrosa cribándola con al menos un dispositivo (39) de criba con
aperturas que pueden permitir el paso de partículas cuya dimensión,
en al menos una dirección y preferiblemente en al menos dos
direcciones rectas, es menor o igual a 2 mm.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14
caracterizado porque, antes y/o después de la primera
separación de la fracción (41) fibrosa, existe una separación
adicional de los metales ferrosos (48A, 49A) restantes a partir de
la suspensión acuosa espesa (38, 40), especialmente por medio de
imanes.
16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15
caracterizado porque se deseca la fracción (41) fibrosa
separada, por lo que el agua se lleva preferiblemente de vuelta a
la suspensión acuosa espesa (40) procedente de la separación de la
fracción (41) fibrosa.
17. Procedimiento según la reivindicación 16
caracterizado porque los restos dispersados de los metales
ferrosos (58) se retiran de la fracción (41) fibrosa,
preferiblemente por medio de imanes.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 17 caracterizado porque la fracción
(41) fibrosa se separa además en fibras (43) puras y otras
sustancias, preferiblemente por medio de criba en un dispositivo
(42) de criba.
19. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12
y la reivindicación 18 caracterizado porque se desecan las
fibras (43) y porque se añade el agua (63) al agua (56) de la
desecación de la fracción (35) de arena.
20. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12
y la reivindicación 18 caracterizado porque, tras la
desecación, se mezcla la fracción (41) fibrosa con agua (53)
procedente de la desecación de la fracción (35) de arena.
21. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque en el
tratamiento biológico tras la separación de los metales ferrosos
(8, 48A, 49A), y tras la desecación de la suspensión acuosa espesa
(7, 19, 31, 37, 38 ó 40), la fracción (21) desecada obtenida es un
compostaje o fermentación.
22. Procedimiento según la reivindicación 5 y
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 caracterizado
porque la fracción (35) de arena se añade a la fracción (21)
desecada, que es tratada biológicamente.
23. Procedimiento según la reivindicación 5 y
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 20 caracterizado
porque la fracción (41) fibrosa o las fibras (43) son añadidas a la
fracción (21) desecada, que es tratada biológicamente.
24. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque la
fracción (21) desecada, tras la retirada de los metales ferrosos
(8), y posiblemente la fracción (33) de arena y la fracción (41)
fibrosa, y tras la desecación, se trata con un quelador.
25. Procedimiento según la reivindicación 24
caracterizado porque tras el tratamiento con quelato, se
deseca la suspensión acuosa espesa de nuevo y el agua de esta
última desecación se trata y añade a la fracción (21) desecada de
nuevo antes del tratamiento con el quelador.
26. Procedimiento según las reivindicaciones 1,
14 y 18 caracterizado porque la suspensión acuosa espesa (7)
se criba primero con un dispositivo (5) de criba que permite el
paso de partículas con al menos una dimensión menor de 5 mm y
preferiblemente al menos dos dimensiones menores de 5 mm, porque la
fracción (41) fibrosa se retira cribando con la ayuda de al menos un
dispositivo (39) de criba con aperturas que permiten el paso de
partículas cuyas dimensiones en al menos una dirección y
preferiblemente en al menos dos direcciones rectas, son menores de
1 mm, y porque la fracción (41) fibrosa se separa además en fibras
(43) puras y otras sustancias, preferiblemente por medio de criba en
un dispositivo (42) de criba cuya dimensión, en al menos una
dirección y preferiblemente en al menos dos direcciones rectas es
menor de 500 micrómetros.
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