Procedimiento para la separación de productos heterogeneos, incluyendo desechos domésticos.

Un procedimiento para la separación de productos heterogéneos incluidos en los desechos domésticos (HW),

enel que los desechos domésticos (HW) que incluyen dichos productos son transportados hasta un recipiente defraccionamiento que contiene un líquido, y donde los productos son separados en el recipiente de fraccionamiento,incluyendo los desechos unos componentes, de los cuales al menos parte son capaces de flotar en el líquido de talmanera que los componentes al menos incluyen unos primeros componentes que presentan una primera flotabilidaden el líquido y unos segundos componentes que presentan una segunda flotabilidad en el líquido, siendo diferentesla primera flotabilidad de la segunda flotabilidad; caracterizado porque:

- dichos componentes son capaces de flotar en el líquido, siendo los componentes expuestos a una primerafuerza (P1) esencialmente horizontal en una primera dirección (D1) aplicada por una corriente del líquidoexistente en el recipiente de fraccionamiento y a una segunda fuerza (P2) esencialmente horizontal en unasegunda dirección (D2), la cual es sustancialmente diferente de la primera dirección (D1) y, porque:

- el impacto combinado de las fuerzas (P1; P2) sobre los componentes y las diferentes flotabilidades de loscomponentes provocan que los primero y segundo componentes sean influenciados por diferentes fuerzasresultantes, para esparcir los primero y segundo componentes flotantes y conducirlos hasta al menos dosáreas de recogida respectivas.

Procedimiento para la separación de productos heterogéneos, incluyendo desechos domésticos Campo de la invención La invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para el fraccionamiento de productos heterogéneos compuestos por componentes de los cuales al menos algunos flotarán cuando sean transferidos a un líquido. El procedimiento tiene la capacidad de separar productos heterogéneos en diferentes fracciones, en particular para separar una fracción flotante en al menos dos fracciones dentro de un recipiente de separación. Un ejemplo de un producto heterogéneo son los desechos domésticos (HW) los cuales contienen tantos componentes con propiedades diferentes que pueden ser separados en hasta de 5 a 10 fracciones en un recipiente de separación. La fracción de mayor tamaño de los HW normalmente serán desechos de biomasa (BW) compuestos por residuos de alimentos, papel, cartón, etc. y que contienen una parte importante de la energía de los HW. Otra fracción importante que contiene energía es el plástico y otros polímeros orgánicos, los cuales, de acuerdo con formas de realización preferentes de la invención, pueden ser clasificados para su reciclaje. Los desechos domésticos se refieren a los desechos mezclados recogidos de puerta a puerta de forma regular en los domicilios y de otras fuentes. Los desechos de biomasa (BW) se refieren a una fracción biodegradable de los HW.

Técnica anterior

La eliminación de desechos es un grave problema en todas partes en las sociedades urbanas. La eliminación de desechos se lleva a cabo de diferentes maneras:

-Entierro de desechos

-Incineración con o sin recuperación de energía

-Reciclaje de determinados componentes en base a la separación de la fuente

-Compostación central o producción de biogas de BW

Los inconvenientes del entierro de desechos consisten en la gran demanda de área de tierra, en las emisiones de metano y otros gases de invernadero, en la filtración de compuestos problemáticos para la tierra y para la capa acuífera subterránea. Así mismo, la falta de recuperación de los recursos vinculada a los HW será inaceptable en el futuro. Esto se refleja en la Directiva del entierro de residuos de l UE (Directiva del Consejo 1999/31/CE) de acuerdo con la cual los estados miembros están obligados a establecer estrategias nacionales para reducir los desechos biodegrables destinados al entierro de los desechos.

La compostación central reduce el volumen de los desechos, pero a duras penas existe cualquier tipo de recuperación de los recursos de los HW.

La incineración, así mismo, implica el entierro de desechos de los componentes no combustibles. Pero el área de tierra requerida es mucho menor. Puede tener lugar la recuperación de la energía procedente de los HW, pero no es óptima. Hay problemas con la emisión al aire (dioxinas, metales pesados, etc.) , los cuales son muy costosos de solucionar. El establecimiento de una planta de incineración de los HW del estado de la técnica con recuperación de energía requiere inversiones, las cuales son, por kW de 4 a 5 veces más elevadas que las inversiones en plantas de calor y potencia combinadas centrales (CHP) . Con el fin de compensar esta circunstancia, las plantas de incineración de los HW normalmente reciben un canon por vertidos de alrededor de 50 Euros / t de HW.

El reciclaje en base a la separación de las fuentes existe en muchas versiones. Los mejores resultados se consiguen mediante la clasificación en fracciones, que son fácilmente reconocidas y recicladas, por ejemplo, botellas de cristal y periódicos. La clasificación de una fracción para la fermentación en biogas ha resultado ser difícil. Los errores en la clasificación conducen a la aparición de dificultades en las plantas de biogas y es costoso recoger desechos en varias fracciones. Así mismo, las sustancias que son consideradas como dañinas se convierten en lodos de biogas lo que hace imposible disponer de los lodos de una manera apropiada.

La separación de las fuentes de los desechos domésticos combinada con la producción de biogas, se ha establecido a escala industrial en Dinamarca, utilizando motores de gas para convertir el biogas en electricidad. Se ha demostrado que la recuperación de energía se encuentra en el mismo nivel o inferior a la conseguida en las plantas de incineración con la producción de electricidad, y que los costes de eliminación son de 3 a 5 veces más elevados.

Una separación de desechos automática central después de la recogida sin desintegración (a continuación denominada separación central, frente a la separación de las fuentes) significa que puede ser reciclada mucha más cantidad de desechos y al mismo tiempo, la energía de la fracción de los BW puede ser utilizada de manera más eficiente, cuando las fracciones no de BW han sido eliminadas. Es importante que el procedimiento de separación central pueda separar la fracción orgánica en polímeros sintéticos y BW, dado que el plástico por lo general tiene un valor más elevado como material que como combustible.

Los procedimientos de separación para productos, los cuales como los HW consisten en muchos componentes diferentes, por lo general será llevado a cabo en varias etapas, dado que una etapa de clasificación normalmente no producirá el número requerido de fracciones con la suficiente pureza. Cada etapa de separación significa costes adicionales sustanciales y, por tanto, los procedimientos de separación que ofrecen muchas fracciones en una etapa temprana en el proceso de separación constituirían una ventaja. Con el fin de conseguir el precio más alto para las fracciones separadas es conveniente que las fracciones sean lo más limpias posibles, y que las sustancias peligrosas sean aisladas y no se esparzan por las otras fracciones.

La mayoría de los procedimientos de separación incluyen una etapa de trituración antes de la primera etapa de clasificación. Unos pocos procedimientos, como una forma de realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención, no comienzan con una etapa de trituración, sino que aplican unos medios para la apertura de sacos y bolsas.

La mayoría de los procedimientos de separación son secos, pero unos pocos utilizan agua como medio de separación, como una forma de realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención.

Algunos de los equipos de separación con agua conocidos, como el que se divulga en el documento EP 1 134 021 A2 incluyen centrifugadoras modificadas.

Es conocido el sistema de transferir producto heterogéneos en una corriente de líquido y separarlos en fracciones las cuales se hunden, se disuelven o flotan.

Los procedimientos que utilizan este principio pueden ser divididos en dos grupos. Un primer grupo en el que los productos heterogéneos son triturados, convertidos en pulpa o en cualquier otra forma desintegrados antes de la separación, y un segundo grupo en el que el producto es simplemente liberado de las bolsas y sacos.

Ejemplos del primer grupo se divulgan en los siguientes documentos: EP 0476 028 B1, DE 37 17 839 A1, EP 0 644 166 A2, EP 0 521 685 A2, US 3, 817, 458, DE 41 20 808 A1, US 2003/0141225 A1. Todos los procedimientos que utilizan la desintegración antes de la separación presentan los mismos problemas en común.

- La desintegración destruirá componentes que podrían ser reutilizados después de su limpieza, por ejemplo botellas de vino estándar.

- La desintegración complicará en mayor medida la desintegración, por ejemplo, en diferentes tipos de plástico, el cristal blanco del cristal coloreado.

- La desintegración mezclará e integrará los componentes que más tarde tienen que se separados, por ejemplo, plástico y biomasa.

- La desintegración esparizará sustancias problemáticas, por ejemplo los metales pesados procedentes de baterías en las porciones restantes del producto.

- La desintegración bajo la forma de reducción a pulpa llevará consigo una gran viscosidad, lo que complica la separación de componentes, como por ejemplo el plástico respecto de los BW.

Ejemplos del segundo grupo se divulgan en el documento US 6, 213, 306, el cual describe un proceso en el que el producto sin desintegración se deja caer en la corriente de líquido para seleccionar los componentes pesados. El desecho es a continuación desintegrado antes de la ulterior separación con agua en las posteriores unidades de flotación y hundimiento. El documento US 5, 104, 047 describe, así mismo, una selección inicial de componentes pesados seguida por la desintegración de la fracción flotante en una trituradora de martillos. Una trituradora separará los desechos sólidos triturados... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la separación de productos heterogéneos incluidos en los desechos domésticos (HW) , en el que los desechos domésticos (HW) que incluyen dichos productos son transportados hasta un recipiente de fraccionamiento que contiene un líquido, y donde los productos son separados en el recipiente de fraccionamiento, incluyendo los desechos unos componentes, de los cuales al menos parte son capaces de flotar en el líquido de tal manera que los componentes al menos incluyen unos primeros componentes que presentan una primera flotabilidad en el líquido y unos segundos componentes que presentan una segunda flotabilidad en el líquido, siendo diferentes la primera flotabilidad de la segunda flotabilidad; caracterizado porque:

- dichos componentes son capaces de flotar en el líquido, siendo los componentes expuestos a una primera fuerza (P1) esencialmente horizontal en una primera dirección (D1) aplicada por una corriente del líquido existente en el recipiente de fraccionamiento y a una segunda fuerza (P2) esencialmente horizontal en una segunda dirección (D2) , la cual es sustancialmente diferente de la primera dirección (D1) y, porque:

- el impacto combinado de las fuerzas (P1; P2) sobre los componentes y las diferentes flotabilidades de los componentes provocan que los primero y segundo componentes sean influenciados por diferentes fuerzas resultantes, para esparcir los primero y segundo componentes flotantes y conducirlos hasta al menos dos áreas de recogida respectivas.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos productos heterogéneos incluyen componentes de al menos las siguientes fracciones:

F0: componentes que son tan pesados que no pueden flotar, como por ejemplo vidrio, porcelana, baterías y utensilios de cocina;

F1: componentes que son solubles o dispersables, como por ejemplo azúcar, sal, toallas de papel y residuos de alimentos:

F2: componentes que son capaces de flotar con una parte mayor de estos por debajo de la superficie del líquido fluyente, pero próximos a la superficie, como por ejemplo, papeles de plástico y periódicos;

F3: componentes que son capaces de flotar con una parte principal de estos por debajo de la superficie del líquido fluyente y alcanzar mayor profundidad por debajo de la superficie que los componentes F2 y F4, como por ejemplo botellas de cristal y zapatos;

F4: componentes que son capaces de flotar con una parte sustancial de estos por encima y una parte sustancial por debajo de la superficie del líquido fluyente, como por ejemplo jarras de cristal con tapa y cartones llenos con otros desechos;

F5: componentes que son capaces de flotar con una parte principal de estos por encima de la superficie, como por ejemplo, botellas de plástico y latas de cerveza vacías.

3. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos componentes están expuestos a las primera y segunda fuerzas (P1; P2) esencialmente horizontales, de manera simultánea.

4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda fuerza (P2) es aplicada por encima de la superficie del líquido.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda fuerza (P2) es aplicada por medios mecánicos y / o por uno o más chorros de agua y / o por una corriente de aire.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los componentes F4 y F5 son afectados por encima de la superficie del líquido mediante las fuerzas (P2) aplicadas en alturas diferentes por encima de la superficie del líquido.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los componentes F3 y F4 son afectados por debajo de la superficie a una o a varias profundidades mediante unas terceras fuerzas (P3) en una tercera dirección (D3) , las cuales les conducen a una o varias áreas de recogida a lo largo de la corriente del líquido, de tal manera que un área de recogida para los componentes F3 está más próxima a un área de alimentación, en la cual los componentes son alimentados hasta el interior del recipiente de fraccionamiento, que un área de recogida para los componentes F4.

8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una o varias de las fracciones, las cuales han sido conducidas hasta las áreas de recogida por dichas fuerzas son separadas después por los dispositivos de recogida.

9. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 8, en el que los papeles de plástico y los textiles son separados del papel y de los residuos de alimentos mediante un dispositivo de recogida por unas agujas de púas que se desplazan en vaivén, las cuales están penetrando los componentes de la fracción F2 en un movimiento hacia abajo, y retirando las hojas de plástico y los textiles en un movimiento hacia abajo.

10. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una o varias de las fracciones separadas son a continuación separadas aun más.

11. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 10, en el que los componentes de las fracciones F1 y F2 son transferidos a un tratamiento presurizado hidrotérmico continuo que separa las fracciones de biomasa en una fracción sólida pobre en cloruros alcalinos y una fracción líquida.

12. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un sistema de alimentación para alimentar los componentes dentro del recipiente comprende un dispositivo de dosificación por

encima del recipiente, de manera que los componentes caen desde el dispositivo de dosificación hasta el dispositivo del líquido, y en el que los componentes son expuestos a una corriente de aire o a un chorro de agua en la segunda dirección (D2) durante la caída.

13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que parte del líquido será retirada junto con las fracciones F0 a F5 y el resto del líquido es reciclado, esto es, transportado de un orificio de descarga del líquido del recipiente de retorno al interior de un orificio de entrada del líquido del recipiente.

14. Un aparato para la separación de productos heterogéneos que incluyen desechos domésticos (HW) , comprendiendo el aparato un recipiente de fraccionamiento para la separación de los productos, y un transportador para el transporte de los desechos domésticos (HW) hasta el recipiente de fraccionamiento, conteniendo el recipiente un líquido, por medio de lo cual los desechos incluyen unos componentes, de los cuales al menos parte es capaz de flotar en el líquido, por medio de lo cual los componentes al menos incluyen unos primeros componentes flotantes que presentan una primera flotabilidad en el líquido y unos segundo componentes flotantes que presentan una segunda flotabilidad en el líquido, siendo la primera flotabilidad diferente de la segunda flotabilidad, caracterizado por:

-unos medios para la exposición de dichos componentes flotantes a una primera fuerza (P1)

esencialmente horizontal en una primera dirección (D1) aplicada por una corriente del líquido existente en el recipiente de fraccionamiento y por una segunda fuerza (P2) esencialmente horizontal en una segunda dirección (D2) , la cual es sustancialmente diferente de la primera dirección (D1) , estando los medios de exposición adaptados para provocar que los primero y segundo componentes sean influenciados por fuerzas resultantes diferentes; y por:

- al menos dos áreas de recogida, hasta las cuales los respectivos primero y segundo componentes flotantes pueden ser conducidos bajo el impacto combinado de las fuerzas (P1 y P2) .