用于从污染的有机物-无机物废物流中分离有机物的设备和方法与流程

本发明涉及用于处理和脱包装废物材料的方法和设备的改进，所述废物材料例如城市固体废物（msw）和包括源分离有机物（sso）的食物废料，在进一步处理之前处理，例如转化为厌氧消化器中的沼气，并因此转化成可再生燃料，或转化成动物饲料添加剂，有机肥或堆肥。

背景技术：

城市固体废物（msw）和食品废料的处置在世界上成为问题。

新的法规要求有机物从填埋场或ban完全有机物转移到填埋场，以及焚烧器。但是有机废物流通常与包装材料（塑料包裹物，木质托盘的部分，或长纤维包裹材料）或与无机物和其它非有用的废物流混合。所述塑料和纤维包装材料引起设计成将有用的有机部分与其它废物流分离的设备的显著操作问题。在下列代表性专利中描述了用于从msw和食品废料中分离有用的有机部分的现有技术，即gb2354720a(ianhoughton,april4,2001)，usa4,852,817(waltertipton,aug.1,1989)，ep2006034b1(giulianotoninelli,2006)，us2016/0296986a1(alessandromassone,2016)。在这些代表性专利文献中描述的设备都具有严重的操作缺点，这些缺点通过以下部分中描述的新颖改进来防止。

技术实现要素：

本发明的目标是提出一种改进的装置和方法，用于在堆肥，厌氧消化器或营养物转化之前将有机物从混合有机物-无机物废物流或过期的预包装食品中提取出。

1．使用链来预处理进入的废物流并将塑料缠绕物或长纤维材料切碎，从而堵塞现有的分离设备。

2．在筛鼓中使用紧密间隔开的正方形或矩形开口，与常规使用圆形相比，从废物流中除去有用的有机部分。这种改进显著提高了分离过程的效率和产量。

3．在筛选鼓的顶部使用切向排出部，而不是居中定位的排出部。这种改进减少了排放到设备处的堵塞，并且增加了容量。

4．在桨鼓上使用速度调节，以使分离过程适应不同的原料。

附图说明

图1提供了用于从混合有机物-无机物废物流或过期预包装食品中提取有机物的装置的示意性侧视图。将废液（1）倒入进料斗（2）。位于料斗（2）底部的两个螺旋钻（3）和（4）反转，有助于防止料斗（2）内的废物流过桥。进料绞龙（4）将破碎后的废物流和相关联的气流通过开口（5）移动到分离装置的底部。

分离装置由横截面为圆柱形或矩形的外壳体（6），圆柱形筛选筒（7），带有vfd驱动电机（12）的内转桨筒（10）和切向出料口（13）组成。紧固到旋转桨鼓（10）的外部的是2个或更多个破碎链（8），加上多个桨叶（11））。

通过快速旋转的链条（8）将进入分离装置底部的废液进一步破碎，并投射到固定筒内部。连接在内旋转桨鼓（10）上的多个桨叶（11）以一定角度倾斜，并因此用作螺旋桨以在筛筒（7）与内旋转桨鼓（10）之间的环形空间内以向上螺旋推动空气和废固体的混合物。向上的螺旋或涡流，相当于扭绞机或水嘴的运动，由于作用在固体颗粒上的离心力而使废固体径向向外抛出。较小的较致密的有机部分可穿过固定筛筒（7）并在筛筒（。）与壳体（6）之间的空间内沉降下来，并通过开口（15）排出用于进一步处理。

较大的，较少的空气动力学致密的残余废物（塑料膜，木制碎片等）连续螺旋向上排放到设备的顶部，在那里它们由于空气动力学速度（13）而自由地排出，因此从设备排出（14）。

图2提供了静止屏幕（7）中的正方形或矩形过滤区域（7a）的视图。

图3提供了用于从混合有机物-无机物废物流或过期的预包装食品中提取有机物的装置的缩小了的俯视图。具有多个倾斜桨（11）的旋转桨鼓（10）使夹带的空气向上吹送，从而使废料的颗粒（14）朝排放口（13）向上螺旋。

具体实施方式

该设备是生物废物回收工业中涉及的技术的改进，并且包括用于接收来自不同来源的受污染的有机废物的料斗，通过在静止筛鼓中产生涡流效应将无机物与有机物分离的竖直分离器，其中固体污染物（纸，塑料，金属）以类似于从顶部向上和从顶部移除的螺旋方式被吹入，同时有机馏分穿过过滤筒并从底部移除。所述设备可通过除砂系统来补充，所述除砂系统在蒸煮器之前去除所有砂和砂粒。

现有装置的主要操作问题在于，进入过滤筒（7）的废物流可包含大块塑料包装膜和或长的纤维捆扎材料，其最终围绕桨（11）和桨式螺杆的轴卷绕自身并阻塞装置。这种堵塞需要关闭分离过程，并且手动地移除堵塞劳动和时间密集的过程。发明人发现，可通过将2个或更多个链条（8）附接至桨鼓（10）的外表面并邻近入口（5）来防止桨叶的这种类型的结垢和堵塞。链条（8）的长度应长于桨叶（11）的长度。优选地，构成链条（8）的链节应当具有尖锐的边缘，类似于在汽车和卡车上使用的用于在冰表面上行驶的链条。锋利的边缘有助于将大块的塑料包装膜和长纤维捆扎材料切碎，但对于本发明来说不是必需的，因为链条（8）的主要功能是向外抛出该大的废料，使得它不会在桨叶（11）上缠结。因此，轻质材料的向上运动在涡流的外部位置而不是中心轴处开始。因此，本发明（向桨鼓（10）的底部添加链（8））解决了现有分离技术的主要操作问题，其中在过滤网的底部可能存在长纤维材料沉降的累积。

现有装置的另一个问题是有机级分分离的效率。现有设备的穿孔滚筒使用圆形穿孔，该圆形穿孔对工艺效率产生限制。本发明使用正方形或矩形穿孔，其在方形开口的情况下提供比现有圆形开口大得多的开口面积。该增加的面积允许更大的产量，或者如果需要的话，允许更好地分馏来自其它废料的有机废物流。用正方形或矩形开口替换穿孔将增加液体的排放，同时在竖直位置具有纵向部分的矩形开口，并且适当的宽度减少分离的有机物级分的污染。

改进有机废物分离装置的操作的第三新颖改进是排放物（13）的位置。现有的系统使用排放并且位于筛选滚筒（7）的径向中心处或附近。但是该位置通常导致螺旋钻（13）入口处的堵塞，因为废料（14）被吹过螺旋钻（13）的入口而不是进入排放口（13）的入口。图3所示的新颖改进是定位排放装置（13），以使其与筛筒（7）相切。现在将废料（14）直接吹入出口（13）中，并不被迫使硬质90度变成螺旋钻。这减少了清洗所需的停机时间，因此提高了操作效率和可以排出的污染量。它还消除了在排放之前由累积的固体产生的涡旋的摩擦，从而导致能量要求降低。

第四种新的改进是使用由电机（12）驱动的桨式螺杆的不同速度，所述电机（12）在处理的不同产品的作用下具有可调节的速度（sso），干食品，包装的蔬菜，罐，水果等。

技术特征：

1.一种设备，其特征在于，所述设备包括：料斗(2)，其用于接收不同来源的受污染的有机废弃物；以及输送器(4)，其给垂直分离器送料，所述垂直分离器通过在穿孔鼓筒(7)内产生涡流效应来将无机物与有机物分离。通过这种方式，固体污染物(纸、塑料、金属)通过空气呈螺旋状向上吹动，并从顶部去除，而从底部去除有机部分，该空气运动受内部旋转桨筒(10)的影响，所述桨筒外表面附着多个产生旋转效果的倾斜桨叶(11)，添加两个或更多链条(8)到所述旋转桨筒(10)的底部可以防止塑料包装物或长纤维废料污染所述桨叶。

2.一种设备，其特征在于，所述设备包括：一个料斗(2)，用于接收不同来源的受污染的有机废弃物；以及一个输送器(4)，该输送器向垂直分离器供料，所述垂直分离器通过在穿孔鼓筒(7)内产生涡流效应来将无机物与有机物分离，从顶部去除无机物，从底部去除有机部分，该空气运动受到内部旋转桨筒(10)的影响，穿孔桨筒(7)附有多个产生旋转效果的倾斜桨叶(11)，所述浆叶在穿孔桨筒(7)中起作用，因此，固体污染物(纸、塑料、金属)通过空气呈螺旋状吹到所述桨筒外表面，并做出了改进，且通过将穿孔桨筒(7)的孔做成方形或矩形，与传统的圆形相比，大大提高设备工作效率。

3.一种设备，其特征在于，所述设备包括：一个料斗(2)，用于接收不同来源的受污染的有机废物；以及一个输送器(4)，该输送器向垂直分离器供料，所述垂直分离器通过在穿孔鼓筒(7)内产生涡流效应来将无机物与有机物分离，通过这种方式，固体污染物(纸、塑料、金属)通过空气呈螺旋状向上吹动，并从顶部去除，而从底部去除有机部分，该空气运动受内部旋转桨筒(10)的影响，所述桨筒外表面附着多个产生旋转效果的倾斜桨叶(11)，且在穿孔鼓筒(7)顶部通过气流切向排放(13)，而不是在常规顶部中心位置使用排放螺杆，从而对设备做出了改进。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，链条(8)的长度大于桨叶(11)的径向距离，但是小于桨筒(10)与穿孔筛分筒(7)之间的径向距离。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，其中，所述链(8)的链节的横截面为正方形或以其他方式制造，以提供有助于其切碎运动的锋利边缘，并因此破坏塑料膜和长纤维包裹材料。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，其中，所述链条(8)由坚固耐磨的金属或塑料材料或金属与塑料材料的组合制成，例如碳钢链环、不锈钢链环以及凯夫拉包装和接合金属配重。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述桨筒的速度是可调的，因此可以适应不同的原料。

技术总结
一种用于从废料中分离有机物和无机物的改进的方法和设备，其具有制备用于生产沼气的分离的有机部分或用于将有机物从垃圾填埋物转移的其它方法的具体对象。将诸如城市固体废物或源分离的有机废物（sso）的废料进行第一分离处理，该第一分离处理分离有机和无机废物组分。该设备包括：料斗，用于接收来自不同来源的受污染的有机废物；竖直分离器，其通过在静止过滤鼓中产生涡流效应来将无机物与有机物分离，通过该涡流效应，固体污染物（纸，塑料，金属）从顶部向上吹出并从顶部移除，同时从底部移除有机部分。通过新颖的方法来改进这种设备以减少或消除堵塞及其相关停机时间，并提高分离过程的效率。

技术研发人员：塞德里克·简-吕克·万德本肯;奥利维尔·雨果·克里斯多佛·达尼·万德本肯;马克·万德本肯
受保护的技术使用者：塞德里克·简-吕克·万德本肯
技术研发日：2018.06.21
技术公布日：2021.07.23