Curs 6

Echipamente şi utilaje în procesarea deşeurilor

Echipamente pentru curăţarea deşeurilor

Curăţarea deşeurilor se practică pentru deşeurile reciclabile care pot ajunge

materie primă secundară în procesele de fabricaţie ale ambalajelor alimentare: sticlă,

materiale plastice, deşeuri din ambajaje.

Curăţarea se realizează uscat sau umed.

Curăţarea uscată

Constă în îndepărtarea deşeurilor de hârtie, carton şi alte reziduuri uscate prin

procedee fără apă (poartă denumirea de curăţare mecanică).

– Ex: ambalaje din sticlă sau materiale plastice ce conţin resturi de hârtie (etichete),

aluminiu (sisteme de închidere) şi resturi alimentare

– Etapa 1: presarea ambalajelor pentru eliminarea resturilor alimentare

– Etapa 2: mărunţirea deşeurilor (în cazul materialelor plastice până la

obţinerea fulgilor)

– Etapa 3: centrifugarea deşeurilor – deşeurile mărunţite sunt introduse într-

o centrifugă; datorită vitezei mari de rotaţie, hârtia este transformată în

celuloză

– Îndepărtarea reziduurilor aderente la deşeurile reciclabile se realizează

mecanic sau pneumatic (jeturi de aer ce împing impurităţile prin fantele

unei site)

!!! Reziduurile de hârtie ajută la absorbţia grăsimilor şi umidităţii de pe deşeurile

mărunţite.

Figura 1. Instalaţie de curăţare uscată

1

nume

Curăţarea umedă

Se realizează prin spălarea deşeurilor în tamburi speciali.

În timpul spălării are loc flotarea reziduurilor (procedeu practicat în cazul

deşeurilor provenite din ambalaje pe bază de materiale plastice)

!!! Ambalajele conţin tipuri diferite de materiale plastice (densităţi diferite, deci flotabilităţi

diferite).

Figura 2. Instalaţie de curăţare umedă (Tambur de spălare)

ECHIPAMENTE PENTRU CURĂŢAREA DEŞEURILOR

SORTATOR ROTATIV

Figura 3. Separator rotativ

http://www.plasticsystems.ro/index.php?sortare_rotativ2

Sortatorul rotativ se utilizează pentru curățarea materialul plastic, înaintea

macinarii sau dezintegrarii, de materialele infestante ca nisip, pietris, bucati de metal,

dopuri de sticla, etc.

Separatorul este constituit dintr-un tambur cu gauri si cu o spirala interna, care

prin miscarea rotativa, impinge materialul inainte. Fractiunile mari traverseaza

nederanjate tamburul. Fractiunile mici trec prin gaurile tamburului si sunt descarcate pe

la partea inferioara.

Are multiple intrebuintari. Se utilizeaza cand este necesara separarea la uscat a

unei cantitati mari de materiale uscate.

CENTRIFUGA ORIZONTALA

Centrifuga orizontala se utilizeaza ca echipament de spalare sau ca modul de

eliminare a apei. Poate procesa material plastic macinat, rigid sau flexibil.

Figura 4. Centrifugă orizontală

Deșeurile măcinate se introduc in cuva de alimentare, de unde sunt antrenate de

rotorul interior spre peretii cosului de drenaj si descarcate pe iesirea frontala. Apa si

contaminantii de dimensiuni mici trec prin gaurile cosului si sunt eliminate.

Centrifuga este echipata cu sistem automat de curatire a peretilor interiori si ai

cosului de drenare.

Centrifuga se amplaseaza de obicei:

dupa un vas de spalare

3

nume

după centrifuga statica

in aval de o presa de stors

în aval de un sistem de uscare cu aer cald.

Centrifuga poate fi fabricata cu structura din otel inoxidabil pentru lucrul in medii

agresive.

ECHIPAMENT PENTRU SPĂLAREA MECANICĂ A DESEURILOR

Echipamentul functioneaza pe principiul centrifugei orizontale si datorita structurii

robuste si formei rotorului si cosului este adaptata pentru curățarea foliei din mase

plastice inainte de macinare.

Figura 5. Echipament de spălare mecanică

Poate fi folosita ca unitate de prespalare sau ca unitate de uscare.

Materialul se introduce in masina prin gura de alimentare si datorita actiunii

centrifuge data de rotor este impins spre gura de descarcare. Apa continuta in material

si eventuali impurificatori cu dimensiuni mai mici decat dimensiunile sitei sunt evacuate

din cosul de drenaj si colectate in cuva de descarcare.

Masina este prevazuta cu un sistem de autospalare a cosului pentru a mentine

sita curata in permanenta si a permite o mai mare eficienta la curățarea foliei de

material plastic.

CENTRIFUGA VERTICALA

Centrifuga verticala se utilizeaza ca unitate de spalare pentru fulgi de folie sau

deșeuri mărunțite de material plastic.

Masina functioneaza pe principiul fortei centrifuge. Materialul introdus in cuva de

incarcare a snecului (melc, spirală) de alimentare este impins in camera de lucru. Aici

4

rotorul intern centrifugheaza materialul spre peretii cosului de drenare si il expulzeaza

pe la partea superioara. Apa si contaminantii sunt eliminati prin gaurile practicate in

cosul de drenare.

Figura 6. Centrifugă verticală

Masina este echipata cu usi de inspectie pentru acces usor la intretinere si cu

sisteme de siguranta care opresc motorul de antrenare in caz de deschidere a usilor de

vizitare.

In general pentru a asigura o buna eficienta a spalarii si eliminarii apei este

indicat sa se instaleze o centrifuga statica in avalul centrifugii verticale.

DECANTOR ROTATIV

Decantorul rotativ este utilizat ca unitate de prespalare si separare a diversilor

impurificatori.

Materialul de tratat, măcinat în prealabil, se introduce in tamburul rotativ, care

lucreaza partial scufundat intr-o baie cu apa. Tamburul rotindu-se deplasează deșeurile

spre gura de descarcare prin intermediul unei spirale interne.

Materialul care se gaseste in baia de apa din tambur sufera o spalare prin care

impurificatorii ca pamant, argila, nisip sunt separati si prin efectul gravitatiei se

depoziteaza pe fundul vasului. La descarcarea tamburului materialul se separă pe baza

diferențelor de densitate: materialul ușor (deșeuri din plastic mărunțite) este antrenat de

către apă spre capătul de evacuare al tamburului, în timp ce materialul greu (pietre,

5

nume

bucati de metal care nu au trecut prin grila tamburului) rămân pe suprafața interioară a

tamburului.

Figura 7. Decantor rotativ

In partea finala, o banda transportoare, partial scufundata in apa, preia materialul

plastic si il descarca la gura de golire.

Materialele impurificatoare depozitate pe fundul vasului sunt descarcate prin

intermediul unui sistem cu functionare intermitenta prevazut cu valva dubla, care

previne pierderea apei din vas.

Decantorul rotativ se instaleaza in mod normal intre dezintegrator (concasor,

moară) (in amonte) si spalatorul mecanic (in aval).

BAZIN DE SPALARE

Bazinul de spalare se utilizeaza pentru separarea densimetrica a materialelor. In

functie de materialul tratat separarea se face in fractii usoare si fractii grele.

Deşeurile pentru curăţat se introduc in bazin printr-un transportor cu snec

(spirală) sub nivelul apei. Forma speciala a transportorului cu melc evita ca eventualele

bule de aer prezente in flux sa influenteze caracteristicile de flotabilitate ale materialului.

O serie de role prevăzute la partea superioară a bazinului transporta materialul

usor spre gura de evacuare a bazinului tinandu-l in permanenta scufundat in apa. Rola

finala prevazuta cu gauri, permite extragerea fractiunii usoare evitand pierderile de apa.

Fractiunile grele, care se depoziteaza prin gravitatie, sunt transportate de un snec

6

pozitionat la fundul vasului catre snecul de extragere care scoate materialul din bazin

(înclinat).

Este necesar ca dupa vasul de spalare sa se amplaseze un transportor cu snec

cu drenare sau o sita vibranta pentru a colecta si drena fractiaa uşoară.

Figura 8. Bazin de spălare

APLICAŢIE BAZIN DE SPĂLARE – unitate de spălare deȘeuri din mase plastice

Figura 9. Bazin de spălare

Are ca scop îndepărtarea impurităților din deșeurile de mase plastice (resturi de

hârtie, aluminiu, nisip, resturi alimentare).

In bazinele de spalare, impuritățile vor fi eliminate prin fenomenul de flotație.

Pentru eficiența procesului, spălarea se realizează după mărunțirea (transformarea în

fulgi) deșeurilor din plastic.

7

nume

Deșeurile mărunțite din plastic sunt introduse in bazinele de spălare unde se

deplasează spre gura de evacuare prin intermediul unor role amplasate la partea

superioară a bazinelor.

Rolele imping regulat materialul sub nivelul apei pentru a facilita separarea

fractiunilor grele. Necesitatea acestora rezidă din faptul că deșeurile din mase plastice

au densități mici și deci tendință de plutire.

La capătul opus al bazinului, o rola sau o banda transportoare partial imersata

preia fractiile usoare (fulgii) si le descarca.

Figura 10. Bazin de spălare – a) role superioare pentru imersarea deşeurilor din plastic;

b) elemente constructive

Într-o linie de spălare a deșeurilor din mase plastice (PEID, PS, PP),

succesiunea este următoarea:

Spălare prin fricțiune (prespălare) – spălare grosieră pentru îndepărtarea

impurităților alimentare;

Spălare pentru separarea fracției ușoare (plastic) de fracția grea (nisip,

pietriș, metal, sticlă)

Spălare finală în centrifuga de spălare

Îndepărtarea apei în centrifuga de uscare

PRESA PENTRU ELIMINARE APA

Presa pentru eliminarea apei este recomandata pentru eliminarea apei prezenta

pe suprafata foliei sau a fulgilor.

Presa pentru eliminarea apei, denumita si compactator, este constituita dintr-un

snec interior, doi cilindrii cu gauri si de un sistem de pistoane si falci controlate de o

centrala hidraulica. Materialul incarcat in cuva de alimentare este preluat de snec si

este impins spre gura de descarcare a masinii care este controlata de patru falci.

8

Setand presiunea de functionare a centralei hidraulice se controleaza falcile si

gradul de deschidere a sectiunii de iesire. Presiunea de lucru reprezinta deci

contrapresiunea de functionare: cu cat mai mare va fi valoarea setata cu atat mai mare

va fi efectul de stoarcere a materialului. Apa in exces este eliminata prin gaurile

cilindrului.

Figura 11. Presă pentru eliminarea apei

Presa se instaleaza dupa masinile de spalare si inaintea oricarui element de

incalzire. Eficienta creste daca se utilizeaza si o moara de capacitate mica instalata

dupa presa.

Argumentul utilizării presei și nu a echipamentelor de uscare pentru îndepărtarea

apei pein evaporare este consumul mai redus de energie.

9

nume

LINII DE SPALARELiniile de spalare nu sunt in general sisteme standard, ele depinzand de

materialul de tratat, gradul de impurificare, exigentele clientului si personalul care va

gestiona masinile.

A. Linii de spalare compacte

Liniile de spalare compacte reprezinta solutia economica si sunt ideale pentru

spalari de complexitate scazuta.

In functie de exigente aceste module compacte pot fi ori simplificate ori echipate

si cu alte componente.

Figura 12. Linie de spălare compactă

B. Linie de spalare folie agricola

10

Folia agricolă este alimentată prin intermediul unei benzi transportoare într-un

concasor (echipament de mărunţire). Acesta mărunţeşte folia până la dimensiuni de 20-

30 cm.

Materialul mărunţit este separat densimetric în fracţii uşoare (plastic) şi grele

(impurităţi) într-un bazin de decantare. Fracţia grea formată din pietriş, nisip, cuie şi alte

impurităţi sedimentează pe fundul bazinului de unde se evacuează printr-o vană

amplasată la partea inferioară. Bazinul de decantare poate fi inlocuit cu un decantor

rotativ in cazul unui grad mare de contaminare sau a polimerilor grei.

Urmează apoi prespălarea fracţiei uşoare (plastic) într-o maşină de spălat

mecanică. Are loc astfel pregătirea materialului pentru faza urmatoare, respectiv

macinarea într-o moară pe cale umedă.

11

nume

După măcinare (mărunţire fină) are loc o spălare avansată a fulgilor într-o

maşină de spălat cu fricţiune. Într-un bazin de decantare are loc separarea fractiei fine

pe baza diferenţei de densitate.

Figura 13. Linie de spălare folie agricolă

Ultima spălare a materialului plastic are loc într-o centrifugă verticală cu

centrifugă statică.

Fulgii de plastic sunt apoi introduşi într-un echipament de desecare care asigură

eliminarea apei, de preferinţă o centrifugă.

In cazul in care după desecarea prin centrifugare se instalează inca o moara,

eliminarea umidităţii creste cu cateva procente. Materialul este trecut printr-o presă care

datorită presiunii asigură reducerea la maxim a umidităţii.

12

La sfirsitul liniei se montează un siloz tampon pentru folie. Materialul este acum

pregatit pentru a fi transportat la densificator/aglomerator sau extruder.

C. Linie de spalare PET

Linia de spalare pentru PET se imparte in trei sectiuni: SORTARE, MACINARE -

SPALARE si USCARE.

Sortarea

Aceasta parte a liniei este compusa din masini care separa de deşeurile PET de

impurităţi (metale – separator magnetic; diferite tipuri de impurităţi cu dimensiuni mici –

sită vibrantă; separare PET în funcţie de culoare – separator optic; sortare manuală).

Dupa desfacerea balotului, sticlele PET trec printr-un separator magnetic cu

banda), o sita vibrantă, printr-o statie de sortare automata dupa culoare pentru

eliminarea sticlelor PET colorate şi printr-o sortare manuală.

In fluxul principal raman capace de polipropilena, etichete de hartie, bucati mici

de fier, si alti contaminanti care vor fi eliminati in etapa urmatoare.

In functie de necesitati se poate instala in aceasta parte a liniei un separator

pentru PVC (separator optic cu funcţionare pe baza diferenţei de culoare).

13

nume

In aval de separarea automata se prevede un siloz intermediar pentru PET-urile

transparente si o banda de sortare manuala, pentru a asigura eliminarea impurităţilor

din material. Sortarea poate fi pozitivă sau negativă.

Macinarea si spalarea

O primă mărunţire a materialului se realizează într-un echipament de

dezintegrare (moară). Măcinarea se realizează umed, iar produsul mărunţit alimenteaza

prin cadere o masina de spalare prin frictiune care are scopul de a efectua prima

curatire grosiera.

Bazinul de spalare asigura separarea fracţiei uşoare (fulgii PET) de impurităţile

grele. Apoi, într-o centrifugă verticală echipata cu propria centrifuga statica are loc

separarea fulgilor PET de etichete şi alţi contaminanţi.

Inainte de a efectua prima spalare la cald, un siloz cu amestecator asigura o

stocare intermediara a materialului. Cu ajutorul unui sistem special se asigură spalarea

la cald a fulgilor de material. Aceasta spalare la cald este necesara pentru indepartarea

hartiei prezente pe fulgi si a eventualelor reziduuri de grasimi sau zaharuri. Hartia si

bucatile de eticheta vor fi eliminate prin urmatoarele centrifugari care asigura si

spalarea cu apa industriala pentru a elimina orice urma de detergent.

14

Uscarea

Într-o centrifuga orizontala se asigura o prima uscare a materialului care este

trimis apoi intr-un uscator. O moara finala executa macinarea fulgilor la dimensiunile

cerute si trimite materialul la statia de separare a partilor fine, care asigura eliminarea

tuturor partilor usoare, fine si a rezidurilor de etichete continute.

Figura 14. Linie de spălare PET

Cu ajutorul unei site vibrante se separă dimensional fulgii PET care sunt apoi

trimişi la o statie de stocare in big–bag.

In functie de materialul introdus pe linie si de cerintele de calitate ale produsului

final, pot fi prevazute dispozitive pentru separarea automata a metalelor neferoase,

separatoare magnetice pentru separarea metalelor feroase precum si sisteme metal

detector.

15

nume

D. Linie de spalare HDPE, PP sau PS macinat

Deşeurile de HDPE (ori PS sau PP) mărunţite sunt introduse intr-o masina de

spalat prin frictiune pentru o prima spalare grosiera. In urmatorul bazin de spalare se

asigura separarea fractiunii grele de cea usoara.

Materialul rezultat este apoi trimis la doua centrifuge orizontale, prima cu functie

de spalare, a doua cu functie de spalare si uscare.

Un sistem de incalzire de tip electric, o statie de separare a partilor fine si o statie

de stocare in big-bag completeaza linia de spalare.

Figura 15. Linie de spălare HDPE, PP sau PS macinat

http://www.plasticsystems.ro/index.php?linii_spalare

Liniile prezentate pot fi simplificate sau completate cu echipamente specifice în

funcţie de caracteristicile deşeurilor procesate şi de cerinţele privind utilizarea ca

materie primă secundară.

16

Echipamente pentru compactarea şi ambalarea deşeurilor

Compactarea deşeurilor se practică pentru reducerea volumului de deşeuri şi

pentru uşurinţa manipulării acestora. În acest fel:

Se reduc costurile de transport

Se diminuează spaţiile de stocare

Compactarea poate fi realizată mecanic sau hidraulic.

Echipamentele utilizate pentru compactare s-au dezvoltat pentru diferite tipuri de

deşeuri.

Ex. Pentru materiale plastice (ambalaje) pot fi utilizate concasoare cu valţuri (chiar

striate) care perforează deşeurile facilitând compactarea

Presele pot fi dotate cu mecanisme de ambalare (balotare) pentru uşurinţa

manipulării.

Compactarea poate fi realizată şi în autovehiculele de transport.

Deşeuri de lemn ce urmează să fie utilizate ca şi combustibili (rumeguş de lemn)

se compactează cu obţinerea peletelor sau brichetelor.

Figura 1. Instalaţie de compactare deşeuri de ambalaje din plastic

17

nume

Figura 2. Instalaţie de compactare şi balotare deşeuri din hârtie şi carton

http://www.optimtech.ro/utilaje-reciclare-deseuri/snecuri-pentru-compactare-deseuri

ECHIPAMENTE PENTRU COMPACTAREA ŞI AMBALAREA DEŞEURILOR

ŞNECURI COMPACTARE DEŞEURI

Şnecurile pentru compactare deşeuri au două caracteristici principale:

comprimă diferite tipuri de materiale repede şi eficient

separă lichidele de solide ( ex. apa de plastic)

Figura 3. Şnec

De multe ori ambele caracteristici

sunt exploatate, în acelaşi timp.

Melcul este dispozitivul principal

care se foloseşte la toate sistemele,

împreună cu alte accesorii adaptate pentru

a se potrivi diferitelor tipuri de deşeuri.

Şnecurile sunt prevăzute cu sistem de presare automat, hidraulic, care asigură o

compactare constantă, uniformă, pentru orice tip de material, fără supracompactare.

Se utilizează pentru:

EPS (polistiren expandat)

Sticle PET18

Cutii de metal şi aluminiu

Şnec compactor SK 120 pentruEPS (polistiren expandat)

Se utilizează pentru supermarketuri,

comercianţii de aparatură electronică, etc.

Capacitate de comprimare: 18 kg/ora

Raport de comprimare: 50:1

Putere consumată: 1,5 kW

Şnec compactor SK 240 pentruEPS (polistiren expandat)

SK 240 este prevazut cu gură de alimentare

automată

Capacitate comprimare: aprox 75 kg/ora

Raport de comprimare: 45:1

Densitate balot: aprox. 270 kg/m³

Putere consumată:

Motor principal: 5,5 kW

Pompa hidraulică: 0,55 kW

Motor tocător: 1,1 kW

Şnec compactor SK 240 pentrucutii de aluminiu

Şnecul goleste cutiile de lichidele rămase şi

le comprimă în acelaşi timp.

Capacitate comprimare: 10.000 cutii de

aluminiu de 300 ml/ora

Raport de comprimare: 20:1

Densitate balot: aprox. 300 kg/m³

Putere consumată

Motor principal: 5,5 kW

Pompa hidraulică: 0,55 kW

Role dozare: 2 x 0,75 kW

Pâlnie: aprox. 1000 l

19

nume

Şnec compactor SK 370pentru PET-uri

Şnecul goleşte sticlele de lichidele rămase

şi le comprimă în acelaşi timp.

Capacitate comprimare: 5.000 sticle de 1,5

litri şi aprox. 12.000 sticle de 0,5 litri

Raport de comprimare: 13:1

Densitate balot: aprox. 250 kg/m³

Putere consumată

Motor principal: 15 kW

Pompa hidraulică: 0,55 kW

Figura 4. Echipamente mici pentru compactarea deşeurilor

http://www.optimtech.ro/utilaje-reciclare-deseuri/compactoare-rotative

COMPACTOARE ROTATIVE

Compactorul rotativ colectează deşeuri de carton, plastic sau lădiţe din şipci de

lemn. Compactarea se face prin presare.

Avantaje:

nivel redus de zgomot

poate fi folosit chiar la locul unde rezultă deşeurile

deşeurile sunt compactate direct în sacul de plastic

sacul de plastic care colectează deşeurile compactate este uşor de fixat

pornirea se realizează cu ajutorul unei fotocelule ce lansează în mod automat

compactarea deşeurilor în momentul când detectează prezenţa lor în zona de

lucru

20

Fixare sac plastic Introducere deşeuri Pornire automată Eliminare balot

Alimentare: 380 V

sau 220 V

Putere: 4 kW

Greutate: 1,2 tone

 

21

nume

Această variantă este prevazută cu

container în locul sacului de plastic

Alimentare: 380 V sau 220 V

Putere: 4 kW

Greutate: 1,2 tone

GREUTATE BALOTCARTON De la 300 la 400 kgPLASTIC De la 150 la 200 kgLĂDIŢE De la 300 la 350 kg

COMPACTOR DOZE DE ALUMINIUM

Presa compacteaza doze de aluminim, cutii de conserva de compot, suc de rosii

de 0,8 kg in baloti de 40 pana la 60 Kg. Balotul este expulzat la sfarsitul ciclului de

presare cu un brat hidraulic. Toate operatiile sunt controlate de sistemul PLC.

Date tehnice:

Forta de presare 150 kN

Ciclul pistonului 24 sec.22

Putere Motor 5,5 kW

Tensiune alimentare 400 V / 50 Hz /12,5 A

Presiunea maxima 220 bar

Cilindru Ø 100/70 x 1244 mm

Fereastra de alimentare 430 x 630 mm

Material balotat :

La o impingere 0,13 m 3

Pe ora 24 m3

Greutate balot 60 Kg.

Greutate utilaj 1580 kg

COMPACTOR HÂRTIE-CARTOR

23

nume

24