Prof. Dr. CSŐKE BARNABÁS egyetemi itanár, intézetigazgató Miskolci Egyetem. Intézet

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Prof. Dr. CSŐKE BARNABÁS egyetemi itanár, intézetigazgató Miskolci Egyetem. Intézet"

Éva Pataki
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 XI. Országos Hulladékhasznosítási Konferencia Budapest, szeptember 22 A hulladékhasznosítás mechanikai i szeparátorai Prof. Dr. CSŐKE BARNABÁS egyetemi itanár, intézetigazgató ti tó Miskolci Egyetem Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet

2 A mechanikai i szeparátorok a részecskékből (szemcsékből, cseppekből, buborékokból) álló többkomponensű diszperz rendszer fizikai ik i keverék állapotát változtatják t tják meg. Eredeti kevertségi állapot Keverés, homogenizálás Szétválasztás

3 zétválasztás: A szétválasztás során a több- omponensűű diszperz rendszer alkotóit külön-külön, külön, nyegében akérdéses alkotóból álló termékekbe oncentrátumba) nyerjük ki. ) Sétál Szétválasztás tá fizikiai iki i tulajdonságbeli li ltérés alapján: dúsítás a 0 SZÉTVÁLASZTÁSTÁS FIZIKAI SAJÁTSÁGOK ALAPJÁN: dúsítás dúsítás a 1 1 << a 0 << a 2 ) Szétválasztás szemcseméret szerint: a 2 osztályozás d 0 SZÉTVÁLASZTÁSTÁS RÉSZECSKEméret szerint: osztályozás d 2 < d 0 < d 1 d 1

4 Anyagtulajdonság Sűrűség Elektromos vezetőképesség, dielektromosság Mágneses szuszceptibilitás Ipari eljárások - nehézközegben történő úsztató szeparálás - ülepítés - szérelés - csatorna-szeparálás - közegárammal való szétválasztás - elektrosztatikus szeparálás - örvényáramú szeparálás - elektromos válogatás - mágneses szeparálás - szétválasztás mágneses folyadékban Optikai tulajdonságok -optikai válogatás (szín, fényvisszaverés, fényáteresztő képesség alapján) Hőtani sajátságok Sugárzás Alak szerinti szeparálás Szilárdsági, törésmechanikai tulajdonságok Szétválasztás felületi (adszorpciós, -hővezetés, hőkapacitás, hőtérkép - lágyulási hőmérséklet és tapadó képesség - radiometrikus válogatás - röntgensugaras válogatás - infrasugaras válogatás - mágneses, elektromos - alak-szeparálás - szelektív aprítás (és osztályozás) - flotálás

5 Fizikai feltárás: aprítás a dúsítás alapfeltétele l l Hulladékfajta Aprítás szükséges szemcsemérete, [mm] Személyautó 65 Akkumulátor u 30 Telefon 5 Komputer 2 Chipek 1 Fémvezetővel rétegelt 0,5 műanyaglapok (NYÁK)

100 80 60 [%] F(x) 40 20 Vasaló Hajszárító Kézimixer Szendvicssütõ

6 [%] F(x) Vasaló Hajszárító Kézimixer Szendvicssütõ Kenyérpirító X [mm] Törés kalapácsos törővel p Feltártság %

7 Száraz eljárások: ) Sá Száraz sűrűség ű ű szerinti i szeparálás á légárammal Légáramkészülékben Nedves áramkészülék Légszérrel szér és csatorna Aerocsatornában ülepítógép Légülepítőgéppel ) Mágneses szeparálás Nd Nedves mágneses és ) Elektromos szeparálás magneto-hidrosztatikus Elektrosztatikus szeparálás szeparátor Örvényáramú szeparálás ) Válogató eljárások Röntgen- és, infrasugaras Elektromos és mágneses nehézközeges szeparátor

Silo a szemcsemozgást a v o és w viszonya határozza meg: Levegő v 1 v 01 > w v = v 01 -w v 03 =w lebeg v =0 ellás dagoló Szétválasztó tér v 2 v 02 < w v = w v 02 Felsőtermék W Silo

8 Silo a szemcsemozgást a v o és w viszonya határozza meg: Levegő v 1 v 01 > w v = v 01 -w v 03 =w lebeg v =0 ellás dagoló Szétválasztó tér v 2 v 02 < w v = w v 02 Felsőtermék W Silo Elválasztás mozgó keresztáramú közegáramban entilátor Alsótermék Q & w a szemcsemozgást a v o és w vektoriális viszonya határozza meg: Légáramkészülék A v 0 w r v s r = v v 0 h o Q & = A r + w

MIXER KIHOZATALI GÖRBÉI 100 100 80 80 60 40 kiho ozatal [%] 60 40 20 Műanyag Alumínium Al.610 Mûany.610 Al.1016 Mûany.1016 Al.1620 Al610 Mûany.

9 MIXER KIHOZATALI GÖRBÉI kiho ozatal [%] Műanyag Alumínium Al.610 Mûany.610 Al.1016 Mûany.1016 Al.1620 Al610 Mûany.1620 Mûanyag Al Mûanyag v [m/s] légsebesség[m/s] Vasaló-őrlemény Q =A Mixer-őrlemény szilárd t,szilárd v sz,átl [m 3 /s] szeparálása zeparálása A [m2] = A t,szilárd/ε légáramban Térkitöltés: ε = 3 10 % Feladás Cellás adagoló Ventilátor Silo Szétválasztó tér Silo Alsótermék Felsőtermék Levegő

10 %) Tőm megeloszlás, ( Aprított autóhulladék szétválasztás Alkalmazási terület ellenáramú áramkészülékkel mm Elektronikai hulladékok 5-20 mm, mm, mm 100 Elhasznált autó feldolgozása 80 Autógumi-feldolgozás: szövetleválasztás előkészítés1- Műanyag 60 Kábel-előkészítés 1 2- Gumi Üveg-előkészítés 3- Alumínium 4- (tisztítás): Réz 40 fémleválasztás Szilárd települési hulladék: 20 nagyfűtőértékű rész leválasztása, 0 kőzetszemcsék, üveg kinyerése Levegő Szemcseméret: mm Légsebesség - v, (m/s) (%) Tömegeloszlás, Légsebesség é - v, (m/s) Levegő

11 Légszér L - Légáram K - könnyű termék N - nehéz termék 1- lökő-rudazat 2 Rúgó 3 Ventilátor 4 szemipermeábilis asztal Mindez kutató-fejlesztő A - feladott anyag munkát igényel Dalmijn-Handbook of Recyclin A N K Q = 1 2 t/h.m 2 N K Kt

12 Alkalmazási terület Elektronikai hulladékok: Nemvas-fémek és a műanyagok egymástól való elválasztása lál Kábel-előkészítés: Al, Cu és a műanyagok egymástól való elválasztás Autógumi-feldolgozás: szövetleválasztás Fahulladék: fémmentesítés Üveg-előkészítés (tisztítás): fémleválasztás Műanyagok egymástól való elválasztása Szilárd települési hulladék: kőzetszemcsék, üveg kinyerése

13 Aerocsatorna (Dryflo-sseparator) Porózus fenéklap Levegő Könnyű Nehéz Kábelhulladék: Szemcseméret: <3 mm Q = 1 2 t/h.m 2

14 Úszó t. Feladás Aeroszuszpenziós szeparátor Alkalmazási terület Nehéz közegszemcsék Recirkuláló nehéz közegszemcsék Kábel-előkészítés: Al,Cuésaműanyagok a egymástól való elválasztás, > 3 mm Elhasznált autó-feldolgozás: 4-16 mm Al és CU, Zn elválasztás Égetőműi salak: fémleválasztás, mm Nhé Nehézközeg Levegő F ρ k Leülepedett nehéz ρ > ρ termék 2 k Nagysűrűségű termék Közeg anyaga: Levegő µm µ Levegő hematit, magnetit kvarc, cirkon-szilikát Kissűrűségű termék ρ _< ρ 1 k

15 Aprított roncsautó 4 16 mm Aprított roncsautó 4-16 mm frakciója 10.ábra. Aeroszuszpenziós készülék Fldá Feladás Közeg cirkuláció ik ió Nehéz közeg Úszó (Hematit) Leülepedett termék szemcsék (Al) Nehéz közeg Levegő (Cu, Zn) Levegő Levegő

16 Vaskiválaszt lasztó mágneses szeparátorok k Dobszeparátor Felső-szalagos szeparátor A mágneses dobszeparátorok dobszélvényre vonatkoztatott kapacitása: t/h.m 2. F m Afelsőszalagos szeparátorok kapacitása 1m szalagszélességre: 50 t/h.m F m F g F m >F c + cos αf g L v 0 H F g F m (szalagsebesség: 1 m/s)

17 rvényáramú szeparátor Feladás Nem- vezető Alkalmazási terület: Permens mágnesek Nemvas-fémek és nem vezető anyagok, valamint nemvas-fémek (Al-CU, Al-sárgaréz) l l Vezető egymástól való elválasztása Elektronikai hulladék: Elhasznált autó-feldolgozás Hulladéküveg tisztítása Szilárd települési hulladék Szemcseméret: mm

20 lektrosztatikus dobszeparátor Finom szemcsés vezető és nemvezető anyagok egymástól való elválasztása Elektronikai hulladék Kábelhulladék Vezető szemcse Szemcseméret: <0,02 4 mm Kapacitás: Q = 0,5 1 t/h.m Feszültség: U = 5 20 kv Nemvezető szemcse

dörzsöléssel egymástól való elválasztása (dörzselektromosság) Műanyagkeverék Szétválasztás

21 Elektrosztatikus lapszeparátor Műanyag műanyag Műanyag-műanyag szétválasztás elektrosztatikus Előkezelés Alkalmazási terület lapszeparátorral Finom eltérő anyagú szigetelő szemcsék Feltöltés dörzsöléssel egymástól való elválasztása (dörzselektromosság) Műanyagkeverék Szétválasztás Elektronikai hulladékfeldolgozás könnyű maradékanyagának feldolgozása Szemcseméret: <0,02 5 mm Feszültség: U = 5 20 kv

22 Automatikus válogatás Szemcsék, darabok sorba állítása A szemcsék, darabok felismerő egységhez történő szállítása Felismerést szolgáló jel-kisugárzás normál fény röntgen sugár γ -sugár infravörös sugárzás lézer A válaszjel detektálása A válaszjel kiértékelése A szemcsék, darabok további útvonalának meghatározása, az előírt

23 Optikai válogat v logatás Válogató Válogatás CCD eljárások kamera-sor segítségével 1 - Feladótartály 2 Vibrációs adagoló 3 - Agitátor 4 Kontrol egység 5 Optikai vizsgáló boksz 6 Optikai sensor 7 Sűrített levegős fúvóka 8 - Kifújt termék tartálya 9 Jó üvegtermék Válogatás NIR-technológiával

24 Nyers feladás Kísérlet tiszta anyaggal Kísérlet keverékkel A kevésbé tiszta termék isméte szeparálása Kiülepedő szemcsék, nagysűrűségű termék Nehézközeges örvénycső ő Úszó szemcsék, kissűrűségű termék

25 F g Magneto-hidrosztatikus jelenség

26 Gép-jellemzők USA JAPÁN Gyártó NASA Buerau Kapacitás, kg/h (max) of fmines Hitachi Uni Tohoku Szemcseméret, mm 0,6-80 0, Sűrűség, ű kg/dm 3 12,0 90 9,0 5,6 10,8 Munkatér mérete - Szélesség, mm Hosszúság, mm Magasság, mm M. Indukció, ka/m Perm.m.

27 Köszönöm a figyelmet!

Baja Fémtartalom 250 300 kg/h - Nemvas-fémek > 95 97 97 % 150 kg/h - Fe: > 90 % Fémkihozatal:

28 Baja Fémtartalom kg/h - Nemvas-fémek > % 150 kg/h - Fe: > 90 % Fémkihozatal: - Nemvas-fémek % - Fe: > 95 % Kábel: < 0,8 mm - Cu-tartalom: 90 % - Cu-kihozatal: %

29 FÉMTARTALMÚ HULLADÉK Kisméretű hulladék Kisméret hulladék Aprítás-1 (Shredder) Aprítás-2 (Kalapácsos t.) Aprítás-3 (Kalapácsos t.) <50 mm < 20 mm Mágneses szeparálás Fe-konc.-1 Magneses szeparálás Mágneses szeparálás Fe-konc.-2 >12 mm > 2mm Szitálás Szitálás 5-12 mm <5 mm <2mm Őrvényáramú Szeparálás Szeparálás légszérrel Szeparálás légszérrel Szeparálás légszérrel Nemvas-fém koncentrátum 1 Nemvas-fém konc. -2 Nemvas-fém konc.-3 Nemvas-fém konc.-4 Maradvány Prof.Dr.Csőke Barnabás Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék

30 Háztartási hulladék Mechanikai elõkezelés: - aprítás kalapácsos törõvel - dobszita, 50 mm, 100 mm >100 mm Háztartási és ipari hilladék Szelektív gyűjtés Feldolgozás, válogatás á <50mm 3 A fermentáció < 20 mm > 50 mm MBH Mechanikai kezelés: dobszita 20 mm és 100 mm CO, víz 2 >100 mm Hasznosítás anyagában Nemesítés I. - légáramkészülék - mágneses szeparátor - örvényéáramú szeparátor Fémek Biogáz Fémek Inert mm Nemesítés II. Másodtüzelőanyag I/B Biostabilát Másod- tüzelőanyag I/A Pirolízos koksz, másod tüzelőanyg III. Pirolízis Másodtüzelőanyag II. Pelletálás: -síkmatricás pelletáló

31 FELADATOK 1) Eljárástechnikai alapvizsgálatok (anyagvizsgálatok) 2) Félüzemi szeparációs kísérleti vizsgálatok: a) Repetitív szeparálás b) Kombinatív szeparálás c) Új eljárás kifejlesztése: MHS 3) Műanyag anyagában való hasznosítását szolgáló vizsgálatok (Poliolefinek) 4) Műanyag termikus úton való hasznosítását szolgáló vizsgálatok: pirolízis olaj előállítása 5) Üzemi technológia és berendezés tervezése, megvalósíthatósági tanulmány

32 Innovatív v Energetikai Fejlesztések es (IEF) A másodlagos tüzelőanyag kihozatal optimalizálása félüzemi méretű kísérletek alapján Konzorciumi tagok: Profikomp Kft. Vertikál Rt. Terra Humána Kft. Szent István Egyetem (Gödöllő) ME Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet (alvállakozó)

33 Mechanikai-biológiai kísérleti stabilizálás Aprítás Nedvesség Biostabilizálás CO 2 Szitálás Mágneses szeparálás 1) Sok a stabilát! 2) Mi a lesz a másodtüzelőanyag termék sorsa? Komposzt stabilát Fe

36 Atomok és molekulák gerjesztése Közepes abszorpciós területen felvett infravörös spektrum (Aceton)

Hasonló dokumentumok

Együttműködés, szakmai kapcsolódások

Technológiai Innováció Központ kialakítása a Vertikál Zrt. polgárdi telephelyén, Polgárdi. 2014. március 27. Együttműködés, szakmai kapcsolódások a Verikál Zrt. és a Miskolci Egyetem Nyersanyagelőkészítési