TRATTAMENTI MECCANICI

Transcript

1 TRATTAMENTI MECCANICI Operazioni unitarie di trattamento Lezione del 17/10/05

2 Impianti di selezione meccanica frazione organica per compostaggio; frazione ferrosa da depurare; frazione combustibile; scarti e inerti da smaltire in discarica;

3 Operazioni unitarie riduzione delle dimensioni (comminuzione): rottura sacchi, frantumazione ingombranti; vagliatura: separazione di due frazioni; separazione pneumatica o aerodinamica; sep. per densità: sep. frazione leggera (carta + plast.) sep. balistica; sep. magnetica: rimozione materiali ferrosi dalle varie frazioni; sep. elettrostatica; sep. ottica.

4 1. Mulini a martelli Comminuzione 2. Mulini a coltelli 3. Mulini ad effetto di taglio o tranciatrici Dimensione di comminuzione: d 90

5 MULINI A MARTELLI Adatti per la rottura di solidi mediante compressione brutale A ROTORE NON REVERSIBILE A ROTORE REVERSIBILE

6 MULINI A COLTELLI Adatti per tagliare i sacchi dei rifiuti, riduzione non spinta come per i mulini a martelli Costi limitati, portate maggiori

7 TRANCIATRICI datti per materiali ingombranti, effetti di taglio e cerazione. otazione a velocità minore rispetto martelli

8

9 CRITERI DIMENSIONAMENTO rtata di trattamento (t/h) ergia necessaria (kwh/t) Mulini a martelli Legge di Kick: E = C ln l 1 /l 2 C: costante di prop. Ricavata sperimentalmente l1 e l2: riferiti alla d 90

10 1. Vibrovagli Vagliatura 2. Trommels 3. Vagli a dischi Funzione dei vagli: selezione del materiale in ingresso in relazione alla dimensione. Si ottengono 2 frazioni: sopravaglio Frazione passante o sottovaglio

11 VIBROVAGLI Adatti per separazione di materiali non umidi (vetro, metalli, legno)

12 TROMMELS Inclinazione: 10-20% Velocità di rotazione: <40-50% velocità critica Più robusti e semplici rispetto a vibrovagli

13 VAGLI A DISCHI Costituiti da dischi rotanti, montati su alberi paralleli. Vagliatura regolata dalla spaziatura tra i dischi. Autopulenti, regolabili

14 CRITERI DIMENSIONAMENTO Capacità di un vaglio (trommel): Q D = 0,033 ( ) 0,4 ρ a F Kv g tgα D: diametro trommel (m) ρ a : massa volumetrica (t/m 3 ) Kv = fattore correttivo (funz. di α) = 1,35 1,85 per α = 3 ~5 α = inclinazione del trommel ( ) F = grado di riempimento (0,25-0,33). Vc = (g/4πr 2 ) (numero di giri/s) r = raggio del trommel (m)

15 Efficienza di separazione Percentuale di recupero: Componente X = R (x1) = (X1/Xo) x 100 Componente Y = R (Y2) = (Y2/Yo) x 100 Purezza (qualità del materiale separato in termini di presenza di altri materiali contaminanti): Purezza del componente X: P(x1) = [x1/(x1+y1)] x 100 Purezza del componente Y: P(y2) = [y2/(x2+y2)] x 100 Xo + Yo X1 + Y1 X2 + Y2

16

17 SEPARAZIONE PNEUMATICA O AERODINAMICA La separazione avviene per densità e caratteristiche aerodinamiche (dimensione e forma). Applicazione: separazione tra frazione leggera e frazione pesante.

18 Materiali immersi in una corrente d aria vengono da essa trascinati se hanno una velocità limite di caduta o sedimentazione < della velocità della corrente. Reg. laminare (legge di Strokes) corpo libero che si muove in un fluido a riposo (ρ s d 2 g) V lim = F 18 µ F = 1 per sfere, F = 0,1-0,2 per corpi forma piatta Reg. turbolento (legge di Newton) V lim = (3,33 ρ s d g/ρ a )

19 Classificatore ad aria a gravità; Classificatore ad aria a zig-zag; Classificatore ad aria con corrente continua o pulsante (acc. diff. iniziale, ind. da forma e dimensione delle particelle) Parametri che influenzano la separazione: Portata d aria; Area della sezione di caduta; Portata di solido (interferenza con altri solidi). Tipico rapporto aria/solido: 2-7 Percentuale di plastica e carta presente nella frazione leggera dopo classificazione ad aria: 80-99% Xe = massa di materiale leggero estratto dal classificatore ad aria. Xo = massa di materiale leggero in ingresso al classificatore. Yr = massa di materiale pesante uscente nel classificatore.

20

21

22 Separazione mediante tavole pneumatiche Maggior utilizzo: separazione cocci, pietre dal sottovaglio primario. Principio: separazione per velocità limite di sedimentazione

23 Separazione balistica dv/dt = decelerazione dipendente dalla massa e dalla forma dv/dt = R/m m = ρ s π d 3 /6 = resistenza (dipendente dalla velocità relativa tra aria e corpo in movimento) π d 2 v 2 = 0,4 ρ a 0,4: coeff. di resistenza in regime turbolento 4 2 = 3 π µ d v -dv/dt = (18 µ v) / (ρ a d 2 )

24 Separazione magnetica La separazione avviene sfruttando le proprietà magnetiche del materiale Utilizzato per la rimozione dei materiali ferrosi

25

26