Desglosándolo: el papel que juegan las trituradoras en los residuos

La conversión de residuos en energía juega un papel importante en la gestión de residuos debido a su capacidad para tomar material descartado que normalmente no se reutilizaría y convertirlo en algo que sí se pueda, como el combustible derivado de residuos (RDF).

La trituración de este material juega un papel fundamental en el proceso de conversión de residuos en energía, ya que la calidad del producto final a menudo depende de la materia prima que se alimenta al sistema. Dada la variedad de materiales que pueden ingresar a una instalación de conversión, no existe un método único para triturar los desechos antes del procesamiento. Los operadores deben prestar especial atención a las especificaciones de una trituradora para encontrar una que se ajuste a sus necesidades.

Waste Today habló recientemente con Hartmut Bendfeldt, fundador y presidente de eFactor3 en Charlotte, Carolina del Norte, y Dana Darley, gerente de sistemas complejos de Vecoplan en Archdale, Carolina del Norte, que suministran trituradoras para aplicaciones RDF. Los dos expertos analizan en las siguientes preguntas y respuestas lo que los operadores deben tener en cuenta al adquirir una trituradora.

Waste Today (WT): ¿Qué deben buscar los operadores al considerar una trituradora para aplicaciones de conversión de residuos en energía?

Hartmut Bendfeldt (HB): [Los operadores deben considerar] una trituradora robusta que pueda manejar contaminantes como metales, rocas u otras formas de escombros. Deben considerar que ningún flujo de desechos estará 100 por ciento limpio de contaminantes a menos que provenga directamente de una línea de producción. Es importante que el diseño de la trituradora, especialmente en la parte delantera, pueda tratar los contaminantes sin detener el equipo o la línea.

Dana Darley (DD): Algunas de las cosas que un operador debe considerar es una trituradora con un rendimiento alto y constante. Así el material que salga será siempre el mismo. También deben considerar un sistema robusto que sea tolerante a la chatarra y otros materiales extraños, para que pueda filtrarlos y reducir la necesidad de tiempo de inactividad. Esto me lleva a mi último punto: los operadores deben considerar una máquina que sea fácil de mantener porque los tiempos de inactividad breves a veces pueden marcar la diferencia entre una empresa y sus competidores. Podemos hacerle muchas cosas a una trituradora para que sea tolerante, pero no podemos hacerla a prueba de balas, por lo que es necesario asegurarnos de que sea lo más duradera posible.

WT: ¿Qué tipo(s) de trituradoras son particularmente efectivos en estas aplicaciones y por qué?

MEDIA PENSIÓN: Soy parcial, pero para la trituración previa, recomendaríamos una trituradora de dos ejes por tamaño y calidad del material. Lo que sale se puede clasificar antes del segundo paso de trituración, por lo que el material es más puro.

Para la trituración secundaria, creemos que una trituradora de un solo eje es la mejor solución para la mayoría de los flujos. Una trituradora de un solo eje que se utiliza como trituradora secundaria tiene un costo de propiedad más controlable y es más consistente al cortar material.

Las trituradoras de cuatro ejes están sujetas a altos costos de desgaste [y] altos costos operativos. El costo total de propiedad de estas máquinas es muy alto debido a la gran factura de mantenimiento de las piezas y los largos tiempos de inactividad. No recomendaría una de cuatro ejes porque conozco clientes que gastan alrededor de $250,000 al año en repuestos para estas máquinas. Esto es, en mi opinión, demasiado alto.

DD: Recomendamos una trituradora de doble eje como primer paso de reducción de tamaño para abrir el material para su separación y clasificación. Pueden manejar algunos de los materiales más difíciles porque el primer paso hace que el material sea manejable para la separación.

Luego, en el segundo paso, los operadores podrían considerar una trituradora de un solo eje para un control preciso del tamaño de las partículas para aplicaciones como la quema o la gasificación.

WT: ¿Cuál es la diferencia entre la trituración de alta y baja velocidad y cómo se debe tener en cuenta en la trituración para convertir residuos en energía?

MEDIA PENSIÓN: La diferencia entre la trituración a baja, media y alta velocidad es, por supuesto, la velocidad del rotor. Cuanto más lenta sea la velocidad, menos captación de temperatura tendrá el material. También hay una menor posibilidad de daño porque permite que los contaminantes sean atrapados y eliminados del proceso de manera segura.

Una velocidad más alta te da más capacidad; sin embargo, cuanto mayor sea la velocidad de la máquina, mayor será el riesgo de que se alimente material no triturable. Como resultado, las velocidades más altas conducen a un mayor riesgo de daños en la máquina.

DD: Para nosotros, durante el proceso de trituración previa, recomendamos una [trituradora] de baja velocidad y alta torsión para una trituración gruesa de 6 a 8 pulgadas. De esa manera, puede procesar los materiales de manera efectiva y atrapar cualquier contaminante grande u objetos peligrosos como tanques de propano.

Durante el proceso de trituración, los operadores podrían considerar usar una velocidad alta, que da tantos cortes por minuto para tamaños de partículas pequeñas de menos de 1 pulgada.

WT: ¿Hay beneficios en el uso de múltiples trituradoras en el proceso?

MEDIA PENSIÓN: Sí, es beneficioso utilizar varios pasos para el proceso de trituración. Nuestra experiencia ha demostrado que si tiene una pretrituradora que produce un tamaño de partícula de 10 a 12 pulgadas, es fácil eliminar mecánicamente los metales y otros contaminantes del flujo de desechos.

Por ejemplo, algunos combustibles tienen restricciones sobre el contenido de cloro de los materiales que se utilizan en RDF. Esto significa que los operadores quieren tomar material como el PVC (cloruro de polivinilo) y sacarlo del flujo antes de que el operador los triture más.

Luego, una trituradora secundaria puede reducir el material al tamaño preferido del producto final. Si tiene que ser más pequeño, podría haber un tercer paso en el proceso.

DD: Sí mucho así. Se requiere un triturado previo para eliminar la contaminación grande y preparar el material para un triturado final. Una vez hecho esto, la segunda trituradora convierte el flujo en un material final que debe tener un tamaño pequeño y consistente para una combustión eficiente.

WT: ¿En qué medida influye el tipo y el volumen de material que procesa un operador en la selección de una trituradora?

MEDIA PENSIÓN: Es muy importante saber el volumen porque, en estas aplicaciones, estamos hablando de libras por hora. Entonces, por lo general, estas operaciones buscan entre 10 y 20 toneladas por hora en la producción de combustible alternativo o tal vez incluso más.

En líneas RDF de incineración, estamos hablando de 80-90 o 120 toneladas por hora.

Por lo tanto, conocer el volumen de un operador es fundamental para dimensionar el equipo de manera adecuada. Al final del día, las trituradoras son dispositivos volumétricos, solo pueden obtener un cierto volumen de materiales a través de un equipo específico.

DD:Este es uno de los principales factores que juegan un papel importante en el dimensionamiento y selección de la trituradora.

La composición del material determina el estilo y las características de la trituradora, y el volumen determina el tamaño de la trituradora. Esto tiene que ver con qué tipo de materiales hay en la corriente. Por ejemplo, si sabemos que va a haber una cierta cantidad de metal, habrá disposiciones adicionales que protegerán el equipo de trituración del metal.

Si conocemos la composición del material, los operadores pueden prepararse obteniendo una máquina que pueda abordar esa composición de manera más eficiente.

WT: ¿El método de conversión de residuos en energía que se utiliza juega un papel en qué trituradoras se deben utilizar? Si es así, ¿por qué?

MEDIA PENSIÓN: Sí, porque el método… que utiliza la empresa tiene ciertos requisitos que deben cumplirse. Si se trata de incineración, los operadores [normalmente] no necesitan preocuparse demasiado por lo que entra en su planta. Toda la pila de desechos sólidos municipales se tritura para que sea manejable para el sistema RDF. Necesitan reducirlo a 6 pulgadas menos a 8 pulgadas menos y el sistema [típicamente] usará imanes para extraer la mayor cantidad de metal ferroso posible, pero el resto solo va a los quemadores.

Sin embargo, según el tipo de combustible que fabrica una empresa, algo así como el combustible de ingeniería de procesos, el proceso es diferente. Esto se debe a que tienen que vender este combustible a la industria del cemento, que normalmente tiene el requisito de obtener el combustible libre de contaminantes. Por ejemplo, no les gusta tener metal en los hornos y no pueden tolerar más del 0,2 por ciento de PVC en los hornos debido a problemas con los estándares de emisión.

DD: Saber qué proceso se está utilizando es necesario para determinar qué trituradoras se deben usar en una operación. Los diferentes métodos de conversión de residuos en energía tienen sus especificaciones, y es importante que el sistema pueda cumplir con esas especificaciones.

La gasificación generalmente tiene una especificación de material más estricta que la incineración cuando se trata de la pureza del material y la distribución del tamaño de las partículas. Todo depende de lo que el operador necesite que sea el producto final.