ES2202587T3

ES2202587T3 - Instalacion para el tratamiento por termolisis y para la valoracion de energetica de los desechos.

Info

Publication number: ES2202587T3
Application number: ES97911311T
Authority: ES
Inventors: Eric Chambe; Maurine Chambe; Pascal Haxaire
Original assignee: Traidec SA
Current assignee: Traidec SA
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: US6244199B1; WO1998017950A1; ATE244381T1; AU4873397A; DE69723279D1; EP0934489B1; EP0934489A1; CA2268359A1; CN1234106A

Abstract

INSTALACION PARA EL TRATAMIENTO POR TERMOLISIS DE DESECHOS QUE COMPRENDE UNA FRACCION ORGANICA, Y SIMULTANEAMENTE PARA LA EVALUACION ENERGETICA DE ESTOS DESECHOS QUE COMPRENDE: UNA UNIDAD DE CARGA (1) Y DE SUMINISTRO DE LOS DESECHOS QUE HAY QUE TRATAR, UN REACTOR DE TERMOLISIS (13) DE DISOCIACION TERMICA A PRESION REDUCIDA A ALTA TEMPERATURA, CARACTERIZADA PORQUE COMPRENDE ANTES (5) Y DESPUES (50) DEL REACTOR (13), UNA CAMARA DE ESCLUSA DESTINADA A MANTENER UNA DEPRESION EN EL REACTOR PARA GARANTIZAR UNA TERMOLISIS EN UNA ATMOSFERA CON UN CONTENIDO MUY BAJO DE OXIGENO; PRIMEROS MEDIOS (15, 16) PARA RECUPERAR, EN LA PARTE SUPERIOR DEL REACTOR (13), LA FRACCION GASEOSA ORGANICA FORMADA DURANTE LA TERMOLISIS, Y PARA LLEVAR ESTA FRACCION GASEOSA A UNA CAMARA DE COMBUSTION (20) QUE ALIMENTA UN GENERADOR DE VAPOR (22); SEGUNDOS MEDIOS (51) PARA RECUPERAR EN LA PARTE INFERIOR DEL REACTOR (13) LOS PRODUCTOS SOLIDOS CARBONADOS (18) FORMADOS DURANTE LA TERMOLISIS Y PARA LLEVAR ESTOS PRODUCTOS SOLIDOSA UNA CAMARA DE COMBUSTION (60) QUE ALIMENTA UN GENERADOR DE VAPOR (65) O UN SISTEMA DE EVACUACION; Y PORQUE LOS GASES DE LA CAMARA DE COMBUSTION Y EL VAPOR PRODUCIDO POR EL GENERADOR DE VAPOR QUE ALIMENTA A SU VEZ LA UNIDAD DE PRODUCCION DE LOS DESECHOS Y/O UN MEDIO DE SECADO PREVIO DE LOS DESECHOS DISPUESTOS INMEDIATAMENTE ANTES DEL REACTOR (13).

Description

Instalación para el tratamiento por termólisis y para la valoración energética de los desechos.

Campo técnico

La invención se refiere a una instalación para el tratamiento por termólisis y simultáneamente para la valoración energética de los desechos que contienen una fracción orgánica.

Técnicas anteriores

El tratamiento de los desechos que contienen una fracción orgánica es bien conocido, en particular para el tratamiento de desechos tan diversos como los desechos del triturado de los automóviles (RBA), los desechos hospitalarios denominados también de actividad de los cuidados, los neumáticos usados, los desechos verdes o resultantes de biomasas, los desechos urbanos y domésticos, las harinas de carne, pero también los lodos de las plantas depuradoras y los lodos de productos petrolíferos diversos. El tratamiento de estos desechos se está convirtiendo en un tema cada vez más preocupante debido a la cantidades cada vez más importantes a tratar y al aumento de los costes de estos tratamientos.

La disociación térmica de los desechos a presión reducida y alta temperatura de la materia que contiene una fracción orgánica, es bien conocida (ver en particular los documentos US-4.077.868, US-4.839.021 y CA-1.163.595).

Esencialmente, una instalación de disociación térmica a presión reducida y alta temperatura de desechos que contengan una fracción orgánica, comprende:

-: una unidad de carga y de aporte de los desechos a tratar; y

-: un reactor de disociación térmica a presión reducida y a alta temperatura por ejemplo a una temperatura comprendida entre 400ºC y 1000ºC, en particular de aproximadamente 500ºC, a una presión comprendida entre 0,1 atm y 1 atm.

En el documento WO-96/11.742 el solicitante ha descrito una instalación del tipo en cuestión, en la cual entre los medios de aporte y el reactor, se disponen dos cámaras, colocadas paralelas, unidas cada una a unos medios de aporte del reactor que permiten así la carga a presión atmosférica de una de las dos cámaras mientras que la otra se descarga a presión reducida en el reactor. Esta instalación discontinua/continua bien adaptada al tratamiento de grandes cantidades, presenta de todas formas el inconveniente de precisar una inversión importante. Por otra parte, la producción de aceites por condensación durante el tratamiento es a nivel práctico difícil de gestionar industrialmente.

Se conoce por el documento EP-0.692.677 una instalación de tratamiento térmico de los desechos domésticos. Esta instalación comprende un horno rotatorio de termólisis, al menos un medio de combustión de los gases de termòlisis, un intercambiador o una caldera, un dispositivo de depuración de sólidos carbonados, un dispositivo de combustión alimentado por una parte al menos de los combustibles sólidos fruto del medio de post- tratamiento, y u medio destinado a vehiculizar los gases calientes producto del dispositivo de combustión hacia el intercambiador o la caldera.

Se conoce también por el documento GB-1.562.492 una instalación destinada a utilizar unos desechos como combustible suplementario para un horno. La instalación comprende un horno, un reactor para pirolizar los desechos, unos medios para transportar los desechos hacia el reactor de pirolisis, unos medios para hacer pasar unos productos fruto de la reacción de pirolisis hacia la zona de combustión del horno de manera a ser utilizados como combustible, y unos medios para hacer pasar unos humos calientes desde el horno hacia el reactor de pirolisis con la finalidad de realizar la pirolisis de los desechos.

Además, y como se ha expuesto anteriormente, se está haciendo preocupante la destrucción de las harinas de carne inapropiadas para el consumo animal, en particular con el riesgo de la presencia de priones en estas harinas, de tal manera que hasta hoy han sido propuestas varias técnicas para incinerar las harinas .

La primera técnica consiste en mezclar estas harinas con unos desechos urbanos, seguidamente pirolizarlo todo en unos incineradores urbanos, de los que ya se sabe que están saturados. Por otra parte, la baja granulometría de estas harinas acarrea riesgos de que estos vuelen, perturbando así el funcionamiento de los incineradores. Esta técnica es tan costosa que no ha conocido ningún desarrollo.

También se ha propuesto incinerar estas harinas en unos hornos giratorios inclinados. Aquí también, la baja granulometría de estas harinas acarrea el riego de que estás vuelen y el derramado en los hornos es a menudo mal realizado. Finalmente los humos producidos deben de ser tratados por unos equipos especiales que encarecen de forma prohivitiva el coste de la instalación.

La invención palía estos inconvenientes. Se refiere a una instalación para el tratamiento por termolisis de los desechos y para la valoración energética de estos desechos, que esté bien adaptada al tratamiento de los desechos más diversos, en pequeñas y medias capacidades, con una buena relación entre la inversión y el funcionamiento. Más particularmente, se refiere a una instalación del tipo en cuestión que sea fiable y robusta, y cuyas condiciones operativas respeten escrupulosamente el entorno.

Otro objetivo de la invención es proponer una instalación susceptible de proceder a un tratamiento completo de los subproductos de la termolisis hasta la obtención de los últimos desechos, es decir unos desechos no valorizables en las condiciones económicas actuales.

La invención se refiere a una instalación del tipo en cuestión en la cual se recupera la energía producida durante el tratamiento para hacer funcionar en parte y de forma autónoma la propia instalación y una parte de la unidad susceptible de producir estos desechos.

Breve descripción de la invención

La invención se refiere a una instalación para el tratamiento por termolisis de desechos que comprenden una fracción orgánica y que presenta una granulometría controlada, y de forma simultanea para la valoración energética de los desechos, del tipo que comprende esencialmente:

-: una unidad de carga y de aporte de desechos a tratar;

-: un reactor de termolisis de disociación técnica a presión reducida a alta temperatura,

-: corriente arriba y corriente abajo del reactor, una esclusa destinada a mantener una depresión en el reactor para asegurar la termolisis en una atmósfera con un muy bajo contenido en oxígeno;

-: unos primeros medios para recuperar la fracción gaseosa orgánica formada durante la termolisis, y unos medios para llevar esta fracción gaseosa a una cámara de combustión que alimenta un generador de vapor;

-: unos segundos medios para recuperar los productos sólidos carbonados formados durante la termolisis, y para llevar estos productos sólidos a una cámara que alimenta un generador de vapor o un sistema de evacuación.

La instalación está caracterizada:

-: porque los primeros medios para recuperar la fracción gaseosa están dispuestos en la parte superior del reactor;

-: porque los segundos medios para recuperar los productos sólidos carbonados están dispuestos en la parte baja del reactor; y

-: porque los gases de la cámara de combustión y el vapor producido por el generador del vapor, alimentan a su vez la unidad de producción de los desechos y/o un medio de secado previo de los desechos, dispuesto justo corriente arriba del reactor.

En otros términos, la invención consiste en calentar los desechos que presentan una granulometría controlada en unas condiciones aptas para disociarlos, esencialmente en dos fases, respectivamente una fase gaseosa y una fase sólida, y ello prácticamente en total ausencia de oxígeno, pero a presión reducida, incluso bajo una atmósfera gaseosa.

La invención consiste en recuperar la fase gaseosa y la fase sólida para valorizarlas produciendo energía en una cámara de combustión destinada a calentar vapor que alimenta a su vez la unidad de producción de desechos y/o un medio de secado previo de los desechos antes de su llegada al reactor.

En la práctica, la termolisis, designada también bajo el término de <<pirolisis>> es realizada a una temperatura comprendida entre 400 y 1.000ºC, en particular de aproximadamente los 500ºC, con una presión en el reactor de 5.000 a 40.000, preferentemente 10 000 pascales por debajo de la presión atmosférica. La duración de la estancia de los desechos en este reactor es del orden de varias decenas de minutos, por ejemplo del orden de 30 minutos.

Como ya se ha expuesto, ventajosamente, según la naturaleza de los desechos a tratar, estos son triturados con anterioridad para presentar una granulometría y una consistencia física controladas, incluso homogéneas.

En la práctica, se define una granulometría comprendida entre 1 y 10 centímetros, siendo estos bornes nulamente limitativos.

Así mismo, de forma ventajosa, los desechos pueden ser sometidos a un secado previo destinado a reducir el contenido en agua de estos desechos. Este calentamiento realizado en un recinto apropiado puede, según la naturaleza de los desechos a tratar, ser realizado de dos formas, a saber directa o indirecta. En el secado directo, la masa de los desechos es calentada mediante la circulación de aire caliente o de vapor reciclado a partir de un generador característico de la invención, o de aire caliente reciclado desde la cámara de combustión. Este modo de secado previo es particularmente apropiado para unos desechos cuya fracción sólida volátil (polvos) es baja, del tipo de las RBA. Cuando se tratan los lodos de la planta depuradora, es preferible proceder a un calentamiento indirecto, es decir calentar el recinto por el exterior, asegurando un cierto amasado destinado a romper el producto para aumentar la superficie de contacto con el aire.

En una forma de ejecución ventajosa, en el recorrido de los desechos, entre el órgano de aporte y el reactor, se dispone un medio de adición de un agente de neutralización de componentes agresivos, del tipo por ejemplo de los halógenos, el azufre, lo cual permite evitar la presencia posterior de componentes nocivos (SO_{2}HCl, HF) en los gases atmosféricos expulsados. Este agente de neutralización, del tipo por ejemplo carbonato de calcio, es incorporado en los desechos triturados durante su transporte entre el órgano de aporte y el reactor de termolisis. Este triturado de los desechos permite un mejor reparto del agente neutralizante y consecuentemente, una mayor eficacia de esta neutralización.

El reactor de termolisis precedido por la esclusa característica de la invención, funciona en ausencia de oxígeno a una temperatura, como ya se ha referido, comprendida entre 400 y 1.000ºC, preferentemente de aproximadamente 500ºC, y la presión del reactor es mantenida entre 5.000 y 40.000, preferentemente 10.000 Pascales por debajo de la presión atmosférica. De ello se desprende que los desechos a tratar que generalmente avanzan en finas capas, se descomponen entonces bajo la acción del calor en dos subproductos, respectivamente en su dos terceras partes en un gas, y en una tercera parte en un residuo sólido carbonado. La duración de la estancia y del vertido en el reactor es de varias decenas de minutos, en particular de treinta minutos. El calentamiento del reactor es asegurado por todos los medios apropiados, tal como particularmente a través de electricidad.

Según la invención, los dos subproductos de la termolisis, respectivamente el gas y el residuo sólido carbonado, son recuperados, el primero en la parte alta del reactor y el segundo en la parte baja del mismo.

Según otra característica de la invención, la instalación comprende al menos una esclusa dispuesta corriente arriba y corriente abajo del reactor. Esta esclusa puede estar constituida de cualquier forma conocida, por ejemplo un tornillo helicoidal de compresión, por unas bombas, por unas compuertas de guillotina o elementos análogos.

Según otra característica de la invención, los gases de termolisis, recuperados en la parte alta del reactor, son encaminados bajo el efecto de una aspiración hasta la cámara de combustión que alimenta a su vez un generador de vapor . Es importante que durante la transferencia desde el reactor hasta la cámara de combustión, la fracción gaseosa sea mantenida a alta temperatura. Paralelamente, los productos sólidos carbonados recuperados en la parte baja del reactor son encaminados hacia otra cámara de combustión para ser allí quemados, alimentando también a su vez esta segunda cámara otro generador de vapor, o en su defecto, un sistema de evacuación con vistas a una valorización final, incluso una puesta en descarga.

Más precisamente, cuando el producto inicial contiene un agente contaminante, el tratamiento por termolisis permite concentrar el agente contaminante en uno de los dos subproductos, en general el subproducto sólido, y así realizar el tratamiento de los humos únicamente sobre una parte de los productos y no sobre la totalidad, lo cual se traduce en una economía apreciable.

Ventajosamente, el producto sólido carbonado obtenido después de la termolisis puede ser separado en dos subproductos, un producto no combustible y un producto combustible, siendo encaminado únicamente dicho producto combustible en la cámara de combustión, siendo revalorizado el producto no combustible.

Así, en el caso del tratamiento de los residuos de triturado de los automóviles, se separa el metal no combustible de la fracción combustible, lo que permite mejorar el rendimiento y la eficacia de la instalación.

En una forma de ejecución simplificada, los gases de combustión y los residuos sólido carbonados producidos por el reactor son encaminados hacia la misma cámara de combustión que alimenta un único y mismo generador de vapor. En una variante, la cámara de combustión comprende dos hogares, respectivamente un primer hogar para los productos sólidos carbonados y un segundo hogar para los gases.

Esta combustión separada se dos subproductos respectivamente gaseoso y sólido, permite optimizar la caída de la combustión y consecuentemente los rendimientos. Los gases calientes de combustión son seguidamente globalizados para ser valorizados en forma energética para la producción de vapor o agua caliente.

Como ya se ha expuesto, antes de la globalización, después de haber separado el subproducto sólido contaminante se puede tratar el humo resultante de la combustión de este subproducto en una unidad de tratamiento de humos, destinada a recuperar los agentes contaminantes para ponerlos en descarga de últimos residuos.

Así, se puede determinar que el tratamiento de 200 quilos por hora de desechos hospitalarios permite producir aproximadamente 600 quilos de vapor por hora a 8 bares.

Después de ser valorizados, los gases de combustión son expulsados a la atmósfera por una chimenea tradicional en condiciones tales que eviten la formación de un penacho.

Por el contrario, los productos sólidos carbonados, después de ser valorizados en la cámara de combustión, conducen a unos últimos residuos, del tipo de las cenizas de cantidades netamente inferiores a las de las escorias resultantes de la incineración tradicional, en particular cuando se procede, antes de la combustión, a una separación de la fracción no combustible metálica y de la fracción combustible.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 ilustra esquemáticamente una instalación conforme a la invención.

Las figuras 2 y 3 muestran esta misma instalación en perspectiva sumaria, respectivamente vista por encima a tres cuartos (figura 2), vista de lado a tres cuartos (figura 3).

La figura 4 es una representación esquemática sumaria de una primera instalación simplificada conforme a la invención.

La figura 5 es una representación esquemática de una segunda instalación de la invención.

La figura 6 es una representación de la instalación de la invención aplicada al tratamiento de las harinas de carne.

Modo de realizar la invención

Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, la instalación según la invención comprende un puesto (1) de recepción de los desechos (2) a tratar que comprenden una fracción orgánica, del tipo desechos hospitalarios, neumáticos usados, residuos del triturado de los automóviles (RBA), desechos verdes o de biomasas, desechos urbanos y domésticos, lodos de las plantas depuradoras, e incluso desechos petrolíferos.

Estos desechos (2) son llevados en una unidad de triturado (3) destinada a llevarles a una granulometría controlada, preferentemente homogénea. Los desechos triturados son seguidamente llevados en una tolva (4), a continuación a una esclusa (5), y de ahí a un recinto de secado (6) calentado directa o indirectamente. Los vapores (7) resultantes del secado son captados por la parte alta del recinto (6) por un conducto (8) para ser llevadas a la cámara de combustión. A los desechos secados (10) se les añade inicialmente en (11) un agente neutralizante del tipo carbonato de calcio, y seguidamente son encaminados por una cinta transportadora (12) hasta la entrada del reactor (13).

En una variante, los desechos (2) son almacenados en un silo de almacenaje tampón río arriba del reactor (13) y son directamente encaminados en este último, sin etapas previas de triturado y de secado.

Este reactor de termolisis (13) puede ser del tipo que se describe en el documento WO-96/11742 del solicitante, en particular en las figuras 6, 9 y 10 del mismo, o bien de otro tipo equivalente. Este reactor (13) es calentado preferentemente con electricidad. Es importante que este reactor (13) calentado a una temperatura próxima a 500ºC, con una depresión del orden de diez mil (10 000) Pascales por debajo de la presión atmosférica, funciona con carencia de oxígeno. La duración de la estancia de los desechos (10) en este reactor es de aproximadamente treinta minutos.

Para evitar cualquier inflamación del carbono contenido en los desechos en contacto con el oxígeno que podría ser introducido accidentalmente en el reactor, se prevé la colocación a nivel del reactor, de una alimentación de nitrógeno.

La termolisis provoca la formación de dos subproductos, respectivamente una fracción gaseosa orgánica recuperada hacia la parte superior del conducto (15) y una fracción de los productos sólidos carbonados recuperados hacia abajo (18).

Según una característica de la invención, la instalación comprende unos medios (15) para recuperar en la parte alta del reactor (13), en particular con la ayuda de un conducto y de un ventilador (16), la fracción gaseosa orgánica formada durante la termolisis para llevarla a una cámara de combustión (20). Esta cámara de combustión de tipo cilíndrico horizontal, presenta una llegada (21) de gas propano que permite realizar un aporte, garantizar el mantenimiento a temperatura durante las fases de arranque y de parada y asegurar una llama piloto. Esta cámara de combustión (20) alimenta a su vez un generador de vapor (22), por ejemplo del tipo caldera de doble circulación alimentada con agua (23).

En una forma de realización ventajosa, los gases de combustión propios de la cámara de combustión (20) son llevados por un tubo (25) en el secador (6) en particular para asegurar directo de los desechos a tratar. El vapor producido por el generador (22) es llevado por un tubo (26) al mismo secador (6), para asegurar un secado indirecto de los desechos a tratar o para ser utilizado sobre el emplazamiento de producción de los desechos (1).

La referencia (30) designa un ventilador de aporte del aire de combustión y la referencia (31) el quemador de la cámara de combustión (20). Paralelamente, el tubo (8) de extracción de los vapores del secador (6) está asociado a un aspirador (9) que lleva estos vapores a la propia cámara de combustión (20).

Los humos salidos del generador (22) son llevados por el tubo (35) en un ciclón (36) en dónde son extraídos por un ventilador (37) unido a la chimenea exterior (38) de expulsión a la atmósfera.

En una variante ventajosa, el aire (1) de recepción de los desechos (2) está rematado por una campana de chimenea (40) asociada a un tubo (41) que trae el aire de depresión a la cámara de combustión (20) para servir de suplemento al aire de combustión. De manera que, gracias a un ventilador no representado, los vapores que se desprenden naturalmente de los desechos en particular hospitalarios, son evacuados y seguidamente quemados, y no se expanden por el recinto de tratamiento.

Según otra característica de la invención, los residuos sólidos carbonados (18) formados durante la termolisis pasan inicialmente a través de una esclusa (50) análoga a (5), y a continuación sobre una cinta de transporte (51) que permite extraer estos residuos en la parte baja del reactor (13).

Ventajosamente, los residuos sólidos carbonados (18) son enfriados de forma indirecta antes o después de la esclusa (50), con el fin de evitar cualquier riesgo de explosión.

Además, para instalaciones grandes, la esclusa (50) puede estar constituida por dos silos paralelos llenados a presión reducida y vaciados alternativamente a presión atmosférica.

Estos residuos sólidos (18) carbonados son ricos en carbono, pero también en productos contaminantes, del tipo cloro, azufre, y contienen unas fracciones inorgánicas, del tipo metal, vidrio, cantos rodados, incluso residuos múltiples. Estos residuos que son ahogados en un polvo muy fino pulverulento resultante de la termolisis de la fracción orgánica, son cribados en (52) según su granulometría y su naturaleza, lo cual permite obtener una fracción carbonada (53) y una fracción inorgánica (71,75).

La fracción carbonada (53) es llevada a una segunda cámara de combustión (60) análoga a (20), alimentada también por gas propano (61), y cuya salida de gases (62) análoga a (25) puede estar conectada con el secador (6). Esta cámara de combustión está asociada como anteriormente a un generador de vapor (65) alimentado en agua (66) para suministrar el vapor en (67) análogo a (26), para estar asimismo conectado con el secador (6). Las cenizas de combustión son retiradas en (68) para ser colocadas en descarga.

La fracción inorgánica (71,75), que comprende esencialmente unos metales, vidrio, cantos rodados, últimos residuos, es objeto de un cribado complementario para almacenar (72) y seguidamente se recuperan los materiales reciclables (71) por una parte, y la fracción no valorizable (75) constituida por unos residuos sólidos por otro parte, que son evacuados (76) para ser puestos en descarga (77).

Según un modo de realización ventajoso, el cribado realizado en (52) consiste en separar los metales ferrosos de la fracción carbonada (53) obtenida después de la termolisis, por separación magnética, y paralelamente separar los metales no ferrosos de la mencionada fracción carbonada por separación por inducción.

Los metales ferrosos obtenidos son seguidamente valorizados mientras que los metales no ferrosos son sometidos a un nuevo cribado que permite separar la parte mineral, por un lado, y así obtener un polvo carbonado, por otro lado, el cual es encaminado seguidamente a la cámara de combustión.

Los vapores (26, 27) producidos por los generadores (22,65) son utilizados o bien para secar en (6) los desechos (1) a tratar y/o para alimentar de energía la unidad de producción de estos desechos.

De este modo, la instalación solo expulsa al exterior en (38) los humos limpios (25) y los residuos últimos (77) o unas cenizas (68) valorizables, puesto que toda la energía producida es transformada en vapor para ser reinyectada en la instalación o para ser valorizada corriente arriba.

Las fracciones gaseosas (8, 15) llevadas a la primera cámara de combustión (20), son quemadas a una temperatura próxima a los 850ºC durante aproximadamente dos segundos. Como ya se ha expuesto, es importante que la fracción gaseosa (8, 15) sea conducida a temperatura, en particular para el calentamiento del conducto o inyección de una baja cantidad de oxígeno para quemar una parte de los gases. La destrucción térmica es entonces completa, lo cual permite optimizar la valorización del contenido energético de los desechos en forma de vapor (26, 67).

La instalación según la invención permite, por tanto, tratar con éxito los desechos más variados que comprenden una fracción orgánica. Permite además y sobre todo una valorización energética de este tratamiento por termolisis, permitiendo la recuperación en dos fases, respectivamente una fase gaseosa (15) y una fase sólida (18), y la combustión de estas dos fases (20, 60) permite producir vapor (26, 67) (o agua caliente) destinada a alimentar el secado (6) y/o la unidad de producción de los desechos (1). Así, durante el funcionamiento, la instalación es casi autónoma energéticamente, lo cual la convierte en muy atractiva en términos de inversión y de funcionamiento.

La figura 4 ilustra otra forma de realización simplificada de la invención. Por comodidad, se han tomado de nuevo las mismas referencias que en la figura 1. En esta instalación, los desechos presentan una tasa de humedad aceptable, no se prevé un secador (6), y, por otra parte, debido a su reducida capacidad (200 kg/h) no justifica una inversión importante (secador + cámara de combustión específica).

En esta versión simplificada, además de la ausencia del secador (6), la cámara de combustión (20) es única, pero presenta un doble hogar, respectivamente un primer hogar para tratar los vapores de la termolisis llevados por el tubo (17) y un segundo hogar para tratar los residuos carbonados (53) traídos por la cinta transportadora (51). Esta forma de realización simplificada es ventajosa para el tratamiento de los desechos hospitalarios de baja capacidad, por ejemplo entre 100 y 300 kg/h.

La figura 5 ilustra una segunda forma de realización simplificada de la invención. Por comodidad, se han tomado de nuevo las mismas referencias que en la figura 1.

En esta instalación, los desechos obtenidos después de la termolisis son sometidos a un cribado que permite separar los metales ferrosos por separación magnética, y los metales no ferrosos por inducción magnética, con el fin de guardar únicamente la fracción carbonada del subproducto sólido. Esta fracción carbonada es seguidamente conducida a la cámara de combustión, produciendo ésta por un lado unas cenizas, y por otro lado, alimentando el único generador de vapor.

Esta forma de realización simplificada es particularmente ventajosa en la medida en que permite valorizar separadamente las fracciones metálicas y no metálicas del producto sólido obtenido después de la termolisis.

En la figura 6, se ha representado la instalación de la invención aplicada al tratamiento de la harinas de carne. Se han tomado de nuevo sobre este esquema las mismas referencias que para las otras figuras.

Esta instalación comprende una unidad de producción de harinas de carnes simbolizada con la referencia (1). Esta unidad produce harinas secas (82) destinadas a ser destruidas, puesto que no son apropiadas para el consumo animal. Estas harinas (2) son llevadas a una tolva (4) en dónde se vierten por gravedad en una esclusa (5), por ejemplo un tornillo helicoidal de compresión. Esta esclusa (5) está unida a un reactor de termolisis (13), del tipo descrito anteriormente.

El reactor (13) es calentado a una temperatura próxima a 500ºC con una depresión del orden de diez mil (10 000) Pascales por debajo de la presión atmosférica y la duración de la estancia de las harinas en este reactor (13) es de aproximadamente treinta minutos. La termolisis provoca la formación de dos productos, respectivamente una fracción gaseosa orgánica recuperada hacia arriba por el conducto (15), y una fracción de residuos sólidos carbonados recuperados hacia abajo (18).

La fracción gaseosa orgánica durante la termolisis es llevada por el conducto (15) a un ventilador (16) conectado a su vez a una primera cámara de combustión (20), por ejemplo del tipo cilíndrico horizontal. Esta cámara (20) alimenta a su vez un primer generador de vapor (22), por ejemplo del tipo <<caldera de doble circulación>>, conectado por un tubo (25) a la unidad (1) de producción de harinas.

Por otra parte, los residuos sólido carbonados (18) formados durante la termolisis son recuperados por un tubo (11) del tipo tornillo sin fin dispuesto en la parte baja del reactor (13), para llevar estos residuos a una zona de almacenaje (50) formada por dos depósitos, cargándose uno a presión reducida, y estando el otro destinado a llevar de nuevo los residuos a la presión atmosférica, y así de forma alternativa.

Los residuos sólidos carbonados obtenidos son ricos en carbono, pero también en productos contaminantes, del tipo cloro, azufre o fósforo.

Estos residuos se presentan bajo la forma de un polvo muy fino pulverulento que se tamiza en (52), por ejemplo pasando por unas pantallas que permiten rechazar todos los residuos que tienen una dimensión predeterminada superior a algunos micrómetros, del tipo por ejemplo de los residuos de huesos enteramente termolizados, carbonados durante el tratamiento en el reactor (13). El polvo aceptado es encaminado a la segunda cámara de combustión (60). Por el contrario, los rechazos del tamizado son reinyectados en la tolva (4) seguidamente de ahí al reactor (13) para retener mejor los agentes contaminantes.

La segunda cámara de combustión (60) comprende esencialmente un quemador específico (61) por carbón pulverulento. Esta cámara (60) alimenta a su vez un segundo generador de vapor (65) similar a (22). Las cenizas (68) obtenidas en la segunda cámara de combustión (60) son puestas en descarga de últimos residuos.

El segundo generador de vapor (65) está asociado a una unidad de tratamiento de humos (78) destinada a recuperar los agentes contaminantes (79) para ponerlos también en descarga de últimos residuos.

El vapor producido por el segundo generador (60) es llevado por un tubo (62) análogo a (25) a la unidad (1) de producción de harinas de carnes, en particular en el conjunto de secado de carcasas de carnes o en el conjunto destinado a secar las harinas producidas.

De esta manera, la instalación únicamente rechaza hacia el exterior los humos limpios y los últimos residuos, puesto que toda la energía producida transformada en vapor es reinyectada en la instalación, y por lo tanto valorizada..

La fracción gaseosa llevada en la primera cámara de combustión (20) y los residuos sólidos llevados a la segunda cámara de combustión (60) son quemados a una temperatura próxima a 850ºC durante al menos dos segundos. La destrucción térmica es entonces completa y permite optimizar la valorización del contenido energético de las harinas, bajo la forma de vapor utilizado en el emplazamiento, incluso en parte fuera de dicho emplazamiento.

La instalación según la invención presenta numerosas ventajas con respecto a las conocidas hasta la fecha. Se pueden citar:

-: una simplicidad operatoria;

-: la ejecución de equipamientos a toda prueba,

-: un concepto modular que permite una colocación fácil y rápida;

-: la ausencia de rechazo líquido;

-: una excelente seguridad y una buena calidad de tratamiento térmico, puesto que no quedan materiales sin quemar;

-: el hecho de que, a partir de un deshecho, se obtienen solamente cenizas;

-: la posibilidad de realizar arrancadas y paradas rápidas y limpias, con la posibilidad de establecimiento de vigilancia;

-: unos costes de inversión competitivos, unos reducidos costes de tratamiento y de mantenimiento reducidos; la ausencia de costes anexos unidos al tratamiento destinado a unas aguas usadas;

-: una muy buena valoración energética de los desechos, puesto que para 200 quilos /hora de desechos hospitalarios, se pueden obtener hasta 600 quilos/hora de vapor a 8 bares o el equivalente.

De esta manera, esta instalación puede ser utilizada con éxito para el tratamiento de desechos de cualquier naturaleza, del tipo desechos domésticos, industriales, hospitalarios, lodos de plantas depuradoras u otros, incluso también en el emplazamiento de producción de estos desechos, pero sin precisar instalaciones pesadas las cuales, como es sabido que son cada vez más costosas y delicadas para operar en unas condiciones respetuosas con el entorno.

Claims

1. Instalación para el tratamiento por termolisis de desechos que comprenden una fracción orgánica y que presentan una granulometría controlada, y simultáneamente para la valoración energética de estos desechos, del tipo que comprende esencialmente:

-: una unidad de carga (1) y de aporte de desechos a tratar;

-: un reactor de termolisis (13) de disociación térmica a presión reducida a alta temperatura,

-: corriente arriba (5) y corriente abajo (50) del reactor (13), una esclusa destinada a mantener la depresión en el reactor para asegurar la termolisis en una atmósfera con muy bajo contenido en oxígeno;

-: unos primeros medios (15) para recuperar la fracción gaseosa orgánica formada durante la termolisis, y unos medios (16) para llevar esta fracción gaseosa a una cámara de combustión (20) que alimenta un generador de vapor (22);

-: unos segundos medios (51) para recuperar los productos sólidos carbonados (18) formados durante la termolisis, y para llevar estos productos sólidos a una cámara de combustión (60) que alimenta un generador de vapor (65) o un sistema de evacuación;

caracterizada:

\bullet: porque los primeros medios (15) para recuperar la fracción gaseosa están dispuestos en la parte superior del reactor (13);

\bullet: porque los segundos medios (51) para recuperar los productos sólidos carbonados (18) están dispuestos en la parte baja del reactor (13);

\bullet: porque los gases de la cámara de combustión y el vapor producido por el generador de vapor, alimentan a su vez la unidad de producción de los desechos y/o un medio de secado previo de los desechos, dispuesto justo corriente arriba del reactor (13).

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los desechos son triturados previamente para llevarlos a una granulometría controlada y homogénea.

3. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los desechos (2) son sometidos previamente a un secado (6) destinado a reducir su contenido en agua.

4. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque sobre el recorrido de los desechos, entre el órgano de aporte (1) y el reactor (13), se dispone un medio de adición (11) de un agente de neutralización de los componentes agresivos.

5. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque el reactor (13) de termolisis funciona en casi ausencia de oxígeno a una temperatura comprendida entre 400 y 1.000ºC, bajo una presión mantenida entre 5.000 y 40.000 pascales por debajo de la presión atmosférica.

6. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque las esclusas (5, 50) se seleccionan de entre el grupo constituido por tornillos helicoidales de compresión, bombas y compuertas de guillotina.

7. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque durante la transferencia desde el reactor (13) hasta la cámara de combustión (20), la fracción gaseosa de termolisis se encuentra a una temperatura elevada.

8. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el producto sólido carbonado (18) obtenido después de la termolisis es separado en dos subproductos, un producto no combustible (71,75) y un producto combustible (53), y porque únicamente dicho producto combustible (53) es encaminado a la cámara de combustión (60), siendo el producto no combustible (71, 75) revalorizado.

9. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque los productos sólidos carbonados (18) son enfriados de forma indirecta antes o después de la esclusa (50), de manera que se evite cualquier riesgo de explosión.

10. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque el humo obtenido después de la combustión de los productos sólidos carbonados es encaminado a una unidad de tratamiento de humos (78), destinada a recuperar los agentes contaminantes para su puesta en descarga de residuos últimos.