ES2205142T3 - Instalacion para el tratamiento termico de residuos industriales, hospitalarios, domesticos y similares con proteccion del medio ambiente. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA INSTALACION DE TRATAMIENTO TERMICO DE DESECHOS INDUSTRIALES, HOSPITALARIOS, MEDICOS Y ASIMILABLES, A BAJA TEMPERATURA Y AL VACIO PARCIAL, BIEN EN FORMA SOLIDA, LIQUIDA O GASEOSA, CON PROTECCION DEL ENTORNO MAS ALLA DE LAS NORMAS FIJADAS. LA INSTALACION SE COMPONE DE UN HORNO MOVIL CON BOVEDA RODANTE (3), DE DOS RECINTOS ESTANCOS DE DESTILACION (2) QUE PUEDEN SER CALENTADOS POR EL HORNO, O ENFRIADOS POR PRECIPITACION DE AGUA (5) CUANDO EL HORNO SE DESPLAZA. LOS GASES DE DESTILACION SON ASPIRADOS (9) DESPUES DE LA CONDENSACION (8), Y A CONTINUACION PARA LOS INCONDENSABLES, LAVADOS (10). LOS CONDENSADOS RECUPERADOS SON DECANTADOS DE LOS HIDROCARBUROS EN SUSPENSION (17) AJUSTADOS EN PH Y REUTILIZADOS EN LA INSTALACION. LOS GASES INCONDENSABLES Y LOS HIDROCARBUROS SE ALMACENAN (11, 12 Y 16) PARA UNA POSTERIOR UTILIZACION. LOS ELEMENTOS SOLIDOS RESIDUALES, YA LIMPIOS, SON SELECCIONADOS 824 Y 26) PARA SU RECUPERACION O SE DESCARGAN SIN DAÑAR EL ENTORNO.

Description

Instalación para el tratamiento térmico de residuos industriales, hospitalarios, domésticos y similares con protección del medio ambiente.

La presente invención se refiere a una instalación para implementar un procedimiento de tratamiento térmico de residuos industriales, hospitalarios, domésticos y asimilables, a baja temperatura y con vacío parcial, de forma sólida, líquida o gaseosa.

Las técnicas actualmente utilizadas necesitan, ya sea una selección previa de los productos, lo que implica riegos para el personal, o bien un acondicionamiento específico, sea un traslado, por consiguiente una maniobra, durante el tratamiento. Además, en un procedimiento en recipiente cerrado, incluso a baja temperatura, el tiempo del ciclo se prolonga de forma sensible por la fase de enfriamiento de la materia secundaria sólida, lo que perjudica la rentabilidad de la instalación. Por otra parte, los gases procedentes del tratamiento han de ser aspirados por un grupo de bombeo y por eso deben ser previamente refrigerados. Los materiales introducidos más arriba de la bomba de vacío pueden obstruirse, o bien, si se utiliza la técnica del burbujeo de los gases en el agua, ésta alcanza una temperatura elevada que no permite su evacuación sin un nuevo tratamiento. Cuando los productos son tratados por incineración, es decir a alta temperatura, los productos gaseosos se evacúan a la atmósfera, lo que nos da completa garantía para la protección del medio ambiente. La patente europea EP-A-0505278 describe un sistema para el tratamiento por termólisis de productos sólidos cuya evacuación resulta perjudicial para el medio ambiente.

El sistema objeto de la presente invención pretende solucionar estos inconvenientes.

La destilación de los productos se efectúa por tratamiento térmico, a 500ºC y con vacío parcial (100 mb). Este procedimiento acelera la descomposición de las materias orgánicas facilitando su destrucción molecular y evita la autocombustión por falta de oxígeno. Los átomos agregados o sustituidos, bajo forma ionizada (gaseosa), se tratan por neutralización. Al final de la descomposición de los productos orgánicos, debido al tratamiento térmico, los productos se transforman en gas, hidrocarburos, carbón.

La instalación, según la presente invención, se compone de conjuntos tal como se define en la redacción de la reivindicación dependiente.

Las reivindicaciones dependientes 2 y 3 contienen realizaciones particulares de la invención.

Los productos a tratar son depositados, sin selección ni acondicionamiento previos, en una caja de recogida (1/1), introducida en un recinto de destilación (2/1). Este recinto está cerrado de forma hermética, purgado de su atmósfera por un grupo de bombeo (9/1), entonces se pone en marcha la calefacción (elemento 2/3) por una subida libre hasta 150ºC. Se mantendrá esta temperatura durante 30 minutos lo que constituye el nivel de deshidratación y vaporización de ciertos productos. Después de este nivel la temperatura alcanza de nuevo los 500ºC, se mantiene en este nivel durante una hora.

Al terminar este tiempo, se traslada el horno (3/1) para poner la caja al aire libre y acelerar así su refrigeración, éste se puede mejorar por aplicación de agua. Durante este ciclo térmico (lámina 2/3), un grupo de bombeo (9/1) aspira los gases por un condensador (7/1) y lo pone en una columna de lavado (10/1) con el fin de eliminar los halógenos. Estos son retirados y comprimidos para almacenaje para su utilización posterior.

La fase acuosa de la columna de lavado y los condensados se ajustan en "pH" y se precipitan en una caja de decantación (15/1) para recuperar los hidrocarburos en suspensión, y después son filtrados. Después de análisis, o bien se reutilizan las aguas para la propia instalación, o se vacían en el colector (22/1) para el sobrante.

Después de trasladar el horno móvil (3/1), cuando la temperatura de la caja de destilación (2/1) ha bajado a un valor inferior a 80ºC, una señal informa al explotador de la instalación del fin del tratamiento y de la posibilidad de descargar.

La caja de recogida (1/1) es extraída de la caja (2/1) y colocada sobre un basculador que verterá su contenido sólido sobre un transportador (23/1). Los sólidos serán seleccionados para su recuperación o para su eliminación sin efectos nocivos para el medio ambiente.

La instalación, según la invención, utiliza el material que se ha descrito.

Un equipo de tratamiento térmico que comprende cajas de recogida (1/1), dos envolventes herméticas de destilación (2/1) y el horno propiamente dicho (3/1).

El horno es el tipo de "bóveda rodante" (ver elemento 3/3) cuya movilidad presenta las siguientes ventajas:

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aceleración del enfriamiento de los productos tratados por colocación al aire libre de la caja o envolvente de destilación y aplicación de agua.

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posibilidad de calentamiento de una envolvente o caja durante el enfriamiento de la otra y aumentar de esta manera el rendimiento del material.

Las cajas de recogida (1/1) son recipientes de chapa de acero inoxidable que se pueden montar sobre unos patines que permiten su sujeción mediante un aparato elevador o sobre ruedas de fundición refractaria para su desplazamiento manual cuando la base de los productos a tratar es reducida. Los flancos de dichos recipientes están dotados de un eje de rotación para su basculación cuando ha tenido lugar la descarga. Los recipientes reciben directamente los productos a tratar sin selección ni manipulación humana, y por lo tanto sin riesgos para el personal de la explotación.

Las envolventes o cajas de destilación (2/2) son cajones paralelepipédicos de acero inoxidable cerrados en uno de sus extremos mediante una puerta hermética dotada de una junta de estructura metálica. La puerta puede girar sobre un eje para presentarse paralelamente a la parte frontal de la envolvente sobre la que está colocada por medio de un sistema de topes y cuñas oblicuos. Las envolventes o cajas están montadas de forma enfrentada, separadas entre sí por una mesa de carga. Descansan sobre cunas situadas sobre las soleras del horno. En el interior, guías en forma de caminos de rodadura, carriles o placas reciben la caja de recogida. Una conducción de acero inoxidable que desemboca en un punto bajo en la envolvente o caja, conecta ésta al sistema de extracción de gases de destilación. Cuando tiene lugar la refrigeración por precipitación de agua, ésta será recogida en un receptáculo situado por debajo de la caja o envolvente mencionada.

El horno (3/1) está constituido por un cuerpo envolvente de construcción soldada en chapa y perfiles comerciales. Se desplaza sobre dos guías o carriles, de una caja a la otra, por medio de dos rodillos motorizados y rodillos libres. Está cerrado en sus dos extremos mediante puertas del tipo llamado de "guillotina" que se maniobran mediante respectivos tornos. La posición elevada de las puertas permite el desplazamiento del horno. En posición baja, las puertas quedan aplicadas sobre las partes frontales por un sistema de cilindro y pistón. La aplicación de las puertas permite el calefaccionado. El cuerpo envolvente y las puertas están aislados térmicamente por una guarnición de fibras cerámicas. El calentamiento eléctrico del horno se realiza por elementos de resistencia que tienen estructura ondulada en una aleación Níquel/Cromo. Una turbina de recirculación asegurará la convección forzada del aire ambiente. La alimentación eléctrica de los elementos de calentamiento, de la turbina y de los órganos de maniobra se realiza mediante un mazo de cables montado de forma colgante para seguir los movimientos del horno. El órgano que regula el calentamiento es una unidad de potencia mediante tiristores. Las dos soleras del horno son bases de hormigón refractario, situadas directamente sobre el piso del local.

Según la invención, el sistema de tratamiento de los gases de destilación presenta los principales elementos que se describirán a continuación.

El condensador (7/1) tiene dos funciones: recoger los gases condensables y enfriar los gases no condensables antes de su aspiración.

El aparato está constituido por un recipiente hermético de acero inoxidable en el que están dispuestas placas en forma laberíntica. Estas placas, que presentan gran superficie de intercambio térmico, se mantienen a baja temperatura por circulación de agua previamente refrigerada (14/1), en serpentines soldados por encima.

El grupo de bombeo (9/1) se compone de una bomba de pistones rotativos sin lubrificación y de una bomba de membrana. Más elevado del grupo está instalado el filtro de partículas (8/1).

La columna de lavado (10/1) adopta forma de un silo hermético de acero inoxidable en el cual se mantiene un nivel constante de agua. De acuerdo con la invención los gases que son rechazados por el grupo de bombeo, son guiados en una funda que comprende una zona de lavado formando película de agua que se sumerge por debajo del nivel de la lámina de agua. Los gases son por lo tanto lavados por precipitación y barboteo.

A la salida de la columna de lavado, los gases son retirados y comprimidos (11/1) para su almacenamiento (12/1) para su utilización posterior.

Los diferentes elementos descritos anteriormente están conectados entre sí por conducciones de acero inoxidable de considerables dimensiones para evitar eventuales entaponamientos y facilitar el mantenimiento. La utilización de electroválvulas permite la automatización del funcionamiento de la extracción a partir de las informaciones facilitadas por los aparatos de medición, de control y de análisis.

Las necesidades en agua de las instalaciones son las siguientes: el agua de refrigeración de las placas del condensador, mantenimiento del nivel de la columna de lavado, agua que se aplica sobre la envolvente de destilación que se desea refrigerar, agua de lavado de locales y materiales utilizados. Por el contrario, se recupera una cierta cantidad de agua después de condensación de los vapores que salen de la envolvente de destilación. Los líquidos a tratar proceden del condensador, de la columna de lavado de los gases, de la recogida de aguas de limpieza de los locales y de los materiales. El agua de refrigeración del condensador es limpia antes de ser enfriada. En la refrigeración de la envolvente se encuentra igualmente limpia pero puede cargarse de materiales en polvo, por lo que se filtrará (17/1) antes de su nueva colocación en el circuito. Los elementos esenciales que constituyen el sistema de tratamiento de aguas son: el depósito destinado a conservar la cantidad de agua adecuada (13/1), el aparato de refrigeración de las placas del condensador (14/1), la columna de lavado (10/1), el depósito de filtración por decantación de hidrocarburos (15/1), el depósito de almacenamiento de los carburos (16/1), el sistema controlado por los resultados de los análisis de añadidura de líquido de lavado a las aguas de neutralizar. Este sistema es clásico dentro de la química del agua y no es objeto de descripción específica.

Los elementos sólidos residuales son, por una parte, vertidos en un transportador (23/1) y, por otra parte, en cuanto al carbón, es aspirado (24/1) y colocado en un silo (25/1). Los materiales pesados que se han depurado se dirigen a un dispositivo de selección clásico (26-27-28-29/1) en las industrias de recuperación.

El seguimiento y la gestión de la explotación se aseguran de manera continuada por un conjunto de aparatos cuya elección y redundancia garantizan la fiabilidad de funcionamiento de la instalación.

De acuerdo con la invención, se distinguen cuatro tipos de mediciones a efectuar: mediciones de funcionamiento que ponen en marcha las diferentes fases del procedimiento, mediciones de seguridad que tienen que asegurar la protección del material y por consecuencia del personal, mediciones de calidad que deben de garantizar y demostrar el respeto por el medio ambiente y mediciones de una rentabilidad de la instalación.

Las mediciones son efectuadas por sondas o captadores asociados a aparatos de control o de mando. Además, ciertas mediciones que se consideran primordiales, son archivadas bajo una forma gráfica o en forma de mensaje alfanumérico. Este archivo asegura la ayuda al mantenimiento de los materiales y la conservación de la información histórica de los tratamientos. La gestión del conjunto de la instalación es confiada a un autómata programable, asegurándose el seguimiento de las mediciones en tiempo real o diferido por un sistema de visualización informatizado.

Las mediciones de funcionamiento se refieren a lo siguiente: la temperatura interna de la envolvente de destilación que se tiene en cuenta por un regulador/programador que controla la unidad de potencia mediante tiristores, el valor de la depresión en la envolvente que dispara la puesta en marcha del calentamiento, el caudal de los gases aspirados, la temperatura más arriba del grupo de bombeo, el nivel de los líquidos recogidos en la base del condensador, el nivel en la columna de lavado, la relación de llenado de los depósitos.

Las mediciones de seguridad se refieren a lo siguiente: temperatura de los elementos de calentamiento del horno para evitar recalentamientos perjudiciales para la resistencia del material a lo largo del tiempo, presiones internas del condensador y de la columna de lavado, caudales de los gases de entrada y salida del condensador, temperatura de refrigeración de las placas del condensador.

Las mediciones de calidad se refieren a lo siguiente: análisis de los gases no condensables, análisis de las aguas recicladas, análisis de la atmósfera del local, de la temperatura y del caudal de agua antes de ser vertida al desagüe.

Las mediciones de rentabilidad se refieren al peso de los productos a tratar, consumo de energía eléctrica y consumo de agua municipal. Estas mediciones permitirán establecer un balance de explotación.

Claims (3)

1. Instalación que utiliza un procedimiento de
tratamiento térmico de rechazos industriales, hospitalarios, domésticos y similares, a baja temperatura y en vacío parcial, tanto si tienen forma sólida como líquida o gaseosa con protección del medio
ambiente superior a las normas fijadas, caracterizándose la instalación por los elementos esenciales siguientes:

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un horno móvil, que se desplaza desde una caja hermética a otra, para el tratamiento térmico (3/1),

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dos cajas herméticas de destilación (2/1),

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un condensador de gases de destilación (7/1),

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un grupo de vacío para las dos cajas estancas (9/1),

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una columna de lavado de los gases no condensables (10/1), procedentes del condensador (7/1),

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un sistema de tratamiento de agua de lavado de los gases (15/1),

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un sistema de selección de los elementos sólidos de los rechazos obtenidos por tratamiento térmico (24-26/1),

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una programación automática del ciclo del tratamiento térmico.

2. Instalación, según la reivindicación 1, caracterizada porque el horno de tratamiento térmico es móvil, constituido por una bóveda rodante motorizada que se desplaza sobre carriles. La bóveda está cerrada por sus dos extremos por puertas de tipo de "guillotina". Las posiciones altas de las puertas permiten el movimiento del horno de una caja de destilación a la otra. Para obtener el calentamiento por convección, más eficaz en estas gamas de temperatura (500ºC), el horno está dotado de una turbina que obliga a la circulación del aire ambiente sobre las resistencias eléctricas de calentamiento.

3. Instalación, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque las dos cajas estancas fijas de destilación (2/1) reposan sobre la solera de hormigón refractario. Dichas cajas de acero inoxidable reciben los productos a tratar y son sometidas, según la posición del horno, a la fase de calentamiento por las resistencias eléctricas, situadas dentro del horno, o en la fase de refrigeración por puesta al aire libre de la caja, después del desplazamiento del horno por encima de la segunda caja y aplicación de agua por aspersión. La puerta de la caja pivota sobre un eje para presentarse paralelamente a la fachada, dotada de una junta de estanqueidad, sobre la que está aplicada por un sistema de topes y cuñas oblicuas.